Формализация дидактического контента адаптивных электронных образовательных ресурсов на основе использования стандартов

В конце XX века система образования в России во многом использовала ранее сформировавшиеся традиции и накопленный еще в советский период потенциал. Однако происходящее в последние годы стремительное обновление основ всех сфер жизнедеятельности общества предъявляет новые требования к современной системе образования, которая должна готовить квалифицированных и ответственных специалистов, способных легко адаптироваться к окружающим условиям существования. Сегодня в большинстве сфер жизнедеятельности общества темпы смены технологий значительно опережают темпы смены поколений населения.

Отсюда   вытекает необходимость   постоянного повышения квалификации, обновления знаний и освоения новых видов деятельности всеми членами общества. В связи с этим главной задачей системы образования должно стать создание интеллектуального потенциала страны, развитие индивидуальных способностей каждого индивида и воспитание у него деловых и морально-нравственных качеств, удовлетворяющих запросам информационного общества. Поэтому одной из приоритетных целей развития образовательного учреждения (ОУ) является создание условий для того, чтобы каждый обучаемый смог получить тот уровень образования и ключевых профессиональных компетенций, которые соответствуют его способностям, интересам и возможностям.

В настоящее время система образования в России находится в стадии реформирования, которое, по своей сути, связано с переходом от парадигмы массового обучения к парадигме личностно-ориентированного образования. Одним из ключевых направлений реформирования является модернизация сферы образования на основе внедрения в образовательный процесс инновационных педагогических технологий и создания открытой адаптивной информационной образовательной среды. При этом базовой компонентой реформирования образовательного процесса должна стать переориентация деятельности контингента обучаемых на организацию самостоятельного обучения. Актуальность такой направленности реформирования сферы образования подтверждается современными психолого-педагогическими исследованиям проблемы «самообучающейся» личности. Авторами этой концепции являются Л. Томас и Ш. Харри-Аугстайн. Они понимали процесс обучения как конструирование/реконструи-рование смыслов в направлении повышения их соответствия личным целям и реальным отношениям индивида. «Созидание смыслов, процесс достижения личностного знания и есть обучение». В числе основных принципов «самообучающейся» личности ими декларировались:

• -    необходимость обучения обучению ради его эффективности;

• -    обучение обучению как развитие способности контролировать, и перестраивать в определенные периоды жизни сами процессы конструирования смыслов;

• -    свобода самообучающейся личности во взаимодействии со смысловой системой интеллектуального фонда культуры [8].

Создание педагогической системы для самостоятельного обучения основывается на двух неразрывно связанных между собой компонентах -опосредованного и непосредственного. Опосредованный компонент направлен на развитие у обучаемых способности к осмысленному и самостоятельному обучению, стремления к использованию новых форм представления дидактического контента и, в конечном счете, на формирование у обучаемых потребности к самообразованию на всю жизнь. Непосредственный компонент направлен на эффективное формирование у контингента обучаемых ключевых профессиональных компетенций как конечного результата их подготовки к применению полученных ими через процесс развития самостоятельного обучения знаний, навыков и умений на основе использования современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ).

С точки зрения дидактических возможностей педагогической технологии самостоятельного обучения основное направление ее организации заключается не в совершенствовании отдельных составляющих, а в создании условий, стимулирующих обучаемых к высокой познавательной активности и самостоятельному обучению.

Функционирование педагогической технологии самостоятельного обучения опирается на широко известные проблемно-исследовательские подходы в обучении, а так же новые формы представления дидактического контента, что позволяет обучаемым получать знаний, умений и навыков в совместной и/или индивидуальной повседневной деятельности и закреплять ключевые профессиональные компетенции. Эта технология развивает у обучаемых не только способности к самостоятельному мышлению и принятию решений, но и умения грамотно выполнять ключевые профессиональные компетенции в практической деятельности. Благодаря этому педагогическая технология самостоятельного обучения способствует эффективному решению проблемы личностно-ориентированного образования [6].

Развитие индивидуализации образовательного процесса происходит путем создания условий для мотивации обучаемых к самостоятельному обучению на основе проектирования индивидуальных заданий, адаптированных к их индивидуальным способностям и уровню полученных знаний. При этом обучаемые не только получают реальную возможность развивать свои творческие способности с учетом индивидуальных способностей и базового уровня знаний, умений и навыков, но и устойчивую мотивацию к их оценке применительно к уровню ключевых профессиональных компетенций.

Важным фактором регулярной оценки (тестирования) уровня знаний, умений и навыков, полученных обучаемыми в ходе самостоятельного обучения, с педагогической точки зрения является конфиденциальность полученных результатов и комментариев к ним. Такой подход открывает для обучаемых дополнительные возможности самостоятельной регуляции образовательного процесса с учетом полученных результатов, индивидуальных консультаций преподавателя, методических указаний и рекомендаций по изучению дидактического контента конкретного электронного образовательного ресурса (ЭОР).

Применение в рамках педагогической технологии самостоятельного обучения ЭОР, разработанных на основе современных ИКТ, кардинально расширяет ее дидактические возможности и повышает самостоятельность обучаемых в процессе освоения ключевых профессиональных компетенций. Под воздействием этих возможностей происходит развитие новых активно- деятельностных форм (интерактивные и мультимедийные ЭОР, виртуальные практикумы, компьютерные тесты и др.) и содержания образовательного процесса, а так же повышает результативность самостоятельной работы обучаемых. Принципиально новое наполнение содержания образовательного процесса и повышение его качества создают реальную возможность для расширения функциональной самостоятельности работы, которая необходима обучаемым в современных условиях для достижения ими в результате образовательного процесса ключевых профессиональных компетенций при минимальных затратах времени на поиск и усвоение необходимого дидактического контента.

Современные интерактивные ЭОР интегрируют в себе различные педагогические технологии и подходы к представлению в них дидактического контента для активизации самостоятельного изучения в повседневной деятельности обучаемых содержания предметной области, представленной в виде новых форм и объектов, с которыми можно взаимодействовать в ходе обучения. Благодаря применению интерактивных ЭОР происходит формирование принципиально новой информационной образовательной среды, погружение в которую стимулирует обучаемых к активизации усилий самостоятельного обучения. При этом преподаватель практически всегда имеет возможность для опосредованного управления образовательным процессом, варьируя формы и объемы представления дидактического контента. По сути, интерактивные ЭОР выполняют роль индивидуального консультанта с неограниченными возможностями взаимодействия с каждым обучаемым независимо от времени и места с учетом индивидуальной траектории каждого обучаемого по конкретному предмету.

Сегодня большинство ключевых профессиональных компетенций формируются на стыке нескольких дисциплин, в рамках которых реальное изучение явлений и процессов существенно затруднено. В таких условиях в качестве альтернативы целесообразно задействовать способности обучаемых к абстрактному мышлению, а так же использовать современные технологии компьютерного моделирования и мультимедийные возможности ЭОР. Такой подход обеспечивает реалистичное представление изучаемых объектов и процессов, поскольку интерактивный дидактический контент позволяет обучаемым воздействовать на эти объекты и процессы и изучать их ответные реакции, а компьютерное моделирование имитирует характерные свойства изучаемых объектов и реальные особенности исследуемых процессов. Сегодня в этом заключается один из главных положительных результатов практического применения преимуществ и достоинств дидактического контента современных образовательных технологий, функционирующих на основе адаптивных ЭОР.

Применение адаптивных ЭОР в педагогической практике расширяет границы использования индивидуальных образовательных траекторий обучаемых, которых предполагают несколько направлений своей реализации: содержательное – путем разработки вариативных учебных планов и образовательных программ, определяющих индивидуальную образовательную траекторию; деятельностное – путем разработки и внедрения специальных педагогических технологий; процессуальное – путем решения некой совокупности организационных вопросов [2].

Однако для совершенствования образовательного процесса в целом и повышения самостоятельности обучаемых на основе индивидуальных образовательных траекторий необходимо шире внедрять в педагогическую практику адаптивные ЭОР, дидактический контент которых можно достаточно легко и оптимально перестраивать по структуре и содержанию.

Разработка и использование в образовании таких сложных технологических систем как адаптивные ЭОР предполагает наличие системы стандартов и соглашений, адекватных условиям их применения. Архитектура среды обучения таких систем формируется стандартами на интерфейсы, форматы, протоколы обмена информацией с целью обеспечения мобильности, интероперабельности, стабильности, эффективности и других качеств, необходимых при создании адаптивных ЭОР [1, с.260].

Сегодня ведущими в мире организациями по разработке сложных технологических систем информатизации образования и развития отраслевых стандартов являются ADL, AICC, ARIADNE, CEN/ISSS, EdNA, DCMI, GEM, IEEE, IMS, ISO, PROMETEUS. Их деятельность направлена на:

• -    создание концептуальной модели стандартизации в системе открытого образования (IEEE);

• -    разработку архитектуры технологических систем в образовании AICC, IMS, ISO/IEC JTC1 SC36;

• -    разработку внутренних стандартов и спецификаций для корпоративного обучения и переподготовки персонала компаний (AICC);

• -    решение задач в области телематики и мультимедиа в образовании для Европейского Сообщества (ARIADNE, PROMETEUS);

• -    формирование учебного контента для учебных заведений, ориентированных на Интернет-обучение (проект SCORM) [5, с. 202].

Для того, чтобы современные ЭОР обладали высоким уровнем адаптивности, интерактивности и мультимедийности была реализована принципиально новая концепция их построения на основе объектного принципа. В результате разделения адаптивных ЭОР на объекты (отдельные модули) постепенно уходят в прошлое большие по объемам и негибкие по структуре массивы учебной информации и становятся все более востребованными многократно используемые модульные объекты обучения (MLO - Module Learning Object). Основное преимущество последних заключается в их легкой доступны для поиска на сервере образовательного учреждения (ОУ) и включения в состав индивидуальных образовательных траекторий.

Важнейшим принципом формирования информационной структуры и использования дидактического контента адаптивных ЭОР является декомпозиция ключевых профессиональных компетенций и разработка на этой основе модульных объектов обучения. Они состоят из неделимых элементов дидактического контента, информационная структура которых по своему функциональному назначению соответствует ключевым профессиональным компетенциям. Модульные объекты обучения объединяются в адаптивные ЭОР по определенному алгоритму.

Разработка отдельных модулей адаптивных ЭОР может вестись в различных средах и различными авторами. В готовом виде они доступны для использования из репозитария (базы данных), обычно размещаемой на сервере ОУ. Каждый модуль представляет собой элементарный объект обучения и включает в себя:

• -    дидактический текстовый или мультимедийный контент;

• -    глоссарий дидактического контента, в котором расшифровываются его основные понятия;

• -    инструментарий для информационного обсуждения дидактического контента обучаемыми (чат, форум, интерактивная доска и др.);

• -    набор практик для закрепления полученных знаний;

• -    инструментарий для контроля уровня знаний обучаемых (наборы тестов, контрольных вопросов и программ для тестирования);

• -    наборы метаданных изучаемого объекта или предметной области;

• -    инструментарий для информационной обработки содержания изучаемого объекта или предметной области.

Множество модульных объектов обучения, объединенных в определенной последовательности (линейной или иерархической) в один ЭОР образуют дидактический контент учебного курса. В результате такого объединения формируется структура агрегированного модульного объекта обучения (Aggregated МLO). Объединение агрегированных модульных объектов обучения позволяет естественным образом формировать программы обучения.

Условием эффективного размещения адаптивных ЭОР и их отдельных модулей в репозитарии является минимизация информационного наполнения неделимых элементов дидактическим контентом. Для обеспечения оптимизации индивидуальных траекторий обучаемых по семантическому и временному показателям предварительно выполняется детальная декомпозиция ключевых профессиональных компетенций.

В качестве информационной технологии создания подобного репозитария может использоваться международный стандарт SCORM (Sharable Content Object Reference Model – эталонная модель переносимого объекта контента). Стандарт SCORM специально создавался, с одной стороны, для обеспечения устойчивой модели реализации электронного обучения, а с другой - обеспечения четкими критериями для разработки программного обеспечения и ЭОР. По своей сути, SCORM представляет собой стандарт на разработку дидактического контента электронного обучения. По данному стандарту дидактический контент дисциплины, модуля, темы или отдельного раздела представляет собой набор информационных объектов, описанных определенным образом с использованием наборов метаданных [7].

Применение адаптивных ЭОР в образовательном процессе основывается на формировании наборов метаданных. В метаданных обычно представлены элементы дидактического контента адаптивных ЭОР и выполняемых им административных функций. Широко известным примером набора элементов метаданных является Дублинское ядро (Dublin Core, DC). Действующая версия спецификаций Дублинского ядра DC 1.1 была принята в качестве стандарта специально учрежденной для этой цели организацией -Инициативой по метаданным Дублинского ядра (Dublin Core Metadata Initiative, DCMI) в 1999 году. Впоследствии она приобрела статус официальных стандартов Организации национальных стандартов информационных технологий США – NISO (стандарт NISO Z39.85-2001) и Международной организации стандартизации – ISO (стандарт ISO: 158362003). Версия DC 1.1. включает 15 элементов метаданных. К ним относятся:

• 1.    Title (название ЭОР).

• 2.    Creator (лицо, организация или служба, ответственная за подготовку содержания ЭОР).

• 3.    Subject (тема, содержание ЭОР).

• 4.    Description (описание содержания ЭОР в свободной форме).

• 5.    Publisher (лицо, организация или служба, обеспечивающая доступ к ЭОР).

• 6.    Contributor (другие участники подготовки содержания ЭОР, кроме указанных в п.2).

• 7.    Date (дата создания или предоставления доступа к ЭОР).

• 8.    Type (жанр, категория или другие характеристики назначения ЭОР).

• 9.    Format (характер представления ЭОР).

• 10.    Identifier (точная ссылка на ЭОР).

• 11.    Source (ссылка на источник, из которого продуцирован данный ЭОР).

• 12.    Language (язык представления ЭОР).

• 13.    Relation (ссылка на ресурс, связанный с данным ЭОР).

• 14.    Coverage (область пространства, времени и т.д., к которой относится содержание ЭОР).

• 15.    Rights (права интеллектуальной собственности на ЭОР и т.п.).

Достигнутое соглашение о составе элементов метаданных Дублинского ядра фиксирует состав принадлежащих ему элементов [4].

Однако при практическом их использовании нет возможности обеспечения однозначной интерпретации их смысла разными пользователями.

Наборы метаданных разрабатываются с различными целями (например, для описания различных информационных объектов) и различными организациями, которые предпринимают в случае целесообразности усилия по распространению и стандартизации своих разработок. В том случае, если набор элементов метаданных рассматривается и принимается соответствующей уполномоченной организацией (например, International Standart Organisation, ISO), он становится официальным стандартом метаданных [5, с.378]. Однако, поскольку в реальности существуют различные наборы метаданных и различными информационными системами, использующие их, то возникает проблема разработки специальных форматов обмена метаданными между ними.

Применение технологических стандартов при создании адаптивных ЭОР обеспечивает:

• -    повышение эффективности создания и применения дидактического контента как в учебно-методическом обеспечении, так и в процессе обучения;

• -    устойчивость и стабильность - дидактический контент не подвергается переделкам для взаимной стыковки модулей, благодаря заложенным в стандарты системным и межсистемным соглашениям;

• -    доступность - дидактический контент легко доступен, так как хранится в известных форматах и доставляется обучаемым при помощи стандартных механизмов и приемов;

• -    переносимость - дидактический контент мобилен, поскольку адаптивные ЭОР построены по модульному (объектному) принципу и, соответственно, ориентированы на процессы декомпозиции и композиции;

• -    масштабируемость (расширяемость) - достигается принципами иерархии и модульности, заложенными в систему стандартов;

• -    множественность применения - объектный принцип, стандартизация представления дидактического контента, открытость стандартов и размещение информации на серверах ОУ позволяют многократно его использовать;

• -    актуализация - достигнутые применением стандартов стабильность и множественность применения, в свою очередь, позволяют добиться актуальности дидактического контента, поскольку их коррекция производится централизованно;

• -    интероперабельность - создатели новых технологических систем ориентируются в форматах дидактического контента по общим принципам стандартизации, базирующихся на полиморфизме сообщений и динамическом связывании, что позволяет применять их в новых функциональных системах.

• -    разделяемость – один и тот же модуль ЭОР может быть одновременно использован (разделен) в нескольких приложениях, поскольку не требуется его модификация в зависимости от приложения;

• -    технологичность – создание новых форм представления дидактического контента происходит с максимальным использованием уже имеющихся и известных по интерфейсам, параметрам и функциям инструментов [3, с.193].

Таким образом, применение международных стандартов при проектировании и разработке адаптивных ЭОР на основе современных ИКТ, обеспечивает переход российской системы образования на личностноориентированное обучение и индивидуальные образовательные траектории. Использование принципиально новых форм дидактического контента позволяет формировать реальные динамические траектории индивидуального обучения и, тем самым, способствует дальнейшему развитию индивидуализации образовательного процесса в зависимости от способностей обучаемых и уровня знаний, приобретаемых ими в процессе обучения, а так же освоению ими ключевых профессиональных компетенций.

Исследование выполнено при финансовой поддержке российского гуманитарного научного фонда, проект №11-06-00054а «Модели и методы формализации содержания образовательных дисциплин и контроля его усвоения на основе понятийной сети знаний».