Комплекс информационных технологий в образовательной сфере

Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации.

Информатизация общества – это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства являются сбор, накопление, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств вычислительной техники. Информатизация общества обеспечивает:

– активное использование расширяющегося интеллектуального потенциала общества во всех видах деятельности его членов;

– интеграцию информационных технологий с научными и производственными сферами функционирования общества;

– высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации.

Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования – процесс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и оптимального использования современных информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания. Этот процесс обеспечивает:

– совершенствование системы образования на основе использования автоматизированных банков данных научнопедагогической информации;

– совершенствование методологии отбора форм обучения, воспитания, соот- ветствующих задачам развития личности обучаемого в современных условиях информатизации общества;

– создание и использование компьютерных тестирующих, диагностирующих методик контроля и оценки уровня знаний обучаемых.

Информатизация образования как процесс интеллектуализации деятельности обучающего и обучаемого, развивающийся но основе реализации возможностей средств новых информационных технологий, поддерживает интеграционные тенденции процесса познания закономерностей предметных областей и окружающей среды (социальной, экологической, информационной и др.), сочетая их с преимуществами индивидуализации и дифференциации обучения, обеспечивая том самым синергизм педагогического воздействия.

Так как образование находится между производством и наукой, оно должно соответствовать и уровню развития общественного производства, и состоянию науки. Во второй половине ХХ в. производство и наука развивались быстрыми темпами, в то время как образование эволюционировало очень медленно. В результате назрели весьма глубокие противоречия между производством и наукой, с одной стороны, и образованием – с другой.

В начале 70-х гг. наступил кризис образования, который, несомненно, имел глобальный характер и определялся социально-политическими и экономическими процессами, а также качественными изменениями в развитии науки и техники, особенно информатики. Стало очевидным, что необходимо совершенно иное направление развития современной системы образования – курс на индивидуализацию, самостоятельность обучения.

Все большую силу набирает демократизация, компьютеризация и гуманизация образования, свободный выбор программы обучения, создание системы непрерывного образования.

Для успешного решения этих задач необходимо создание новых информационных технологий (НИТ).

Под средствами новых информационных технологий (СНИТ) будем понимать программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, а также современных средств и систем информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, накоплению, хранению, обработке и передаче информации.

К СНИТ относятся: ЭВМ, ПЭВМ; комплекты терминального оборудования для ЭВМ всех классов, локальные вычислительные сети, устройства ввода-вывода информации, средства ввода и манипулирования текстовой и графической информацией, средства архивного хранения больших объемов информации и другое периферийное оборудование современных ЭВМ; устройства для преобразования данных из графической или звуковой форм представления данных в цифровую форму и обратно; средства и устройства манипулирования аудиовизуальной информацией (на базе технологии мультимедиа и систем «Виртуальная реальность»); современные средства связи; системы искусственного интеллекта; систе- мы машинной графики, программные комплексы (языки программирования, трансляторы, компиляторы, операционные системы, пакеты прикладных программ и пр.) и др.

Ускорение научно-технического прогресса, основанное на внедрении в производство гибких автоматизированных систем, микропроцессорных средств и устройств программного управления, роботов и обрабатывающих центров, поставило перед современной педагогической наукой важную задачу – воспитать и подготовить подрастающее поколение, способное активно включиться в качественно новый этап развития современного общества, связанный с информатизацией.

Решение вышеназванной задачи – выполнение социального заказа общества – коренным образом зависит как от технической оснащённости учебных заведений электронно-вычислительной техникой с соответствующим периферийным оборудованием, учебным, демонстрационным оборудованием, функционирующим на базе СНИТ, так и от готовности обучаемых к восприятию постоянно возрастающего потока информации, в том числе и учебной.

Повсеместное использование информационных ресурсов, являющихся продуктом интеллектуальной деятельности наиболее квалифицированной части трудоспособного населения общества, определяет необходимость подготовки в подрастающем поколении творчески активного резерва. По этой причине становится актуальной разработка определённых методических подходов к использованию СНИТ для реализации идей развивающего обучения, развития личности обучае- мого, в частности для развития творческого потенциала индивида, формирования у обучаемого умения осуществлять прогнозирование результатов своей деятельности, разрабатывать стратегию поиска путей и методов решения задач как учебных, так и практических. Не менее важна задача обеспечения психологопедагогическими и методическими разработками, направленными на выявление оптимальных условий использования СНИТ в целях интенсификации учебного процесса, повышения его эффективности и качества. Актуальность вышеперечисленного определяется не только социальным заказом, но и потребностями индивида к самоопределению и самовыражению в условиях современного этапа информатизации.

Особого внимания заслуживает описание уникальных возможностей СНИТ, реализация которых создает предпосылки для небывалой в истории педагогики интенсификации образовательного процесса, а также создания методик, ориентированных на развитие личности обучаемого.

Перечислим эти возможности:

– незамедлительная обратная связь между пользователем и СНИТ;

– визуализация учебной информации об объектах или закономерностях процессов, явлений, как реально протекающих, так и «виртуальных»;

– архивное хранение достаточно больших объёмов информации с возможностью ее передачи, а также легкого доступа и обращения пользователя к центральному банку данных;

– автоматизация процессов вычислительной информационно-поисковой дея- тельности, а также обработки результатов учебного эксперимента с возможностью многократного повторения фрагмента или самого эксперимента;

• -    автоматизация процессов информационно-методического обеспечения, организационного управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения.

Реализация вышеперечисленных возможностей СНИТ позволяет организовать такие виды деятельности:

• -    регистрация, сбор, накопление, хранение, обработка информации об изучаемых объектах, явлениях, процессах, в том числе реально протекающих, и передача достаточно больших объёмов информации, представленной в различных формах;

• -    интерактивный диалог - взаимодействие пользователя с программной (программно-аппаратной) системой, характеризующееся в отличие от диалогового, предполагающего обмен текстовыми командами (запросами) и ответами (приглашениями), реализацией более развитых средств ведения диалога (например, возможность задавать вопросы в произвольной форме, с использованием «ключевого» слова, в форме с ограниченным набором символов); при этом обеспечивается возможность выбора вариантов содержания учебного материала, режима работы;

• -    управление реальными объектами (например, учебными роботами, имитирующими промышленные устройства или механизмы);

• -    управление отображением на экране моделей различных объектов, явлений, процессов, в том числе и реально протекающих;

• -    автоматизированный контроль (самоконтроль) результатов учебной дея-

• тельности, коррекция по результатам контроля, тренировка, тестирование.

Ввиду того что вышеперечисленные виды деятельности основаны на информационном взаимодействии между обучаемым (обучаемыми), преподавателем и средствами новых информационных технологий и вместе с тем направлены на достижение учебных целей, назовем её информационно-учебной деятельностью.

Развитие личности обучаемого, подготовка индивида к комфортной жизни в условиях информационного общества предполагает:

• -    развитие мышления, (например, наглядно-действенного, нагляднообразного, интуитивного, творческого, теоретического видов мышления);

• -    эстетическое воспитание (например, за счёт использования возможностей компьютерной графики, технологии мультимедиа);

• -    развитие коммуникативных способностей;

• -    формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации (например, за счёт использования компьютерных игр, ориентированных на оптимизацию деятельности по принятию решения);

• -    развитие умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность (например, за счёт реализации возможностей компьютерного моделирования или использования оборудования, сопрягаемого с ЭВМ);

• -    формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации (например, за счёт использования интегрированных пользовательских пакетов, различных графических

и музыкальных редакторов).

Первый этап информатизации образования (электронизация) характеризовался внедрением электронных средств и вычислительной техники в процесс подготовки студентов сначала технических специальностей, а затем гуманитарных (конец 60-х – начало 70-х гг.). Предполагалось обучение основам алгоритмизации и программирования, элементам алгебры логики, математического моделирования на ЭВМ.

Данный подход предусматривал формирование у студентов алгоритмического стиля мышления, овладение языком программирования, освоение умений работы на ЭВМ. Но отсутствие удобных в работе, понятных для обычного пользователя программных средств не способствовало широкому использованию вычислительной техники в сфере гуманитарного образования.

Второй этап информатизации образования (компьютеризация) протекал с середины 70-х гг. по 90-е гг. XX в. и был связан с появлением более мощных компьютеров, упрощённого программного обеспечения. Подобные компьютерные образовательные технологии позволили с помощью моделирования исследовать различные (химические, физические, социальные, педагогические и т.п.) процессы и явления. В сфере образования всё больше стали использоваться автоматизированные системы обучения, контроля знаний и управления учебным процессом.

Третий, современный, этап информатизации образования характеризуется использованием мощных персональных компьютеров, быстродействующих накопителей большой ёмкости, новых информационных и телекоммуникационных технологий, мультимедиа-технологий и виртуальной реальности, а также осмыслением происходящего процесса информатизации и его социальных последствий, что, конечно, является немаловажным.

Информационные технологии обучения – это все технологии, использующие специальные технические средства (ЭВМ, аудио, кино, видео). Когда компьютеры стали широко использоваться в процессе образования, появился термин «новая информационная технология обучения». Но некоторые исследователи подчёркивают, что говорить о новой информационной технологии обучения можно лишь в том случае, если она удовлетворяет основным принципам педагогической технологии (предварительное проектирование, воспроизводимость, целостность и т.д.), решает задачи, которые прежде не были теоретически или практически решены, и если средством передачи информации обучаемому является компьютерная и информационная техника.

Информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) – это «широкий спектр цифровых технологий, используемых для создания, передачи и распространения информации и оказания услуг (компьютерное оборудование, программное обеспечение, телефонные линии, сотовая связь, электронная почта, сотовые и спутниковые технологии, сети беспроводной и кабельной связи, мультимедийные средства, а также Интернет)».

Все средства ИКТ, применяемые в системе образования, можно разделить на два типа – аппаратные и программные.

Аппаратные средства:

Компьютер – универсальное устрой- ство обработки информации.

Принтер позволяет фиксировать на бумаге информацию, найденную и созданную учащимися или учителем для учащихся. Для многих школьных применений желателен цветной принтер.

Проектор повышает уровень наглядности в работе учителя, а также возможность представлять учащимся результаты своей работы всему классу.

Телекоммуникационный блок даёт доступ к российским и мировым информационным ресурсам, позволяет вести дистантное обучение и переписку с другими школами.

Устройства для ввода текстовой информации и манипулирования экранными объектами – клавиатура и мышь. Особую роль соответствующие устройства играют для учащихся с проблемами двигательного характера, например с ДЦП.

Устройства для записи (ввода) визуальной и звуковой информации (сканер, фотоаппарат, видеокамера, аудио- и видеомагнитофон) дают возможность непосредственно включать в учебный процесс информационные образы окружающего мира.

Устройства регистрации данных (датчики с интерфейсами) существенно расширяют класс физических, химических, биологических, экологических процессов, включаемых в образование при сокращении учебного времени, затрачиваемого на рутинную обработку данных.

Управляемые компьютером устройства дают возможность учащимся различных уровней способностей освоить принципы и технологии автоматического управления.

Внутриклассная и внутришкольная сети позволяют более эффективно использовать имеющиеся информационные, технические и временные (человеческие) ресурсы, обеспечивают общий доступ к глобальной информационной сети

Аудио-, видеосредства обеспечивают эффективную коммуникативную среду для воспитательной работы и массовых мероприятий.

Программные средства:

Общего назначения и связанные с аппаратными (драйверы и т.п.) дают возможность работы со всеми видами информации.

Источники информации – организованные информационные массивы: энциклопедии на компакт-дисках, информационные сайты и поисковые системы Интернета, в том числе специализированные для образовательных применений.

Виртуальные конструкторы позволяют создавать наглядные и символические модели математической и физической реальности и проводить эксперименты с этими моделями.

Тренажёры позволяют отрабатывать автоматические навыки работы с информационными объектами: ввод текста, оперирование с графическими объектами на экране и пр.

Тестовые среды позволяют конструировать и применять автоматизированные испытания, в которых учащийся полностью или частично получает задание через компьютер, и результат выполнения задания также полностью или частично оценивается компьютером.

Комплексные обучающие пакеты (электронные учебники) – сочетания программных средств перечисленных выше видов, в наибольшей степени автоматизирующие учебный процесс в его традиционных формах, наиболее трудоёмкие в создании, наиболее ограничивающие самостоятельность учителя и учащегося.

Информационные системы управления обеспечивают прохождение информационных потоков между всеми участниками образовательного процесса: учащимися, учителями, администрацией, родителями, общественностью.

Экспертные системы – программная система, использующая знания специалиста-эксперта для эффективного решения задач в какой-либо предметной области.

Прорыв в области ИКТ, происходящий в настоящее время, заставляет пересматривать вопросы организации информационного обеспечения научноисследовательской деятельности.

Можно выделить несколько возможностей использования информационных технологий:

• 1.    Для поиска литературы:

• а)    в электронном каталоге библиотеки учебного заведения;

• б)    в Internet с применением браузеров типа Internet Explorer, Mozilla Firefox и др., различных поисковых машин (Yandex.ru, Rambler.ru, Mail.ru, Aport.ru, Google.ru, Metabot.ru, Search.com, Yahoo.com, Lycos.com и т.д.).

• 2.    Для работы с литературой в ходе реферирования, конспектирования, аннотирования, цитирования и т.д.

• 3.    Для автоматического перевода текстов с помощью программ-переводчиков (PROMT XT), с использованием электронных словарей (Abby Lingvo 7.0.).

• 4.    Для хранения и накопления инфор-

• мации (CD-, DVD-диски, внешние накопители на магнитных дисках, Flash-диски).

• 5.    Для планирования процесса исследования (система управления Microsoft Outlook).

• 6.    Для общения с ведущими специалистами (Internet, электронная почта).

• 7.    Для обработки и воспроизведения графики и звука (проигрыватели Microsoft Media Player, WinAmp, Apollo, WinDVD, zplayer, программы для просмотра изображений ACD See, PhotoShop, CorelDraw, программы для создания схем, чертежей и графиков Visio) и др.

• 8.    Для пропаганды и внедрения результатов исследования (выступления в видеофорумах, телемостах, публикации в СМИ, Интернете).

Также информационные технологии могут оказать помощь в создании по результатам исследования учебных и воспитательных фильмов, мультфильмов, передач, роликов социальной рекламы для телевидения, обучающих компьютерных программ, игр, интерактивных путешествий, энциклопедий и т.д.

Современное общество диктует свои правила, оно требует, чтобы образование, если оно хочет оставаться качественным образованием, совершенствовалось так же, как совершенствуется мир вокруг нас. Более того, в систему образования информатизация должна была войти первой. Но в силу ряда причин (главной из которых является недостаточное финансирование образовательных учреждений) использование ИКТ в процессе образования в периферийных частях Российской Федерации только начало распространяться. Отсюда вытекает ещё одна проблема:

большинство учителей в наших школах были воспитаны не в такой насыщенной информацией среде, как сейчас. Не все умеют и считают нужным пользоваться какими бы то ни было нововведениями. Между тем современный школьник уже не тот, что был прежде. Необходимо принять мысль о том, что современное образование невозможно без использования ИКТ. Отказываясь от использования средств ИКТ на уроках, педагог теряет возможность точной регистрации фактов, хранения и передачи большого объёма информации, группировки и статистической обработки данных.

Применение же компьютера и других ИКТ на занятиях позволит оптимизировать управление обучением, повысить эффективность и объективность учебного процесса при значительной экономии времени преподавателя, мотивировать учеников на получение знаний.