Осин А.В.

Электронное издание в образовательном пространстве

1. Образование и компьютер.

Компьютеризация, информатизация образования, компьютерные технологии обучения – эти термины

сегодня, пожалуй, самые употребляемые в педагогическом сообществе. Информатизация образования

вступает на качественно новый уровень: решается задача массового использования компьютерных

технологий в общем и профессиональном образовании. По существу это означает, что время пилотных проектов, разных подходов и диаметральных мнений, исходящих из фрагментного опыта, закончилось.

Самое время задать вопрос: «А зачем вообще компьютер в образовании?». С какой стати он врывается в традиционное образовательное пространство, включающее и старую добрую книгу, и мудрого терпеливого учителя, и добросовестного, в меру ленивого ученика?

Вполне вероятно, некоторые педагоги представляют себе дело так: прогресс цивилизации, люди изобрели и широко используют компьютер, теперь надо его изучать, как явление природы. На самом деле все ровно наоборот.

Уже достаточно много лет весь мир говорит об «информационном взрыве», огромной скорости обновления знаний, непрерывном появлении новых профессий, необходимости постоянно повышать свою профессиональную квалификацию. Все это действительно так. Тогда возникает два принципиальных вопроса. Как адаптировать к такой ситуации школу, техникум, вуз, если и без того проблема перегрузки школьников, студентов и преподавателей стоит очень остро. Второй вопрос - как организовать массовое послевузовское образование (послешкольное или другое «после» - после учебы в образовательном учреждении), непрерывное, нужное человеку в течение всей активной жизни. Другими словами, нужно поддерживать весь комплекс образовательных услуг для детей и взрослых, в школе и дома, возможно, в каких-то еще «пунктах образования», типа библиотеки или Интернет-кафе с педагогической поддержкой. Сегодня этот комплекс называют «открытое образование».

Первое, что приходит в голову при рассмотрении такого вороха проблем - где взять учителей? Идеально - каждому ученику по наставнику (а лучше - несколько, разных профилей). Это невозможно. Даже сегодняшняя классно-урочная система требует слишком большого количества преподавателей. Историки утверждают, что рабовладельческий строй изжил себя прежде всего потому, что количество надсмотрщиков стало сравнимо с количеством рабов. К счастью, в истории образования не все так мрачно. Вспомним средние века - появление книгопечатания во многом способствовало созданию первых университетов. С этого времени можно говорить о массовом образовании, об образовании, как отрасли. Причина, конечно, в том, что книга определила сектор самостоятельной учебной работы, как неотъемлемую часть учебного процесса.

Если справедливо утверждение о спиральном ходе исторического развития, то, похоже, компьютер появился «в нужное время и в нужном месте». Ведь именно это интеллектуальное устройство способно совершить очередной прорыв в области самостоятельного обучения. Преподаватель при этом, конечно же, нужен, но функции его несколько изменятся. Кстати, об отмене книги тоже никто пока, к счастью, не говорит. Она, как и учитель, вечна хотя бы потому, что необыкновенно удобна всегда и везде.

Итак, доминантой внедрения компьютера в образование является резкое расширение сектора самостоятельной учебной работы. Когда-то книга совершила переворот в образовании, превратив его в отрасль мирового хозяйства. Компьютер призван совершить следующий скачок – разрешить кризис образования, требующего постоянного увеличения количества педагогов при разрастании их нетворческих функций.

Известно, что самостоятельная учебная работа эффективна только в активно- деятельностной форме.

Пример угасающего учебного телевидения со всей очевидностью показывает бесполезность пассивного наблюдения потока вещаемой информации.

Принципиальное новшество, вносимое компьютером в образовательный процесс – интерактивность, позволяющая развивать активно-деятельностные формы обучения. Именно это новое качество позволяет надеяться на эффективное, реально полезное расширение сектора самостоятельной учебной работы. Таким образом, основой общей теории компьютерных технологий обучения должно стать развитие деятельностной активности обучаемого.

В последние годы Минобразование России огромное внимание уделяет проблеме информатизации образования. Постановлением Правительства РФ от 28.08.2001 г. № 630 утверждена Федеральная целевая программа «Развитие единой образовательной информационной среды (2001 - 2005 г.г.)» Одной из главных целей программы является «создание условий для поэтапного перехода к новому уровню образования на основе информационных технологий». Среди ожидаемых результатов «доступ учащихся и преподавателей к высококачественным локальным и сетевым образовательным ресурсам, в том числе к системе современных электронных учебных материалов по основным предметам общеобразовательной школы». Таким образом, речь идет об использовании электронных изданий и ресурсов по различным дисциплинам для повышения качества образования в целом.

Сегодня под электронными изданиями и ресурсами обычно понимают информационные продукты, для воспроизведения которых нужен компьютер.

Как правило, изданиями называют продукты, размещаемые на отчуждаемых материальных носителях:

дискетах, оптических компакт-дисках (CD-ROM, DVD). Их, как и книгу, можно подержать в руках, для распространения этой продукции необходимо физическое тиражирование.

Термин «ресурсы», кроме географии и экономики, стали широко применять в телекоммуникациях, добавляя определение «информационные». ИР не тиражируются на фабрике, они попросту передаются по запросу с одного компьютера на другой. Запрашивающая машина получает копию первоисточника, которую, чаще всего, после использования уничтожает.

Итак, сегодня мы знаем и используем три группы учебных материалов – печатные, аудиовизуальные (группа ТСО) и электронные издания и ресурсы, воспроизводимые на компьютере. Заметим, что книге около 500 лет, ТСО – чуть меньше 50, ЭИР – чуть больше 5 (в России). Попробуем сравнить их, проанализировав достоинства и недостатки.

Книга более чем хорошо известна уже очень многим поколениям, привычна в образовании, работе, досуге. Главное ее преимущество - в простоте использования. Не нужно никаких дополнительных средств, чтобы читать за столом, на лужайке или в вагоне метро. Главный недостаток - текстовый вид информации. Он слишком неуклюж для описания многих вещей, например, произведений искусства или последовательности действий. Кто из нас не пытался разобраться в печатных инструкциях, скажем, к стиральной машине? Нужен определенный навык, море упорства и много времени, чтобы одолеть этот текст. В то же время мы добиваемся желаемого всего за несколько минут, если нам кто-то покажет, как обращаться с этим премудрым аппаратом.

Технические средства обучения дают аудиовизуальную информацию. Это значительный плюс. Но имеется и три существенных минуса. Во-первых, ТСО не интерактивны, максимум, что мы можем себе позволить - посмотреть (послушать) еще раз с начала или с середины. А, например, решая проблему механической стирки с инструктором, мы не раз его остановим, переспросим, зададим вопросы, не предусмотренные детерминированными изданиями (книжка, видеокассета). Во-вторых, ТСО достаточно «громоздки» в использовании - аудиодиск «не прочтешь» без плеера, а уж телевизор носить в кармане и вовсе неудобно. Но если и это как-то принять, то выступает третий минус - устройства воспроизведения слишком разнородны. Хорошо оборудованная ТСО аудитория должна включать гору разной техники (вспомните домашние аудио/видео комбайны и прикиньте время морального старения каждого типа звуковой или видеоаппаратуры).

ЭИР тоже требуют аппаратной поддержки - компьютера. И это их значительный минус в сравнении с книгой. Зато во всех других аспектах - «плюсы». В 80-х годах прошлого века компьютер научили работать не только с символьной (буквы, цифры) информацией, но и с аудиовизуальной. По сути - видеоряд и звукоряд научились эффективно кодировать в цифровом виде. В результате, любую информацию во всех известных на сегодня видах: текст и числовую таблицу, рисунок и фотографию, анимацию и видео, музыку и речь на физическом уровне удалось сохранить в едином - цифровом коде. Появился термин «мультимедиа», означавший возможность на одном носителе иметь информационный продукт, включающий все возможные формы представления информации. Соответственно, и воспроизводился этот продукт на одном, практически одинаковом для всех устройстве - компьютере. Фотоальбом, кинофильм, музыкальное произведение, устный рассказ, и, естественно, книга объединились в одном мультимедиа продукте в обрамлении «театральных декораций» (компьютерная графика).

Крайне важным является то, что объединение текстовых и аудиовизуальных материалов не тривиальное, механическое. Компьютер обеспечивает интерактивный режим работы. В самом простом понимании интерактива Вы читаете, смотрите, слушаете только то, что выбираете. Если же углубиться в суть интерактивного режима работы, то мы придем к модели окружающего мира и нашего поведения в нем. Отсюда и появился термин «виртуальная реальность».

2. Новые педагогические инструменты.

Для получения образования на базе компьютерных технологий (реализации компьютерных технологий обучения) необходимы три основных компонента: аппаратно-программный базис, подготовленный преподаватель и электронные учебно-методические средства (образовательные электронные издания и ресурсы). Отправной точкой, аксиомами при анализе возможностей компьютерных технологий обучения являются два очевидных соображения:

• Компьютер не заменяет преподавателя и в обозримом будущем заменить не сможет. Действительно, интеллектуальное техническое средство в известной степени моделирует деятельность преподавателя.

Но эта модель далека от мощной «экспертной системы» специалиста-предметника, тем более не претендует на роль педагога-воспитателя.

• Электронное издание не должно дублировать книгу, напротив, ЭИ должно быть нацелено на то, чего полиграфическое издание дать не может. Подчеркнем, что ЭИ не должно именно дублировать. Когда книги попросту нет, крайне полезен и электронный текст. * Одна из главных задач создателей ЭИР для образования – максимальная эффективность нового продукта. Ясное понимание возможностей компьютера дает в руки аппарат для методического анализа и формирования требований к электронным изданиям. По существу компьютер дает нам:

• интерактив • мультимедиа • моделинг • коммуникативность • производительность · Интерактив в переводе с английского означает всего лишь взаимодействие. Однако, именно взаимодействие (путем согласия или борьбы) с окружающей природной и социальной средой есть основа разумного существования. Понятно, что в образовательном процессе роль интерактива трудно переоценить. Здесь компьютер предоставляет революционные возможности, хотя в сухом изложении реализация сегодня выглядит достаточно просто. Не касаясь виртуальных тренажеров, стереошлемов и перчаток с датчиками, рядовой пользователь пока пользуется только «мышью», клавиатурой и (реже) микрофоном. Этих средств достаточно для выражения реакции обучаемого в ответ на аудиовизуальный ряд, предъявляемый компьютером.

· Мультимедиа - это представление объектов и процессов не традиционным текстовым описанием, но с помощью фото, видео, графики, анимации, звука, т.е. во всех известных сегодня формах. Здесь мы имеем два основных преимущества – качественное и количественное.

Качественно новые возможности очевидны, если сравнить словесные описания картины, музыки или способов искусственного дыхания с непосредственным аудиовизуальным представлением.

Количественные преимущества выражаются в том, что мультимедиа среда много выше по информационной плотности. Действительно, одна страница текста, как известно, содержит около 2 Кбайт информации. Преподаватель произносит этот текст примерно в течении 1-2 минут. За ту же минуту полноэкранное видео приносит порядка 1,2 Гбайт информации. Вот почему «лучше один раз увидеть, чем миллион (Г/К ~ 10 6 ) раз услышать». Безусловно, к простой арифметике нужно добавить еще массу психофизиологических факторов, тогда мы получим взвешенную оценку. Известно (исследования института «Евролингвист», Голландия), что большинство людей запоминает 5% услышанного и 20% увиденного. Одновременное использование аудио- и видеоинформации повышает запоминаемость до 40-50%.

· Моделинг в современных условиях понятие достаточно широкое. Прежде всего, это, конечно, моделирование реальных объектов и процессов с целью их исследования. Компьютерное моделирование родилось практически вместе с ЭВМ, и в настоящее время это самостоятельная наука.

Вычислительная математика дала основу для построения моделей объектов, процессов, явлений, исследование которых аналогическими методами было очень приблизительно или невозможно.

Понятие «моделинга», включающее отражение внешнего вида, функций, динамики объекта, шире «моделирования». Моделинг, кроме собственно исследования процесса, модели изучаемого объекта, дает представление естественной окружающей среды, имитацию привычных действий человека (пользователя), т.е. дает возможность отобразить фрагмент материального мира в «виртуальной реальности».

Польза моделинга для обучения не вызывает сомнений – всем всё «ясно» на интуитивном уровне.

Однако стоит заметить, что моделинг – это бесконечное множество возможностей – от простейшей параметризации задач до виртуальной реальности. Важно, что сегодня в образовательных продуктах мы моделируем не только изучаемые предметы, процессы, явления. Моделируется естественная окружающая среда и действия пользователя в ней, например, работа в виртуальной лаборатории, посещение музея, экскурсия по городу. Применения этих возможностей нужно настойчиво искать в каждом учебном ЭИР независимо от предметной направленности.

Коммуникативность – это возможность ( on line, почти real time ) непосредственного общения, оперативность представления информации, контроль состояния процесса. Все это достигается объединением компьютеров в глобальные и локальные сети. Отдельная возможность глобальных сетей – доставка ( off line, продолжительное время) цифровых информационных массивов пользователю. При этом массив записывается на некоторый носитель, а затем уже используется в реальном времени.

Разумное использование телекоммуникаций и локальных сетей предоставляет огромные возможности для образования. Однако, при этом крайне важна взвешенная оценка методических преимуществ и технических ограничений сетей (особенно – глобальных) для выработки оптимальных решений.

Производительность в контексте использования компьютера означает автоматизацию нетворческих, рутинных операций, отнимающих у человека много сил и времени. Быстрый поиск необходимой информации по ключевым определениям в базе данных, доступ к уникальным изданиям электронных библиотек и другие операции справочно-информационного характера мы с удовольствием и огромным облегчением перекладываем на плечи компьютера. Экономия времени и сил колоссальна, удобство и эргономичность работы порождают энтузиазм и прилив творческой энергии у любого пользователя.

Вполне прозрачно для понимания, что мощность новых педагогических инструментов растет при увеличении производительности, объемов памяти, пропускной способности внутренней шины отдельно взятого компьютера или коммуникаций компьютерной системы. Адекватным показателем этих возможностей является необходимый для нормального функционирования данного ЭИР поток цифровой информации.

Наиболее требовательным к потоку является мультимедиа контент, в значительной степени зависит от потока возможный уровень интерактивности образовательного продукта, а также уровень сложности используемых моделей. Понятно, что и уровень коммуникативности, и производительность пользователя напрямую связаны с потоком, но их сейчас удобнее рассматривать, как заданные функции.

Уровень интерактивности и мультимедийности продукта вкупе со сложностью используемых моделей определяет адекватность отображения картины реального мира, степень взаимодействия пользователя с отображаемыми объектами, его влияние на процессы. Так, хорошая компьютерная игра строится с очень высокими показателями интерактива, мультимедиа и моделинга. Образовательные мультимедиа продукты – от edutainment (обучение с развлечением) до education (образование) также во многом характеризуются этими качествами. Текстовые электронные учебные продукты в малой степени используют возможности интерактива и в минимальной – мультимедиа. Отсюда и требования по цифровому потоку – максимальные для игр и минимальные для текста.

Рассматривая возрастные психолого-педагогические особенности, мы придем к выводу, что, соответственно возрасту пользователя характер эффективных для образования продуктов разумно изменять от мультимедийно-реалистических до символьно-абстрактных. Если чтение школьником учебника с экрана компьютера представляется занятием попросту вредным, то редкая книга в электронном виде для студента или специалиста – безусловное благо.

Конечно, было бы замечательно дать все знания человечества в реалистических интерактивных образах, с визуализацией и исследованием воображаемых или невозможных для наблюдения объектов и процессов. Однако, анализ аудитории обучения с учетом динамики развития учебных дисциплин определяет уровень оптимальности текстовых электронных материалов, как наиболее рентабельных для малых аудиторий, простых технически и, соответственно, легко поддающихся расширению и обновлению.

Описанные качественные зависимости и принятые из соображений разумности ограничения дают нам возможность представить требуемый цифровой поток и аудиторию одного ЭИР как функции возраста пользователя:

Замечательным свойством кривых на рис. 1. является то, что они имеют одинаковый характер.

Сильнопоточные образовательные продукты необходимы именно в зоне максимальной учебной аудитории (общее образование). При этом создание технологически сложных ЭИР с мощным интерактивом, мультимедиа, моделингом экономически вполне целесообразно.

С другой стороны, простые, преимущественно текстовые ЭИР достаточно эффективны в зоне профессионального и послевузовского образования, где количество предметов изучения, учебных дисциплин, областей знаний исключительно велико. Соответственно, число пользователей каждого продукта относительно небольшое.

Дополнительным аргументом в пользу текстовых, достаточно просто иллюстрированных продуктов для взрослых пользователей является высокая скорость обновления знаний и географическая распределенность многочисленных авторов и пользователей-специалистов. Как следует из рис. 1., их разобщенность прекрасно нивелируется возможностями компьютерных телекоммуникаций.

3. Книга и электронное издание.

Понимание соотношения полиграфических и электронных изданий в образовании эволюционировало на протяжении последних десятилетий.

Простейшим представлением (70-е годы XX в.), было дополнение книги ее электронной копией на дискете. Предполагалось, что в электронном варианте будут упрощены функции поиска и авторской компоновки нужных фрагментов текста. Однако только повышения производительности пользователя оказалось недостаточно. В итоге, такой вариант электронной книги не завоевал популярности.

Следующим шагом в понимании роли ЭИ (80-е годы XX в.) стало представление о дополнении полиграфического учебника электронным продуктом, включающим контрольные вопросы (тесты) и элементарные упражнения с использованием простых математических моделей. Это был шаг в сторону использования новых возможностей учебного процесса, предоставляемых компьютером. Однако тогда еще не имели широкого распространения мультимедиа технологии и компьютерные телекоммуникации.

В итоге преимущества новых педагогических инструментов не были раскрыты в достаточной для массового использования мере.

В конце прошлого века (90-е годы) получили практическое развитие Internet и мультимедиа. Множество новых педагогических инструментов компьютерных технологий обучения стало функционально полным, обеспечивающим необходимое методическое разнообразие. Соответственно, начали бурно развиваться самые разные частные применения компьютера в учебных целях. В результате к началу XXI в.

сформировались методические предпосылки современного понимания соотношения книги и электронных изданий/ресурсов в образовательном процессе. Попытаемся его сформулировать.

Прежде всего, полиграфические и электронные издания сосуществуют в симбиозе, дополняя друг друга.

Преимущества книги, не требующей для использования никаких технических средств, усиливаются 500летней традицией ее применения. Книга привычна и удобна всегда и везде. Когда мы произносим слово «информация», подспудно возникает образ печатного текста.

Однако, учебный процесс включает отнюдь не только прием/передачу теоретической информации, но еще и практические занятия в самых различных формах – от решения отдельных задач до лабораторных работ, и от сочинения до многоплановой исследовательской работы. Необходимым компонентом учебного процесса является также аттестация, традиционно реализуемая педагогом в непосредственном контакте с учеником. В этих компонентах образования книга дает достаточно мало. Ее главный недостаток – плохая передача действия, процесса. Следующий за книгой уровень динамики – кино (видео) также не дает достаточного образовательного результата. По существу, как и в книге, мы получаем улучшенное, но описание процесса, и не можем исследовать, влиять на сам процесс. Говоря современным языком, кино и книга не интерактивны, не позволяют развивать активно-деятельностные формы обучения. Именно в этой зоне (практикум, аттестация) наиболее очевидны преимущества компьютера, точнее – преимущества электронных изданий и ресурсов.

Однако, эффективное применение ЭИР распространяется и на получение информации. Действительно, книга описывает окружающий мир в символьно-абстрактной форме. ЭИР может представить этот мир в виде виртуальной реальности, которую можно самостоятельно исследовать. Получается, что грань между двумя компонентами образования - информацией и практикумом стирается. Похоже, что выделение компонента «получение информации» характерно только для процесса с использованием книги. Казалось бы, то же самое можно сказать и о педагоге. Однако, если оговорить, что речь не идет об изложении типовых информационных блоков, нетрудно представить изменения функций педагога в направлении творческого, интерактивного взаимодействия с учеником. Тогда, с точки зрения ученика, беседа с преподавателем также будет представлять собой в большей мере практикум.

Итак, книга сегодня вполне адекватна для представления типовых информационных блоков и описательной постановки задач для практикума. Электронное издание/ресурс в значительной мере обеспечивают проведение практикумов и промежуточной аттестации (в т.ч. – самоаттестации) в активнодеятельностной, наиболее эффективной для образования форме. ЭИР также дополняют книгу в компоненте «информация», обеспечивая более эффективное представление объектов и процессов в аудиовизуальной форме.

В целом, книга и электронное издание/ресурс принципиально отличаются по существу представления окружающего мира. Если книга – это отражение, описание реальности в условных знаках – символах, то ЭИР дает возможность представить собственно реальность. Это становится возможным благодаря мощному интерактиву, мультимедиа и моделингу, впервые привнесенным в образование компьютером.

Степень условности в ЭИР может варьироваться от минимальной (виртуальная реальность, в ощущениях трудно отличимая от материального мира) до максимальной – с использованием тех же, что и в книге, символьных абстракций.

В последнем случае, типичном для старшей возрастной группы пользователей, полезно работают такие присущие ЭИР педагогические инструменты, как коммуникативность и производительность. Причем, производительность всех пользователей – и обучаемых, и авторов образовательных электронных изданий/ресурсов.

Итак, соотношение книга/ЭИР выглядит в разных возрастных группах пользователей по-разному.

В младшей группе (общее, начальное профессиональное образование) книгу и электронное издание объединяет только базис – учебный план. Представление информации, возможности реализации компонентов образования различаются, насколько могут вообще различаться описание предмета и собственно предмет.

В старшей группе пользователей (высшее профессиональное, послевузовское образование) имеется существенное сходство – ЭИР значительной мере используют текстовый (описательный) способ представления. Однако здесь их преимущества перед книгой неоспоримы в зоне оперативной, быстроменяющейся, редко используемой информации, имеющей сравнительно малую аудиторию в расчете на один продукт.

Соответственно, деятельностная форма обучения не базе компьютера имеет различный характер в разных возрастных группах пользователей. В первом случае мощный интерактив обеспечивает активную работу внутри продукта, адекватно отражающего фрагмент реального мира. Во втором случае активность направлена на поиск и частичное использование множества достаточно простых, преимущественно текстовых продуктов, т.е. исследовательский характер имеет «внешняя» по отношению к совокупности образовательных продуктов деятельность обучаемого.

Сравнивая роль и возможности ЭИР для различных категорий пользователей, стоит отметить, что границы возрастных групп не являются строго определенными, равно как в обеих группах вполне возможны и полезны отдельные образовательные продукты, обычно характерные для другой группы.

Симбиоз «книга/ЭИР», по всей вероятности, также подвержен эволюции. Сегодняшнее состояние характеризуется доминирующим положением книги как средства передачи информации. ЭИР очевидно эффективнее в практикуме и аттестации для младшей возрастной группы пользователей и в зоне оперативного доступа к информации – в старшей.

Неизбежно постепенное изменение педагогических технологий в направлении все более широкого использования электронных изданий и ресурсов. В первой группе пользователей это, очевидно, повлечет сперва значительное укрепление позиций ЭИР в практических занятиях и аттестации, а затем и в представлении информации в более эффективных, аудиовизуальных интерактивных форматах.

Вероятно, и простые текстовые формы могут измениться технологически – уже существуют плоские гибкие жидкокристаллические экраны, вполне способные заменить бумагу.

В группе старших пользователей развитие телекоммуникаций повлечет широкое распространение дистанционных форм получения информации и контроля учебного процесса. Кроме того, качественные изменения компьютерных сетей (широкополосный доступ) откроют нишу лабораторных и практических исследовательских проектов на предметной базе, пока малодоступных пользователям сети.

В целом можно представить, что треугольник «учитель - ученик - учебные материалы» за счет ЭИР будет деформироваться в сторону возрастания роли материалов для самостоятельной работы с одновременным сближением позиций (вершин треугольника) учителя и ученика. Причем, при любой высоте треугольника (от вершины учебных материалов), текстовые издания сохранят свою значимость, даже если уже и не будут, в технологическом смысле, полиграфическими.

* Применение компьютера для воспроизведения текстовых образовательных продуктов оправдано, если книга малодоступна (редкая, новая) или такой книги вообще не существует. Достаточно часто требуется множество источников, каждый из которых используется в небольшом объеме и далеко не ежедневно, так что держать «под рукой» большую библиотеку нецелесообразно. Это дорого, требует много места, продуманной системы поиска в массиве книг и т.д. Собственно, для этого и существуют обычные библиотеки. Компьютер в сети решает все перечисленные проблемы, дополняя возможности классической библиотеки информационными ресурсами, которых нет в полиграфическом исполнении, устраняя неудобства удаленности хранилища и сводя к минимуму затраты на поиск нужного материала.