Информатизация
образования как веление времени.
Информатизация (по А. П. Ершову)8 - это система следующих взаимосвязанных
процессов:
информационного - обособления и представления
всей социально значимой информации в
форме, доступной для хранения, обработки
и передачи электронными средствами;
познавательного - формирования
и сохранения целостной информационной
модели мира, позволяющей обществу осуществлять
упреждающее динамическое регулирование
своего развития на всех уровнях: от индивидуальной
деятельности до функционирования общечеловеческих
институтов;
материального - строительства
глобальной инфраструктуры электронных
средств хранения, обработки и передачи
информации.
Информатизация современного
общества влечет за собой следующие
социальные последствия: увеличение числа
занятых в информационной сфере (производители,
обработчики, распространители информации);
интеллектуализация многих видов труда
и повышение требований к общеобразовательной
подготовке специалистов, профессиональной
подготовке на основе НИТ (новых информационных
технологий) (большинство населения должно
уметь работать с автоматизированными
информационными системами); появление
совершенно новых профессий и отмирание
существующих (особенно в связи с роботизацией
многих рабочих специальностей и внедрением
систем искусственного интеллекта). Отсюда
очевидно, что информатизация образования
становится ключевым условием развития
общества.
Информация как продукт
производства имеет следующие качественные
отличия от других видов производимой
человеком продукции:
а) не уменьшается при потреблении;
б) обладает возможностью одновременного
использования многими потребителями;
в) легко и быстро транспортируется на
значительные расстояния;
г) производство разнообразной информации
возможно с помощью универсальных средств;
д) отсутствуют пределы в росте потребностей
в информации;
е) производство и потребление информации
сливаются в единый процесс. Информационные
процессы (сбор, обработка и передача информации)
всегда играли важную роль в науке, технике
и жизни общества. В ходе эволюции человечества
просматривается устойчивая тенденция
к автоматизации этих процессов, хотя
их внутреннее содержание по существу
осталось неизменным.
Сбор информации - деятельность
субъекта, в ходе которой он получает сведения
об интересующем его объекте. Сбор информации
может производиться или человеком, или
с помощью технических средств и систем
- аппаратно.
Обмен информацией - процесс,
в ходе которого источник информации ее
передает, а получатель - принимает. Обмен
информацией производится с помощью сигналов,
являющихся ее материальным носителем.
Источниками информации могут быть любые
объекты реального мира, обладающие определенными
свойствами и способностями. Принятую
информацию получатель может использовать
неоднократно. С этой целью он должен зафиксировать
ее на материальном носителе (магнитном,
фото, кино и др.). Процесс формирования
исходного несистематизированного массива
информации называется накоплением информации. Среди записанных
сигналов могут быть такие, которые отражают
ценную или часто используемую информацию.
Другая часть информации в данный момент
времени особой ценности может не представлять,
хотя, возможно, потребуется в дальнейшем.
Хранение информации - это процесс
поддержания исходной информации в виде,
обеспечивающем выдачу данных в требуемые
сроки.
Обработка информации - это упорядоченный
процесс ее преобразования в соответствии
с алгоритмом решения задачи. После решения
задачи обработки информации результат
должен быть выдан конечным пользователям
в требуемом виде. Эта операция реализуется
в ходе решения задачи выдачи информации.
Информационная техника представляет
собой материальную основу информационной
технологии, с помощью которой осуществляются
сбор, хранение, передача и обработка информации.
До середины XIX в., когда доминирующими
были процессы сбора и накопления информации,
основу информационной техники составляли
перо, чернильница и бумага. Коммуникация
(связь) осуществлялась посылкой нарочных
с депешами. На смену ручной информационной
технике в конце XIX в. пришла механическая
(пишущая машинка, телефон, телеграф и
др.), что послужило базой для принципиальных
изменений в технологии обработки информации.
Понадобилось еще много лет, чтобы перейти
от запоминания и передачи информации
к ее переработке. Это стало возможным
с появлением во второй половине XX столетия
такой информационной техники, как электронные
вычислительные машины, положившие начало
компьютерной технологии.
Технология - это совокупность
знаний о способах и средствах проведения
производственных процессов, при которых
происходит качественное изменение обрабатываемых
объектов. Технологиям управляемых процессов
свойственны упорядоченность и организованность, которые нетипичны
для стихийных процессов. Информационную
технологию в данном контексте можно считать
технологией использования программно-аппаратных
средств вычислительной техники в какой-либо
предметной области. Информационная технология
(ИТ) - это совокупность методов, производственных
процессов и программно-технических средств,
объединенных в технологическую цепочку,
обеспечивающую сбор, обработку, хранение,
распространение и отображение информации
с целью снижения трудоемкости процессов
использования информационного ресурса,
а также повышения их надежности и оперативности. «Новая технология
хранения и обработки информации совершила
революцию в организации умственного
труда подобно тому, как изобретение двигателя
открыло эру автоматизации труда физического»,
- считает академик В.М. Глушков9.
Три технических достижения
составляют основу ИТ:
1) появление новых средств накопления информации
на машиночитаемых носителях (магнитные
ленты, кинофильмы, магнитные и лазерные
диски и т.п.);
2) развитие средств связи, обеспечивающих
доставку информации практически в любую
точку земного шара без существенных ограничений
во времени и расстоянии, широкий охват
населения средствами связи (радиовещание,
телевидение, сети передачи данных, спутниковая
связь, телефонная сеть и др.);
3) возможность автоматизированной обработки информации
с помощью компьютера по заданным алгоритмам
(сортировка, классификация, представление
в нужной форме и др.).
Информационные технологии делят на три
группы: сберегающие, рационализирующие
и созидающие. Сберегающие экономят
труд, время, материальные ресурсы. Рационализирующие
улучшают автоматические системы поиска,
заказа и т.п. Созидающие (творческие) информационные
технологии включают человека в систему
переработки и использования информации.
Примером последних является технология
организации телеконференций, на которых
может осуществляться «мозговой штурм»
определенной проблемы с использованием
баз данных, вычислительных средств, моделирования
и т.п. Технические средства НИТ включают
компьютерную технику, обеспечивающую
хранение и переработку информации, и
коммуникационную технику (телефон, телеграф,
радио, телевидение, спутниковая связь,
сети ЭВМ), передающую эту информацию на
большие расстояния, доводящую ее до пользователей.
Современные новые информационные
технологии обучения (НИТО), исходя из
принципов, сформулированных Б.Е. Патоном,
В. И. Гриценко и Б. Н. Паньшиным, определяются
как совокупность внедряемых (встраиваемых)
в системы организационного управления
образованием и в системы обучения принципиально
новых систем и методов обработки данных,
представляющих собой целостные обучающие
системы, и отображение информационного
продукта (данных, идей, знаний) с наименьшими
затратами и в соответствии с закономерностями
той среды, в которой они развиваются. Это синтез
современных достижений педагогической
науки и средств информационно-вычислительной
техники. НИТО подразумевают научные подходы
к организации учебно-воспитательного
процесса с целью его оптимизации и повышения
эффективности, а также постоянного обновления
материально-технической базы образовательных
учреждений.
В настоящее время развиваются следующие
направления НИТО10:
1) универсальные информационные технологии
(текстовые редакторы, графические пакеты,
системы управления базами данных, процессоры
электронных таблиц, системы моделирования,
экспертные системы и т.п.);
2) компьютерные средства телекоммуникаций;
3) компьютерные обучающие и контролирующие
программы, компьютерные учебники;
4) мультимедийные программные продукты.
Следует разбираться в таких понятиях,
как компьютерное обучение (КО) и электронное
обучение (ЭО). Согласно определению ЮНЕСКО,
компьютерное обучение - такая система
обучения, в которой одним из ТСО выступает
компьютер. Однако современные разнообразные
ТСО все больше развиваются на основе
последних достижений макро- и микроэлектроники,
поэтому многие специалисты предлагают
использовать более общий термин - электронное
обучение, т. е. обучение с помощью систем
и устройств современной электроники.
Различают два основных вида ЭО:
Рецептивное - восприятие
и усвоение знаний, передаваемых с помощью
аудиовизуальных средств (эпидиапроекторов,
киноустановок, магнитофонов, видеомагнитофонов,
телевидения и других подобных ТСО);
интерактивное - обучение
в процессе взаимодействия человека и
компьютера в диалоговом режиме, а также
в системах гибридного человеко-машинного
антропоцентрического интеллекта, в экспертных
обучающих системах и др.
Информатизация образования - процесс
довольно сложный и требующий определенного
времени и поэтапности осуществления:
1) массовое освоение средств НИТ - создание
компьютерных классов, средств телекоммуникаций,
оперативной полиграфии, систем интерактивного
видео, баз данных и программных средств
путем базовой подготовки учителей и учащихся;
2) активное внедрение средств НИТ в традиционные
учебные дисциплины, пересмотр содержания
образования, разработка программного
обеспечения, компьютерных курсов; видео-
и аудиоматериалов на компактных (оптических)
дисках;
3) радикальная перестройка непрерывного
образования, введение дистанционного
обучения, смена методической основы обучения,
замена вербального обучения аудиовизуальным
1.2. История внедрения и использования
ТСО.
Введение
ТСО в процесс обучения, которое
многими исследователями определяется
как технологическая революция
в образовании, началось с разработки
первых программ аудиовизуального обучения
в 1930-х годах в США. В школе эти
средства появляются в 1940-х годах. С середины
1950-х годов намечается технологический
подход к их использованию, теоретической
базой которого становится идея программированного
обучения. Разрабатываются аудиовизуальные
средства, специально предназначенные
для учебных целей: средства обратной
связи, электронные классы, обучающие
машины, лингафонные кабинеты, тренажеры
и др. В 1970-е годы усиливается теоретическая
разработка использования ТС в процессе
обучения и появляются новейшие средства,
такие как видеомагнитофоны, карусельный
кадропроектор, полиэкран, электронная
доска и др. В 1980-е годы стали создаваться
дисплейные классы, увеличилось количество
и качество педагогических программных
средств (ППС), применение систем интерактивного
видео. В 1990-е годы в образовательных учреждениях
стала использоваться мультимедийная
аппаратура. Мультимедиа (myltimedia) - современная
компьютерная технология, позволяющая
объединить в компьютерной системе текст,
звук, видеоизображение, графические изображения
и анимацию; создается VRML - язык моделирования
виртуальной реальности (Virtual Reality Modeling
Language).
Среди разнообразных методов и средств
совершенствования процесса обучения
в высшей школе, интенсификации и повышения
эффективности учебной деятельности важное
место отводится умелому и рациональному
использованию технических средств обучения
(ТСО)11. ТСО имеют хотя и небольшую, но поучительную
историю. Активное увлечение техническими
средствами в вузах приходится на конец
1960-х годов, когда эти средства широко
пропагандировались, а в некоторых случаях
и насаждались административными мерами.
Характерно, что в эти годы наблюдается
опережающий рост числа студентов над
числом преподавателей. Тогда же получила
распространение точка зрения, что все
проблемы повышения качества подготовки
специалистов с высшим образованием могут
быть решены именно за счет применения
технических средств.
Последовавший за этим периодом
спад интереса к ТСО объясняется
многими причинами, из которых можно
отметить две наиболее важные:
1. Технические характеристики устройств
не отвечали потребностям учебного процесса.
В своем большинстве эти устройства создавались
и изобретались без научного осмысления
потребностей учебного процесса, в меру
понимания этих потребностей изобретателями,
далекими от педагогики. 2. Недостаточное
внимание к возможностям улучшения учебной
деятельности с помощью ТСО со стороны
преподавателей. Разработка дидактических
материалов отнимала у преподавателей
много времени, которое, как правило, никак
не регламентировалось и никак не учитывалось.
Разработка этих материалов базировалась
на энтузиазме их создателей. Организация
использования ТСО оставляла желать лучшего,
что также затрудняло работу преподавателей,
приводило к большим и необоснованным
затратам труда и времени. В этих условиях
у преподавателей не вырабатывалось устойчивой
потребности в использовании технических
средств. Достигавшиеся результаты часто
были далеки от ожидаемых, что порождало
скептицизм и разочарование, частично
сохранившееся до сих пор. Внедрение компьютерных
технологий в научные исследования и учебный
процесс, а также насыщение вузов разнообразной
компьютерной техникой, локальными компьютерными
сетями, в том числе с выходом в Интернет,
значительно ослабило интерес к ТСО других
видов. Неудачи в применении
ТСО для совершенствования учебной деятельности
объяснялись также недостаточной разработанностью
многих проблем вузовской педагогики,
не дающей четкого определения места и
роли ТСО в учебном процессе. Целостная
концепция вузовской педагогики только
начинала складываться, и передовые достижения
педагогической науки до настоящего времени
далеки от основной массы преподавателей
вузов. За редкими исключениями, преподаватели
не имели специальной вузовской подготовки
по педагогике, что также отрицательно
сказывалось на эффективности применения
ТС и компьютерных технологий.
Определение и классификация
ТСО должны основываться на рассмотрении
обучения как процесса управления познавательной
деятельностью учащихся12. Такой подход основан, прежде всего,
на деятельностной теории учения и кибернетической
трактовке управления процессом обучения
как системой реализации целей обучения.
Цель может быть как локальной, так и глобальной,
касаться усвоения учебного предмета
в целом и отдельного учебного вопроса
и т. д. Преподаватель, который ставит определенную
дидактическую цель, на каждом этапе работы
учащегося может установить с некоторой
степенью объективности, насколько достигнута
поставленная цель. Успешность усвоения
зависит не только от того, в каком виде
и в какой форме предъявляется учебная
информация, но и от содержания и смысла
управляющей компоненты учебной информации.
В частности, вопрос об ориентировочной
основе действий относится к содержанию
именно этой компоненты и является одним
из центральных в теории планомерного
формирования умственных действий и понятий.
Учебная информация предъявляется с учетом
результатов сопоставления информации
о целях обучения с информацией о действительном
уровне усвоения знаний объектом управления.
Последняя поступает по каналу обратной
передачи (связи), который в обучении представляется
в виде канала контроля. Таким образом
реализуется замкнутый цикл управления
познавательной деятельностью учащегося.
Этот цикл можно охарактеризовать как
«больше и». Наряду с ним существует «малый»,
или внутренний, цикл, когда материал продумывается
учащимся и усваивается в результате сложной
психической деятельности, важным элементом
которой является самопроверка, постановка
вопросов самим учащимся с выходом или
без выхода на внешний источник информации.
Усвоения знаний не происходит, если нет
замкнутого цикла управления информацией,
т.е. если нет обратной связи, а также если
цикл разрывается. В этом случае можно
говорить не об усвоении знаний, а лишь
о запоминании учебной информации. Описанная
схема не полна и не отражает многих существенных
сторон учебной деятельности в вузе. Главный
недостаток такой формализованной схемы
состоит в неучете индивидуальных психических
особенностей учащегося и учителя. Эти
особенности очень трудно описать с помощью
системы формальных параметров, как это
делается при анализе технических систем
управления. Поэтому пользоваться схемой
можно с известной осторожностью, учитывая,
что она правильно отражает лишь циркуляцию
учебной информации при обучении, схватывает
ее общие закономерности. В качестве рабочего
в настоящем учебном пособии мы будем
использовать следующее определение:
ТСО есть совокупность технических устройств
и дидактических материалов, используемых
в учебном процессе в качестве средства
повышения эффективности обучения. Ни
отдельное устройство, ни дидактический
материал, взятые сами по себе, не могут
выступать как технические средства обучения,
а становятся таковыми в результате их
«соединения». Но для действительного
повышения эффективности обучения важен
не столько характер используемых средств,
сколько способ их применения. Понятие
эффективности обучения включает в себя
в качестве своих составляющих активизацию
и интенсификацию. ТСО, согласно данному
определению, являются средствами учебной
деятельности как преподавателя, так и
учащегося. Границу между средствами преподавателя
и средствами учащегося проводить не только
сложно, но часто нецелесообразно, поскольку
процесс обучения реализуется в замкнутой
системе. В учебной деятельности студента
используются результаты труда преподавателя
(непосредственно или опосредствованно)
и наоборот, деятельность преподавателя
на каждом этапе обучения зависит от учебного
состояния учащихся. Описанная схема и
данное определение позволяют достаточно
объективно классифицировать ТСО в зависимости
от того, какой из каналов в схеме циркуляции
информации совершенствуется с помощью
технических средств. Технические средства
предъявления информации (или информационные
ТС)13, обеспечивающие прямой канал передачи.
Технические средства контроля, обеспечивающие
канал обратной передачи. Технические
средства управления обучением, обеспечивающие
весь замкнутый цикл управления. Последний
может замыкаться «через преподавателя»
(например, при работе под его руководством
в автоматизированном классе) или через
техническое устройство (компьютер), когда
преподаватель как бы остается «за кадром».
Вспомогательные технические средства.
К ним относятся приборы, инструменты,
приспособления, которые применяются
для совершенствования учебного труда
преподавателя и учащегося, но не могут
быть отнесены ни к одному из перечисленных
классов, например готовальни, калькуляторы
и т. п. Последние годы характеризуются
широким внедрением компьютеров в учебный
процесс вузов. Компьютеры также могут
рассматриваться как ТСО, но в силу принципиальных
отличий обработки информации компьютерами
от обычных технических средств, а также
вследствие новых возможностей организации
управления учебной деятельностью с помощью
компьютеров некоторые вопросы их применения
целесообразно выделять отдельно.