Особенности образовательных электронных изданий, применяемых в открытом образовании

На разработку, содержание и специфику функционирования ОЭИ накладывают существенные ограничения особенности подготовки специалистов в системе открытого образования.

Основной целью функционирования системы высшего профессионального образования является подготовка высококвалифицированных специалистов, владеющих знаниями в необходимых отраслях науки и техники. При этом качество образования выпускника должно соответствовать требованиям образовательного стандарта и отражать достигнутую в обучении степень мастерства владения профессиональной деятельностью.

Образовательный стандарт включает в себя требования к подготовке выпускников при соответствующих этим требованиям содержании, методах, средствах обучения и контроля. Разработка и практическое применение ОЭИ в системе высшего профессионального образования способствует более глубокому соответствию уровня подготовленности обучаемых требованиям государственного стандарта. На основании этих требований, а также с учетом возможного использования ОЭИ разрабатываются учебные планы, программы, методики проведения различных занятий по всем дисциплинам, изучаемым в вузе.

ОЭИ, применяемые в вузах, строятся с учетом требований к образованности специалистов, выделенных в государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования. Выпускник вуза должен:

  • уметь использовать научные методы в различных видах профессиональной и социальной деятельности;
  • знать общие законы, владеть культурой мышления, быть способным в письменной и устной речи правильно и логично оформить результаты исследований;
  • уметь организовать свой труд на научной основе, владеть компьютерными методами сбора, хранения и обработки информации, применяемой в сфере его профессиональной деятельности;
  • уметь использовать методы решения задач на определение оптимальных соотношений параметров различных систем;
  • иметь целостное представление о процессах и явлениях, происходящих в природе, понимать возможности современных научных методов познания природы и владеть ими на уровне, необходимом для выполнения профессиональных функций;
  • уметь приобретать новые знания, используя современные информационные технологии;
  • видеть взаимосвязь проблем различных дисциплин в целостной системе знаний;
  • уметь строить и использовать модели для описания и прогнозирования различных явлений, осуществлять их качественный и количественный анализ;
  • знать современные методики и аппаратуру для проведения эксперимента, в том числе с использованием средств современных информационно-коммуникационных технологий;
  • быть готовым методически и психологически к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности, работе над междисциплинарными проектами.

ОЭИ должны оказывать обучаемым существенную помощь в выполнении требований стандарта высшего профессионального образования. Так, например, повышения эффективности различных видов профессиональной деятельности с помощью современных информационных технологий, а также формирования целостного представления о процессах и явлениях можно достичь, если использовать в применяемых в обучении ОЭИ компьютерную графику и анимацию. Овладения культурой мышления и развития мыслительных способностей можно добиться, если использовать в ОЭИ проблемные и исследовательские задания, интеллектуальные обучающие подсистемы.

В системе открытого образования конкретизируются цели использования ОЭИ. Такими целями являются:

  • автоматизация таких видов учебной деятельности как поиск, сбор, хранение, анализ, обработка и передача соответствующей информации;
  • автоматизация обработки результатов лабораторного эксперимента;
  • автоматизация расчетов и других информационных обработок в процессе выполнения контрольных заданий, курсового и дипломного проектирования;
  • автоматизация проектирования и конструирования;
  • организация интерактивного диалога и оперативного взаимодействия между участниками учебного процесса;
  • имитация и моделирование работы сложных объектов, протекания различных явлений и процессов в реальном, ускоренном или замедленном масштабах времени;
  • подготовка к будущей профессиональной деятельности с помощью тренинга в предметной виртуальной среде;
  • автоматизация контроля результатов учебной деятельности.

Важной составляющей профессиональной подготовки является применение в учебном процессе компьютерных систем автоматизации труда в соответствующей отрасли: систем автоматизации проектирования, производства, инженерного анализа, экономических расчетов, документооборота, научных исследований, экспертно-диагностирующих систем. Подобные системы в последнее время включаются в состав многих ОЭИ, применяемых в высшем профессиональном образовании.

Разработка и создание ОЭИ для системы открытого образования проводятся с учетом того, что автоматизация учебных работ профессионального характера создает предпосылки для глубокого познания свойств изучаемых объектов и процессов на математических или имитационных моделях и реальных физических стендах, проведения параметрических исследований и оптимизации. Вместе с тем, осмысленное применение систем автоматизации требует достаточно высокой профессиональной квалификации, которой учащиеся еще не обладают. Нередко они успешно овладевают лишь аппаратными и программными компонентами автоматизированных систем и самого ОЭИ.

Следует учесть, что отрицательное влияние на качество профессиональной подготовки оказывает скрытность расчетов, выполняемых компонентами ОЭИ. Многие вычисления, которые в ОЭИ нередко объявляются рутинной работой, обладают большим обучающим эффектом, так как позволяют проследить и понять связь значений варьируемых переменных изучаемых объектов или процессов с их характеристиками.

  • В целом для системы открытого высшего профессионального образования наиболее перспективна разработка ОЭИ, обеспечивающих:
    • доступное изложение учебного материала повышенной сложности, обусловленной сложностью содержания образовательных областей высшего образования, абстрагированием, идеализацией изучаемых объектов и явлений, многообразием реальных систем и режимов их существования и функционирования;
    • отражение большого объема теоретических понятий, используемых в дисциплинах высшего профессионального образования, высокой степени их логической взаимосвязи и высокого уровня иерархичности системы этих понятий;
    • сравнительно большой объем разнообразных контролируемых тренировочных действий.

В системе открытого образования наибольшую эффективность обучения можно достичь, благодаря объединению групп компонентов ОЭИ в единое издание. В этом случае рациональная, дидактически обоснованная последовательность обучения с использованием соответствующего ОЭИ сводится к методическим этапам.

Нередко компьютерную поддержку учебного процесса в вузах, особенно технических, осуществляют с помощью пакетов прикладных программ (ППП), являющихся либо промышленными разработками, либо учебными копиями таких разработок. Учебные ППП, как правило, имеют ряд упрощений по сравнению с их промышленными аналогами, обусловленных, в основном, экономическими соображениями. Многие ОЭИ, разрабатываемые для системы открытого образования могут включать в свой состав либо целые ППП, либо их отдельные компоненты.

В большинстве случаев сценарии работы обучаемых с отмеченными выше компонентами ОЭИ копируют технологию работы специалистов-профессионалов. Обучающие функции в этих сценариях реализуются преподавателем.

На начальном этапе работы с ОЭИ обучаемый уясняет задачу и разрабатывает варианты ее решения: генерирует проекты в проектно-конструкторских задачах, выдвигает гипотезы в учебном исследовании. Здесь же выбираются математическая модель объекта или процесса и соответствующая компонента ОЭИ, готовятся исходные данные для расчета.

Следующий этап работы со специализированной прикладной частью ОЭИ включает ввод исходных данных, собственно расчет и вывод результатов расчета. Эта работа выполняется в диалоговом или близком к пакетному режиме взаимодействия учащегося с ОЭИ. Обучение на этом этапе ограничивается освоением техники работы с ОЭИ, что, безусловно, важно для современного специалиста, но не затрагивает сущности профессиональной подготовки.

Основная учебная деятельность, имеющая исключительную значимость для профессиональной подготовки, выполняется на этапах анализа результатов расчета, выбора рационального решения, корректировки ранее принятых решений.

Существенной областью применения различных видов ОЭИ является расширяющаяся в настоящее время система открытого дополнительного образования. Создание такой системы и применение в ней ОЭИ направлены на разрешение ряда противоречий, сложившихся в сфере образования. В их числе противоречия:

  • между специфическими общественными потребностями и запросами обучаемых в рамках дополнительного образования и качеством традиционной системы обучения;
  • между декларируемым равенством возможностей получения дополнительного образования и реальной его доступностью для различных возрастных и социальных групп населения;
  • между формирующимся рыночным характером экономики страны и сохраняющимся распределительным характером экономики системы образования;
  • между функционально-территориальной и организационной структурами системы образования и потребностями регионов.

Анализ состава потенциальных и реальных потребителей услуг дополнительного образования показывает, что в качестве обучаемых следует рассматривать различных субъектов профессиональной среды, стремящихся к развитию собственной компетентности, повышению профессиональной квалификации, к расширению и изменению сферы своей профессиональной деятельности. В их числе учащиеся средних общеобразовательных, специальных и высших профессиональных учебных заведений, взрослые люди, находящиеся в интеллектуальном и деятельностном развитии, руководители и менеджеры действующих предприятий, преподаватели и консультанты.

Исследование потребностей этих и других потенциальных учащихся системы дополнительного образования вместе с условиями деятельности предприятий в России позволяют выявить ряд особенностей разработки и функционирования ОЭИ, применяемых в дополнительном образовании.

Многие из подобных ОЭИ создаются целенаправленно для переобучения или дополнительного обучения взрослых. Взрослый человек – это лицо, обладающее физиологической, психологической, социальной, нравственной зрелостью, экономической независимостью, жизненным опытом и уровнем самосознания, достаточными для ответственного самоуправляемого поведения.


ОЭИ для открытого дополнительного образования должны строиться с учетом особенностей обучения взрослого человека:

  • взрослому человеку принадлежит ведущая роль в процессе обучения;
  • взрослый человек стремится к самостоятельности, самореализации, самоуправлению во всех сферах жизни, в том числе и в учебной деятельности;
  • взрослый обладает опытом, который может быть использован как при его обучении, так и при обучении коллег;
  • взрослый человек обучается для решения важной для него жизненной проблемы и достижения конкретной цели;
  • взрослый рассчитывает на немедленное применение результатов обучения;
  • у взрослого обучающегося много ограничений в учебе (социальные, временные, финансовые, профессиональные и др.);
  • процесс обучения взрослого человека организован в виде совместной деятельности обучающегося и обучающего и носит характер партнерства;
  • взрослого интересуют не столько количественные, сколько качественные характеристики знаний;
  • взрослый обладает рядом стереотипов относительно форм своего образования.

Существует ряд аспектов психологического характера, присущих системе дополнительного образования. Как правило, дополнительное обучение и переобучение оказывает на обучаемого (как взрослого, так и ребенка) психологическое давление, поскольку личный опыт человека не всегда соответствует тому, чему его учат в ходе получения дополнительного образования. Негативные психологические аспекты проявляются в условиях, когда велико несоответствие рекламных предложений о дополнительном образовании действительным потребностям обучаемого.

Большое воздействие на эффективность дополнительного образования и используемых в нем ОЭИ оказывают психологические установки обучаемых, складывающихся в результате прошлого жизненного и учебного опыта обучаемых. Положительная роль психологических установок заключается в том, что они определяют устойчивый последовательный и целенаправленный характер деятельности обучаемых, а также освобождают человека от необходимости принимать решения и сознательно корректировать деятельность в стандартных, встречавшихся ранее ситуациях.

В то же время психологические установки оказывают и отрицательное воздействие на дополнительное обучение, выступая в качестве фактора, обусловливающего инертность и косность деятельности, затрудняя приспособление человека к новым изменившимся ситуациям.

Анализ особенностей открытого дополнительного образования для детей и взрослых позволяет выявить специфику соответствующих ОЭИ. Такие издания должны учитывать:

  • возможность занять ведущую роль в дополнительном образовании, проявляющуюся в свободе выбора различных форм обучения и использования ОЭИ;
  • изначальные ожидания обучаемых, их возможности и ограничения;
  • ориентацию на короткие вспышки учебной активности у обучаемых;
  • профессиональные потребности и мотивацию обучаемых в построении ОЭИ и организации взаимодействия с ними;
  • необходимость ознакомления обучающихся с целями обучения, возможность изменять характер работы с ОЭИ в зависимости от изменения целей обучения;
  • возможность предоставления конкретных заданий, основанных на развивающейся практике профессионально занятых обучаемых;
  • возможность связывания изложения учебного материала с тем, что может быть известно потенциальным слушателям;
  • целесообразность максимального обращения обучаемых к практике;
  • максимальное использование демонстрационных приемов;
  • выбор формы подачи материала с целью создания наибольшей мотивации для обучения;
  • возможность использования нескольких каналов восприятия информации для усиления и убыстрения эффекта освоения материала;
  • необходимость интенсификации методов “упаковки” идей и концепций учебных курсов;
  • ориентацию на компактные и эффективные циклы обучения;
  • обязательное наличие атмосферы всесторонней поддержки;
  • необходимость расширения представлений о целях дополнительного образования, о возможностях различных средств, способствующих достижению этих целей.

Существенной частью таких ОЭИ, применяемых в системе открытого образования, должен стать дидактический интерфейс, позволяющий проводить интерактивную учебную работу по решению специально подобранных профессионально-ориентированных учебных задач в режиме детерминированного учебного исследования. Учебные задачи, отбираемые для ОЭИ, должны соответствовать профилю подготовки специалистов и профилю конкретного учебного курса, иметь реальные прототипы и четкий физический смысл, обладать предсказуемостью результатов решения лишь в самых общих чертах.

При создании ОЭИ для высшего профессионального образования рекомендуется внимательное изучение примеров программ-тренажеров, что позволит пробудить профессиональную интуицию, на основе которой разработчик сможет подобрать подходящий сценарий и содержание ОЭИ.

Построение ОЭИ рекомендуется производить с учетом замкнутой системы управления, основанной на наличии внутренних и внешних обратных связей. Работая с ОЭИ, обучаемый должен оперативно получать информацию о правильности (или эффективности) своих действий. Основной информацией внутренней обратной связи могут стать результаты расчетов с использованием математических моделей изучаемых объектов или процессов. Рекомендуется предоставлять обучаемому дополнительную информацию, которая бы стимулировала и помогала проводить вдумчивое изучение результатов расчета.

Простейшим дополнительным сообщением, которое, как показывает опыт, стимулирует интерес к анализу результатов расчета, является сообщение об оценке действий, выполненных учащимся на этапе подготовки к расчету. Это может быть оценка правильности выдвинутой гипотезы в учебном исследовании, оценка эффективности проектного решения, оценка качества построения математической модели и т.п. Кроме оценки, учащемуся может предоставляться и определенная вспомогательная информация для анализа и коррекции принятых решений. Степень развернутости информации, помогающей учащемуся принимать рациональные решения, определяется ОЭИ по результатам оценки деятельности обучаемого.

Существенный вклад в повышение качества ОЭИ для открытого образования вносит включение в ОЭИ программ-тренажеров, основанных на интерактивной машинной графике. Известно, что скорость восприятия информации, представленной в графическом виде, на несколько порядков выше, чем скорость чтения и осмысления символьных данных. Применение машинной графики, особенно интерактивной, заметно интенсифицирует и повышает качество познавательной деятельности.

Внутренняя обратная связь ОЭИ должна быть не в виде заранее подготовленных подсказок, разъяснений, а в виде такой информации об изучаемых объектах или процессах (преимущественно в наглядной графической форме), которая побуждала бы обучаемого к размышлению и рефлексии. Эта возможность появляется за счет математического моделирования, обеспечивающего высокую степень полноты и достоверности получаемых данных об изучаемых объектах или процессах.

Информация внешней обратной связи ОЭИ необходима преподавателю для анализа самостоятельной работы учащихся и коррекции всего процесса обучения. Не обязательно, чтобы она была оперативной. Анализ информации внешней обратной связи может быть отсроченным, а коррекция по его результатам может проводиться в ходе групповых и индивидуальных консультаций, в процессе формирования банка учебных задач, последовательности их предъявления учащимся, при совершенствовании ОЭИ.

Рекомендуется, чтобы внешняя обратная связь ОЭИ предоставляла преподавателю возможность получать объективную количественную оценку учебной деятельности каждого обучаемого и статистику по учебной работе всей группы. Преподаватель должен иметь возможность анализировать не только итоговую оценку, но и путь, по которому продвигался обучаемый в ходе решения учебной задачи. Такой анализ позволит оказывать более дифференцированную помощь при проведении индивидуальных консультаций в ходе высшей профессиональной подготовки.

Разработчикам следует помнить, что применение ОЭИ позволяет автоматизировать трудоемкие рутинные вычисления, характерные профессиональному образованию, и оставить за обучаемыми только те функции, которые требуют интеллекта: функции осмысления результатов и принятия решений. При использовании ОЭИ количество анализируемых вариантов проекта резко увеличивается и вместе с тем увеличивается объем накопленных знаний об объекте или процессе при неизменном времени обучения.

В ходе диалога обучаемого с ОЭИ целесообразно предоставлять сначала информацию лишь о величине критерия эффективности оптимального проекта, чтобы активизировать процесс решения проектной задачи, а полную машинную оптимизацию давать возможность использовать лишь после выполнения определенного числа попыток эвристического проектирования. Такая последовательность работы с ОЭИ позволяет обучаемым проявить свои творческие способности и в полной мере оценить достоинства, а порой и недостатки машинной оптимизации.

В ОЭИ для системы открытого образования рекомендуется формирование специального архива проектных задач. По каждой задаче в архиве хранят ее исходные данные и оптимальные решения в виде, допускающем различные формы представления результатов. Архив может содержать также комментарии опытного преподавателя-проектировщика, которые могут предъявляться обучаемому по его запросу. Анализ оптимальных решений из архива, подкрепляемый комментариями опытного преподавателя, позволяет закрепить и усилить учебный эффект предшествующего самостоятельного проектирования.

Сценарий ОЭИ рекомендуется разрабатывать с учетом возможности создания соревновательных ситуаций для активизации познавательной деятельности. В сценарии ОЭИ может быть предусмотрено соревнование либо на получение наиболее рационального проекта при выдаче одинаковых заданий всем учащимся, либо на достижение минимальной относительной разницы в критериях эффективности между эвристическими и оптимальными машинными решениями при выдаче различных заданий. Причем при второй форме соревнования обучаемые соревнуются с компьютером и ОЭИ, что психологически является более щадящим и более привлекательным для большинства обучаемых, чем прямое состязание друг с другом.

В ОЭИ для открытого дополнительного образования следует предусматривать повышенные коммуникационные возможности. Таким ОЭИ рекомендуется обладать простыми и активными средствами выхода в различные коммуникационные пространства, основываясь на системе коммуникаций между всеми субъектами образовательной системы. Благодаря таким средствам, ОЭИ смогут допускать и развивать разнообразные формы общения, поощряемые в дополнительном образовании, быть приспособленными к работе в широком географическом пространстве, мотивировать к общению за пределами учебной деятельности.

При проектировании ОЭИ для открытого дополнительного образования особое внимание следует уделить индивидуализации работы обучаемого с ОЭИ, предусмотрев в издании разнообразие в техническом, содержательном и методическом воплощении возможностей для удовлетворения разнообразных индивидуальных потребностей обучаемых, встраивания ОЭИ в профессиональную деятельность учащихся, индивидуального связывания учебных задач с профессиональными.

В состав таких ОЭИ рекомендуется включать задания, побуждающие к основным этапам практического обучения, задания, требующие деятельностного ответа, задания, основанные на развивающейся практике профессионально занятых обучаемых. ОЭИ должны быть разнородными по задачам, решаемым в ходе целостного процесса обучения (предварительная работа, собственно обучение, консалтинг после окончания учебного курса и т.д.).

Наряду с этим, создание ОЭИ следует осуществлять так, чтобы технически, по содержанию и форме они обладали возможностью удовлетворения дифференцированным потребностям детей и взрослых в информатизации дополнительного образования. Сценарий ОЭИ должен предусматривать возможность индивидуального выбора темпа и траектории обучения.

ОЭИ для открытого образования рекомендуется снабжать набором средств настройки, позволяющим относительно просто и непрерывно изменять внешний вид и характер работы с ОЭИ.