Информационно-образовательная среда как фактор качественного изменения профессионального образования

УДК 37

А. А. Кузьмин,

канд. техн. наук, доцент, СПГУВК;

С. Н. Тарануха,

канд. техн. наук, СПГУВК

ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СРЕДА КАК ФАКТОР КАЧЕСТВЕННОГО ИЗМЕНЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ INFORMATIONAL AND EDUCATIONAL ENVIRONMENT IS THE AGENT OF QUALITATIVE CHANGE OF VOCATIONAL EDUCATION

В статье рассмотрена необходимость использования информационных технологий с точки зрения средства формирования инновационной образовательной среды вуза; сформулированы взаимосвязанные научные и практические задачи, стоящие перед вузом, для создания информационного образовательного пространства университета; описана возможность использования автоматизированной информационной системы дистанционного обучения для профессионального обучения плавсостава.

The article reviews the need for use of informational technologies as means of development of innovational educational environment of the University. The theoretical and practical tasks for development of the University’s informational educational area are identified. The article also presents the prospect of use of distance learning automated informational system for vocational education.

Ключевые слова: компьютер, информационные технологии, образование, образовательная среда, инновации, дистанционное обучение, профессиональное обучение.

Key words: computer, informational technologies, education, educational environment, innovations, distance learning, vocational education.

ОДЕРНИЗАЦИЯ всей системы российского образования, осуществляемая сегодня, направлена на дости-

ребностям общества. Кроме того, во многом меняется смысл понятия «образовательные результаты».

жение новых образовательных результатов, адекватных требованиям современного общества при одновременном повышении его качества. Она в значительной мере обусловлена тем, что результаты образовательного процесса стали все в меньшей степени соответствовать социальным ожиданиям государства и общества.

Кроме того, в последние десятилетия сформировалась новая проблема развития образования в России. Знания устаревают каждые 3-5 лет, а знания в высокотехнологичных областях — каждые 2-3 года. Пройдет еще немного времени и этот срок сократится до 1,5-2 лет. Объем знаний выпускников вузов удваивается каждые 3-4 года. Если не совершенствовать образовательные технологии, то уже в ближайшее время качество подготовки специалистов будет объективно отставать от требуемого на рынке труда. Усвоение знаний студентами с помощью известных сегодня информационных и коммуникационных технологий, по самым низким оценкам, происходит на 40-60 % быстрее, чем при использовании традиционных технологий. Овладение большим объемом знаний в единицу времени позволяет усвоить больший объем профессио-

В настоящее время предлагаются раз-

нообразные пути решения проблемы качества образования. Различают качество образования как процесса и качество образования как его результата. Исходя из этого, качество образовательного процесса (уровень его организации, адекватность методов и средств обучения, квалификация преподавателей и т. д.) само по себе еще не гарантирует качества образования в целом, так как его цели могут не в полной мере соответствовать новым пот-

[113 I

Выпуск 2

Выпуск 2

нальной информации или сократить сроки обучения в вузах. Высокая скорость накопления и обновления знаний привела к необходимости использования информационных технологий как инструмента получения и обработки информации, являющейся средой возникновения знаний. Стремительный рост массива знаний вызвал бурное развитие систем и технологий образования с соответствующей знаниевой ориентацией. Одновременно развивалась методология образовательных проектов, направленная на обеспечение высокого качества образования. Отсюда — стандартизация, модульность, технологизация обучения.

Прежняя система образования, многие десятилетия успешно готовившая для страны высококвалифицированные кадры, сегодня уже в значительной мере не способна обеспечить достижение необходимого образовательного уровня. Ориентация на качественно новые результаты влечет за собой существенные изменения используемых технологий обучения. Как показал опыт ведущих российских и зарубежных университетов, требуемым потенциалом обладают методики обучения на основе информационных технологий.

При реализации этих методик следует выделить два направления: использование непосредственно компьютерных технологий и, в более широком смысле, применение информационно-коммуникационных технологий, формирующих соответствующую образовательную среду.

В свою очередь отдельно взятые компьютерные технологии носят достаточно разнообразный характер: компьютерное моделирование, компьютерная графика, электронные учебники, справочно-информационные системы, компьютерное тестирование, языковые обучающие системы, тренажеры и т.д.

Компьютерное моделирование в подавляющем большинстве стран мира потеснило распространенные ранее методы физического моделирования. Прежде всего это можно отнести к исследованиям гидродинамических, термодинамических, аэродинамических, волновых процессов, изучению электрических и магнитных полей. В последние годы существенно возросла доля исследовательских задач,

реализуемых с помощью компьютерного математического моделирования. Значительно сократилось использование физических моделей при одновременном росте составляющей компьютерного моделирования как в исследовательском, так и учебном процессах высших учебных заведений.

В последние годы компьютерная графика стала важнейшей составляющей учебного процесса технических вузов. Она позволяет значительно снизить затраты времени на подготовку графических материалов и чертежей в процессе обучения, что является особенно важным для реализации инженерного образования, повышает качество визуального восприятия изображений.

Использование в учебном процессе статических и динамических электронных учебников и методических материалов, справочно-информационных систем, энциклопедий и баз данных повышает оперативность процесса получения информации, возможности ее использования, хранения и обработки.

Широкое применение методов компьютерного тестирования при контроле знаний существенно расширяет контингент привлекаемых к проверке студентов, сокращает ее сроки, при сохранении жестко регламентированной процедуры и объективности самой проверки и оценки знаний студентов.

Использование компьютерных симуляторов и тренажеров позволяет наиболее близко имитировать будущую профессиональную деятельность выпускников вузов, формировать профессиональные навыки и умения, выполнять заданные действия в режиме реального времени, испытывая соответствующее психоэмоциональное напряжение.

Совокупность перечисленных компьютерных технологий, являющихся инструментами информационных технологий, и средств связи формирует информационно-коммуникационную образовательную среду, в которой выделяются: субъекты среды, источники учебной информации, инструменты учебной деятельности и средства коммуникаций, а также контент (учебное и методическое содержание) образовательной среды.

Обращение к информационно-коммуникационным технологиям (ИКТ) сущест-

венно расширяет состав и возможности ряда компонентов образовательной среды. Так, к числу источников учебной информации в этих условиях можно отнести базы данных и информационно-справочные системы, электронные учебники и энциклопедии, ресурсы Интернета и т. д. Как инструменты учебной деятельности можно рассматривать компьютерные тренажеры, контролирующие программы и тому подобное, как средства коммуникаций — локальные компьютерные сети или Интернет.

Информационно-коммуникационные технологии окажут принципиальное воздействие на процесс обучения только в том случае, если будут включены в соответствующую их возможностям модель образовательного процесса. Образовательную среду, формируемую на базе средств ИКТ, целесообразно разрабатывать в рамках личностно ориентированного обучения с опорой на достижение новых образовательных результатов — приоритетное формирование у обучаемых исследовательских и проектных способностей и умений. Только в этом случае электронные образовательные ресурсы смогут принципиально изменить образовательную среду, в рамках которой они реализуются. Новая образовательная среда способна повысить эффективность старых методик и педагогических технологий, ориентированных на традиционные образовательные результаты.

Переход к информационно-коммуникационным образовательным технологиям обучения, создание условий для их разработки, апробации и внедрения, поиск разумного сочетания нового с традиционным подходом сложны и требуют решения целого комплекса организационных, технологических, психо-лого-педагогических, учебно-методических и других проблем.

Достижение этих целей предполагает решение совокупности взаимосвязанных научных и практических задач:

1. Развитие транспортной информационной инфраструктуры, обеспечивающее телекоммуникационную связанность образовательных учреждений различного уровня на основе применения средств информационных и телекоммуникационных технологий.

В результате появляется реальная возможность обмена информационными ресурсами учебного назначения не только между территориально распределенными структурами вуза, но и предоставление этих ресурсов территориально распределенным студентам при многократном повышении оперативности информационного обмена. Технические характеристики современных информационных систем таковы, что информация любого вида и объема может быть передана любому человеку в течение нескольких секунд или минут вне зависимости от расстояния между пунктами отправления и приема данных. Повышение оперативности информационного обмена позволяет сделать его интерактивным, что необходимо для организации полноценной образовательной деятельности.

2. Создание нового содержательного наполнения информационной среды образовательными ресурсами, разрабатываемыми с учетом особенностей их дальнейшего применения в учебном процессе. Применение новых носителей информации и средств ее обработки и отображения открывает новые возможности и направления совершенствования информационных ресурсов учебного назначения. Поэтому решение данной задачи должно включать анализ различных видов информационных ресурсов обучения с позиций применяемых технологий их создания, сертификации, тиражирования, хранения и использования в учебном процессе.

3. Массовая подготовка преподавателей, методистов, администраторов учебных заведений к эффективному применению ИКТ и образовательных ресурсов в организации при проведении учебного процесса. Определенная часть сотрудников вуза перечисленных категорий должна получить углубленную подготовку в области информационно-коммуникационных технологий для дальнейшего участия в разработке и организации использования информационных образовательных ресурсов, а также в обучении остальных сотрудников и преподавателей.

4. Информатизация администрирования учебного процесса, суть которой заключается в том, что территориально распределенные студенты и преподаватели при-

Выпуск 2

Выпуск 2

меняют в обучении также распределенные образовательные ресурсы (например, фонды электронных библиотек, автоматизированное лабораторное оборудование и другие необходимые им ресурсы). Здесь может оказаться полезным опыт создания и использования информационных систем предприятий отрасли с учетом сроков подготовки выпускников. Целесообразное применение ИКТ в образовательном процессе способствует повышению качества и результативности обучения, изменяя годами выверенные стереотипы в организации учебного процесса, в соотношении объема и значимости различных видов занятий, повышая роль самостоятельной учебной работы студентов в достижении высоких творческих результатов.

Внедрение быстро развивающихся информационных технологий создало предпосылки для реализации качественно нового этапа развития вузов на основе формирования единой образовательной информационной среды. Ее создание и развитие сегодня является технически сложной и дорогостоящей задачей. Но именно она позволит системе образования коренным образом модернизировать свой технологический базис, перейти к образовательной информационной технологии и осуществить переход к открытой образовательной системе, отвечающей требованиям современного общества. Электронные и традиционные учебные материалы должны гармонично дополнять друг друга как части единой образовательной среды. Для деятельности вуза необходима специальная информационная среда, в которой взаимодействуют администраторы и участники учебного процесса. Особенностью функционирования вуза является наличие разнообразных по содержанию и объему информационных потоков, а также большого количества пользователей, различные группы которых имеют разные информационные потребности и ограниченные права доступа к информации. Учебная, управленческая и архивная информация должна быть защищена от несанкционированного доступа и разрушения. В целом информационная образовательная среда, построенная с применением компьютерных и коммуникационных технологий, уже является практически

необходимой средой функционирования современного учебного заведения.

Разрабатывая технологии обучения для высшего профессионального образования, необходимо учитывать цели образования, содержание будущей производственной деятельности и требования к профессионально важным качествам выпускников, их компетенции.

Проектирование таких технологий должно осуществляться на основе следующих принципов:

— обучение на основе интеграции с наукой и производством;

— профессионально-творческая направленность обучения;

— ориентированность обучения на личность;

— ориентированность обучения на развитие опыта самообразовательной деятельности будущего специалиста;

— ориентация на инновации.

Понятие «инновация» означает новшество, новизну, изменение. Инновация как средство и процесс предполагает введение чего-либо нового. Применительно к педагогическому процессу в профессиональном образовании инновация означает введение нового в цели, содержание, методы и формы обучения, организацию совместной деятельности преподавателей и студентов.

Инновации сами по себе не возникают, они являются результатом научных поисков, передового педагогического опыта отдельных преподавателей и целых коллективов. Этот процесс не может быть стихийным, им необходимо управлять.

Одним из видов инноваций в организации профессионального образования является реализация дистанционной образовательной технологии обучения. Технологии дистанционного обучения (ТДО) с начала III тысячелетия широко используются в мировой практике, в том числе в университетах США, Франции, Великобритании, Германии и других стран. Очевидно, что возможности и эффективность использования ТДО определяются многими факторами, и в первую очередь уровнем реализуемых образовательных программ. Сегодня технологии дистанционно-

го обучения рассматриваются как наиболее важная предпосылка для расширения системы профессионального образования, формирования межрегионального образовательного поля, они являются одним из способов снижения затрат и повышения возможности получения образования широкими слоями населения.

Дистанционное обучение — это образовательная технология, базирующаяся на использовании широкого спектра как традиционных, так и новых информационных и телекоммуникационных технологий и технических средств, которые создают условия для свободного выбора обучаемым образовательных дисциплин, соответствующих стандартам диалогового обмена с преподавателем, при этом процесс обучения не зависит от расположения обучаемого в пространстве и во времени. Такой вид обучения может быть востребован в первую очередь жителями отдаленных районов страны, работающими вахтовым методом, моряками и рыбаками.

Информационно-образовательная среда дистанционного обучения представляет собой системно организованную совокупность средств передачи данных, информационных ресурсов, протоколов взаимодействия, аппаратно-программного и организационно-методического обеспечения и ориентируется на удовлетворение образовательных потребностей пользователей.

Реализация обучения с использованием информационно-коммуникационной среды дает ему ряд преимуществ по сравнению с традиционными технологиями: гибкость, модульность, параллельность, охват, экономичность, технологичность, социальное равноправие, интернациональность.

Дистанционное обучение расширяет и обновляет роль преподавателя, который должен координировать познавательный процесс, постоянно усовершенствовать преподаваемые им курсы, повышать творческую активность и квалификацию в соответствии с нововведениями и инновациями. Позитивное влияние оказывает дистанционное обучение и на студента, повышая его творческий и интеллектуальный потенциал за счет самоорганизации, стремления к знаниям, умения взаимодей-

ствовать с компьютерной техникой и самостоятельно принимать ответственные решения.

Новые принципы организации учебного процесса, нашедшие свое отражение в Федеральных государственных образовательных стандартах, предусматривают широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий, широко применяемых за рубежом: компьютерные симуляции, деловые и ролевые игры, разбор конкретных ситуаций, психологические и иные тренинги в сочетании с внеаудиторной работой. В широком смысле интерактивное взаимодействие предполагает диалог любых субъектов друг с другом с использованием доступных им средств и методов. При этом предполагается активное участие в диалоге обеих сторон — обмен вопросами и ответами, управление ходом диалога, контроль за выполнением принятых решений и т. п. Те -лекоммуникационная среда, предназначенная для общения миллионов людей друг с другом, является априори интерактивной средой. При дистанционном обучении субъектами в интерактивном взаимодействии будут выступать преподаватели и студенты, а средствами осуществления подобного взаимодействия — электронная почта, телеконференции, диалоги в режиме реального времени и т. д.

Дистанционные образовательные технологии реализуются в форме электронного интерактивного обучения — образовательной технологии, при которой для передачи формальных и неформальных инструкций, поддержки и оценки используются сетевые технологии (такие как Интернет и корпоративные сети).

К средствам и методам электронного интерактивного обучения можно отнести:

— интерактивные ресурсы и материалы;

— электронные библиотеки и электронные библиотечные системы;

— обучающие материалы и курсы;

— обсуждения в режиме реального времени;

— чаты, видеочаты;

— электронную почту;

— видеоконференции;

— видеоконсультации и программные

Выпуск 2

Выпуск 2

приложения совместного использования (разделяемые рабочие пространства).

Необходимо учитывать, что интерактивное обучение не является самоцелью, оно должно быть дополнением к занятиям в аудитории и другим возможностям вербального общения с преподавателем.

Одним из перспективных направлений применения дистанционных образовательных технологий в транспортной отрасли является их использование при подготовке и повышении квалификации специалистов плавательных специальностей. Существующая система подготовки и повышения квалификации плавсостава, основанная на сложившихся российских традициях и высококвалифицированных преподавательских кадрах государственных вузов, из-за ограниченных возможностей образовательных центров (в первую очередь по пропускной способности) и необходимости отрыва обучаемых от непосредственной производственной деятельности, не отвечает в достаточной мере быстро растущим потребностям флота в сертифицированных кадрах. Поэтому назрела необходимость использования новых подходов в реализации программ высшего и дополнительного профессионального образования плавсостава. Применение автоматизированных дистанционных технологий для обучения и повышения квалификации работников речного и морского транспорта необходимо также и из-за специфических особенностей контингента обучаемых. Профессиональная деятельность различных категорий плавсостава и инфраструктуры транспортной отрасли напрямую связана с навигацией, сезонностью и прочими факторами, которые снижают возможность получения образования в соответствии с действующими графиками учебного процесса и затрудняют своевременность повышения квалификации или делают это невозможным. Внедрение автоматизированных дистанционных технологий позволяет максимально приблизить обучаемых не только к традиционным образовательным программам, но и к действующим тренажерам, включенным или встроенным в автоматизированную систему обучения.

Реализация дистанционной образовательной технологии возможна при использо-

вании автоматизированной информационной системы, которая должна осуществлять регистрацию, входной контроль и тестирование, интерактивное обучение, предварительный выходной контроль компетенций, полученных слушателями. При реализации электронного интерактивного обучения специалистов плавсостава особое внимание должно быть уделено имитационному обучению, например отработке действий по управлению судном и экипажем во внештатных ситуациях, действиям экипажа в сложных аварийных случаях, получению новых компетенций.

Роль автоматизированной информационной системы дистанционного обучения заключается не только в предоставлении обучаемым квалифицированных знаний, реализующих общекультурные компетенции, но и ква-зипрофессиональных ситуационных знаний (в виде заданий, тестов) для формирования профессиональных компетенций и успешного прохождения итоговой государственной аттестации. Безусловно, итоговая государственная аттестация для выпускников программ высшего профессионального образования и сертификация для выпускников программ дополнительного профессионального образования должны осуществляться непосредственно в вузе с обязательным привлечением представителей работодателей.

Реализуемая система автоматизированного дистанционного обучения такого типа для подготовки и повышения квалификации плавсостава должна быть адаптивно оптимизированной, то есть оптимизирована по определенным параметрам, и обладать свойствами адаптивности к изменению внутренних и внешних условий. Под изменением внутренних условий следует понимать появление новых знаний и требований конвенций, расширение функциональных возможностей системы, изменение набора и параметров имитационных моделей (тренажеров) и т. д. К изменению внешних условий можно отнести изменение государственного заказа на подготовку специалистов, потребности кадрового рынка судоходных компаний и т. д.

Отдельного внимания с точки зрения целесообразности и экономической эффективности заслуживает реализация автомати-

зированных дистанционных образовательных технологий для программ дополнительного профессионального образования.

Взаимная заинтересованность в подготовке и повышении квалификации специалистов плавсостава со стороны высших учебных

заведений, обучаемых и работодателей, уровень развития информационных технологий, компьютерная оснащенность и квалификация профессорско-преподавательского состава делают реализацию автоматизированного дистанционного обучения сегодня актуальным проектом.

Список литературы

1. Беренфелъд Б. С. Инновационные учебные продукты нового поколения с использованием средств ИКТ (уроки недавнего прошлого и взгляд в будущее) / Б. С. Беренфельд, К. Л. Бутягина // Вопросы образования. — 2005. — № 3.

2. Инновации в образовании: понятие, сущность, характеристика и классификация [Электронный ресурс]. Электрон. дан. Режим доступа: http://www.tspu.tomsk.m/studentЛ/mnovad.htm

3. Информатизация образования: направления, средства, технологии: пособие для системы повышения квалификации / под общ. ред. С. И. Маслова. — М.: Изд-во МЭИ, 2004.

4. Невуева Л. Ю. О перспективных тенденциях развития педагогических программных средств / Л. Ю. Невуева, Т. А. Сергеева // Информатика и образование. — 1990. — № 3.

5. Тарануха С. Н. О дистанционной технологии реализации программы повышения квалификации в области безопасности судоходства / С. Н. Тарануха, А. Ф. Бучинский // Прикладная математика в инженерных расчетах на транспорте: сб. науч. тр. / под общ. ред. Ю. М. Кулибано -ва. — СПб.: СПГУВК, 2001 — 132 с.

6. Якиманская И. С. Личностно ориентированное обучение в современной школе / И. С. Якиманская. — М., 1996.

УДК 378:519.86 В. А. Бабурин,

канд. техн. наук, профессор, СПГУВК;

В. Е. Марлей,

д-р техн. наук, профессор, СПГУВК

АВТОМАТИЗАЦИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

AUTOMATION OF MODELLING IN TEACHING OF ECONOMIC DISCIPLINES

Показаны методические подходы к изучению дисциплин, связанных с моделированием и автоматизацией процесса разработки моделей. Приведен анализ отечественной системы автоматизации моделирования «Когнитрон», разработанной на базе алгоритмического подхода создания моделей, показаны ее преимущества в процессе обучения. Изложены рекомендации о целесообразности включения рассмотренной проблематики в план работы аспирантуры.

^119

Выпуск 2