Современные информационные технологии и педагогические технологии
Интеграция педагогических и информационных технологий
Автор: Чернецкий Сергей Романович, преподаватель специальных дисциплин, ГБОУ СПО МО "МОПКИТ" ОСП № 3, город Щелково, Московская область
В раздел среднее профессиональное образование
Интеграция педагогических и информационных технологий
В период с 2004 года по настоящее время в ряде научных публикаций [1, 2], посвященных таким областям знаний, как экономика, информатика, информационные технологии (ИТ) авторы говорят о фактическом возникновении новой науки – науки о сервисах, управлении и инжиниринге, по-английски - Service Science, Management and Engineering (SSME). Термин SSME предложен исследовательским центром IBM [1] как обозначение для новой версии науки Computer Science, которая в России известна как информатика. Под патронажем IBM в настоящее время университеты разных стран разрабатывают SSME также как новую учебную дисциплину [2], включая содержание обучения и методику. Интересно, что термин Computer Science в середине ХХ века также был предложен IBM [1]. С точки зрения этой методологии экономика и ее отдельные отрасли, наука (информатика в частности), сферы образования, культуры рассматриваются как набор сервисов [2], т.е. услуг, предоставляемых потребителю, пользователю. Появление такой методологии обусловлено тем, что по данным статистики почти во всех указанных выше отраслях объемы продаж услуг стали превосходить объемы продаж продуктов [1], а продукты часто стали рассматриваться в качестве средства, необходимого для получения тех или иных услуг. Например, ноутбук, планшет рассматриваются современным пользователем главным образом как средства доступа к многообразным сервисам Internet (от электронной коммерции до облачных вычислений), игровым и развлекательным сервисам, образовательным и другим ресурсам. Исследовательским центром IBM и в соответствующих публикациях [1, 2] констатируется необходимость фундаментального научного подхода к исследованию сервисов (систем обслуживания). Отмечается отсутствие общего определения понятия сервиса, необходимого для фундаментальных научных исследований в этом направлении. Отмечается, что без построения фундаментальной научной базы невозможны эффективные прикладные исследования, эффективная инновационная деятельность. В публикациях [1, 2]
2 рассматривается несколько определений сервиса и сервисных систем, но всякий раз отмечается, что области их применения локальны. Приблизительно в этот же самый период авторы данной статьи абсолютно независимо от исследовательского центра IBM и указанных выше источников развивали инновационную сервисную методологию [3, 4] по отношению к процессу обучения студентов информатике и ИТ. В качестве основы этой методологии был предложен новый педагогический термин – сервис обучения (СО). Предположим, что в процессе обучения возникает некоторая задача P, являющаяся следствием именно обучения. Здесь мы намеренно не конкретизируем о каком именно обучении идет речь (обучение чему?, обучение кого?), мы имеем в виду собирательное понятие обучения. Под сервисом обучения S понимается набор из такой задачи P и непустого множества M ее решений Ri - см. формулу (1), где непустое множество M состоит из одного или нескольких элементов [3]. S=(P,M) (1) где M={R1} или M={R1,R2...} Решение возникающей в процессе обучения задачи называется механизмом реализации этой задачи. В определении СО рассматриваются лишь задачи и механизмы, не входящие в противоречие с нормами и правилами, принятыми в системе образования [4]. В принципе, для реализации P достаточно одного механизма, но если преподаватель располагает несколькими механизмами, то возрастает надежность реализации P. Если при проведении занятия не сработает один механизм, то преподаватель сможет применить другой. Введенное понятие СО близко по значению понятию сервиса из области ИТ. Например, говорят о пользовательских сервисах Internet. Среди них почтовый сервис, www-сервис, ftp-сервис, другие сервисы. Каждый из этих сервисов (служб) предоставляет пользователю возможность многократной реализации
3 некоторой задачи на протяжении длительного времени. Например, почтовый сервис (почтовая служба) предоставляет пользователю возможность многократно и на протяжении длительного времени обмениваться письмами с другими пользователями, www-сервис (www-служба) - многократно и на протяжении длительного времени просматривать www-страницы, ftp-сервис (ftp-служба) - многократно и на протяжении длительного времени обмениваться файлами с ftp- серверами. Английское слово «service» переводится на русский язык как «служба». А служба означает, как правило, многократную реализацию на протяжении длительного времени некоторой задачи. Как правило, конкретная служба (пожарная, медицинская, полицейская, жилищно-коммунальные) имеет определенную задачу или функцию интепретиреумую как набор механизмов для ее многократной реализации с высокой надежностью на протяжении длительного времени. В формуле (1) каждый механизм Ri - это набор из нескольких необходимых для реализации P компонент r i,k - см. формулу (2). Ri=(ri,1;ri,2;...) (2) Эти компоненты r i,k могут быть как материальными, так и интеллектуальными, в том числе теориями, методами, алгоритмами и т.п. Механизмы могут быть междисциплинарными, т.е. они помимо педагогических компонент могут при необходимости включать психологические, информационные, математические, технические и другие компоненты. Какую же реальную пользу понятие СО может принести? Часто перед вузом, кафедрой или отдельным педагогом ставится некоторая нетривиальная задача, причем ее решение не известно, но его необходимо оперативно найти и реализовать. Таковыми, например, являются задачи интеграции педагогических и информационных технологий (ПТ и ИТ). Тогда фактически отдельным педагогом или некоторой рабочей группой специалистов и строится СО [5]. СО направлены
4 главным образом на оперативное решение возникающих в процессе обучения нетривиальных задач. Фиксация в рамках СО и задачи, и найденных ее решений позволяет использовать СО неоднократно в аналогичных ситуациях. Фактически СО строятся педагогами весьма часто. Таким образом, СО - это независимая от нас объективная педагогическая реальность. Проведены фундаментальные и прикладные исследования этой педагогической реальности. Указанные выше исследования относились к области преподавания в высшей школе информатики и ИТ, и результаты экспериментально проверялись именно для нее. Однако хочется заметить, что центральное определение СО и формула (1) легко обобщаемы и на более широкие сферы сервисной деятельности, а значит имеют отношение к SSME как к фундаментальной науке. В фундаментальных исследованиях СО широко применяются научные методы моделирования и метамоделирования [6]. Метамодели относятся к обучению информатике и ИТ, но могут быть легко обобщены и применены к SSME в целом. Таким образом, обеспечивается связь, обеспечивающую развитие как педагогики, так и SSME. При этом педагогика получает современную методологию для интеграции ПТ и ИТ. В этом и заключается теоретическое значение наших исследований. Теперь о практическом их значении. В этой связи в исследованиях [3, 6] было выделено пять источников проблем, объективно препятствующих интеграции ПТ и ИТ. Первый и главный источник проблем в интеграции ПТ и ИТ в системе среднего и высшего профессионального образования (СПО и ВПО) состоит в том, в настоящее время наибольшая доля современных ИТ направлена в первую очередь на использование в бизнесе, а не в педагогической деятельности. Наиболее яркий пример – это общеизвестный пакет Microsoft Office. Мы живем в условиях рыночных отношений, к сожалению сфера образования не привлекает профессиональных высококвалифицированных разработчиков ИТ. Поэтому современному педагогу приходится интегрировать универсальные, но не специализированные для педагогической деятельности ИТ с ПТ. При этом классические педагогические методики, как правило, значительно
5 более «всеядны», а современные чаще требуют специфических подходов при попытке их информатизации. Исключением являются в этом смысле методики, основанные на применении СО. Они с относительно небольшими затратами материальных ресурсов впитывают в себя практически любые ИТ именно за счет нетривиальных подходов при реализации. Второй источник проблем состоит в неоправданно большой доле лабораторных и практических занятий в ущерб лекционным. Третий источник проблем состоит в исключительно высокой скорости, исключительной динамичности современного научно-технического прогресса, процессов информатизации общества, в быстрой смене приоритетов. Четвертый источник проблем состоит в недостаточном учете психологических особенностей студентов при проведении занятия. Пятый источник проблем состоит в том, что во многих вузах практически не внедряются методические новации, предлагаемые для обучения информатике и ИТ отдельными учеными- педагогами и даже НИИ, выполнявшими соответствующие научные работы. Причина в чрезмерной сложности практической реализации соответствующих методик. Как показывает педагогический опыт, использование СО позволяет существенно снизить остроту отмеченных проблем [3]. В педагогической науке СО теоретически и практически дополняют методические системы обучения (МСО) отдельным дисциплинам [3, 4]. Например, всякая МСО информатике – это педагогическая теория, которая должна охватывать все аспекты обучения информатике в целом – и цели, и содержание, и методы, и средства обучения информатике. Прямая направленность на конкретную нетривиальную инновационную задачу обучения отсутствует, косвенная направленность может быть, если некоторое дедуктивное следствие из этой крупной теории, некоторый вывод из нее окажется решением этой конкретной задачи. Крупная педагогическая теория вряд ли сможет оперативно адаптироваться к быстро изменяющимся условиям и задачам. В условиях информационного взрыва это неизбежно приведет к каждодневным заменам одной педагогической парадигмы на другую, а в результате – к
6 неизбежному падению качества обучения. Всякий СО информатике имеет прямую направленность на конкретную нетривиальную инновационную задачу обучения информатике. Конкретный СО – это прикладная теория, как правило не очень сложная, созданная под конкретную задачу обучения. В условиях информационного взрыва СО быстрее адаптируются и позволяют продвигать реальные инновации в учебный процесс. Но СО в педагогической науке не заменяют, а дополняют МСО. Если МСО дают стратегию, то СО дают тактику инновационного процесса. Приведу два примера [4] разработанных сервисов обучения информационной безопасности (ИБ), которые весьма эффективно интегрируют ПТ и современные ИТ. Технологии ИБ – это частный случай ИТ. Сервис параллельной компьютерной сети решает задачу обеспечения безопасности компьютерной сети вуза при изучении студентами сетевой ИБ. Решение предлагает создать для проведения таких занятий параллельную компьютерную сеть, не связанную с основной компьютерной сетью вуза. Для этого можно, например, отключить два учебных компьютера от сети учебного заведения. Сервис разработки планов и программ методом обзора решает задачу разработки планов и программ обзорных курсов. Решение предлагает обязательно затронуть (хотя бы немного) все составные части тематики соответствующего курса, а не ограничиваться так называемыми основными моментами, поскольку выделение последних субъективно. Учитывая важность информационной безопасности в современном мире был разработан и внедрен в учебный процесс ряда учебных заведений спецкурс «Информационная безопасность в современном мире» для студентов гуманитарных и социально-экономических специальностей [4]. Он являлся обзорным. Тематический план спецкурса - это список научных дисциплин в составе ИБ: − организационно-правовое обеспечение ИБ; − стандарты ИБ;
7 − криптология (криптография, криптоанализ, стеганография); − вирусология; − сетевая ИБ; − инженерно-техническая защита информации; − управление рисками ИБ; − политика ИБ. Сейчас, в период информационного взрыва, появления новых учебных курсов весьма актуальна следующая проблема. Часто педагог разрабатывает тематический план курса, не имея опыта его преподавания. Он не может выделить его основные для данной аудитории моменты, а список научных дисциплин в составе этого курса он может взять из книг, Интернета и т.п. Даже материалы государственных образовательных стандартов по обучению непрофессионалов ИБ, по-видимому, были разработаны исходя именно из принципа выделения основных моментов. На наш взгляд, они выделены не лучшим образом. В работах, посвященных СО, был применим описанный сервис и выдвинуты конкретные предложения по корректировке.
Литература
1. Сорокин А.В. Новая наука о сервисах, управлении и инжиниринге. [электронный ресурс] // Экспертная сеть по вопросам государственного управления, 2010 - [дата обращения 28.03.2011] 2. Спорер Д., Малио П., Бейли Д., Грул Д. Шаги к науке о сервисах. [электронный ресурс] // Открытые системы (электронная версия), № 02, 2007 – - [дата обращения 28.03.2011] 3. Абиссова М.А., Фокин Р.Р. Сервисы обучения информатике и информационным технологиям в высшей школе: Монография. / М.А. Абиссова, Р.Р. Фокин - СПб: изд-во СПбГУСЭ, 2010 4. Абиссова М.А., Фокин Р.Р. Сервисы обучения информационной безопасности в курсе информатики для студентов гуманитарных и социально-
8 экономических специальностей. // Педагогическая информатика. Специальный выпуск. №6, 2006, С.115-117 5. Емельянов А.А. Организация сервиса коллективной разработки сложных комплексов программ: Монография / А.А. Емельянов - СПб: изд-во СПбГУСЭ, 2010. 6. Абрамян Г.В., Фокин Р.Р. Метамодель обучения информационным технологиям в высшей школе: Монография. / Г.В. Абрамян, Р.Р. Фокин - СПб: изд-во СПбГУСЭ, 2011
В раздел среднее профессиональное образование