 |
Глава 2. Новые информационные технологии в образовании
|
|
|
|
Период построения информационной цивилизации человечества характёризуется:
· бурным развитием науки и наукоемких производств,
· пересмотром научных и образовательных концепций на основе достижений кибернетики, информатики, синергетики, психологии и ряда других наук.
Развитие качественно новых средств коммуникаций, всеобщая электронизация и компьютеризация общества, широкое использование новых информационных технологий привели к существенным изменениям в сферах промышленного производства, бизнеса, научных исследований, образования и социальной жизни общества. Основополагающей характеристикой человеческой деятельности наряду с веществом и энергией становится также информация как неистощимый, возобновляемый ресурс человечества, главная ценность общества. Именно это дает основание говорить о том, что человечество вступило в новую эпоху своего развития. Изучение современной картины мира без привлечения общенаучной категории “информация” оказывается односторонним и неполным.
Устойчивое развитие предполагает дальнейшую интеллектуализацию общества, в частности, на основе его информатизации. Процесс информатизации разворачивается практически во всех областях человеческой деятельности. Захватывает он и такую обширную сферу социальной деятельности, как образование.
Современные информационные технологии и средства вычислительной техники являются ядром процесса информатизации образования. Следует отметить основные цели, которые достигаются в ходе реализации этого процесса:
· улучшение качества обучения за счет более полного использования доступной (через средства информатики) информации;
|
|
|
· повышение эффективности учебного процесса на основе его индивидуализации и интенсификации;
· реализация перспективных методов обучения с ориентацией на развивающее и опережающее образование;
· достижение заданного уровня профессионализма в овладении средствами информатики и вычислительной техники (ИВТ);
· интеграция всех видов деятельности учебного заведения в рамках единой методологии, основанной на применении новых информационных технологий;
· подготовка участников образовательного процесса к жизнедеятельности в условиях информационного общества;
· преодоление кризисных явлений в системе образования;
· становление опережающего образования.
Система образования призвана стать катализатором процесса информатизации общества, формирования новой информационной культуры человека. Исторически, пожалуй, именно система образования стала одним из первых объектов информатизации. Можно выделить три этапа в развитии этого процесса.
Уже в конце 50—х годов в ряде ведущих вузов промышленно развитых стран имелись крупные вычислительные центры, ЭВМ которых использовались и для обучения студентов, в первую очередь математиков и физиков. На первом этапе развития информатизации образования ЭВМ использовались в основном для выполнения студентами различных практикумов (математического, физического и т.п.) [ По сути, такие практикумы сводились к построению математических моделей и алгоритмов, программированию на ЭВМ, а также к проведению математического моделирования различных объектов и процессов на ЭВМ. Именно к этому времени относится начало коренного обновления методологических средств научного исследования на основе математического моделирования. Преподаватели, аспиранты и студен ты все в большей степени в процессе познания начинают пользоваться новой методологией, заменяя исходный объект на адекватную математическую модель и изучая ее на ЭВМ с помощью вычислительно — логических алгоритмов.
|
|
|
Можно с уверенностью утверждать, что истоки математического моделирования лежат в понятии математической абстракции. В математике абстракция понимается как возможность рассмотреть предмет или процесс с какой— либо одной точки зрения и отвлечься от других сторон, моментов и обстоятельств. Именно так и происходит при исследовании объекта или процесса с помощью математической модели, когда посредством вычислительно— логических алгоритмов отражаются и изучаются закономерности реального мира. На этом этапе во многом была достигнута одна из целей информатизации образования приобретение профессионализма в овладении средствами информатики и вычислительной техники теми преподавателями и обучаемыми, которые ее использовали в своей деятельности.
Второй этап развития информатизации в сфере образования можно соотнести с появлением ЭВМ с разделением времени и режима человеко- машинного диалогового взаимодействия. Многие специалисты именно этот момент считают точкой отсчета компьютерной эры в истории человечества. Математическое моделирование, соединенное с новейшими компьютерными и информационными технологиями, трансформируется в вычисли тельный эксперимент. Схема вычислительного эксперимента (объект — модель— алгоритм программа — ЭВМ — управление объектом) отражает главные шаги процесса познания в сегодняшнем компьютерном измерении. Обучаемые получают мощный инструмент для исследования и изучения физических, эко логических и биологических процессов, химических реакций, а также социальных явлений. Вычислительный эксперимент позволяет изучать практически любые процессы в реальном и виртуальном мире.
Наряду с использованием ЭВМ как инструмента выявления новой информации компьютер на этом этапе информатизации образования начинает применяться в совершенно новом качестве — в качестве средства обучения в составе автоматизированных систем различной степени интеллектуальности. В сфере образования все больше применяются различные автоматизированные системы обучения на базе ЭВМ. Наибольший интерес представляют три основных класса автоматизированных систем, использующихся в процессе обучения:
|
|
|
· автоматизированные информационные системы,
· автоматизированные моделирующие системы
· автоматизированные обучающие системы.
Опыт разработки и использования систем обучения указанных трех классов свидетельствует о том, что они успешно применяются в первую очередь в учебном процессе высших учебных заведений, а также для переподготовки и повышения квалификации специалистов. Во всех этих системах используется диалоговое общение обучаемого с ЭВМ.
Диалоговый способ общения с ЭВМ открыл совершенно новые возможности как в различных областях человеческой деятельности, так и в сфере образования. В частности, в сфере образования появились адаптивные обучающие системы с элементами искусственного интеллекта. На этом этапе информатизации образования начали реализовываться такие цели информатизации, как улучшение качества обучения и повышение эффективности учебного процесса, разработка новых компьютерных методов обучения (особенно для естественно—научных и технических учебных дисциплин). Можно утверждать, что именно в этот период (середина 70—х годов) произошел диалектический скачок е системе “человек — ЭВМ”. Одним из результатов этого скачка явился широкий фронт научных работ по вопросам человеко—машинного взаимодействия и искусственного интеллекта, что можно назвать “интеллектуальной” составляющей скачка. другим результатом скачка явилось изобретение персонального компьютера, что можно назвать “технической” составляющей скачка. Интеллектуальная и техническая составляющие указанно го выше скачка являются основой современного (третьего) этапа информатизации образования.
Третий этап развития информатизации в сфере образования характеризуется использованием мощных персональных компьютеров с лазерными дисками большой емкости, сетей ЭВМ, новых информационных технологий, включая средства мультимедиа, и современных средств передачи данных, становлением нового научного направления — педагогической информатики. а также философским осмыслением происходящего процесса информатизации образования и его специальных последствий. В настоящее время в сфере образования уже сложились основные направления использования в учебном процессе средств информатики:
|
|
|
· обучение с помощью автоматизированных систем (информационных, моделирующих и обучающих);
· обучение привитию навыков постановки и решения прикладных задач на ЭВМ;
· обучение профессиональному применению новых информационных технологий в избранной сфере деятельности;
· использование ЭВМ в качестве дидактического средства для динамического моделирования различных объектов и процессов, повышения степени наглядности и изобразительности при изложении учебного материала и т.п.
Эти направления применения информационно-вычислительной техники позволяют последовательно решать задачи «полного знакомства», «ликвидации компьютерной безграмотности» и «формирование компьютерной компетентности» у обучаемых различных степеней и форм обучения. В рамках указанных направлений формируется информационная культура, которая становится все более определяющим фактором их учебной и трудовой деятельности. Новая информационная культура в сфере образования формируется путем внедрения компьютерных технологий обучения.
Человечество стоит на пороге новой эры, в которой образование (наряду с наукой) будет являться основным фактором перестройки массового сознания и мировоззрения людей на новые общечеловеческие ценности и жизненные ориентиры. Новая научно—образовательная система совместно с иными системами духовной сферы, способствующими переходу на путь устойчивого развития, станет базой информационного постиндустриального общества не только как общества, основанного на знаниях, но и как самообучающегося общества. Научно-образовательный процесс в этой системе должен будет происходить в настолько ускоренном темпе, что его можно будет считать научно— образовательной революцией, развертывающейся в ХХ в. и становящейся важной составной частью информационного общества.
|
|
|
