CC BY
36
2
Эргономическое совершенствование подготовки и сертификации эргономистов
УДК 371.3:681.51
А. Н. Печников, А. Н. Шиков, Е. Е. Котова
Эргономический подход к решению проблем е-дидактики
Ключевые слова: компьютерная дидактика, е-дидактика, эргономика. Keywords: computer didactics; e-didactics; ergonomics.
Раскрывается суть проблемы е-дидактики как варианта традиционной дидактики, реализуемого средствами информационно-коммуникационных технологий, и обосновывается целесообразность эргономического подхода к решению этой проблемы
Введение
В сфере проектирования компьютерных технологий (КТО) и средств (КСО) обучения активно дискутируются проблемы е-дидактики (компьютерной дидактики) как аналога традиционной дидактики, реализуемого средствами информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). Ниже раскрываются коренные проблемы педагогики в области е-дидактики и обосновывается целесообразность применения методов эргономики для их решения.
Причины разработки е-дидактики
На всех этапах сорокалетнего развития КТО основной целью их применения являлось повышение эффективности обучения. Однако независимые экспертные оценки свидетельствуют, что сегодня мы в такой же степени далеки от достижения этой цели как и 30—40 лет назад.
Так, Е. И. Машбиц в 1988 году утверждал, что «число слабо эффективных обучающих программ превышает 80 % от всех программ, находящихся в обращении, ... а число программ с высокой эффективностью составляет менее 5 %» [1]. А. Н. Печников в 1995 году констатировал, что «в учебном процессе регулярно используется не более 9—14 % разработанных автоматизированных учебных занятий (АУЗ). В качестве основной причины отказа преподавателей от их использования указывается их недостаточная дидактическая эффективность — 84 %» [2]. В. К. Алтунин и А. М. Стручков в 2004 году на основе анализа использования компьютерных средств обучения и интеллектуального тре-
нажа (КСОИТ) пришли к выводу, что «до 90 % занятий, проводимых на КСОИТ, дидактически неэффективны и эта неэффективность объясняется низким качеством методического замысла этих занятий» [3]. Их мнение в 2006 году поддержал А. В. Соловов, указав, что «методические аспекты электронного обучения отстают от развития технических средств» [4]. А. В. Осин подтвердил предыдущие мнения, констатируя, что «по состоянию на 2010 год удовлетворенность методическим обеспечением современных образовательных технологий составляет не более 5 %, а образовательным контентом и инструментами педагогической деятельности — не более 30 %» [5]. Оценки российских экспертов подтверждает Институт Гэллапа, результаты опроса которого в 2013 году свидетельствуют, что «только 7 % участников полностью согласны с тем, что электронное обучение улучшает показатели обучения студентов» [6].
На причину такой стабильно низкой эффективности КТО в 2010 году указала И. В. Роберт, которая на основе анализа программных средств учебного назначения (ПС УН) констатировала, что «целесообразность разработанных, а порой и активно используемых программ остается „на совести" авторов, так как большинство этих программ не опирается ни на признанную методологию, ни на концептуальные или теоретические разработки.... Эти ПС УН представляют собой линейные или разветвленные программы (по Скиннеру или Краудеру), реализованные с помощью компьютера, и ничего принципиально нового с точки зрения дидактических возможностей не содержат» [7].
Для ответа на вопросы, почему разработчики КТО не могут отказаться от схем программированного обучения и почему эти схемы никогда не смогут обеспечить высокую эффективность обучения, кратко рассмотрим процедуры программированного обучения.
«Программированное обучение — это обучение по заранее разработанной программе, в которой предусмотрены действия как учащихся, так и педагога (или заменяющей его обучающей маши-
Обучающий шаг
Кадр 1 Информация
Кадр 2 Упражнение
Рис. 1 \ Типовая структура шага обучающей программы
ны)" [8]. Основу этой программы (сценария) составляет обучающий шаг (эпизод), который включает четыре элемента (рис. 1). Три первых элемента (кадра) предъявляются обучаемому, а четвертый используется для идентификации следующего шага обучения.
Роль преподавателя сводится к отслеживанию психологического состояния и результатов деятельности обучаемых, а в случае необходимости — к корректуре программных действий, т. е. к реализации целесообразных переходов от одного обучающего шага к другому в случаях, когда выполнение программы приводит к тупиковой или противоречащей здравому смыслу ситуации.
В чем же изюминка программированного обучения, которая не позволяет отказаться от него при проектировании КТО?
Для ответа на этот вопрос достаточно обратиться к истокам этого обучения: «...программированное обучение появилось в результате заимствования педагогикой рациональных принципов и средств управления сложными системами у кибернетики, математической логики и вычислительной техники» [9]. Другими словами, программированное обучение — это результат импорта педагогикой чужеродных процедур, свойственных для системотехники. Утверждение о чужеродности этих процедур для педагогики требует комментария.
Рассмотрим схему (рис. 2) решения задачи управления, взятую из системотехники и реализуемую в программированном обучении при выработке обучающего воздействия.
Здесь под задачей управления Аь понимается совокупность исходного и требуемого состояний предмета задачи. Под решением задачи понимается
воздействие на предмет задачи, обусловливающее его переход из исходного состояния в требуемое. Этап выработки этого воздействия определяется как подзадача нахождения способа решения, а этап выполнения воздействия — как подзадача реализации способа решения. Система, которая обеспечивает решение задачи, определяется термином «решатель». Эффективность схемы, приведенной на рис. 2, достигается в системотехнике благодаря тому, что она применяется в отношении детерминированных систем.
Детерминированная система (ДС) — это система, выходы которой однозначно определяются оказанными на нее управляющими воздействиями. Результат, к которому может привести выбранный способ воздействия на ДС, зависит от определенных или от случайных факторов. Поэтому задача выбора способа и средств воздействия на ДС есть задача принятия решения в условиях определенности или в условиях риска. Это позволяет вынести решение подзадачи выбора способа и средств воздействия на ДС (см. рис. 2) на этапе проектирования процесса управления. Поэтому процедуры управления, принятые в программированном обучении, ориентированы на ДС и могут быть эффективны только в их отношении. Но в обучении управление реализуется в отношении не технических (детерминированных) систем, а людей (обучаемых), которых классифицируют как самоорганизующиеся (активные) системы.
Самоорганизующаяся система (СС) — это «кибернетическая адаптивная система, в которой запоминание информации (накопление опыта) выражается в изменении ее структуры» [10]. Результат, к которому может привести выбранный способ воз-
Подзадача нахождения способа решения
Решатель:
разработчик технологии
Подзадача реализации способа решения
Решатель:
техническая система, реализующая технологию
Задача управления А1
Выбор способа и средств решения задачи управления, разработка алгоритма реализации принятого решения
Реализация принятого решения Результат В ~ Вз
Время решения:
этап проектирования технологии
Время решения:
этап реализации технологии
Рис. 2 \ Процедура решения задачи управления детерминированной системой
действия на СС, зависит от случайных факторов и неопределенных факторов, имеющих нестохастический характер. К последним относятся природные факторы, неизвестные вследствие недостаточной изученности объекта управления, и противодействующие факторы, которые обусловлены возможным наличием у СС собственных целей. Для того чтобы выявить реакцию СС на рассматриваемое воздействие, его нужно реализовать. Но реализованное воздействие изменяет саму СС. «В общем случае любое воздействие на самоорганизующуюся систему может привести к качественному изменению ее свойств. В результате повторное воздействие на нее может привести к другим, иногда прямо противоположным результатам» [10]. Чтобы убедиться в справедливости последнего утверждения, достаточно несколько раз подряд подложить приятелю кнопку на стул.
Характеристики СС определяют необходимость (рис. 3): 1) решения подзадачи выбора способа и средств воздействия на СС непосредственно на этапе реализации процесса управления ею; 2) трансформации задачной системы, т. е. доопределения задачной ситуации и целей ее разрешения в соответствии с характеристиками СС или ее реакциями на предыдущие воздействия.
Схема, приведенная на рис. 3, привычна для преподавателя. Он всегда готов осуществить непосредственное взаимодействие с учеником. Такая схема реализуется преподавателем во всех технологиях обучения. Программированное обучение, если процесс его выполнения контролируется преподавателем в ручном режиме, не составляет исключение, потому что оперативный мониторинг преподавателем исполнения схемы, приведенной на рис. 2, обеспечивает переход на управление по схеме, представленной на рис. 3.
Единственным видом обучения, которое не может быть реализовано по схеме управления СС (см. рис. 3), является электронное (компьютерное) обучение как «обучение с помощью информационно-коммуникационных технологий (без участия преподавателя)» [11]. Именно поэтому все реализации КТО, осуществляемые по схеме управления ДС (см.
рис. 2), без участия преподавателя являются чужеродными процедурами, которые несвойственны для обучения.
Кроме того, КТО, реализующая программированное обучение, никогда не сможет приблизиться к эффективности непосредственного взаимодействия преподавателя с учеником, потому что это противоречит закону необходимого разнообразия Эшби, формулируемому в теории систем.
Этот закон определяет, что «для создания системы, способной справиться с решением проблемы, обладающей определенным разнообразием, нужно обеспечить, чтобы создаваемая система имела еще большее разнообразие, чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать в себе это разнообразие» [12]. В соответствии с этим законом процедура, реализуемая в компьютерном варианте программированного обучения (см. рис. 2), не может быть эффективнее процедуры непосредственного педагогического взаимодействия (см. рис. 3).
Однако КТО реализуют программированное обучение не потому, что их проектировщики считают обучаемого детерминированной системой или не знают теории систем. Это происходит потому, что у системотехников просто нет возможности создать программные продукты, реализующие функции преподавателя по управлению обучением.
Причина отсутствия такой возможности состоит в том, что КТО не могут быть созданы только в пределах предметной области информатики, а представляют собой конечный результат взаимодействия информатики с педагогикой, в котором отдельные функции управления учебной деятельностью обучаемых и соответствующие им процедуры представлены в виде программных продуктов и реализуются КСО. КТО является продуктом взаимодействия обеих этих дисциплин и представляет собой не оригинальный процесс обучения, а конечный результат последовательных преобразований некоторого традиционного педагогического процесса в целях его реализации средствами ИКТ.
Распределять функции проектирования КТО между педагогикой и информатикой целесообразно исходя из требований информатики. Такое по-
Решатель:
управляющая система
Задача управления А1 Трансформация задачной системы А Выбор способа решения и средств его реализации Реализация способа решения
Нет | Да _Г В ~ В/Ч
Время решения:
время реализации процесса управления
Результат
В ~ Вз
Рис. 3 \ Процедура решения задачи управления самоорганизующейся системой
ложение определяется тем, что если требования информатики не будут выполнены, то и КТО не будет создана.
В современной информационной технологии представление любого объекта в виде программного продукта предполагает последовательность этапов его формализации: 1) отображение замысла объекта в его концепцию; 2) отображение концепции в формальное рассуждение; 3) отображение формального рассуждения в формальную (математическую) модель; 4) отображение формальной модели в алгоритм; 5) отображение алгоритма в программу на алгоритмическом языке.
Эта последовательность отображений директивно закреплена требованиями ГОСТа [13] в виде обязательной последовательности стадий разработки любого программного продукта, а также состава и содержания проектных работ на каждой из этих стадий. Поэтому проектирование КТО должно включать пять этапов, реализацию которых целесообразно распределить между педагогикой и информатикой в виде табл. 1.
Готова ли информатика к выполнению своих этапов формализации управления обучением — неизвестно. Для того чтобы это выяснить, нужно предоставить разработчикам КТО и КСО хотя бы одно пооперационное описание обучения. А вот неготовность педагогики можно считать установленной. Для того чтобы убедиться в этом, достаточно перелистать 1632 страницы двух томов «Энциклопедии образовательных технологий» [14, 15]. На этих страницах найдется только одно описание обучения, которое может быть положено в основу разработки КТО. Этим описанием будет описание программированного обучения.
Все остальные описания так называемых «технологий обучения (педагогических технологий, образовательных технологий и т. п.)» представляют собой не более чем замысел обучения как «смысл
или идея, заложенные в планируемый результат, а также общее представление автора об его содержании и форме» [16]. Можно найти примеры реализаций этих замыслов. Но это будут не пооперационные описания обучения, а его готовые материализации, т. е. то, что нужно для реализации программированного обучения. Мало того, во всем обилии педагогической литературы, вряд ли найдется пооперационное описание даже одного приема (способа) обучения.
Таким образом, отсутствие программных средств, реализующих функции управления обучением, определяется неспособностью педагогики представить обучение в соответствии с требованиями современных ИКТ. Последнее и определяет необходимость разработки е-дидактики.
Е-дидактика: причины возникновения, история и суть проблемы
Впервые термин, который обозначил предметную область представления обучения в виде, обеспечивающем его реализацию средствами ИКТ, был введен академиком А. И. Бергом в 1966 году. Этим термином была «кибернетическая педагогика». При обосновании необходимости ее разработки А. И. Берг исходил из того, что «для эффективного и оперативного управления обучением нужны специальные устройства, которые должны автоматизировать важнейшую функцию педагога — функцию взаимодействия с каждым учащимся в процессе его обучения» [17]. Однако постановка цели разработки «кибернетической педагогики» была осуществлена А. И. Бергом катастрофически рано и не была воспринята научным сообществом.
Необходимость разработки «кибернетической педагогики» возникла в конце ХХ века. Сначала эта необходимость проявлялась как неудовлетво-
Таблица 1 Целесообразное распределение функций педагогики и информатики в проектировании КТО
Этап формализации замысла обучения Язык Логика Форма представления обучения Научная дисциплина
Отображение замысла обучения в его концептуальную модель Естественный Диалектическая Методика Педагогика
Отображение концептуальной модели в формальную модель Естественный Формальная Технология(пооперационное описание технологического процесса) Педагогика
Отображение формальной модели в математическую модель Математики Математическая Компьютерная технология Информатика
Отображение математической модели объекта в алгоритм Алгоритмов
Отображение алгоритма в программу на алгоритмическом языке Программирования
ренность системотехников педагогическими основаниями компьютерного обучения. Эта неудовлетворенность явилась результатом их неоднократных безуспешных попыток уйти от технологии программированного обучения. Системотехники понимали противоестественность ручного проектирования каждого кадра каждого из шагов обучающей программы и в процессе разработки КТО физически ощущали явное противоречие между целесообразностью автоматизации процедур обучения и отсутствием описаний этих процедур. Суть этого противоречия состоит в следующем.
Каждый кадр сценария электронного обучения (см. рис. 1) представляет собой результат реализации определенной процедуры (приема, способа обучения) в отношении изучаемого объекта. Число изучаемых объектов бесконечно, а вот число процедур обучения конечно и невелико. Поэтому принципами естественного подхода к разработке кадров сценария обучения являются: 1) автоматизация необходимого множества процедур обучения (создание программных продуктов, реализующих необходимые приемы и способы обучения); 2) представление разработки кадра сценария в виде реализации программных продуктов в отношении избранных изучаемых объектов. Для реализации такого подхода требовалось единственное — пооперационное описание процедур (приемов, способов) обучения. Но в современной педагогике такие описания приемов и способов обучения отсутствуют.
В целях идентификации средств разрешения этого противоречия А. И. Башмаковым в 2003 году впервые был введен термин «компьютерная дидактика (е-дидактика)» [18]. Общепринятая трактовка этого термина пока отсутствует, но его смысл становится ясен из основных характеристик е-дидактики, сформулированных А. И. Башмако-вым в 2004 году [19].
1. Компьютерная дидактика лежит на пересечении традиционной дидактики и информационных технологий. Предметом ее разработки являются методы обучения в контексте их компьютерной реализации.
2. Для выражения и систематизации знаний о компьютерной дидактике предлагается использовать понятие дидактического приема. В широком смысле под дидактическим приемом понимается типовой способ решения педагогической задачи или ее части, использующий технологии компьютерного обучения.
3. Категория дидактического приема выделена в качестве базовой единицы представления знаний о компьютерной дидактике в целях создания ее информационно-методического обеспечения, ядром которого должен служить массив унифицированных описаний дидактических приемов.
Значит, необходимость разработки е-дидактики определяется неспособностью педагогики предо-
ставить системотехникам описание обучения в виде технологии, т. е. «полного описания всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов» [20]. Для определения проблем, которые должна решить е-дидактика, рассмотрим некоторые характеристики проектирования как вида деятельности.
При создании любой системы выделяют два уровня проектирования: макропроектирование и микропроектирование. Макропроектирование — это уровень создания замысла системы, «на котором определяется, что и зачем будет делать система и почему она должна действовать так, а не иначе» [21]. Микропроектирование — это уровень разработки и конструирования отдельных подсистем. Его целью является определение наиболее эффективных методов реализации, возлагаемых на данную подсистему функций.
Педагогика является единственной областью человеческого знания, изучающей процессы управления в целях повышения квалификационных характеристик объектов управления (обучения). Поэтому в отношении макропроектирования КСО педагогика должна рассматриваться в качестве специальной теории управления, определяющей законы, принципы и методы управления в целях обучения. Содержание и алгоритмы процедур обучения, а также правила выбора этих процедур в зависимости от целей обучения, специфики деятельности обучаемого, дидактических ситуаций и целей их разрешения также определяются педагогикой. Поэтому для решения задач микропроектирования КСО педагогика представляет тот эмпирический базис, из которого может быть получена информация о способах реализации процедур обучения.
Значит, в проектировании КТО и КСО педагогика должна играть двоякую роль: 1) как специальная теория управления она должна определять методологию (принципы, закономерности, структуры) управления в целях обучения (повышения квалификационных характеристик объекта управления); 2) как область эмпирических знаний об условиях, содержании и процедурах эффективного осуществления способов обучения она должна составлять базовую основу для разработки нормативных технологических описаний обучения.
Проблема включения педагогики в общую структуру специальных теорий управления — это проблема формализации концептуальных положений педагогики и их представления в соответствии с требованиями общей теории управления. Проблема технологизации описания обучения — это также проблема формализации, но не теоретических положений педагогики, а имеющихся описаний процессов обучения. Таким образом, общая проблема е-дидактики — это проблема формализации педагогических знаний.
Почему проблему е-дидактики должна решать эргономика
Знают ли педагоги о существовании сформулированной системотехниками проблемы е-дидактики? Конечно, знают. В педагогике эта проблема известна как проблема отсутствия общей методики обучения. Ее в течение последних 30—40 лет педагоги пытались решить путем разработки «образовательных технологий (технологий обучения)». Такой подход известный специалист в области технологи-зации обучения В. В. Гузеев определяет следующим образом: «Образовательная технология в широком смысле является прикладной дидактикой и призвана восполнить фактическое отсутствие общей методики» [22]. Результаты 30-летней технологи-зации обучения он представляет схемой, приведенной на рис. 4.
На этой схеме автор штрихом определяет проблемные компоненты, т. е. задачи, которые в педагогике до сих пор не решены. К числу нерешенных задач отнесено и описание модели обучения (концептуальной модели обучения). Эта модель является той первичной формой описания обучения (см. табл. 1), без которой невозможно разработать программный продукт, реализующий обучение или любую его компоненту. Другими словами, технологический подход, над которым педагогики работали более 30 лет, оказался тупиковым. Разработанная масса «технологий обучения» не решила проблемы отсутствия общей методики. Сами «педагогические технологии (технологии обучения и т. п.)» к числу технологий, соответствующих их общенаучному определению, отнесены быть не могут, так как не имеют пооперационного описания. В чем же причина фиаско педагогики в техноло-гизации обучения?
Эта причина состоит в том, что педагогика от большинства научных дисциплин отличается тем же, чем отличался Паниковский от остальных детей лейтенанта Шмидта. Она нарушает «конвенции», а в частности — положения общепринятой концепции многоуровнего методологического знания [23].
Рассматриваемая концепция разделяет научные дисциплины по уровням их методологического знания (философский, общенаучный, конкретно-научный уровни) и определяет, что положения научных дисциплин более высокого уровня иерархии справедливы для дисциплин более низкого уровня. Это позволяет распространить на педагогическую науку не только закономерности общей психологии, физиологии, логики и социологии, но и основополагающие понятия, принципы и методы теории систем, теории управления, теории информации и системотехники.
При этом должен соблюдаться принцип корректного применения положений научных дисциплин более высокого уровня: на более низком уровне методологического знания использовать положения дисциплин более высокого уровня можно, но изменять нельзя. Если такая необходимость возникает, то она должна быть реализована научной дисциплиной более высокого методологического уровня. Последнее означает, что в рамках предметной области педагогики в терминологию (трактовку понятий, дефиниции), принципы и методы дисциплин более высокого уровня не могут быть внесены никакие изменения.
Концепция многоуровневого методологического знания признается в педагогике. Так, М. Н. Скат-кин, описывая методологию педагогических исследований, констатирует: «Самый высший уровень — философия, диалектика природы ... Далее следуют общенаучные дисциплины — теория систем, кибернетика, информатика. Следующий уровень — методология педагогики как раздел общей педагогики. ...Методологические функции могут выполнять теоретические концепции по отношению к исследованиям, ведущимся на нижележащих этажах» [24]. А вот принцип корректного применения положений дисциплин более высокого методологического уровня в педагогике замалчивается, а на практике и грубо нарушается.
Современные педагогические знания представлены на аналитико-синтетической ступени абстракции, которая «с использованием научной терминологии соответствующей предметной области
Рис. 4 I Структура образовательной технологии по В. В. Гузееву [27]
обеспечивает объяснение на качественном уровне закономерностей явлений, предсказание их возможных исходов и направленности развития» [23]. Для того чтобы решить проблему технологизации обучения и соответствовать требованиям ИКТ, педагоги должны были представить свои знания, как минимум, на прогностической ступени абстракции, т. е. обеспечить «трактовку явлений на базе количественных теорий, прогнозирование сроков и количеств в исходах процессов, моделирование закономерностей с использованием формальных знаковых систем» [23].
Однако педагоги решили пойти по другому пути — подогнать само понятие технологии и методы разработки технологий к возможностям имее-мой ступени абстракции педагогических знаний. Более чем 20-летняя реализация такого подхода к 2002 году извратила понятие «технология» до такой степени неузнаваемости, что потребовалась специальная статья М. Е. Бершадского [25], которая разъяснила педагогам, о чем они говорят, ис-
пользуя термин «технология». Результат 30-летних издевательств педагогов над технологией известен: при выходе из предметной области педагогики и встрече с ИКТ, действительно соответствующими общепринятой трактовке этого понятия, «педагогические технологии» потерпели полное фиаско, показав неспособность представить процедуры собственной реализации.
Приходится констатировать, что педагоги перестали заниматься изучением собственной предметной области и свели свои псевдоисследования к следующей схеме: 1) из контекста любой предметной области (научной дисциплины) выбирается модный термин (технология, фундаментализация, процессный подход, компетентность, инженерия и т. п.); 2) вне зависимости от значения термина в исходной предметной области производится его трактовка применительно к субъективным целям автора в предметной области педагогики; 3) содержание предметной области педагогики, связанной с принятой трактовкой нового терми-
Рис. 5 \ Обобщённая функциональная структура дидактического цикла
на, переписывается заново. Такая схема беспроигрышна для демонстрации бурной псевдонаучной и организационной деятельностей и абсолютно бесполезна в смысле достижения значимых научных целей.
Казалось бы, второй научной дисциплиной, которая по своему прямому предназначению должна заняться проблемой е-дидактики, является педагогическая информатика. Однако, как показывает Т. Ю. Ильина [26, 27], проблемы технологизации обучения лежат вне предметной области педагогической информатики. Последнее связывается [27] с изменением самой трактовки термина «информатика» в начале 80-х годов ХХ века.
В 1960—70 годах информатика определялась как «наука о структуре и свойствах научной информации, о научно-информационной деятельности, о научной коммуникации» [28]. С 1985 года термином «информатика» стала обозначаться «крупная научная область, изучающая методы представления, накопления, передачи и обработки информации с помощью ЭВМ» [29]. Принципиальное различие этих трактовок состоит в том, что включение в последнюю ЭВМ как технического средства обработки информации привело к исключению из предметной области информатики всех других (ручных) средств аналогичного назначения.
Для педагогической информатики это означало исключение из рассмотрения методов формализации педагогических знаний, которые предполагают использование диалектической логики и не могут быть реализованы средствами ИКТ ввиду ограниченных возможностей современной информационной технологии обработки данных. Можно констатировать, что именно этот отказ от рассмотрения вопросов формализации педагогических знаний и
моделирования педагогических процессов через 30 лет породил проблемы е-дидактики.
Претензии системотехников к педагогике в явном виде демонстрируют, что из двух обозначенных выше аспектов проблемы е-дидактики наибольшую актуальность имеет не аспект включения педагогики в общую структуру специальных теорий управления, а аспект технологизации описания обучения.
Сложность технологизации существующих в педагогике процедур (приемов, способов) обучения состоит в том, что эти процедуры классифицируются в психологии [30] как неосознаваемые механизмы сознательных действий и реализуются как неосознаваемые автоматизмы (действия или акты, которые совершаются без участия сознания). Кроме того, они первично осваиваются не путем изучения и усвоения их явно представленной функциональной структуры, а путем усвоения их общего замысла и приобретения методом проб и ошибок эмпирического опыта реализации этого замысла. В соответствии с такими характеристиками приемов (способов) обучения, а также из-за отсутствия в педагогике общей модели изучаемого объекта процедуры обучения в педагогической литературе представлены только в виде частных реализаций (частных методик изучения конкретных познавательных объектов).
Средством, которое способно объективизировать процедуры человеческой деятельности в описанных выше условиях, обладает только эргономика. Таким средством является метод эргономического проектирования деятельности, который был разработан А. И. Губинским и В. Г. Евграфовым [31].
Суть этого метода предельно проста. Она заключается в последовательной иерархической декомпозиции (квантификации) общей цели неосознава-
Таблица 2 Общая номенклатура функций управления обучением
Основная функция Обеспечивающая функция
Функции решения задачи формирования и предъявления (предметная область изучаемой учебно Формирование процедуры предъявления образа ИО в соответствии с заданным алгоритмом реализации обучающего воздействия. Управление ИО (предъявление образа ИО). Контроль учебной деятельности обучаемого (параметров ИО, управляемых обучаемым). Диагностики усвоения. Оценка уровня обученности обучаемого (фактической модели усвоения ИО) Функции решения дидактической задачи (предметная Анализ соответствия фактической и прогнозируемой моделей усвоения. Оценка эффективности предыдущего обучающего воздействия и корректура модели обучаемого. Формулировка текущей дидактической ситуации. Формулировка требований дидактической задачи (прогнозируемой модели усвоения ИО). Решение дидактической задачи и определение вида последующего обучающего воздействия браза изучаемого объекта (ИО) й дисциплины) Хранение и корректура процедур реализации обучающих воздействий. Формирование, хранение и корректура моделей изучаемых УЭ и их компонентов. область педагогической науки) Формирование, хранение и корректура модели обучаемого (обучаемость и другие характеристики, определяющие характер учебной деятельности). Хранение описаний дидактических ситуаций и анализа результативности способов их разрешения
емой деятельности на частные подцели вплоть до уровня, когда каждой из конечных частных подцелей может быть поставлена в соответствие единственная операция деятельности, и последующем синтезе процедуры деятельности из этих полученных отдельных операций. Результатом реализации этого метода является функциональная структура объективизированной деятельности, которая может быть представлена как формализмами обобщенного структурного метода (ОСМ) эргономики, так и в виде обычной блок-схемы алгоритма.
Целесообразность такого эргономического подхода к технологизации процессов обучения обоснована в работах [32—34]. Работоспособность и эффективность метода эргономического проектирования деятельности подтверждает разработанная на основе его применения обобщенная функциональная структура дидактического цикла [35]. Она представлена на рис. 5.
Дидактический цикл является циклом управления обучением и в педагогике определяется как «необходимая совокупность действий обучающего, которая приводит учащегося к усвоению определенного фрагмента содержания обучения с заранее заданными показателями, т. е. к достижению поставленной цели» [36]. Приведенная на рис. 5 процедура полностью соответствует этому определению. Она сформулирована в рамках формальной логики на естественном языке, представлена в операциях, а не в действиях, т. е. может быть реализована в отношении любого изучаемого объекта. Значит, она является той формальной моделью (см. табл. 1), которая может служить основой для разработки реализующего ее программного продукта, если, конечно, каждая из ее обобщенных операций будет представлена в виде аналогичной схемы. Другими словами, эта функциональная структура определяет содержание проблемы технологизации обучения в виде перечня функций управления обучением (табл. 2), которые подлежат формализации для реализации средствами ИКТ.
Таким образом, применение метода эргономического проектирования деятельности к решению проблем е-дидактики позволяет четко определить круг задач е-дидактики и перейти от обсуждения содержания проблем е-дидактики к их непосредственному решению.
Литература
1. Машбиц Е. И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. М.: Педагогика, 1988. 192 с.
2. Печников А. Н. Теоретические основы психолого-педагогического проектирования автоматизированных обучающих систем. Петродворец: ВВМУРЭ им. А. С. Попова, 1995. 326 с.
3. Алтунин В. К., Стручков А. М. Методология создания тренажерных и обучающих систем подготовки специалистов ВМФ. Тверь: НИИ ЦПС, 2004. 216 с.
4. Соловов А. В. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. Самара: Новая техника, 2006. 462 с.
5. Осин А. В. Открытые образовательные модульные мультимедиа системы. М.: Издательский сервис, 2010. 328 с.
6. Scott J. MOOC skeptics at the top. Inside Higher Ed. 2013. May. N 02.
7. Роберт И. В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. М.: ИИО РАО, 2010. 140 с.
8. Российская педагогическая энциклопедия / Под ред. В. Г. Панова. 1993 [Электронный ресурс]. URL: http:// didacts.ru/dictionary/1041 (дата обращения: 11.07.2014)
9. Большая советская энциклопедия: в 30 т. М.: Советская энциклопедия, 1969—1978. [Электронный ресурс]. URL: http://slovari.yandex.ru/ (дата обращения: 11.07.2014).
10. Саридис Дж. Самоорганизующиеся стохастические системы управления. М.: Наука, 1980. 401 с.
11. ГОСТ Р 52653—2006. Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Термины и определения. 54 с.
12. Теория систем и системный анализ в управлении организациями / Под ред. В. Н. Волковой и А. А. Емельянова. М.: Финансы и статистика, 2006. 848 с.
13. ГОСТ 24.602—86. Автоматизированные системы управления. Состав и содержание работ по стадиям создания. 46 с.
14. Селевко Г. К. Энциклопедия образовательных технологий Т. 1. М.: НИИ шк. технологий, 2006. 816 с.
15. Селевко Г. К. Энциклопедия образовательных технологий. Т. 2. М.: НИИ шк. технологий, 2006. 816 с.
16. Олешков М. Ю., Уваров В. М. Современный образовательный процесс, основные понятия и термины. М.: Компания Спутник +, 2006. 191 с.
17. Маркова Е. В. Кибернетический период творчества академика А. И. Берга // Аксель Иванович Берг, 1893—1979: сб. (Информатика: неограниченные возможности и возможные ограничения) / Ред.-сост. Я. И. Фет. М.: Наука, 2007. С. 52-89.
18. Башмаков А. И., Башмаков И. А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. М.: Филинъ, 2003. 616 с.
19. Башмаков А. И. Интеллектуализация как средство повышения доступности технологий разработки компьютерных средств обучения: Всерос. науч.-практ. конференция «Образовательная среда: сегодня и завтра» (Москва, ВВЦ, 2004): тез. докл. Секция 4. Электронные образовательные ресурсы / Редкол.: В. И. Солдаткин (пред.) [и др.]; РГИОО. М.: Рособразование, 2004. С. 204-205.
20. ГОСТ 3.1109—82. Единая система технологической документации. Термины и определения основных понятий. 54 с.
21. Мамиконов А. Г. Проектирование АСУ. М.: Высшая школа, 1987. 302 с.
22. Гузеев В. В. Системные основания интегральной образовательной технологии: дис. ... д-ра пед. наук: 13.00.01. М., 1998. 390 c.
23. Юдин Э. Г. Методология науки. Системность. Деятельность. М.: Эдиториал УРСС, 1997. 440 с.
24. Скаткин М. Н. Методология и методика педагогических исследований. М.: Педагогика, 1986. 150 с.
25. Бершадский М. Е. В каких значениях используется понятие «технология» в педагогической литературе? // Школьные технологии. 2002. № 1. С. 3-19.
26. Ильина Т. Ю. Педагогическая информатика как наука и учебная дисциплина для подготовки магистров физико-математического образования. СПб.: РГГУ, 2009. 11 с.
27. Ильина Т. Ю. Становление и развитие педагогической информатики в России. СПб.: РГГУ, 2005. 9 с.
28. Михайлов А. И., Черный А. И., Гиляревский Р. С. Информатика — новое название теории научной информации // Науч.-техн. информация. 1966. № 12. С. 46-47.
29. Михалевич В. С., Каныгин Ю. М., Грищенко В. И. Информатика — новая область науки и практики: Науч. сб. «Кибернетика. Становление информатики». М.: Наука, 1986. С. 39-46.
30. Маклаков А. Г. Общая психология: Учеб. для вузов. СПб.: Питер, 2008. 583 с.
31. Губинский А. И., Евграфов В. Г. Эргономическое проектирование судовых систем управления. Л.: Судостроение, 1974. 224 с.
32. Сергеев С. Ф. Виртуальные тренажеры: проблемы теории и методологии проектирования // Биотехносфера. 2010. № 2(8). С. 15-21.
33. Котова Е. Е. Учет деятельности человека и проблемы автоматизации образования // Биотехносфера. 2010. № 2(8). С. 39-45.
34. Биденко С. И., Яшин А. И. Человеческий фактор в интеллектуальных системах // Биотехносфера. 2010. № 2(8). С. 45-49.
35. Печников А. Н., Шиков А. Н. Проектирование и применение компьютерных технологий обучения. СПб.: Изд-во ВВМ, 2014. 393 с.
36. Талызина Н. Ф. Формирование познавательной деятельности младших школьников. М.: Просвещение, 1988. 175 с.
УДК 159.9.01 С. Ф. Сергеев
Применение перспективных информационных технологий в тренажеростроении
Ключевые слова: обучающие среды, облачные технологии, ориентирующее обучение, интернет вещей. Keywords: learning environments, cloud technology, orienting education, Internet of things.
Обсуждены возможности использования перспективных сетевых и интернет-технологий для создания обучающих систем и тренажеров на методологических принципах неклассической и постнеклассической психологии и педагогики.
Введение
Интенсивное развитие технологий и сервисов Интернета, появление глобальных систем дистанционного сбора, распределенного хранения, обработки и использования информации («облачные» и «туманные» технологии), проекты «интернет вещей» (Internet of Things — IoT), «разумная среда» (Smart Environments) создают технологические иллюзии возможности реализации принципиально новых технологий обучения, существенно повышающих качество и эффективность систем подготовки. Однако эта точка зрения не подтверждена практикой, имеются свидетельства о низкой эффективности компьютерных обучающих систем и тренажеров.
По мнению А. Н. Печникова (и мы согласны с этой точкой зрения), «все беды электронного обучения идут от того, что оно реализует тупиковую педагогическую идею» [1, с. 330] и осуществляется чужеродными процедурами. Существующие варианты обучающих программ и тренажеров воспроизводят механистические, построенные на бихевиоризме, модели обучения, которые плохо работают в системах массовой профессиональной подготовки операторов сложных систем. Несмотря на это, в последнее десятилетие наблюдается парадоксальный факт возврата к методам и методологии программированного обучения, пик популярности которого пришелся на 70-е годы прошлого века. Суть программированного обучения состоит в последовательном предъявлении ученикам порций структурированной мультимодальной (главным образом аудиовизуальной) учебной информации с последующим контролем ее усвоения по результатам выбора правильного варианта ответов из нескольких предложенных [2]. Всеобщая компьютерная грамотность и доступность пакетов и оболочек обучающих программ делают программированное обучение популярным направлением е-обучения. Однако эти методы эффективны лишь при решении ограни-
