CC BY
27
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ
УДК 621.391 + 539 186
С.А. Безносюк, М.С. Жуковский
Компьютерное дистанционное обучение как креативная информационная технология в классическом университетском образовании
Так как в классических университетах ставятся задачи фундаментального высшего и всестороннего гуманитарного образования личности профильного специалиста, то основная цель применения информационных технологий в университетском образовании - это повышение его качества. Никакие другие побочные цели, вроде достижения «дешевизны», «демократичности», «доступности» образования, по сути высшего университетского образования не могут являться приоритетными при внедрении в него информационных технологий обучения.
В настоящее время наиболее передовыми в направлении достижения главной цели - качества образования - становятся электронные информационные технологии «обучения на дистанции» В данной работе обосновывается идея, что университетское дистанционное образование, как и компьютерная технологии обучения «на дистанции», обеспечивает формирование новой высшей формы образования XXI в.
Перейдём к детальному рассмотрению вопроса. Для этого необходимо обозначить некоторые конструктивные исходные положения Начнём с краеугольного положения о содержании понятия «качество университетского образования». Примем за аксиому, что качество образования имеет два измерения, или аспекта:
1. Сложность целевой модели специалиста;
2 Точность попадания учебного процесса обучения в целевую модель.
В соответствии с известным анекдотом о том, что все мы в большинстве специалисты «ближнего боя», но лишь талант попадает в удалённые цели, а гений - это тот, кто попадает в цели, которые и вовсе не видны, правомерно сложность целевой модели специалиста с университетским дипломом свести к трём базовым моделям Их основные характеристики представлены в таблице I
Характеристики моделей специалистов
Таблица
Квалификация
Характеристика специалиста
Исполнитель
Талант
Гений
Решает типовыми методами типовые задачи без тьютора Решает типовыми методами нетиповые задачи без тьютора. Решает нетиповыми методами метиловые задачи без тыотора
Здесь следует заметить, что тьютор • это понятие, исторически закреплённое именно за классическими университетами. По сути, тьютор - это «наставник-учитель» микроколлектива на протяжении всего периода обучения. Возникшее в советское время представление об учителе как преиода-вателе-«сезоннике», работающем с массой обучающихся, было ретроградным, привело к снижению качества университетского образования. Историческим примером продуктивности в России тыо-торской системы университетского образования является Царскосельский лицей.
Рассматривая выпускника университета как продукт длительного процесса его образования, следует сразу заметить, что классическая технология обучения с самого начала идёт от учебного процесса с участием тьютора. Она базируется на решении типовых задач типовыми методами под его руководством Поэтому очевидно, что при участии тьютора в учебном процессе трудно достичь всех трёх высших моделей специалиста, приведённых в таблице 1 Необходим параллельный процесс самообучения студента «на дистанции» от тьютора
Дистанционное образование и дистанционная компьютерная технология обучения с самого начала ориентированы на учебный процесс с «виртуальным» тьютором - персональным мультиме*
дийным компьютером Эта технология располагает для таких целей тремя основными гипермедийными средами, приведёнными в таблице 2. Дадим их краткую характеристику.
Таблица 2
Основные гипермедийные среды
1 Кейс-технология на бумажных и аудио -видеоносителях при электронном сетевом мониторинге средствами телекоммуникаций.
2 Мультимедийные носители при электронном сетевом мониторинге средствами телекоммуникаций
3 «Виртуальная реальность» при электронном сетевом мониторинге средствами телекоммуникаций
В отличие от традиционно представляемого учебного материала в виде линейных структур гипермедийное представление учебной информации позволяет значительно увеличить объём материала, расширив как тематику, так и спектр его представлений, облегчая поиск, интерпретацию и выбор аспекта.
Системы мультимедиатехнологий позволяют, реализуя интерактивный диалог пользователя с системой, интегрировано представлять на экране компьютера любую аудиовизуальную информацию. Реализация возможностей мультимедиа на базе использования CD-ROM учебного назначения наиболее эффективна на уровне самостоятельного изучения или исследования закономерностей предметных областей.
«Виртуальная реальность» является перспективным направлением в области обеспечения имитации и моделирования учебных ситуаций и сюжетов в учебных тренажёрах. Эта технология обеспечивает взаимодействие с объектами виртуальных миров, выступающих по отношению к реальному миру как схемы, или модели, симулирующие динамику изучаемых процессов или закономерностей. Здесь учебная информация является аудиовизуальной по существу.
В классическом очном образовании соблюдается принцип единства времени и места действия объектов и субъектов учебного процесса через форму аудиторного занятия преподавателя с группами студентов согласно строгому расписанию и типовому учебному плану, Организация учебного процесса в классическом образовании в целом основывается на транспорте учеников к источникам знаний - учебным заведениям и библиотекам Отличительными особенностями классического образования являются унифицированность, управляемость, интерактивность учебного процесса по схеме «face to face», реализация дидактического подхода в обучении согласно принципу: «делай как я*. Традиционная структура классического университетского образования может быть выражена схемой интеракций:
Преподаватель < = > Доска < = > Аудитория < = > Библиотека. (I)
К общим недостаткам классической технологии обучения можно отнести:
1. Отрыв преподавателя и его аудитории на время обучения от всех других социальных функций,
2. Отрыв учеников от привычной для них среды проживания и работы;
3. Большие затраты на транспортировку обучающихся в центры образования;
4 Значительные затраты на поддержание инфраструктуры учебных заведений;
5. Различие в качестве образования из-за различия в ресурсной оснащённости учебных фондов университетов;
6. Жёсткая привязанность к имеющимся в университете интеллектуальным ресурсам возможной палитры направлений и специализаций в профессиональной подготовке и переподготовке специалистов;
7. Жёсткие рамки допустимого контингента преподавателей и учащихся;
8 Ограничения на возможность получения современного образования в течение всей жизни
Устранение этих недостатков можно достичь в рамках новой формы, базирующейся на технологии дистанционного обучения В дистанционном образовании (ДО) по сравнению с классическим образованием кардинально изменяется технология обмена учебной информацией: из центров дистанционного образования идёт асинхронный транспорт учебной информации к учащимся на места их работы и проживания
Конкретный механизм транспорта учебной информации в ДО можно представить в трёх основных формах:
I Кейс-технология на бумажных носителях.
2. Кейс-технология на бумажных и аудио видео носителях
3. Электронная технология на мультимедийных компакт-дисковых и сетевых носителях.
Мы не будем обсуждать первый и второй способы реализации ДО, которые традиционны для формы заочного классического образования и не могут полностью заменить «живого* контакта преподавателя с аудиторией Если обратиться к схеме классического университетского образования (1), можно сказать, что в электронной технологии ДО преподаватель более не имеет прямого контакта типа «face to face* с аудиторией, точно так же, как ученик не имеет прямого контакта с библиотекой. Роль посредника выполняет персональный мультимедийный компьютер. Схема образовательного процесса выглядит так;
Преподаватель < = > Компьютер < = > Ученик (2)
Ученик < = > Компьютер < = > Библиотека (3)
В классическом образовании предполагается, что человек-тьютор обладает интеллектуальными ресурсами для выдачи правильных ответов на каверзные вопросы обучаемого, которые заранее не предусмотрены в обучающей программе. Тем самым общение с преподавателем «face to face» более продуктивно, чем с мультимедиа-пакетом, развёрнутым на компьютере Предпочтительность этих двух форм обучения меняется на обратную в сфере подготовки специалистов в области новейших информационных технологий. Например, можно реально себе представить, что управлению автомобилем можно обучаться как с инструктором, сидя в реальном автомобиле на реальной трассе движения, так и сидя за тренажёром, который управляется учеником в виртуальной реальности, созданной при участии компьютера с помощью записи информации на мультимедийном CD. Первый способ обучения здесь не только менее затратный, но и более эффективный. Однако те же схемы обучения меняются местами по своей приемлемости, когда мы переходим к процессам обучения управлению самолётом, а затем космическим челноком. Что становится существенным5 Резко увеличивается объём и скорость передачи учебной информации, что уже превышает интеллектуальные возможности человека-тыотора в управлении процессом обучения.
Совсем новая ситуация возникнет в процессе обучения, например, операторов управления будущими источниками термоядерной энергии, когда преподаватель обучает оператора управлять кибернетическими устройствами, которые сами являются обучаемыми в сфере профессиональной деятельности оператора. Быстродействие последних в экстремальных условиях выходит за рамки физиологических и психологических возможностей преподавателя при его работе с бинарной обучаемой системой типа «матрёшки*: ученика-оператора и кибернетического устройства. В этой ситуации реализуется единственная схема интерактивного обучения типа:
Преподаватель< = >Компьютер< = >Ученик< = >Компьютер< = >Кибер (4)
Современные задачи обучения новым компьютерным технологиям XXI в. создали совершенно новую ситуацию, когда учебный процесс возможен только по электронной технологии ДО и только в форме «сотворения» обучающегося и предмета изучения в процессе «креативного образования* по схеме многосторонней интерактивной связи, приведённой на рисунке.
В качестве примера рассмотрим подробнее компьютерные нанотехнологии, где возникает необычная с точки зрения традиционной дидактики ситуация, когда обучаемые кибернетические устройства - нано-роботы - должны функционировать не в макромире, а глубоко внутри материалов с трудно представимыми пространственно-временными свойствами наноструктура ТибТр 1
При обучении компьютерной нанотехнологии возникает про------------------'
блема «со-обучения* нано-робота и ученика тому, что сам тью- Блок-схема креативного
тор наглядно представить не может. При этом семейство нано- дистанционного обучения роботов, обладающих нейро-компьютерным мозгом, опорно-двигательным аппаратом для перемещения в наноструктурах и атомными манипуляторами, уже является дистанционно обучаемым ком-
ПРОФЕССОР 1
тингентом. Эта «аудитория» удалёиа от тьютора вглубь масштабных уровней вещества! Нано-робот невидим и сверхбыстр: его линейные размеры в миллиард раз меньше, а скорость действий в миллиард раз быстрее, чем у оператора-человека. Единственным окном в мир наноструктур является виртуальный мир, воссозданный компьютером с помощью специальной гипермедийной программной оболочки.
Созданный в Центре дистанционного обучения АГУ прототип базового элемента дистанционного образования в области креативной нанотехнологий - компакт-диск «Компьютерная нанотехнология» представляет собой самодостаточную для организации процесса креативного обучения студента программу. Программными средствами мультимедийного пакета допускается синхронное и асинхронное проведение следующих занятий:
1. Интерактивная связь с тьютором по сети Internet.
2. Восприятие в интерактивном режиме установочной видеослайдлекцни, сопровождающейся демонстрациями на виртуальных досках, электронными ссылками в сеть Internet и электронным блоком тестов.
3. Усвоение электронного учебника курса, включающего слайдлекции теоретического введения, гиперссылочной части практического применения и электронного справочника
4 Блока лабораторных практикумов и компьютерных экспериментов по манипуляционному изучению нано-робота (блок креативного обучения)
Именно блок лабораторных практикумов и компьютерных экспериментов представляет ту мультимедийную оболочку, которая связана со специфическими свойствами изучаемого предмета • нано-робота. Итоговый контроль по окончании изучения предмета сводится к выполнению учащимся определённых компьютерных экспериментов по управлению нано-роботом Ресурсы для проведения такого творческого машинного эксперимента предоставляются самой мультимедийной оболочкой нано-робота, ресурсами операционной системы и внешней памяти, резервируемой на жёстком диске персонального компьютера.
Заметим, что аналогичная схема дистанционного образования применима и для новых сложных гуманитарных информационно-технологических специальностей, например, геоинформатики, психотехнологии, глобальных экономических и политических технологий, ноосферных и планетарных технологий и т.п В них, как и в нанотехнологии, преподаватели сталкиваются с тем, что фундаментальная структура знания о предмете и сам объект изучения - «робот» - обнаруживают предел интеллектуальных возможностей человека-тьютора, он не может в реальном масштабе времени рационально и обоснованно предсказать поведенческую реакцию изучаемой системы на контролируемое воздействие и передать свою экспертную оценку учащимся. За него это должен сделать компьютер, который не только организует процесс общения учителя с учеником, но и моделирует процесс креативного общения ученика с изучаемым предметом, представленным «роботом» посредством гипермедийной программы.
Подытоживая материал, отметим основные положения. Во-первых, в области подготовки специалистов по новым информационным технологиям, как естественнонаучных, так и гуманитарных направлений, дистанционное образование с помощью электронных гипермедийных пакетов становится не альтернативой классическому университетскому образованию, а единственно возможной формой креативного образования. Во-вторых, под дистанцией между субъектом и объектом процесса обучения следует понимать не столько их удалённость на расстояние, сколько принципиальную невозможность контактного обучения из-за наличия «робота», представляющего собой предмет изучения. В-третьих, робот имеет «сверхъестественные» информационные и поведенческие ресур сы, которые проявляются в актах творения учеником виртуальной реальности в результате манипулирования предметом изучения с помощью компьютера. В-четвёртых, огюсредованность интерактивного обучения достигается исключительно через программную гипермедийную оболочку, развёрнутую на компьютере В-пятых, гипермедийная оболочка требует от разработчика использования не стандартных шаблонов, применяемых обычно в иллюстративном мультимедиа, а высшего искусства программирования в самых современных средах, таких как С, Delphi, Java.
