Адаптивные методические системы в подготовке студентов вуза в условиях информатизации образования

Актуальность проблемы исследования. Информатизация профессионального образования является одним из важнейших направлений информатизации общества и заключается в обеспечении данной сферы образования теорией и практикой использования и создания информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), ориентированных на достижение психолого-педагогических целей обучения и воспитания.

К сожалению, несмотря на достаточно большой спектр разноплановых исследований, связанных с определением места и роли информационных и коммуникационных технологий в образовании, можно констатировать, что:

1) результативность использования ИКТ в профессиональном образовании значительно отстает от уровня их применения в производстве, бизнесе, науке;

2) существующие исследования в области использования ИКТ в обучении носят либо ярко выраженный теоретический, либо прикладной характер, причем в очень узкой области. Явно недостаточно исследований, связанных с методологическими аспектами использования ИКТ в профессиональном образовании;

3) появляется тревожная тенденция к ослаблению связей между психолого-педагогическими науками, занимающимися в частности различными аспектами использования ИКТ в обучении, а также между указанными науками и реальной практикой.

Перечисленные тенденции отражают противоречия между потребностью в совершенствовании современной системы профессионального образования с помощью средств информационных и коммуникационных технологий и существующей практикой, между потребностью практики в наукоемких образовательных технологиях и реальным отсутствием таковых, а также недостаточной проработкой механизмов внедрения достижений психолого-педагогических наук в практику. Данные противоречия обусловливают актуальность научной проблемы настоящего исследования, которая заключается в определении методологических и технологических основ организации и обеспечения учебного процесса профессионального образования в условиях широкого использования информационных и коммуникационных технологий.

Актуальность темы

исследования. Анализ процесса компьютеризации отечественной системы профессионального образования на современном этапе выявляет следующие его особенности: в целом проблема обеспечения системы профессионального образования компьютерной техникой и коммуникациями решена на уровне, достаточном для их активного использования с целью повышения качества обучения, однако пока преждевременно говорить о качественном улучшении обучения после внедрения ИКТв большинстве образовательных учреждений, обеспеченных компьютерной техникой, ИКТ в той или иной степени используются в учебном процессе. Пока можно констатировать, что все усилия сосредоточены на выявлении возможностей использования ИКТ как инструментального средства и объекта изучения, тогда как не менее важной задачей здесь является применение ИКТ как средства повышения качества обучениявозрастает количество специальностей и специализаций, ориентированных на использование ИКТ в образовании. Можно считать, что на сегодняшний день в основном разработана научная база для подготовки педагогических кадров к использованию в этой области (Т.А. Бороненко, Ю.С. Бра-новский, С. А. Жданов, В. Г. Житомирский, — А. А. Кузнецов, Э. И. Кузнецов, В. В. Лаптев, М. П. Лапчик, Н. И. Пак, И. В. Роберт, И. А. Румянцев, М. В. Швецкий и др.). Сознавая необходимость и важность целенаправленной подготовки педагогических кадров к использованию ИКТ в. образовании, педагогические и профессионально-педагогические вузы изыскивают собственные возможности разработки и проведения соответствующих учебных дисциплин. Однако содержание и объем подготовки оказываются^{унифицированными} и сильно зависят от наличия преподавателей, способных вести подобную подготовку, их субъективного видения задач обучения.

Проведенный анализ позволил выделить ряд противоречий, связанных с внедрением ИКТ как средства повышения результативности профессионального образования, приводящих, в конечном счете, к несоответствию затрат и получаемого результата, что в итоге затрудняет выполнение системой профессионального образования социального заказа. Сюда следует отнести противоречия:

• между необходимостью радикального улучшения профессиональной подготовки студентов вузов по многим направлениям и отсутствием для этого методологических и технологических подходов, имеющих прикладную направленность и опирающихся на средства ИКТ;

• технической готовностью многих учреждений профессионального образования к использованию ИКТ в обучении и отсутствием наукоемкого прикладного обеспечения, позволяющего убедительно доказать преимущества этого использования;

• между необходимостью создания методических систем нового поколения, включающих в себя образовательные технологии, которые базируются на использовании ИКТ, и обладающих свойством адаптивности, и фактическим отсутствием подобных адаптивных методических систем в реальной практике.

В качестве одного из путей преодоления этих противоречий можно предложить переход к массовому внедрению унифицированных образовательных технологий, обеспечивающих достаточно высокое качество обучения без увеличения трудовых затрат преподавателя (в идеале — с уменьшением трудовых затрат). При этом данные технологии должны обладать рядом свойств, существование которых часто подразумевается, но в явном виде практически нигде не упоминается. К таким свойствам относятся:

1) адаптивность к требованиям каждого конкретного учебного заведения по различным параметрам: количеству часов, профессиональной направленности, качеству обучения;

2) адаптивность к формам обучения;

3) адаптивность к требованиям преподавателей (а значит, упрощенная технология передачи и внедрения);

4) открытость для модификации составляющих этой технологии.

Образовательные технологии являются частью методических систем.

Поэтому в данном исследовании введено понятие «адаптивная методическая система» (АМС), под которой понимается методическая система, содержащая в своей структуре образовательную технологию, обладающую перечисленными свойствами. Причем одним из ключевых требований к АМС является обеспечение технологии внедрения результатов современных исследований в практику обучения. Базовым (или, более сильно, системообразующим) компонентом АМС должны выступать средства ИКТ.

Необходимость разрешения перечисленных выше противоречий обусловила актуальность темы нашего исследования, которая формулируется следующим образом: «Адаптивные методические системы в подготовке студентов вуза в условиях информатизации образования».

В исследовании нами введено ограничение: разработка и использование АМС рассматриваются на примере подготовки студентов педагогических и профессионально-педагогических университетов.

Цель исследования — выявление принципов и механизмов построения адаптивных методических систем в процессе подготовки студентов в условиях использования информационных и коммуникационных технологий.

Объект исследования — методические системы, функционирующие в условиях информатизации образования.

Предмет исследования — методологические и технологические основы построения адаптивных методических систем в подготовке студентов вуза в условиях использования ИКТ.

Гипотезаисследования, включает следующую совокупность предположений:

1. Необходимым! условием-построения адаптивных методических систем будем — считать выявление основных тенденций современного образования, ориентированных на повышение результативности обучения, и вычленение тех из них, актуализация которых связана с применением информационных и коммуникационных технологий.

2. Концепция построения АМС должна включать помимо базовых принципов, методологических основ, теоретической и дидактической моделей технологическую составляющуюобеспечивающую возможность разработки компонентов подобных систем квалифицированными преподавателями различных учебных заведений.

3. В качестве методологической базыпостроения теоретической и дидактической моделей АМС целесообразно применять как системный, так и синергетический подход, причем первый следует задействовать преимущественно для процесса построения блоков АМС, второй — для ее использования:

4. Учитывая, что ИКТ являются системообразующим компонентом адаптивных методических систем, необходимо структурировать дидактические возможности данных технологий и выявить те этапы учебного процесса, на которых целесообразно использование подобных технологийРеализация этого предположения: позволит создать условия-дляпостроения структурно-функциональной модели использования ИКТ в учебном процессе.

5. Условием внедрения в педагогическую практику предлагаемой нами: концепции построения— создания и использования адаптивных методических систем должна являться реализация ее компонентов в подготовке педагогических кадров как в содержательном, так и в методическом аспекте.

6. Ключевыми условиями проверки и коррекции построенной концепции являются разработка и использование на ее основе конкретных блоков АМС, широко используемых в реальном учебном процессе различных учебных заведений профессионального образования.

Задачи исследования:

1. Выявить основные тенденции модернизации мировой системы образования и на их основе определить пути построения адаптивных методических систем как одного из средств обеспечения образовательного минимума всем учащимся.

2. Разработать теоретическую и дидактическую модели АМС, обеспечивающие, помимо перечисленных направлений адаптивности, условия для реализации индивидуального и личностно ориентированного обучения.

3. Разработать концепцию построения АМС.

4. Систематизировать дидактические возможности информационных и коммуникационных технологий и обосновать педагогическую целесообразность их применения, построив структурно-функциональную модель использования ИКТ в обучении.

5. Проанализировать сложившуюся систему подготовки студентов к использованию ИКТ.

6. С учетом построенной модели и проведенного анализа спроектировать и реализовать вариант АМС, ориентированной на подготовку студентов педагогических и профессионально-педагогических вузов к использованию ИКТ.

7. В ходе: опытно-поисковойработы оценить адаптивность и технологичность, а также эффективность построенной методической системы.

Методологические основы исследования. Разрабатываемая в исследовании проблема носит междисциплинарный характер, что требует интегра-тивного подхода и учета положений методологии науки, философии, логики, педагогики, а также элементов психологии. В соответствии с системным подходом в работе осуществляется интеграция классических и современных теорий различных наук, привлекаемых для решения конкретных задач исследования. Так, в частности, в качестве базовых использовались следующие теории и разработки: теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина), бихевиористическая теория (Э. Торндайк, Б. Ф. Скиннер, Н.Е. Миллер), личностно ориентированный подход к обучению (Е.В. Бондаревская, Э. Ф. Зеер и др.), модульное обучение (Н.В. Бородина, Н. Е. Эрганова, П. А. Юцявичене, и др.), образовательные технологии (В.А. Извозчиков, М. В. Кларин, Т. С. Назарова и др.), модель полного усвоения (Б.С. Блум, Дж. Кэрролл и др.) и теории построения методических систем (В.П. Беспалько, Т. А. Бороненко, В. В. Краевский, F.K. Селевко и др.).

Теоретическими основами исследования являются:

• фундаментальные труды по философии образования и методологии психолого-педагогических наук (Ю.К. Бабанский, В. И. Загвязинский, В. В. Краевский, И. Я. Лернер, Ж. Пиаже, В. В. Рубцов, М. Н. Скаткин, Н.Ф. Талызина);

• работы по проблемам создания и использования средств обучения в условиях ИКТ (Д.Ш. Матрос, Е. И. Машбиц, В. М. Монахов, Е. С. Полат, Б.Е. Стариченко);

• исследования в области методологии, теории и практики информатизации образования (И.Н. Антипов, F.A. Бордовский, А. Борк, Я.А. Ваграмен-ко, Е. П. Велихов, А. П. Ершов, В. А. Извозчиков, А. А. Кузнецов, М. П. Лапчик, И. В. Марусева, Н. И. Пак, И. В. Роберт, Е. К. Хеннер, М. В. Швецкий, В.Ф. Шолохович);

• разработки по вопросам конструирования педагогического процесса (Б.И. Ананьев, Р. Аткинсон, А. С. Белкин, Б. С. Блум, В. В. Рубцов, В.А. Якунин), концепции построения содержания образования (В.П. Беспалько, B.C. Леднев, В. Оконь), методы обучения (И.Я. Лернер, М. НСкаткин и др.), методы построения адаптивных компонентов образовательного процесса ю

А.И. Бобков, А. В. Будихин, С. Б. Далматов, А. Е. Марон и др.), методологии построения образовательных технологий (Л.Андерсон, Н. В. Апатова, В. П. Беспалько, В. И. Боголюбов, В. В. Гузеев, Ф. С. Келлер, Г. С. Курганская, Дж. Кэрролл, В. Ю. Питюков, И. Г. Пустильник, Г. К. Селевко, Н.Н. Тульки-баева, А. В. Хуторской, Н.Е. Эрганова);

• работы по проблемам педагогики высшей школы (С.И.Архангельский, В. П. Беспалько, Н. В. Макарова, А. Г. Мордкович, В.В. Петрусинский);

• исследования в области профессионального и профессионально-педагогического образования (Г.Д. Бухарова, Э. Ф. Зеер, F.M. Романцев, Е. В. Ткаченко, В.А. Федоров);

• работы, связанные с проведением педагогического эксперимента (Дж. Гласс, М. И. Грабарь, В. И. Загвязинский, К. А. Краснянская, В. И. Михеев, А. И. Пискунов, Дж. Стенли).

Методы исследования. В ходе исследования использовались следующие методы:

• теоретический анализ и концептуальный синтез научных разработок по философским, социальным и психолого-педагогическим проблемам, связанным как с процессом обучения в целом, так и с информатизацией общества, ее влиянием на личность и систему образования;

• анализ программ профессиональной подготовки, учебников и учебных пособий по направлениям, связанным с информатизацией образования;

• изучение, обобщение и систематизация педагогического опыта, связанного с разработкой и реализацией образовательных технологий;

• моделирование структуры и содержания методической системы с помощью таблиц, схем и графов;

• циклическая проверка практикой и коррекция на основе полученных результатов положений, связанных с формированием технологии построения АМС;

• наблюдение, интервьюирование, методы диагностики и обобщения опыта использования элементов АМС в практической работе со студентами и слушателями системы дополнительного образования;

• поэлементный и пооперационный анализ-при проведении опытно-поисковой работыметоды статистической обработки полученных результатов.

Содержание применяемых методов исследования, конкретные проблемы, решаемые с помощью каждого из них, а также полученные результаты описаны в соответствующих разделах диссертации.

В качестве опытно-поисковой базы исследования использовались учебные заведения различного профиля и их подструктуры. Прежде всего это математический, социально-педагогический и филологический факультеты Уральского государственного педагогического университета, факультет информатики, социологический и экономический факультеты Российского государственного профессионально-педагогического университета, образовательный центр «Интербит».

Основные этапы исследования. Исследование проводилось в несколько этапов в течение 1991;2003 гг.

Первый этап (1991—1996) — теоретико-методологический. На этом этапе анализировалась ситуация, связанная с особенностями преподавания всех дисциплин, ориентированных на профессиональную подготовку студентов к использованию компьютерных технологий, а также подходы к использованию информационных технологий в образовании. Была выдвинута гипотеза, что одним из вариантов модификации обучения в условиях использования компьютерных технологий является, создание специализированных программно-методических комплексов (ПМК), позволяющих кардинально решать задачу эффективной экспресс-подготовки преподавателей и обеспечивающих унификацию результатов обучения студентов. На основе модульного подхода, теории построения образовательных технологий и модели полно

12 го усвоения был разработан первый вариант программно-методического комплекса по информатике, реализующий индивидуальное обучение. На этом же этапе оценивались методологические и технологические аспекты построения подобных ПМК, выявлялись их адаптивные свойства, связанные прежде всего с ориентированностью на потребности учебных заведений, а также на требования преподавателя. ПМК прошел экспертизу в Институте информатизации образования (Москва) и получил сертификат № 10 (заявка № 1412). Передаваемость и результативность использования ПМК была проверена в ряде учреждений начального, среднего и высшего образования.

Второй этап (1997;1999) — опытно-аналитический. Здесь анализировались проблемы, которые возникли на первом этапе, а также отслеживались изменения ситуации в исследуемой области. На данном этапе исследования уточнялись, систематизировались и обобщались теоретические и технологические аспекты создания AMG. При этом выявлялись подходы к обучению студентов и преподавателей проектированию и созданию блоков АМС, а также рассматривалась возможность переноса технологии создания АМС на другие дисциплиныНа данном этапе были сформулированы основные положения исследования (концепция «киборга», модель «ассистента», методология создания и использования АМС). Для проверки всех разработанных положений в рассматриваемый период была создана новая, отвечающаяуточненным требованиям версия АМС по информатике (серия, получившая название «Пользовательская информатика», которая включала 4 учебных пособия, комплект компьютерных тестов, демонстрационные файлы, электронные учебники и тренажеры), а также разработан дополнительный блок (3 учебных пособия с электронной поддержкой), ориентированный на обучение программированию. Технологии создания АМС были обучены 4 преподавателя кафедры информатики Уральского государственного педагогического университета, которые за рассматриваемый период подготовили 32 студентас их помощью было создано еще 3 блока АМС по направлению исследования.

Третий этап (2000;2003) — внедренческий. В этот период обобщались и систематизировались результаты исследования по всем аспектам создания АМС, анализировались механизмы использования АМС в разных видах и формах профессионального обучения, формулировались требования к внедрению результатов исследования в широкую практику. На третьем этапе осуществлялись: итоговая систематизация и обобщение результатов исследованияформулирование выводов и публикация основных материалов исследования в виде научных статей, монографии и учебных пособийоформление диссертации. Кроме того, решались следующие задачи: внедрение созданных блоков АМСподготовка научных кадров, исследующих возможность создания АМС для других предметных областейпроведение различных экспертиз как теоретических, так и практических результатов данного научного исследования. По темам, смежным с данным исследованием, под нашим руководством защищены 4 кандидатские диссертации. Созданные блоки АМС внедрены в полном или частичном объеме более чем в 30 различных учебных заведениях: в школах, ПТУ и профессиональных лицеях, техникумах и колледжах, в вузах различных профилей.

Научная обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечена: опорой на современные исследования по философии образования, педагогике и психологии, на передовой отечественный и < зарубежный опыт профессиональной подготовки студентовприменением оптимальной совокупности методов исследованиярепрезентативностью и валидностью данных опытно-поисковой работы, проводимой в течение двенадцати лет, широкой базой апробации и внедрения основных положений исследования в педагогическую практикуприменением математических, методов, адекватных поставленным задачам.

Научная новизна исследования состоит в следующем:

1. Введено понятие «адаптивная методическая система» и определены основные свойства входящей в нее образовательной технологии, к которым относятся:

• адаптивность к требованиям преподавателей (а значит, и упрощенная технология передачи и внедрения);

• адаптивность к формам обучения;

• адаптивность к требованиям каждого конкретного учебного заведения по различным параметрам:.количеству часов, профессиональной направленности, качеству обучения;

• открытость для модификации.

При этом под адаптивной методической системой понимается методическая система, которая содержит в своей структуре образовательную технологию, обладающую указанными адаптивными свойствами.

2. Выявлены принципы построения АМС на основе широкого использования ИКТ как системообразующей составляющей данных систем. К основным из них относятся принципы модульности, технологичности, переда-ваемости, открытости, амбивалентности и двойного целеполагания.

3. Сформулирована концепция «киборга», обобщающая условия внедрения ИКТ в процесс обучения. Согласно этой концепции:

• учебный процесс (весь или его неотъемлемая часть) должен быть спроектирован и реализован так, чтобы ИКТ стали его системообразующим компонентом;

• результативность данного учебного процесса должна быть значимо выше аналогичного процесса, реализуемого с помощью других средств;

• при этом учебный процесс должен остаться целостным и гармонично функционирующим.

4. Теоретически обоснованы, разработаны и апробированы механизмы создания АМС и их внедрения в процесс профессиональной подготовки студентов вуза в условиях информатизации образования.

5. Систематизированы свойства образовательных технологий и введены их классификации по двум признакам: по уровню квалификации педагогов, использующих технологии, и по степени передаваемое&tradeэтих технологий.

6. Разработана структурно-функциональная модель учебного процесса в условиях использования ИКТ, позволяющая систематизировать, классифицировать и анализировать направления (в том числе и перспективные) внедрения ИКТ в процесс обучении.

Теоретическая значимость исследования:

1. Введено понятие «адаптивная методическая система».

2. Разработана концепция построения адаптивных методических систем как одного из направлений модернизации образовательного процесса в условиях широкого использования ИКТ в обучении, базирующаяся на принципах модульности, технологичности, передаваемости, открытости, амбива-летности, двойного целеполагания и включающая модели, методологический и технологический аспекты реализации АМС.

3. Выявлены и уточнены принципы модульности и технологичности, обоснованы принципы передаваемости, открытости, амбивалетности и двойного целеполагания, положенные в основу концепции построения АМС.

Практическая значимость результатов проведенного исследования состоит в следующем:

1. Разработана структура адаптивной методической системы, позволяющая обеспечить подготовку студентов педагогических и профессионально-педагогических вузов к использованию ИКТ.

2. Предложена технология построения учебных средств нового поколения, представляющих собой интеграцию традиционных и компьютерных материалов.

3. На основе результатов диссертационного исследования реализованы компоненты АМС, включающие 13 учебных пособий, 4 практикума и электронную поддержку, позволяющие базовую подготовку студентов различных специальностей педагогических и профессионально-педагогических вузов к использованию компьютерных технологий в будущей профессиональной деятельности привести в соответствие уровню современных требований. Разработанная АМС сертифицирована Институтом информатизации образования (ИНИНФО) МО РФ, на часть блоков получен гриф УМО по ППО, а также гриф Министерства по общему и профессиональному образованию Свердловской области. Подготовленные блоки АМС («MS Windows и. ее приложения», «MS Word 2000», «MS Excel 2000», «MS Access 2000», «Прикладная информатика (вводный курс)» и др.) получили широкое распространение в школах, учреждениях НПО, СПО и ВПО Уральского региона и Сибири.

4. На основе предложенной технологии разработан ряд блоков АМС для специальных дисциплин компьютерного цикла («Языки и системы программирования», «Базы данных», «Системный анализ» и ряд других), представляющих собой образовательные технологии, обладающие высоким уровнем передаваемости.

5. Построена структурно-функциональная модель направлений использования ИКТ в обучении, выступающая основой для систематизации средств и методов обучения с помощью учебных материалов нового поколения.

6. Предложен подход, обеспечивающий внедрение достижений психолого-педагогической науки в образовательную практику за счет их встраивания в структуру дидактического и методического обеспечения, предполагающего виртуальное управление процессом учения в условиях использования традиционных и компьютерных средств.

7. В ходе исследования получена технология построения АМС, которая может быть экстраполирована на большинство дисциплин естественнонаучного цикла. Создание комплексов, ориентированных на организацию самообучения, может стать базой, на которой будет строиться вся система непрерывного (в том числе и дистанционного) образования.

8. Разработаны дидактические и методические аспекты построения АМС, которые могут быть включены в содержание дисциплин психолого-педагогического цикла: «Методика преподавания информатики», «Методика преподавания информационных технологий», «Педагогические программные средства», «Психолого-педагогические основы использования ИКТ в обучении» и т. п.

Все разработанные блоки АМС доведены до уровня готовой образовательной технологии, которая может быть передана и внедрена в учебный, процесс практически любого учебного заведения, ориентированного на профессиональную (предпрофессиональную) подготовку.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные концептуальные подходы и теоретические положения, практические выводы и рекомендации для преподавателей и студентов опубликованы в виде монографий, пособий, сборников заданий, методических рекомендаций, статей (общий объем 160 п.л.), программно-методических комплексов, которые внедрены в ряде учебных заведениях и получили признание педагогической общественности. Исследование прошло две экспертизы. Одна из них проводилась Уральским отделением РАО, включившим данное исследование в план важнейших исследований на 2003;2004 гг. Комплекс пособий АМС, представленный на^ конкурс в УрО РАО, получил первую премию в номинации: «За работу, имеющую большое научное и практическое значение, внесшую значительный вклад в развитие многоуровневой системы высшего профес

18 сионального образования с учетом перспективных потребностей современных условий". Исследование выполнялось при финансовой поддержке Министерства образования РФ (грант Г02−2.1−245 по фундаментальным исследованиям в области гуманитарных наук).

Материалы исследования излагались и были одобрены на научно-методических конференциях и симпозиумах различного уровня: 1) на международных конференциях «Информационные технологии в непрерывном образовании» (Петрозаводск, 1995) — «Открытое и дистанционное образование: анализ опыта и перспективы развития» (Барнаул, 2002) — «Информационные технологии в образовании (ИТО-2002)» (Москва, 2002) — «Информационные технологии в образовании (ИТО-2003)» (Москва, 2003) — 2) на российских научно-практических конференциях «Информационные технологии в образовании» (Ижевск, 1994) — «Проблемы повышения академического уровня? высших учебных заведений и региональных образовательных систем» (Екатеринбург, 1996) — «Проблемы информатизации региона (ПИР-97)» (Красноярск, 1997) — «Региональные проблемы информатизации образования (Регинформ-99)» (Пермь, 1999) — «Информатизация образования — 2000» (Хабаровск, 2000) — «Инновации в профессиональном и профессионально-педагогическом образовании» (Екатеринбург, 2000) — «Компьютерные технологии в образовании, ComTech2001» на 3-й Всероссийской научной Internet-конференции (Тамбов, 2001) — 3) на научно-практических конференциях «Информатизация образования-93» (Екатеринбург, 1993) — «Информатизация об-разования-95» (Ставрополь, 1995) — «Информатизация: образования-99» (Шадринск, 1999) и др.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Адаптивная методическая система, под которой понимается методическая система, содержащая в своей структуре образовательную технологию, обладающую следующими свойствами:

• адаптивность к требованиям учебного заведения;

• адаптивность к формам обучения;

• адаптивность к требованиям преподавателей;

• открытость для модификации.

2. Методологические основы построения адаптивных методических систем, включают в себя следующие положения:

• к базовым принципам построения АМС, функционирующей в условиях информатизации образования, относятся принципы модульности, технологичности, передаваемости, открытости, амбивалетности и двойного це-леполагания. Последний принцип предполагает обязательность использования в обучении, помимо нормативной цели, педагогически обусловленной (или виртуальной) цели, обеспечивающей прежде всего создание положительной мотивации к учению;

• ключевыми принципами дидактики, выступающими в качестве основы личностно ориентированной парадигмы построения АМС, являются индивидуализация и гуманизация;

• основой построения АМС выступают «модель полного усвоения», концепция «киборга», блочно-модульная модель построения АМС и метафора «ассистента»;

• в качестве основы построения компьютерно-ориентированного процесса обучения выступает структурно-функциональная модель направлений использования ИКТ в обучении.

3. Технологические основы создания и внедрения АМС в процесс профессионального обучения в условиях информатизации образования, включающие:

• проектирование и реализацию АМС по технологии «сверху вниз»: от разработки обобщенных целей до реализации каждой из юнит;

• циклическую апробации компонентов АМС до тех пор, пока не будет реализована модель полного усвоения;

• доведение блоков АМС до уровня образовательной технологии, обладающей свойством передаваемости.

4. Классификация образовательных технологий должна осуществлять по двум признакам: по уровню квалификации педагогов, использующих технологии, и по степени передаваемости этих технологий.

5. Структурно-функциональная модель учебного процесса в условиях ИКТ, позволяет систематизировать, классифицировать и анализировать направления использования ИКТ в обучении.

6. В структуру адаптивной методической системы подготовки студентов педагогических и профессионально-педагогических вузов к использованию ИКТ должны быть включены, помимо базового блока, блоки изучения использования ИКТ в предметной области, в образовании и частных методиках.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка, содержащего 384 наименований, включая 54 на иностранном языке. Общий объем диссертации 408 е., в том числе 47 рисунков, 37 таблиц.

Выводы по главе 3

Результаты, полученные учеными (О.И. Агаповой, С. Р. Домановой, В. М. Монаховым, Д. Ш. Матросом и др.), показывают, что процесс внедрения ИКТ в обучение исторически прошел ряд этапов, начиная от экспериментальной апробации имеющихся программных средств и кончая систематическим использованием в преподавании большинства учебных дисциплин и полной интеграцией с ними. Был накоплен опыт внедрения ИКТ в обучение. Учитывая уникальность данного вида деятельности (обобщенной технологии пока не существует), каждое образовательное учреждение процесс внедрения изобретает как бы заново. Анализ этого процесса показывает, что, если не рассматривать частности, практически все повторяют тот же путь.

Обучение в условиях ИКТ должно отвечать ряду критериев. В частности, должен соблюдаться принцип новых задач, суть которого в том, чтобы не перекладывать на средства ИКТ традиционно сложившиеся приемы и методы, а перестраивать их в соответствии с новыми возможностями, предоставляемыми средствами ИКТ, и принцип системного подхода, означающий, что внедрение компьютеров должно основываться на системном анализе процесса обучения.

Опираясь на современную теоретическую базу, можно рассмотреть основные организационные и технологические этапы внедрения средств ИКТ в учебный процесс. К этим этапам относятся этап проектирования и этап реализации. Этап проектирования предполагает определение цели внедрения ИКТ в обучение, оценку требуемого ресурсного обеспечения и выбор организационной модели внедрения. Этап реализации ориентирован на исполнение подготовленного проекта.

Цель внедрения определяется в зависимости от образовательных задач и специализации учебного заведения.

Анализ ресурсного обеспечения включает оценку технического (компьютеры, периферию и средства связи), программного и кадрового обеспечения учебного процесса с использованием средств РОСТ.

Выбор организационной модели внедрения ИКТ в обучение включает серию мероприятий и условий, обеспечивающих повышение эффективности учебного процесса. Построение данной модели предполагает: а) выбор групп и педагогических задач, для достижения которых целесообразно (для данного учебного заведения) использование средств ИКТб) определение оптимального уровня интеграции использования средств ИКТ (по классификации О. А. Агаповой и др.) — в) выбор структурно-функциональной моделиг) выбор собственно организационных мероприятий, необходимых для использования ИКТ в обучении с помощью выбранных средств.

Максимальный уровень интеграции ИКТ в обучении реализуется тогда, когда будет решены не только задачи обеспечения (технического, технологического и кадрового), но и устранены противоречия между: традиционной учебной деятельностью и потребностями общества в интенсификации процесса обучения, реализация которой возможна только при внедрении ИКТсуществующим содержанием образования и потребностью общества в специалистах, владеющих более широким спектром современных знанийтрадиционным групповым методом обучения и ярко выраженной потребностью в индивидуальном управлении учебной деятельностью учащихся в условиях использования средств ИКТ.

Эти противоречия взаимосвязаны, и преодолевать их необходимо комплексно. Для этого следует: а) внедрять средства ИКТ в деятельность преподавателя как при проведении занятий, так и во внеучебное время (модели «подготовка», «диагностика», «лекция без обратной связи», «лекция с обратной связью» и «инструмент преподавателя») — б) внедрять средства ИКТ в деятельность обучаемых на всех этапах обучения (модели «самообучение», «взаимообучение», «диагностика», «инструмент учащегося») — в) изменить методику обучения, сделав основной акцент на индивидуальное обучение, не отказываясь от групповой деятельностиг) для реализации индивидуально-группового обучения четко определить, какая именно учебная деятельность будет осуществляться в групповой форме, какая — в индивидуальнойследует учитывать, что при всей привлекательности и технологичности чисто индивидуальной формы обучения групповая деятельность является социально-значимой, обеспечивающей дополнительную мотивацию к учебной деятельностид) структурировать средства обучения, переложив на средства ИКТ часть функций, реализуемых традиционными средствамие) усилить мотивацию к учениюж) предоставить возможность обучаемым применить полученные теоретические знания в практической деятельности. Такой подход, с одной стороны, позволит на более высоком уровне закрепить полученные знания, а с другой, существенно повысить мотивацию к учению.

Одним из путей реализации всех перечисленных выше условий является создание адаптивных методических систем.

Глава 4/.

Результаты опытно-поисковой работы

Опытно-поисковая работа по теме исследования проводился в несколько этапов. На начальном этапе (1983—1990 гг.) была определена структура, содержание и методы подготовки студентов педагогических вузов к разработке и использованию педагогических программных средств (IИ 1С). По результатам данного этапа эксперимента была защищена кандидатская диссертация [90]: Анализ результатов данного исследования показал, что:

1) для качественного обучениястудентов существенную роль играет предшествующая подготовка. Была выявлена зависимость между предшествующей подготовкой и подготовкой к разработке и использованию 1111С;

2) отсутствует согласованный подход различных преподавателей к содержанию и качеству подготовки студентов по комплексу дисциплин, ориентированных на использование информационных технологий;

3) повлиять на предшествующую подготовку возможно лишь в ситуации, когда-либо один преподаватель ведет все взаимосвязанные дисциплины (в этом случае согласование реализуется автоматически), либо существует жесткий внешний контроль достигнутости учебных целейв реальности и тот, и другой вариант встречается крайне редко;

4) количество аудиторных занятий недостаточно для решения даже самых минимальных учебных целей, в основе которых лежат элементы творчества. Необходимы дополнительные часы самостоятельной работы. Учитывая, что в тот период компьютерная техника была доступна только в учебном заведении, была возможность замерить данную потребность. Оказалось, что, в зависимости от свойств личности, на каждый час плановых занятий требуется от одного до 4 часов самостоятельной работы.

Дальнейшие исследования носили более широкий характер, связанный с исследованием необходимости и возможности построения адаптивных методических систем в условиях профессионального образования. Уложиться в рамки классических этапов экспериментальной работы ([109, 244, 245] и др.) в связи с долговременностью и разнотипностью задач оказалось практически невозможным. Поэтому каждый из предложенных этапов опытно-поисковой работы содержит, в свою очередь, констатирующий, обучающий и контрольный этапы. Общая структура этапов предложена на рис. 33.

7о исковые г

Констатирующий Технологический Контрольный

Коррекционный

Констатирующий Технологический Контрольный

Внедренческий

Констатирующий Технологический Контрольный

Рис. 33. Общая структура этапов опытно-поисковой работы

4.1. Поисковый этап

На поисковом этапе опытно-поисковой работы (1991;1996 гг.) сначала анализировались проблемы, перечисленные выше, и определялись пути их решения. Кроме того, анализировалась ситуация, связанная с особенностями преподавания всех дисциплин, ориентированных на профессиональную подготовку студентов к использованию новых информационных технологии (т.е. реализовывался констатирующий компонент этапа опытно-поисковой работы). Анализ проводился с помощью наблюдений, изучения литературных источников, опросов и анкетирования. На основе этого анализа были получены следующие данные;

1) одна из самых существенных проблем была связана с дисциплиной «Информатика». Споры о содержании дисциплины и методах ее преподавания, невысокий уровень подготовки преподавателей не обеспечивали базовый уровень подготовки студентов, школьников и взрослых в рамках данной дисциплины, что препятствовало дальнейшей подготовке в области ИКТ;

2) другие дисциплины, ориентированные на подготовку студентов в области профессионального использования ИКТ, не обладали свойством преемственности, и уровень их преподавания в большинстве случаев не обеспечивал необходимый минимум знаний и умений;

3) учебных материалов для преподавания дисциплин компьютерного цикла было крайне недостаточно;

4) разноплановость компьютерной подготовки студентов и преподавателей, недостаточный уровень этой подготовки, потребовали реализации системного подхода к решению проблемыв данном случае системный подход предполагал построение модели, включающей как структуру общей подготовки, так и определение научно-обоснованных методов, реализующих эффективный процесс обучения;

5) анализ существующих учебных материалов, ориентированных на компьютерную подготовку, показал, что они практически непригодны для самообучения, поскольку представляли собой лишь систематизированные справочники, отражающие логику материала, а не логику его усвоениябыло выявлено, что материалы, пригодные для самообучения, фактически отсутствуют.

Была выдвинута гипотеза, что одним из возможных путей решения проблемы являлось создание специализированных программно-методических комплексов (ПМК), кардинально решающих задачу эффективной экспресс-подготовки преподавателей и унификацию результатов обучения — студентов. Традиционные учебные материалы подобную задачу решить не могли, поскольку предполагали наличие квалифицированных преподавателей, которых катастрофически не хватало. Была построена первая модель ассистента и начата разработка учебных материалов, к которым изначально предъявлялись следующие требования:

1) обеспечивать реализацию базовых принципов дидактики, включающих, в том числе, гуманизацию, индивидуализацию и дифференциацию обучения;

2) отвечать принципу модульности;

3) требования одновременной подготовки преподавателей, использования в учебном процессе и унификация результатов обучения привели к констатации необходимости создания педагогической технологии;

4) учитывая высокие требования к результативности, было решено, что одним из компонент ПМК должны выступать средства информационных технологий;

5) создать продукт одинаково доступного для обучаемых, образовательная деятельность которых направлена на получение профессионального образования (от 14 и старше).

Для проверке выдвинутых гипотез и сформулированных требований к ПМК была выбрана дисциплина «Информатика». Разработка и апробация ПМК (технологический компонент этапа опытно-поисковой работы) проводилась следующим образом:

1) сначала были разработаны специализированные материалы, в которых был учтены требования теории модульного обучения, модели полного усвоения, а также использованы основные положения деятельностной и би-хевиористической теорийк материалам разрабатывались демонстрационные файлы, готовились фрагменты электронных учебников, а также дополнительных задач и заданий;

2) учебные материалы строились таким образом, чтобы учитывалась логика усвоения. Для этого был выбран не классический (систематизированная теории, потом практика), а задачный подход, в рамках которого выбиралась базовая задача (или несколько задач), затем определялись средства, с помощью которых данная задач могла быть решена, после чего выстраивался сам учебный материал. Структура учебного материала определялась требованиями теории программированного обучения и была ориентирована на самостоятельную деятельность обучаемых;

3) материалы предусматривали участие преподавателя в процессе обучения. Для этого, во-первых, в структуре каждой юниты (а материалы организовывались в блоки, состоящие из юнит) устанавливались контрольные точки, в которых обучаемый должен был пригласить преподавателя, и, во-вторых, в конце каждой юниты предлагались контрольные задания и итоговые вопросы, ответы на которые должен был проверить преподаватель;

4) подготовленные материалы сначала печатались на принтере и использовались как на занятиях, так и при самостоятельной работе;

5) доступность содержания материалов регулировалась следующим образом: если обучаемый не понимал изложенный текст (задавал вопрос), этот текст корректировался и предлагался уже следующим группам обучаемых. Корректировка осуществлялась до тех пор, пока вопросы по содержанию материалов не исчезали;

6) аналогичным образом корректировалась результативность каждой юниты: если обучаемый внимательно работал с материалом, а на итоговом контроле выявлялось, что он что-то недопонял или не выучил, в юниту добавлялись задания и пояснения, после чего все снова запускалось в учебный процесс — и так до тех пор, пока каждая юнита не обеспечивала необходимого качества обучения;

7) важным элементом явилась мотивационная составляющая каждого компонента ПМК. Лабораторные работы (такое название для обучаемых носят юниты каждого из блоков) обеспечивались перечнем задач и заданий, которые в той или иной степени отражали реальность, имели профессиональную направленность и были интересны обучаемым. Преподаватели, ведущие занятия с помощью ПМК, вели наблюдение за тем, насколько интересны те или иные задачи для обучаемых. Кроме того, проводилось анонимное анкетирование обучаемых, позволяющее выявить интерес обучаемым к тем или иным задачампо результатам наблюдений и анкетирования задачи меня

334 лись. Так делалось до тех пор, пока не менее 75% задач не становились интересными большинству обучаемых.

Работа по подготовке и апробации ПМК проводилась на двух базовых площадках: в Свердловском государственном педагогическом университете (студенты всех специальностей, изучающих информатику) и в системе дополнительного образования (Образовательный центр «Интербит»). Вторая площадка потребовалась, во-первых, как место, где можно выявить возрастные ограничения для используемого ПМК, а, во-вторых, обучаемые и преподаватели системы дополнительного образования более критичны к используемым материалам, а также требовательнее к результативности обучения.

В первую очередь в ходе данного этапа эксперимента потребовалось, выявить исходный уровень подготовленности студентов (в рамках системы дополнительного образования мы исходили из того, что подавляющее большинство обучаемых изначально не подготовлено). Анкетирование студентов показало достаточно низкий уровень такой подготовки (табл. 18).

Полученные данные говорят о следующем:

• в педагогический вуз поступают достаточно подготовленные в области информационных технологий абитуриенты: 85% изучали курс информатики и имеют достаточно высокие оценки (средний балл — 4,39);

• однако, общекультурный уровень подготовки, необходимый для дальнейшего профессионального обучения, крайне недостаточен. Если с базовыми компонентами компьютера знакомы 52% обучаемых (что тоже крайне мало), то с простейшими заданиями по теоретической информатике (которые включены как обязательные в курс школьной информатики) справляются 9% обучаемых. Чуть больше обучаемых знакомы с программированием (27% изучали и лишь 11% справились с простейшей программой). Опять же, основами информационных технологий, которыми должны владеть все школьники, изучающие курс информатики, владели лишь 15%!

На основе предложенной технологии был разработан ПМК «Пользовательская информатика», в рамках которой реализованы следующие блоки:

• основы работы с операционными системамиблок включал учебное пособие «Лабораторные работы по теме «Операционная оболочка Norton Commander», набор учебных файлов и систему контроля;

Заключение

В ходе диссертационного исследования, опираясь на концепции известных педагогов, психологов и социологов, была разработана методология построения адаптивных методических систем профессионального образования, базирующихся на широком использовании информационных и коммуникационных технологий. Для подтверждения необходимости и возможности создания подобных систем была разработана адаптивная методическая система подготовки студентов педагогических и профессионально-педагогических вузов к использования ИКТ. К главным выводам работы можно отнести следующие.

1. К основным тенденциям реформирования мировой системы образования относятся: переход к гуманистической парадигме образованиятехно-логизация обучения как способ достижения высокого и прогнозируемого уровня обученности в условиях массового обученияперенос содержательных акцентов с усвоения суммы знаний на выработку навыков самостоятельного информационного поиска, обработки и усвоенияразвитие системы непрерывного образования. Компьютеризация образования и переход на ее основе к новому содержанию и организационным формам проявляется как одна из тенденций модернизации и в то же время как обязательное условие реализации остальных тенденций.

2. Одним из путей унификации и стандартизации профессионального образования является создание и внедрение образовательных технологий. В подходе к. разработке подобных технологий недостаточное внимание уделяется такой характеристике, как передаваемость. Это свойство является основой для реальной оценки и функционирования технологий в системе образования. В ходе исследования было доказано, что свойство передаваемости необходимо закладывать еще на этапе проектирования образовательной технологии, а образовательные технологии создавать в условиях широкого использования ИКТ. При этом для реализации свойства передаваемости нужно изменить направленность структуры и содержания комплексов учебных материалов с процесса преподавания на процесс учения. В этом случае роль преподавателя меняется. Если при традиционной форме обучения преподаватель является ключевой фигурой, обеспечивающей предоставление информации и полный цикл управления обучением, то в новой ситуации он преимущественно консультирует и решает стратегические задачи обучения.

3. Методические системы, включающие в себя образовательные технологии и функционирующие в условиях информатизации образования, должны обладать свойством адаптивности. Параметрами адаптивности являются: а) адаптивность к требованиям каждого конкретного учебного заведенияб) адаптивность к формам обученияв) адаптивность к требованиям преподавателейг) открытость для модификации. При этом направленность средств АМС на учебную деятельность обучаемых позволяет создать предпосылки для внедрения современных педагогических и методических новаций в практику обучения.

4. Адаптивность методической системы к требованиям преподавателя может быть обеспечена посредством использования концепции «киборга», предполагающей создание методических комплексов, системообразующим компонентом которых выступают ИКТ. Основой этих комплексов являются материалы нового поколения, представляющие собой интеграцию традиционных и электронных материалов. При этом технологически адаптивность обеспечивается многоуровневой структурой методического обеспечения, суть которой — в размещении отлаженных базовых средств обучения на бумажно-электронных носителях, а компонентов более высокого уровня — преимущественно на электронных носителяхматериалы на электронных носителях должны быть легко модифицируемы.

5. Адаптивность методической системы к требованиям образовательных учреждений достигается благодаря блочной структуре теоретической модели АМС. Подобный подход позволяет из отдельных блоков, как из частей конструктора, «собирать» требуемые дисциплины. Кроме того, заложен

373 ная модифицируемость электронных компонент, а также блочная структура адаптивной методической системы обеспечивают ее открытость для внесения изменений.

6. Адаптивность методической системы к различным формам обучения достигается с помощью реализации дидактической модели АМС, основой которой является метафора «ассистента». Эта модель обеспечивает как предоставление системы учебных материалов, так и полный цикл управления обучением. Роль преподавателя, оставаясь значимой, меняется (консультирование и стратегия построения образовательных траекторий), что позволяет фрейму «обучаемый — „ассистент“ — средства ИКТ» функционировать в любом режиме обучения, как во время аудиторных занятий, так и при самостоятельной работе. При этом важным моментом является обязательность включения деятельности преподавателя в создаваемую модель.

7. Внедрение в АМС требований современной дидактики возможно при условии, если они будут заложены в АМС еще на этапе проектирования. Достигнутость данной цели является одним из критериев завершенности проекта.

8. Существующие тенденции обучения студентов педагогических и профессионально-педагогических вузов позволяют построить обобщенную модель их профессиональной подготовки к использованию информационных и коммуникационных технологий как в предметной области, так и в учебном процессе.

9. В связи с быстрым ростом образовательных услуг и интенсификацией процесса обучения возникло противоречие между уровнем подготовки (переподготовки) преподавателей и реальной потребностью современного образования. Одним из возможных путей разрешения этого противоречия является создание и широкое использование адаптивных методических систем.

10. Разработанная структурно-функциональная модель обучения в условиях широкого использования информационных и коммуникационных

374 технологий может служить основой системного подхода к проектированию учебного процесса и программных продуктов для адаптивных методических систем.

11. Компоненты адаптивной методической системы, созданные по предложенной технологии, обеспечивают управление обучением на должном уровне, индивидуализацию и дифференциацию обучения.

12. Использование адаптивных методических систем формирует у обучаемых способствует формированию у студентов приоритетного отношение к самостоятельному обучения.

13. Предложенный подход к созданию АМС может быть применен для большинства компьютерных дисциплин.

14. Все задачи настоящего исследования были решены, и, следовательно, диссертационное исследование необходимо считать законченным. Однако полученные результаты могут служить концептуальной и теоретической основой для дальнейшего научного поиска в обозначенных в работе направлениях и решения практических проблем компьютеризации образования.

Теоретически обоснованная и практически подтвержденная технология создания и использования адаптивных методических систем, предложенная в данном исследовании, может рассматриваться как одно из направлений формирования методологии организации обучения нового типа, базирующегося на современных достижениях психолого-педагогических наук, учебных материалах нового поколения и широком использовании информационных и коммуникационных технологий.

Спроектированные и реализованы блоки адаптивной методической системы, которые могут быть использованы для подготовки студентов различных специальностей педагогических и профессионально-педагогических вузов к использованию ИКТ.

Технологии создания адаптивных методических систем могут воспользоваться студенты педагогических и профессионально-педагогических вузов, преподаватели различных учебных заведений, а также методисты, специали

375 зирующиеся на создании образовательных технологий в условиях использования информационных и коммуникационных технологий.

Сопоставление задач настоящего исследования с его результатами позволяет заключить, что все задачи нашли свое решение и, следовательно, диссертационное исследование необходимо считать законченным. Однако, несмотря на его завершенность, полученные результаты могут выступить концептуальной и теоретической основой как для дальнейшего научного поиска в обозначенных в работе направлениях, так и для решения практических проблем компьютеризации образования.