Проблеми інформатизації наукомістких технологій навчання

Ю.М. Вишняков С.І. Родзин

Загальні проблеми інформатизації освіти

В XXI столітті вищу освіту перетвориться на джерело стратегічних ресурсів, визначають людські та технологічні ресурси суспільства. Росія переживає період значних змін, період зміни суспільної свідомості. Зміщуються поняття, зростає гострота соціальних, культурних, економічних проблем. Серйозні зміни відбуваються в організації і процесі освіти, як одного з найважливіших аспектів розвитку і використання людських ресурсів [1]. Тому університети, прагнуть займати гідне місце в російському суспільстві, не можуть відмовлятися від прийняття певної стратегії розвитку вищої освіти.

В значущості можна виділити наступні ключові проблеми регіональних університетів:

-- зміна генотипу вищої освіти, перехід від централізованої системи з плановим управлінням, інтегрованої з галузями виробництва, до багатопрофільному і багатофункціональному університету. Особливо потрібні такі університети в даний час, коли потрібно створити умови для піднесення науки, культури і промисловості регіонів, домогтися розширення прав і можливостей областей країв, повністю реалізувати принципи університетської автономії;

-- збереження можливостей університетів як гарантів науково-технічного та інформаційного потенціалу регіону, що є рівноправним партнером всередині російського і міжнародного інтелектуальної спільноти;

-- модернізації вищої освіти, досягнення світового рівня в певних ланках навчання і науки.

Забезпечуючи відтворення наукового знання і культури людини, університет має чітко виражені власні цілі, що забезпечують солідарність і життєдіяльність академічної спільноти, її здатність одухотворяє нові покоління, піднімаючи на більш високу ступінь їх загальну, наукову і професійну культуру. Слід констатувати, що іноді оцінки потенціалу університетів Росії відрізняються деякою тенденційністю. Чи не відповідають дійсності декларації про світовий пріоритет вітчизняної системи вищої освіти. Настільки ж надуманий і історичний гіперкритицизм, заснований на серйозне відставання російських університетів від світового рівня. Неспроможним і такі, більш збалансовані оцінки, які стверджують, що високий потенціал університетів Росії поєднується з відсталої матеріально-технічною базою. Росії не просто економісти, юристи або інженери, а компетентні професіонали і осіб, здатних приймати самостійні рішення. Такі якості дозволяє придбати лише добре налагоджений, ефективно функціонуючий і відкритий для новацій механізм університетського освіти, причому не просто за рахунок нарощування "м'язів" технічних засобів, а за рахунок застосування наукомістких технологій навчання (НТО), які надаються у розпорядження викладача та студента за допомогою сучасних програмно-апаратних комп'ютерних засобів [2].

відповідає завданням і вимогам часу може бути визнана така НТО, в основу якої покладені:

-- структуризація знань, відібраних з сформованого обсягу змісту освіти;

-когнітивна грамотність, що визначає уміння володіти методами і прийомами використання знань;

-- індивідуально-особистісні якості, що відображають орієнтацію особистості на створення суспільно-корисного продукту, на вдосконалення, самовиховання на основі духовності та моральності, на пізнання і дотримання принципів валеології -- основ здорового способу життя.

Загальновідомі сьогоднішні труднощі впровадження інформаційних технологій в університетах Росії:

-- непідготовленість значної частини викладацького складу до освоєння інформаційних технологій і впровадження їх у практику викладання;

-- догляд частини кращих викладачів з університетів в комерційні структури;

-інерційність у викладанні ряду традиційних загальноосвітніх навчальних курсів, що мають багаторічні традиції, методики та послідовність;

-- фінансові проблеми, пов'язані з тим, що "мала" інформатизація виявляється неефективною, а "велика" - надто дорогою і не дає миттєвої віддачі.

В зв'язку з цим актуальною бачиться така інформатизація НТО, що використовуються в навчально-пізнавальному процесі, які здійснювали б підтримку процесів відбору і структуризації знань, створювали наростаючий в часі і адекватний інтелектуальному розвитку тренінг з формування і піднесенню індивідуальної системи знань.

Стан та прогнозування тенденцій інформатизації в університеті і на факультеті

В ТРТУ спостерігається стійка тенденція прискорення інформатизації процесу навчання в умовах багаторівневої підготовки фахівців на основі рейтингової системи навчання РИТМ. Характерною особливістю роботи з інформатизації в університеті є перехід від фрагментарною до широкомасштабної інформатизації, що грунтується на створенні інформаційних ресурсів (бази даних, бази знань, електронні бібліотеки і т.ін.), розвитку телекомунікацій, створення програмного забезпечення мережевих інформаційних технологій, розробці концептуальних і методологічних основ інформатизації наукових досліджень. Крім інформаційних технологій, які є основними елементами власне навчального процесу, в університеті більше уваги стали приділяти впровадженню і супроводу, так званих, обслуговуючих технологій (електронний підручник, мультимедіа, експертні системи, видавничі системи, відео реклама).

Однак слід констатувати той факт, що ухвалені сьогодні в університеті технології навчання не задовольняють вимогам часу і не відповідає сучасному рівню в області нових інформаційних технологій. Більш того, розширення номенклатури спеціальностей, насичення навчального плану лабораторними заняттями, боротьба кафедр за навантаження, а не за студента, змішання стандартів освітніх програм різного рівня вже вступили в протиріччя з якістю навчання, призвели до збільшення середнього навантаження на викладача. Резерви екстенсивних шляхів вирішення навчальних проблем вичерпані. Рішення про введення планування навантаження кафедрам від контингенту студентів надає кафедрам більшу самостійність у складанні навчальних планів і виборі форм навчання, дозволяє говорити про індивідуалізації навчання і перехід на нові освітні технології на базі комп'ютеризації. Кафедра перетворюється, як це і визначено Законом про освіту та Статутом університету, в основне ланка навчальної, наукової та господарської діяльності. Параметрами якості цієї діяльності є новий набір, конкурс, зароблені позабюджетні кошти і реальне сформовану думку всередині і поза університетом, як про випускників відповідних спеціальностей, так і самих цих випускників про що випускає кафедрі.

Спробуємо на прикладі факультету (ФАОТ) як одного зі структурних підрозділів університету, в основному зайнятого підготовкою фахівців за напрямом 552800 (Інформатика і обчислювальна техніка), проаналізувати стан, перспективи розвитку та принципи інформатизації НТО на основі системи РИТМ при багаторівневому освіту.

На ФАОТ завершена робота з ліцензування та формування багаторівневої системи підготовки бакалавр - дипломований фахівець - магістр. На базі рейтингової системи РИТМ вдалося розширити частку індивідуального та самостійного навчання студентів. Це означає, що багато видів навчальної діяльності тепер перекладені на інформаційні технології (банки індивідуальних творчих завдань, курсових і лабораторних робіт, електронні конспекти та підручники, комп'ютерні моделі по предметних областях, мережеві технології доступу до інформації, методичне забезпечення, орієнтоване на самостійне та індивідуальне навчання). Кафедри факультету поступово розширюють спектр освітніх послуг від короткострокових курсів перепідготовки в галузі інформаційних технологій до паралельного (додаткового) вищої освіти. Як і раніше головною завданням є реалізація державних освітніх стандартів, узгодження навчальних планів, підготовка комплексу організаційних заходів для здійснення навчального процесу. Кафедри ФАОТ націлені на підготовку навчально-методичного забезпечення на замовлення творчими колективами з гідною оплатою результатів праці. Замовлення на навчально-методичну роботу авторським колективам видаються на конкурсній основі.

Для приведення змісту навчальних дисциплін у відповідність зі світовим рівнем інформаційних технологій та оперативного внесення що з'явилися новацій у цій області в навчальний процес на ФАОТ створена міжнародна навчально-наукова лабораторія. У лабораторії організований фонд передового програмного забезпечення і передбачається апробація НТО з наступним впровадженням у навчальний процес.

Підвищення якості навчального процесу неможливе без вирішення трьох взаємопов'язаних завдань:

-- проведення НДДКР власне у сфері інформатизації НТО;

-- розвиток НТО для цілей їх впровадження в усіх дисциплінах знань;

-- комерційна реалізація інноваційних інформаційних технологій шляхом інформатизації навколишнього університету регіону (суспільства) з метою отримання коштів для розвитку факультету, його кафедр та навчально-дослідних лабораторій.

Ці завдання сформульовані з урахуванням вимог переходу до економіки нового типу і загостренням ситуації на ринку праці, що неминуче поставить фахівців у конкурентні відносини.

Відмова від загальної зайнятості зажадав обгрунтування планів випуску фахівців, зміни змісту і методів викладання, іншого взаємодії з замовниками. У цих умовах факультет повинен бути конкурентоспроможний, але для цього його необхідно перетворити на регіональний центр освіти і науки у сфері нових інформаційних технологій та їх прикладних застосувань. При цьому як кваліфікація випускаються інженерних кадрів, так і навчально-наукова діяльність повинні відповідати сучасного світового рівня в області апаратного та програмного забезпечення. На сьогодні магістральний шлях у світовій практиці в області нових інформаційних технологій полягає у створенні єдиних інформаційних просторів на основі глобальних і локальних мереж, що зв'язують інформаційні, автоматизовані та керуючі систем установ і підприємств. Основою для цього є Інтернет/Інтранет технології.

Крім зміцнення кафедр технікою необхідно підтримувати загально факультетський полігон сучасних засобів обчислювальної техніки, де забезпечується розробка й удосконалювання навчальних технологій та здійснюється ведення фонду програмного забезпечення, а також створити свій видавничий ділянку на базі сучасних засобів розмножувальної та копіювальної техніки (різограф, міні друкарня та ін.)

Основний метою циклу комп'ютерних дисциплін слід вважати формування у кожного студента досвіду і кваліфікації у використанні арсеналу технічних і програмних засобів для вирішення завдань в обраній галузі знань. Концепція інформатизації НТО, прийнята на ФАОТ, припускає, що під час навчання студент повинен:

-- виробити навички і прийоми використання інструментальних засобів для розробки, налагодження і тестування програм для проблемних завдань обраного профілю;

-- навчитися використовувати інтегровані математичні і графічні пакети для виконання індивідуальних завдань та курсових робіт;

-- навчитися використовувати СУБД для створення проблемних банків даних, їх модифікації та використання;

-- навчитися розробляти драйвери для нестандартних зовнішніх пристроїв;

-- опанувати технологію використання настільних видавничих систем для оформлення рефератів, доповідей, статей;

-- опанувати технологію використання мережевих апаратних, програмних і інформаційних ресурсів.

Більше підготовлені студенти мають можливість у рамках індивідуальних завдань отримати навички створення експертних діагностичних систем та систем штучного інтелекту, реалізації завдань аналізу та розпізнавання аудіо-та відеосигналів з використанням засобів мультимедіа.

Факультет ставить наступні цілі розвитку мережевих технологій:

-- підвищення ефективності навчального процесу, наукових досліджень, методичної та організаційної діяльності, а також документообігу на основі використання мережевих технологій;

-- вдосконалення мережевих структур кафедр та освіта загальної локальної обчислювальної мережі (ЛОМ) ФАОТ;

-- забезпечення значного підвищення ефективності використання обчислювальних ресурсів факультету в ЛВС ФАОТ;

-- оптимальне використання можливостей корпоративної мережі ТРТУ;

-- підключення до світової спільноти через Internet і оптимальне використання нових можливостей у всіх видах діяльності факультету;

-- цілеспрямоване і погоджений розвиток мережного апаратного і програмного забезпечення кафедр факультету на основі єдиної технічної стратегії.

Шляхи практичного вирішення проблем інформатизації НТО

Слід підкреслити, що подібного роду методологія планування і прогнозування може бути основою для моніторингу всього навчального процесу з використанням НТО. Зокрема, як і будь-яка педагогічна система НТО включає в себе мету навчання, зміст навчання і способи досягнення мети. У умовах ринкової економіки факультету потрібно визначитися,-для кого готувати фахівців і чому їх навчати.

В Як можливі напрямків факультет використовує наступні шляхи практичного вирішення цієї проблеми:

При формуванні цілі навчання застосовується експертний метод, коли на основі державних стандартів і думки найбільш кваліфікованих викладачів виробляється навчальний план спеціальності з урахуванням існуючих і прогнозованих тенденцій розвитку даної спеціальності. Таким методом, наприклад, на практиці був проведений відбір навчальних матеріалів з курсу "Основи інформатики", значно посилений блок дисциплін, пов'язаних з комп'ютерною графікою.

При формуванні змісту навчання використовується факультетська модель спеціаліста за напрямком "Інформатика і обчислювальна техніка ", яка передбачає варіанти адаптації спеціалістів до різних умов роботи.

Використання двухзвенний процедури впровадження НТО в навчальний процес, коли інноваційні розробки проходять своєрідну "обкатку" в створеній при факультеті навчальної лабораторії за участю студентів, а потім впроваджуються в навчальний процес.

Створення гнучкої інформаційної бази по всіх спеціальностями напряму у вигляді підручників, навчально-методичних розробок, як у друкованому, так і в електронному вигляді. Розробка обов'язкового і рекомендованого переліку прикладних програмних засобів, що забезпечують інформатизацію навчання з конкретної спеціалізації студентів.

Головним стратегічним принципом факультету у виборі необхідного апаратно-програмного забезпечення інформатизації НТО є внутрішня і міжнародна інтеграція всіх програмних компонентів. Більше половини позабюджетних коштів факультету направляються на зміцнення навчально-лабораторної бази програмно-апаратними системами, які є у світовій практиці найбільш масовими, стандартизованими і перспективними. Тим самим на інструментальної основі реалізований принцип випереджає, а не відстають, як було до цих пір, комп'ютерної підготовки.

На факультеті в якості базової апаратної платформи інформатизації вибрані IBM-сумісних ПЕОМ та Work Station, в якості базового програмного забезпечення - операційні системи MS DOS, OS/2, WINDOWS, WINDOWS NT, NOWELNET, UNIX, INTERNET/INTRANET та пов'язані з ними технології обробки є системи штучного інтелекту, організаційні системи управління, CAD, мультимедіа, рекламно-видавничі та ін Гнучкість застосовуваної на факультеті концепції НТО полягає в тому, що при обов'язковому виконанні вимог освітніх стандартів за напрямом 552800 забезпечується бис?? рої реагування на що складається на ринку праці кон'юнктуру.

НТО представляє загальний обсяг знань у вигляді двох інформаційних полів, одне з яких визначається змістом інваріантної частини навчальної технології, інше - Її варіативної складової. Інваріантної частини формують дисципліни обов'язкові для вивчення за напрямом 552800. Врятовано частина навчальної технології формується з елективних дисциплін, набір яких представляє собою свого роду освітні маршрути, орієнтовані на індивідуалізацію навчання та пов'язані один з одним властивостями успадкування та поліморфізму.

Досвід застосування ЛОМ у навчальному процесі показує, що подібні технології не тільки мають перевагу, але і є необхідними в сучасному інформаційному суспільстві. Розвиток мережевих НТО дозволяє поєднувати ЛВС, при цьому забезпечується можливість обміну інформацією, що представляє взаємний інтерес [4 ].

В висновку слід також зазначити, що факультет впроваджуючи концепцію інформатизації НТО в навчальний процес, прагне узгодити представлену концепцію з програмами інформатизації на всіх рівнях "висхідного" освіти, створивши для цих цілей у містах регіону базові шкільні ліцейські класи, установи банку. У кінцевому підсумку все це має забезпечити безперервне розвиток процесу інформатизації освіти без зупинок і відкатів тому.

Список літератури

Концепція системної інтеграції інформаційних технологій у вищій школі. М.: РосНІІС, 1993.

Матеріали засідання Міжнародної Академії інформатизації, присвяченій 50-річчю ООН. М.: 1995.

Гілдер Дж. Програмне забезпечення: переворот гряде. - Відкриті системи, 1996, № 3 (17), с.54-62.

Сергєєв Р. Телекомунікації і демократія. - Мережі, 1997, жовтень (8) с.4.