Влияние сред на информационные потоки инновации в педагогических системах

УДК 371 ББК 74.24

Сибирев Валерий Вадимович

кандидат педагогических наук кафедра информационных технологий Ульяновский институт повышения квалификации и переподготовки педагогических работников г.Ульяновск Сибирева Анна Рудольфовна кандидат физико-математических наук, доцент

кафедра высшей математики Ульяновский государственный технический университет

г.Ульяновск Sibirev Valery Vadimovich Candidate of Pedagogics Chair of Information Technologies Ulyanovsk Institute of Educators’ Advanced Training and Retraining

Ulyanovsk Sibireva Anna Rudolfovna Candidate of Physics and Mathematics,

Assistant Professor Chair of Higher Mathematics Ulyanovsk State Technical University Ulyanovsk bbccbb@rambler.ru

Влияние сред на информационные потоки инновации в педагогических

системах

The Influence of Environments on the Information Flows of Innovations in Pedagogical Systems

В работе рассматривается структурно-когнитивная модель информационных потоков инновации в педагогических системах. Анализируются различные типы воздействия сред на инновацию. Типология основана на синергетической временной иерархии процессов в средах.

The article considers a structural and cognitive model of innovation information flows in pedagogical systems. The typology of the environment influence on these flows is introduced. The typology is based on the synergetic temporary hierarchy of processes in environments.

Ключевые слова: педагогическая система, процесс, информационный поток, среды, инновация.

Key words: pedagogical systems, process, information flow, environments, innovation.

«Информация», «информационный поток» - основные понятия синерге-

тики, изучающей связи между элементами структуры в открытых сложных системах произвольной природы. Синергетическая методология позволяет описать структуру, выявить общие закономерности развития и взаимодействия информационных потоков инновации в произвольных педагогических системах. В данной статье рассматриваются различные типы воздействия сред на эти потоки.

Синергетический подход в педагогике использован в работах

B. И. Аршинова, М. В. Богуславского, В. Г. Буданова, В. Г. Виненко, А. А. Во-рожбитовой, Л. Я. Зориной, В. А. Игнатовой, С. П. Капицы, Е. Н. Князевой,

C. П. Курдюмова, Г. Г. Малинецкого, В. В. Маткина, А.П. Назаретяна, Л. И. Новиковой, Е. Г. Пугачевой, Н. М. Таланчука, Д.И. Трубецкова, Т.И. Шамовой, Ю.В. Шаронина, С.С. Шевелевой и др.

Проблемы педагогической инноватики исследовались в работах

А. А. Грекова, Ю.В. Громыко, В.В. Давыдова, И.В. Журавлевой, И.Р. Лазаренко,

A.В. Лоренсова, М. Лукьяновой, А.Я. Наина, Т.Х. Оганесовой, С.Д. Полякова, М.М. Поташника, О.Г. Хомерики, Т.И. Шамовой и др. Управление инновационной деятельностью в образовании изучалось в работах В. С. Лазарева,

B. П. Лариной, С.В. Наумова, О. Г. Тринитатской, М.М. Поташника,

О. Г. Хомерики, А. В. Лоренсова и др.

В данной работе рассматривается система «инновация», которую мы считаем подсистемой системы управления в произвольной педагогической системе. Мы придерживаемся определения инновации, данного А.И. Пригожиным: «Инновация или нововведение - это форма управляемого развития и есть такое целенаправленное изменение, которое вносит в среду внедрения новые, относительно стабильные элементы..., процесс, т.е. переход некоторой системы из одного состояния в другое» [4, с. 28].

Примером инновации в педагогической системе могут служить процессы, результат которых - создание устойчивых новообразований (психических, материальных, социальных и др.) на уровне личности, учреждения, социальной

группы. К таким процессам, например, можно отнести обучение, самовоспитание, создание художественного произведения, процесс осознания подростком модели взрослого поведения, внедрение информационных технологий в образовательном учреждении, становление национальной идеи, создание новой целевой программы личности, учреждения, социальной группы и др. Термин «инновация» в данной работе подчеркивает новизну устойчивого новообразования лишь для данной педагогической системы.

Элементами системы «инновация» будем считать процессы и сопровождающие их информационные потоки. Информационным потоком назовем последовательную фиксацию (запоминание) системой результатов выбора одного варианта из нескольких возможных и равноправных вдоль некоторого процесса. Это определение основано на синергетическом определении информации, предложенном Г. Кастлером [10].

В работе автора [6] предложена следующая типология информационных потов инновации: вертикальные целевые, сопровождающие процессы целепо-лагания и анализа результатов, имеющие вид «деревьев»; горизонтальные потоки стратегического, тактического и операционного уровней деятельности, имеющие вид «петли»; информационно-коммуникативные потоки, сопровождающие процессы коммуникации, хранения, накопления, передачи информации в системе, напоминающие сеть или паутину; «средовые» потоки, содержащие информацию сред.

В стадии стабильного функционирования (гомеостаза) системы информационные потоки образуют вертикально-горизонтальный цикл. По «деревьям целей» целевая информация спускается сверху вниз (стратегические цели инновации ветвятся на цели тактического, затем операционного уровней деятельности), поступает в горизонтальный поток операционного уровня, который мы назовем «рабочий процесс инновации». Его наполнение - фактическая информация инновации. Результатная информация движется из горизонтального потока снизу вверх по «дереву результатов», образуя интегральные критерии на

каждом вышестоящем уровне [6].

«Деревья целей и результатов» замыкаются в петлю при сравнении цели и результата, различие которых ведет к корректировке целей при следующем прохождении цикла. Вертикально-горизонтальный цикл повторяется вновь и вновь. При этом горизонтальный поток имеет вид спирали, движение вверх (или вниз) по которой характеризует эволюцию системы в период стабильного функционирования. Информация передается в информационнокоммуникативную сеть, оттуда же частично черпается тезаурус инновации.

Среду, как определяющий фактор в формировании личности, исследовали Ж.Ж. Руссо, В.И. Вернадский, Г. Д. Гачев, Л.Н. Гумилев, К. Леви-Стросс,

A.И. Панченко, А.Г. Раппопорт, Э.Б. Тайлор, П.А. Флоренский, С. Френе, С.А. Хан-Магомедов и др. «Педагогику среды» разрабатывали отечественные ученые С.Т. Шацкий, П.П. Блонский, А.С. Макаренко. С позиций психологического контекста развивающую среду изучали Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин,

B.В. Давыдов, Л.В. Занков, А.Н. Леонтьев, Д.Б. Эльконин и др. Понятие «среда» исследовалось в работах Д. Г ибсона, Г.П. Щедровицкого, Д.Ж. Марковича,

В.В. Рубцова, П.А. Сорокина и др.

«Образовательная среда» изучалась в работах С.Д. Дерябо, Я. Корчака,

Н.Б Крыловой, П.Ф. Лесгафта, Н.И. Пирогова, П.А.Сорокина, Т.Ю. Удаловой, К.Д. Ушинского, А.М Федосеевой, С.Т. Шацкого, Г.П. Щедровицкого, В.А Яс-вина, В.И. Слободчикова, В.А. Петровского, Н.Б. Крылова, М.М. Князевой,

О.С. Газмана, М.В. Кларина, И. Д. Фрумина и др. Различные подходы к выделению компонентов образовательной среды предлагают Г.А. Ковалев, Е.А. Климов, Н.Е. Щуркова, В.А. Ясвин, Е.В. Коротаева и др. В настоящее время возросло внимание к изучению информационно-коммуникативной среды, культурно-эстетической среды и др.

Понятие «среда» не имеет однозначного толкования. Современные трактовки понятия «среда» определяются контекстом. П.А.Сорокин [8] рассматривает среду как совокупность взаимосвязанных условий и влияний, присутст-

вующих в некоем окружении.

Среды выступают в пяти ипостасях по отношению к системе «инновация». Во-первых, среды - внешний верхний иерархический уровень по отношению к системе. В основе синергетической методологии лежит временная иерархия процессов. Медленные процессы, протекающие в средах, «управляют» более быстрыми процессами инновации. При этом говорят, что среды (и параметры, их характеризующие) занимают верхний иерархический уровень по отношению к системе «инновация» (и ее параметрам).

Во-вторых, внешние и внутренние среды педагогической системы являются источником ресурсов для инновации. В-третьих, среды играют роль фона, на основе и при участии которого строится изучаемый процесс внедрения инновации. Например, информационные потоки инновации - часть информационно-коммуникативной среды педагогической системы.

В-четвертых, в педагогической системе существуют процессы тех же иерархических уровней, что и процессы системы «инновация». Наблюдается взаимное влияние, синхронизация процессов.

В-пятых, среда, которую назовем «базовой», может выступать в роли объекта инновационных преобразований. Будем считать её изменяющейся, в отличие от других сред, которые считаем постоянными. Рассмотрим множество ее подсистем, расположенных на иерархических уровнях ниже системы «инновация», следовательно, управляемых из системы «инновация». Результаты рабочего процесса накапливаются в этих подсистемах, возможен переход количества в качественно новое состояние базовой среды.

Опишем подробнее каждый тип влияния сред на процессы и информационные потоки системы «инновация».

I. Среды как верхний иерархический уровень для системы «инновация». Среды изменяются медленнее, чем протекают процессы жизненного цикла изучаемой системы, что позволяет считать параметры, характеризующие воздействие сред постоянными. Для инновации они являются сверхмедленными

управляющими параметрами. Согласно синергетическому «принципу иерархичности» [1], в иерархической пирамиде целей инновации информация о средах занимает верхний внешний уровень, управляя всеми нижними уровнями.

Согласно синергетическому «принципу наблюдаемости» [1], внешним наблюдателем с верхнего иерархического уровня инновация воспринимается как точка ветвления процесса, где появляется несколько возможных путей развития системы (устойчивых или неустойчивых). Внешнему наблюдателю видны возможные альтернативы, но недоступны внутренние механизмы инновации, для него выход на один из путей носит вероятностный характер.

Для наблюдателя, находящегося в системе «инновация», недоступен механизм воздействия сред, доступен лишь результат их влияния: среды могут ускорить или замедлить протекание процесса, полностью затормозить его. При этом изучается воздействие всех сред в совокупности, теоретически невозможно выделить влияние одной из них.

II. Среды - источник ресурсов для инновации.

Стадии стабильного функционирования предшествует стадия становления системы, называемая в синергетике «кризисом». Для внутреннего наблюдателя в стадии кризиса, согласно «принципу динамической иерархичности» [1], встречные информационные потоки нижнего и верхнего иерархических уровней провоцируют перестройку (самоорганизацию) уровня, лежащего между ними.

В работах авторов [5], [7] на примере систем «инновационная деятельность личности», «внедрение инновации в образовательном учреждении» выявлено, что каждый иерархический уровень системы (стратегический, тактический, операционный) дважды подвергается перестройке. Это осуществляется с помощью двух горизонтальных потоков: в первом формируется (на соответствующем уровне) идеальный образ рабочего процесса, во втором - структура управления инновацией [7]. В каждом из этих потоков наблюдается последовательная реализация функций управления (А - информационно-аналитической,

В - мотивационно-целевой, С - планово-прогностической, D - организационноисполнительской, Е - контрольно-диагностической, F - коррекционной) [9]. В соответствии с этим, разделим горизонтальные потоки на шаги А,В,..^.

На шагах В происходит формирование вертикального потока «дерево целей», шагах Е - «дерева результатов». Мероприятия, проводимые на шагах D, обобщенно назовем «менеджмент ресурсов». В вертикальном потоке D система «инновация» сопрягается с внутренними средами педагогической системы, которые питают инновацию ресурсами. Будем называть такие внутренние среды «смежными».

Для наблюдателя, расположенного в системе «инновация», шаг D представляет собой точку, в которой, как «при переключении выключателя», происходит изменение соответствующих ресурсов. Процесс «менеджмент ресурсов» такому наблюдателю недоступен. Шаг D - точка выхода информации в виде запроса ресурсов смежной среде и точка входа ответной информации.

Рассмотрим в качестве примера систему «внедрение инновации в общеобразовательном учреждении». К внутренним средам образовательного учреждения относят экономическую, материально-техническую, кадровую, научнометодическую, учебно-воспитательную, информационно-коммуникативную, культурно-эстетическую, здоровьесберегающую среды, среду социальных отношений. Эти среды взаимодействуют и взаимно пересекаются.

Система «инновация» шлет «смежным средам» запрос на поставку финансовых, материально-технических, кадровых, информационных ресурсов. Система «инновационная деятельность личности» кроме внешних ресурсов мобилизует ресурсы внутренних сред: соматической, психической, социальных отношений, морально-этической, информационной и др.

Для наблюдателя, помещенного в одну из смежных сред, изменение этой среды ради инновации - это процесс, новшество, т.е. тоже инновация, имеющая информационные потоки схожей структуры.

Внедрение инновации вызывает появление новой ветви «дерева целей» в

смежной среде или перестройку существующих целей. На примере образовательного учреждения: происходит встраивание целей инновации в целевую программу образовательного учреждения, в частности, в целевые программы материально-технической, кадровой и других внутренних сред. Построение системы «инновация» продолжится, когда встраивание на соответствующем иерархическом уровне произошло, и в систему «инновация» поступили ресурсы.

Среды - консервативные системы, обладающие мощными механизмами гомеостаза, которые препятствуют изменениям целевых программ. Среды - более долгоживущая структура, чем инновация, поэтому перестройка целевых программ сред (без которой далее не идет инновация) тяжело протекающий процесс. Система «инновация» многократно будет «прокручивать» информационный поток одного уровня, запрашивая ресурсы из смежных систем, до тех пор, пока не получит необходимый минимум ресурсов, позволяющий перейти к перестройке следующего уровня.

Итак, внедрение инновации наиболее успешно, если цели инновации не противоречат целям педагогической системы, и корректировка целей смежных систем при внедрении инновации минимальна. Механизмы гомеостаза смежных сред инновации направлены на удержание этих систем на прежних целевых программах, следовательно, препятствуют изменению целевых программ под новообразование и поступлению ресурсов во вновь образовавшуюся систему. Это одна из причин «инновационного барьера», описываемого инноватикой.

III. «Фоновый» характер влияния сред на инновацию опишем на примере информационно-коммуникативной среды. Информационные потоки - часть этой среды. От уровня ее организации зависят способы и скорость передачи информации, ее рассеяние при передаче, накоплении и хранении, доступность информации. Все это влияет на реализацию функций управления, на результативность инновации, на качество фактической информации инновации.

Существует множество нецелевых информационных моделей, изучающих коммуникации между участниками процесса без учета смысловой нагрузки информации. В работе В. П. Милованова [3] исследуется динамика информационного обмена в малых социальных группах. В. И. Жегаловым,

С. Н. Киясовым построена математическая модель «творческий научный коллектив», описывающая получение новой информации за счет самостоятельной работы или в результате общения с коллегами. В. Г. Буданов [1] строит модель информационного взаимодействия образовательных учреждений разного уровня на базе региона. Н. В. Макаровой рассмотрены модели, описывающие синтаксическую, семантическую и прагматическую адекватность информации. Вопрос построения и исследования моделей, изучающих связь информационных и целевых свойств педагогических систем разной природы интересен и актуален.

IV. В педагогической системе наряду с процессом «инновация», протекают параллельные процессы со схожим временем жизненного цикла. Говорят, что такие процессы находятся на тех же иерархических уровнях, что и инновация. Их совокупное влияние на инновацию обозначим позаимствованным из физики термином «наведение».

Пример. Инновация - «проектирование и разработка образовательных программ для образовательного учреждения». Процессы того же иерархического уровня: учебная деятельность; воспитательная и внеурочная работа; проектирование и реализация программ дополнительного образования; набор в образовательное учреждение; повышение квалификации педагогических кадров; научно-методическая деятельность и др.

Эти процессы обладают сходной структурой информационных потоков, но находятся, скорее всего, в стадии гомеостаза. Осуществляется влияние устойчивых гомеостатических процессов на процесс «инновация», который в стадии кризиса неустойчив; конкуренция процессов за ресурсы (кадры, время, финансы и др.); устанавливаются взаимосвязи процессов.

V. Пусть цель инновации - преобразование некоторой среды, которую

назовем «базовой». Будем считать ее изменяющейся в отличие от других сред, которые считаем постоянными.

В стадии кризиса в системе «инновация», которая изучается как подсистема системы управления, происходят изменения целевой программы базовой среды и системы управления этой средой.

В стадии стабильного функционирования результатная информация о преобразованиях базовой среды впервые появляется в системе «инновация» на горизонтальной петле рабочего процесса. Для наблюдателя на этой петле информация возникает в некоторой точке мгновенно. Преобразования базовой среды происходят не в системе управления, а во множестве подсистем базовой среды, расположенных на иерархических уровнях ниже системы «инновация», имеющих вход и выход на информационный поток рабочего процесса инновации. В этих системах рождение новой информации - процесс с той же структурой информационных потоков.

В базовой среде выделим совокупность подсистем педагогической системы, подвергающихся инновационным преобразованиям, являющихся пересечением системы «среда» и систем нижнего иерархического уровня по отношению к системе «инновация», имеющих вход и выход на информационный поток рабочего процесса инновации. Накопление изменений в этих подсистемах в совокупности дает преобразование базовой среды.

Пример. Педагогическая система - «спортсмен, занимающийся фигурным катанием». Цель нововведений - достижение спортивных результатов. Базовая среда - подготовленность (физическая, психическая и др.). «Инновация» - подсистема системы самоуправления спортсмена. Перестройке подвергаются цели спортсмена, идеальная картина будущего, организационно-волевая компонента процесса подготовки. Нижними смежными являются системы: общей физической; психологической подготовки; хореографической и пластической подготовки; культурно-эстетической и музыкальной подготовки, спортивной спецподготовки и др. Накопление изменений в этих системах в целостной и взаимо-

связанной совокупности преобразует базовую среду.

Другой пример. Цель инновации - преобразование культурноэстетической среды общеобразовательного учреждения. «Инновация» - подсистема системы управления. Нижние смежные системы - преобразуемые культурно-эстетические компоненты систем «ученик», «учитель», «класс», «коллектив» и др., а также культурно-эстетические компоненты материальнотехнической, учебно-воспитательной и др. сред образовательного учреждения, поддающиеся изменениям за период времени, отводимый на инновацию.

Возможны следующие варианты взаимодействия базовой среды и системы управления ею.

- Кризис и перестройка системы управления, затем - эволюционное накопление изменений в базовой среде без кризиса нижних систем. Накопление результатной информации и малых изменений целевых программ нижних систем может привести к качественному изменению базовой среды.

- Кризис и перестройка в системе «инновация» провоцируют кризис нижних систем. Эта ситуация опасна тем, что неустойчивость системы «инновация» распространяется на систему «базовая среда», что чревато перерастанием локального кризиса «инновация» в глобальный кризис «среда». Неустойчивость опасна возможным разрушением системы. Это одна из причин, по которой инновация, например, в образовательных учреждениях внедряется сначала на малых группах.

- Накопление изменений в подсистемах базовой среды (эволюционное или революционное - через их кризис) без перестройки целевой программы и системы управления базовой средой ведет к обострению противоречий и провоцирует снизу вверх кризис - «инновацию» в целях и управлении.

Синергетическая методология позволяет в рамках единой структурнокогнитивной модели информационных потоков инновации изучить различные типы влияния сред на информационные потоки инновации в педагогических системах. Эта методология подразумевает общность поведения систем. В то же

время она требует социологических, психологических, педагогических исследований и экспериментов с целью выявления специфики конкретных педагогических систем; построения, проверки, уточнения соответствующих математических моделей; нахождения параметров, характеризующих данную педагогическую систему; выработки методов и методик управления инновационным развитием педагогических систем.

Библиографический список

1. Буданов, В.Г. Методология синергетики в постнеклассической науке и в образовании [Текст]/ В.Г. Буданов. -М.: URSS : Изд-во ЛКИ, 2008. - 230 с.

2. Малинецкий, Г.Г. Математические основы синергетики [Текст] / Г.Г. Малинецкий. - М.: Издательство ЛКИ, 2007. - 312 с.

3. Милованов, В. П. Неравновесные социально-экономические системы: синергетика и самоорганизация [Текст] / В.П. Милованов. - М. : Эдиториал УРСС, 2001. - 263 с.

4. Пригожин, А. И. Нововведения: стимулы и препятствия [Текст]/ А.И. Пригожин. - М. : Политиздат, 1989. - 270 с.

5. Сибирев, В.В. Информационные потоки инновационной деятельности личности [Текст] / В.В. Сибирев // Ученые записки Педагогического института Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского. Серия: Психология. Педагогика. - Саратов: СГУ. - 2011. № 1. - С. 73-78.

6. Сибирев, В. В. Информационные потоки как средство управления инновационными процессами в общеобразовательном учреждении [Текст] / В.В. Сибирев. - Ульяновск: УИПК ПРО, 2012. - 140с.

7. Сибирева, А.Р. Горизонтальные информационные потоки при внедрении инновации в общеобразовательном учреждении [Текст]/ А.Р. Сибирева,

В.В. Сибирев // Вестник ЧГПУ. - 2012. - № 4. - С. 211-220.

8. Сорокин, П.А. Социология революции. [Текст] / П. А. Сорокин. - М.: Изд-во «Российская политическая энциклопедия». - 2005. - 621 с.

9. Третьяков, П. И. Оперативное управление качеством образования в школе... [Текст]/ П.И Третьяков. - М. : Скрипторий 2003, 2003. - 568 с.

10. Quastler, H. The Emergence of Biological organizacionby [Text]/ H. Quastler. - New Haven and London Yale University Press. 1964. - 86 p.

Bibliography

1. Budanov, V.G. Methodology of Synergetics in a Post-Nonclassical Science and Education [Text]/ V.G. Budanov . - M.: LKI, 2007.-232 p.

2. Malinetsky, G.G. Mathematical Foundations of Synergetics [Text]/ G.G. Malinetsky. - M.: LKI, 2007. - 312 р.

3. Milovanov, B. N. Nonequilibrium Socio-Economic Systems, Synergetics and Self-Organization [Text] / V.P. Milovanov. - M.: Editorial URSSС 2001. - 263

P-

4. Prigozhin, A. I. Innovations: Incentives and Obstacles [Text] / A.I. Prigozhin. - M : Politizdat, 1989. - 270 p.

5. Quastler, H. The Emergence of Biological organizacionby [Text] / H. Quastler. - New Haven and London Yale University Press. 1964. - 86 p.

6. Sibirev, V.V. Information Flows of a Person’s Innovation Activity [Text] /

V.V. Sibirev // Scientific Notes of Pedagogical Institute of Saratov State University n.a. N.G. Chernyshevsky. Series: Psychology. Pedagogy. - Saratov: Saratov State University. - 2011. - № 1. - P. 73-78.

7. Sibirev, V.V. Information Flows As Means of Management While Introducing Innovations in a General Education Institution [Text] / V.V. Sibirev. - Ulyanovsk: UIPC PRO, 2012. - 140 p.

8. Sibireva, A.R. Horizontal Information Flows While Introducing Innovations in a General Education Institution [Text] / A.R. Sibireva, V.V. Sibirev // Herald of ChSPU. - 2012. - № 4. - P. 211-220.

9. Sorokin, P. A. Sociology of Revolution. [Text] / P. A. Sorokin. - M: Publishing House «Russian Political Encyclopedia». - 2005. - 621 p.

10. Tretyakov, P.I. Operational Quality Management of Education at School. Theory and Practice. New Technologies [Text] / P.I. Tretyakov. - M.: «Skriptory 2003», 2005. - 568 p.