Инновации в образовании: эволюция и конвергенция как источник трансформаций

Исторически развитие информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) тесно связано с развитием средств поддержки сетей, коммуникаций, сервисов технологической поддержки пользователей и разработчиков. Их относительно интенсивное внедрение и накопление на разных носителях определяло вехи изменений информационных эпох, последующие трансформации стали базисом для дальнейшего развития [1]. XX век характеризуется как грандиозная научно-техническая революция [2]. Кроме того, состоялись два чрезвычайно важных события в истории человечества – появление компьютеров и Интернета. Активизировались процессы эволюции и конвергенции, которые обусловили механизмы и процессы бурного развития инноваций во всех сферах жизни, в том числе науке и образовании. Стало очевидным, что инновации могут зарождаться тогда когда неявное знание становится явным и доступным для его массового непрерывного использования в огромном количестве контекстов. Напомним, что источниками возникновения инноваций по Друкеру [3] являются: требования производственного процесса, изменения в структуре отрасли, демографические изменения, изменения в настроениях пользователей, новые научные знания. Социальный спрос на услуги, информацион-ные ресурсы, технологии и системы стал катализатором массового создания и внедрения инноваций в образование и обучение, повысил спрос на тренажеры, мультимедийные учебные программы и т.д.

Подчеркнем тот факт, что человечество в период развития информационного общества, на пути к обществу знаний [4], находится в состоянии бифуркации [5], т.е. разветвляются и трансформируются пути его развития. Кроме того, оно может характеризоваться как текучая современность [6, 7]. Именно поэтому резко повысился интерес к изучению влияния процессов эволюции и конвергенции во всех сфера, в том числе и в образовании.

Проблемы изучения процессов конвергенции и их влияния на развитие общества

Современное понимание научно-технического развития [2] обществ трансформируется под влиянием кластера конвергентных технологий, в который входят нано-, био, инфо- и когнитивные технологии (NBIС-конвергенция) [8], и все они влияют на сферу образования, трансформируя пути его развития, формы и методы, стратегии и политики. Изучение NBIС-конвергенции [8] стало интернациональной инновационной научно-исследовательской программой, выполнение которой может в значительной мере повлиять на развитие человечества в целом, значительно интенсифицировать процессы создания инновационных электронных научно-образовательных пространств, сделать прорыв в понимании их сущности. А, следовательно, и построения новых моделей, которые этому будут способствовать [9-12].

Вопрос исследования результатов конвергенции наук и технологий – это вектор дальнейшего развития, определяющий перспективы будущего. Вследствие этого изучение процессов эволюции и конвергенции ИКТ привлекло пристальное внимание мирового научного содружества в конце XX века.

Было определено, что с появлением компьютера сформировались следующие направления конвергенции [13]:

1) конвергенция услуг обеспечивает новые расширенные функциональные возможности для пользователей, что, в свою очередь, определяет конвергенцию систем;

2) конвергенция сетей определяет конвергенцию технологий и систем, что обеспечивает возможность конвергенции услуг;

3) конвергенция устройств позволяет производителям и пользователям обогащать доступные функциональные возможности и предлагать новые эффективные услуги;

4) конвергенция технологий и наук как фактор развития науки и технологий, а также движущая сила в создании новых научных направлений, которые имеют существенное практическое значение;

5) конвергенция инфраструктур – новые возможности для развития сектора производства и спектра различных услуг.

Стратегия и внутренняя логика развития процессов эволюции и конвергенции направлены на интеграцию существующих наук и практических исследований по решению важнейших проблем развития общества, усиления потенциала общества, зарождения новых отраслей науки и искусства.

В настоящее время (согласно выводам международных экспертов) считается, что термины «конвергенция технологий» и «конвергентные технологии» являются синонимами, под которыми следует понимать широкий круг процессов – от конвергенции самих технологий (и их влияния на другие технологии) до конвергенции отдельных наук и появления новых областей знаний и технологий, которые в будущем будут развиваться по своим собственным траекториям. Таким образом, говоря о конвергенции технологий, речь идет не только о сближении, но и о взаимопроникновении, взаимовлиянии, что создает предпосылки получения синергетических технологических результатов для поддержки образования в условиях массовости и непрерывности.

Многие ученые полагают, что конвергенция – одна из основных стратегических тенденций развития ИКТ, которая позволяет совмест-но использовать новые и существующие технологии, получая иннова-ции и способствуя повышению качества. Конвергентные инфра-структуры, протоколы, сети способствуют реализации перспективных моделей за счет адаптации информационных технологий к решению многих задач, связанных с масштабируемыми решенииями. При этом можно говорить о новом качестве полученных результатов.

Непрерывное образование стало не только лозунгом развития, трансформаций и позитивных изменений в обществе, но и стимулом для внедрения инноваций [14, 15] с целью развития образования. Эти факторы, в свою очередь, существенно повлияли на процессы развития учебных сред и учебных пространств. Интенсифицируются межотраслевые исследования в этой отрасли. Стремительные и непрестанные темпы внедрения новых информационных и коммуникационных технологий стали катализатором дальнейшего развития [1] – конвергентные технологии, используемые в определенном контексте, способствуют развитию качественно новых компетенций, которые требует развивающееся информационное общество, обновляемый рынок труда, формирующиеся механизмы перехода к обществу знаний.

Представленные материалы исследования базируются на аккумуляции результатов, полученных в ходе изучения основных этапов влияния эволюции и конвергенции на инновационное развитие роли и влияния ИКТ в поддержку образования, использование мультимедиа в образовании, формирования комплексного подхода к изучению общей картины развития. Естественно, что сделан только первый шаг, многое следует переосмыслить и развить.
Обзор основных этапов влияния эволюции и конвергенции на инновационное развитие роли и влияния ИКТ в поддержку образования

Каждая волна информационной революции характеризовалась тем, что создавала не только новые устройства для обеспечения массового использования в контексте достижения множества междисциплинарных целей, но и обусловила появление новых профессий, их специализацию для удовлетворения огромного количества потребностей пользователей в разных областях, в том числе и для обслуживания сферы образования и обучения. Вследствие этого проходила эволюция и конвергенция как технологий, так и целых наук, которые были необходимы для стабильного и целенаправленного дальнейшего развития.

В результате длительных исследований были выделены основные этапы, определившие внедрение ИКТ в процессы образования и обучения. Выделение этапов базируется на выводах, в основу которых положены основные результаты инноваций, которые существенно повлияли на дальнейшее развитие теории и практики.

На рис. 1 представлены основные этапы эволюции учебных технологий. Коротко обозначим их [16].

Этап I – зарождение алгоритмов программированного обучения (50-е годы XX в.) [17-19]. Ведутся интенсивные поиски моделей и алгоритма человеческого мышления, разрабатываются первые программы. Новым этапом в педагогике стало программированное обучение – оно возникло из потребностей усовершенствовать тради-ционное обучение и создать лучшие условия для реализации дидак-тических принципов обучения. Его существенными особенностями является: 1) обратная связь, что позволяет управлять ходом учения; 2) цикличность, т.е. повторяемость последовательных учебных операций при изучении разных частей (фрагментов) учебного материала.

Этап II – зарождение автоматизированных технологий поддержки обучения (60-е годы XX в.). Развиваются первые компьютерные технологии в обучении (специализированные пакеты программ) [20], однако из-за ограниченных возможностей, высокой стоимости систем и сложности разработок они не могут обеспечить достаточную эффективность и адекватность результатов контроля реального уровня знаний обучаемого [21]. Темпы практической реализации автоматизированных технологий поддержки обучения как в нашей стране, так и за рубежом [22, 23] были невысокими.

Этап III – зарождение первых компьютерных учебных сред (70-е годы XX в.) [24]. В этот период осуществляется проект CONDUIT, создание сети, охватывающей примерно десять американских университетов (Орегон, Северной Каролины, Айовы, Техаса и др.), что дает толчок к разработке и распространению на новом уровне учебных компьютерных программ и курсов. В США появляются первые коммерческие экспертные системы. Созданы экспертные системы для медицины и химии MYCIN и DENDRAL (Стэндфордский университет). Применен новый подход к решению задач искусственного интеллекта – представление знаний. Объявлено несколько глобальных программ развития интеллектуальных технологий – ESPRIT (Европейский Союз), DARPA (министерство обороны США). Развивается телеобучение – к концу 70-х гг. только в США насчитывалось более 200 образовательных телевизионных каналов. Получили развитие работы в области дидактического программирования. Одна из основных задач дидактического программирования – синтез целенаправленной системы оптимального управления учебными действиями, при выполнении которых состояние знаний и умений учащегося приближается к требуемым.

Этап IV – комплексное развитие компьютерных технологий и зарождение первых дистанционных технологий обучения (80-90-е годы XX в.). Массово создаются компьютерные лаборатории и компьютерные классы, разрабатываются компьютерные обучающие системы на базе электронных учебников по различным дисциплинам с текстовыми и графическими фрагментами. Так, в 1980 г. выходит первая автоматизированная система управления образовательным процессом и пространством – система TML (прообраз LMS) [25]. В связи с возникновением глобальной сети Интернет, разрабатываются информационные технологии обучения (дистанционное обучение, гипертекстовая и HTML технологии). Начали свою деятельность ряд международных групп и инициатив (например, LTSC IEEE, ADL / SCORM, IMS, OKI) по вопросам изучения технологических подходов для создания среды дистанционного обучения. В целом период характеризуется следующими тенденциями: 1) разработка вопросов унификации архитектур обучающих систем, структур и форматов данных для представления и передачи учебных материалов в сети, а также моделей обучаемых и средств управления учебным процессом; 2) широким применением гипертекста и мультимедиа; 3) фундаментальными исследованиями в области разработки обучающих экспертных систем.

Этап V – развитие технологий веб-ориентированного обучения и других технологий обучения (2000-е годы XXI в.). [26, 27]. Формируется модель открытого образования, основанная на Веб-технологиях и технологиях распределенных вычислений. Стандартизируются технологии и подходы по созданию и размещению учебного контента. Активно используются сервисы Веб 2.0, появляется новая философия обучения E-learning 2.0. Ряд ученых считая, что концепция традиционной педагогики является недоста-точной в условиях «горизонтальной» (децентрализованной) учебной деятельности, разрабатывают новые педагогические идеи и теории учебной деятельности (например, коннективизм, парагогика и др.).

Эволюция и конвергенция процесса обучения

1. Передача данных, фактов, процедур (60-е гг. XXв.)

В педагогической практике США и многих стран Европы широкое распространение получают бихевиористские теории (Б. Ф. Скиннер, А. Бандура и др.), сводящие обучение человека к физиологическому процессу усвоения организмом определенных стимулов и соответст-вующих реакций на них в строго задаваемых ситуациях обучения. Основной механизм закрепления у обучающегося знаний, умений, навыков и даже мышления – своевременное подкрепление в виде наград и наказаний, т.е. удовлетворение или, наоборот, неудовлет-ворение потребностей учащегося. В бихевиориcтической педагогике происходит авторитарная передача учебных материалов от преподава-теля к обучаемому при поощрении желательного поведения и при частом повторении определенной реакции на ситуацию. Таким образом, при вырабатывании «технологии поведения», не учитывают сознание, ценности, нравственные принципы, взгляды и мотивы конкретного учащегося.

В 70-80-е гг. XX века внимание исследователей привлекает проблема критического мышления, изучаются различные варианты когнитивных конструктов, призванных объяснить механизмы функционирования мотивации достиженческой деятельности. Главные принципы основываются на человеческой когниции.

Исследования показали, что передача учебного материала или знаний в виде простого однонаправленного переноса не возможны [28]. Обучение только побуждает процессы конструирования в мозге человека, помогает ему самому приобрести знание. Обучение, как утверждает Д. Вольфф (1994 г.) – это активный конструктивный процесс, который учащийся проводит самостоятельно. В противоположность бихевиоризму, где в центре находился учебный материал, теперь в центре – обучаемый и его путь активного взаимодействия с информацией. К главным принципам такого подхода относят: а) доминирующую роль студента как искателя информации и ее сознательную интерпретацию; б) роль преподава-теля как фактора, поддерживающего поиск и интерпретацию знаний; в) осуществление ошибок как элемент получения знаний (эксперимент, опыт, действия, поиск решений). Подход вырабатывает умение думать, находить самостоятельно решения (зачастую нестандартные) – так обучаемый «конструирует» для себя новые знания в процессе взаимодействия с окружающим миром.

Реализуется новая парадигма учебной деятельности, базирующаяся на идее массового сотрудничества, идеологии открытых образовательных ресурсов, в сочетании с сетевой совместной организацией взаимодействия участников. Развитие эволюции интерактивных курсов с открытой и свободной регистрацией, публичным общим учебным планом и открытыми результатами (так называемых, массовых открытых дистанционных (онлайн) курсов – МОДК), привело к появлению двух основных подходов по их организации: 1) когнитивно-бихевиористский подход (курсы построены на платформах Coursera, edХ, Udacity); 2) коннективистский поход.

Чтобы их различать в англоязычной литературе используются аббревиатуры «xMOOC» и «cMOOC» соответственно [29]. Сравнение «cMOOC» и «xMOOC» представлено в табл. 1 [30, 31]. Заметим, что некоторые исследователи выделяют еще один тип курсов – задачно-ориентированные («task-based MOOC»).

Таблица 1.

Сравнение «cMOOC» и «xMOOC»

К основным преимуществам процесса обучения в МОДК, основанных на идеях коннективизма, относят [32]:

• 
  отсутствие возрастных, территориальных, образовательных и профессиональных ограничений,
  
• 
  открытость и бесплатность, гибкость обучения,
  
• 
  получение новой информации непосредственно от специалиста предметной области,
  
• 
  самомотивация и самоорганизация слушателей,
  
• 
  обмен опытом и коллективная работа в сотрудничестве,
  

Рис. 1. Эволюция учебных технологий

• 
  формирование условий взаимного обучения в общении,
  
• 
  охват широкой (массовой) аудитории,
  
• 
  прямое использование всех преимуществ компьютерной поддержки учебного процесса (от электронных учебников до виртуальных сред),
  
• 
  процесс участия и обучение в МОДК допускает обмен не только информацией, но и, что особенно ценно, направлениями ее поиска,
  
• 
  расширение персональной учебной сети,
  
• 
  возможность неформального повышения знаний,
  
• 
  возможность оценивания работ других слушателей курса,
  
• 
  использование в курсах разнообразного учебного мультимедийного контента, форумов, блогов, социальных сетей,
  
• 
  основной информационный материал находится вне сайта курса (системы управления обучением).
  

• 
  отсутствие личного контакта конкретного слушателя и педагога, как следствие, отсутствие доверия (межличностное телекоммуникационное общение в силу своего опосредствованного характера не способно (по ряду причин технического, экономического и психологического плана) в полной мере заполнить отсутствие непосредственного общения),
  
• 
  использование разных платформ,
  
• 
  высокие требования к профессионализму преподавателей (тьюторов),
  
• 
  хаотичность учебной информации,
  
• 
  отсутствие у слушателей привычек самообразования, фильтрации и взаимодействия,
  
• 
  ограниченное административное влияние со стороны преподавателя,
  
• 
  неумение общаться информативно и результативно (закрытость отечественных преподавателей),
  
• 
  трудоемкий и продолжительный процесс разработки учебного курса (контента), его сопровождение и консультация большого количества слушателей,
  
• 
  технические проблемы обеспечения практических (лабораторных) занятий,
  
• 
  трудности мониторинга процесса подготовки слушателя,
  
• 
  необходимость достаточной сформированности мотивации обучения (актуально для младших по возрасту и менее критично для взрослых слушателей),
  
• 
  вероятность появления технических проблем доступа к курсам,
  
• 
  ограниченная обратная связь с педагогом (тьютором),
  
• 
  большинство МОДК на сегодняшний день рассчитаны на возможности техники, а не на человека как индивида,
  
• 
  недостаточное количество времени на обработку всех имеющихся учебных материалов,
  
• 
  каждый участник самостоятельно регулирует свою деятельность в курсе.
  

Активное использование ИКТ в обучении привело к новым задачам, требующих решения в кратчайший срок. В первую очередь это касается методов педагогического проектирования электронных образовательных ресурсов. Именно на этом уровне формируется качество учебного контента, качество предоставления учебных услуг и т.п. Заметим, что и на сегодняшний день не все преподаватели, занимающиеся разработкой, уделяют надлежащее внимание процессам педагогического проектирования дистанционных курсов и электронных пособий. Это приводит к тому, что разрушается дидактическая система обучения, которая заменяется чисто механическими (формальными) услугами. А вопрос о том, как же учить, часто остается без ответа. В связи с этим рассмотрим основы образовательной деятельности, исходя из целей изучения.

В работе [33], сравниваются цели изучения по Колбу (Kolb, 1984), Цаху и Мерфи (Tach, Murhy, 1995) с таксономией Блума на фоне 3-х категорий процесса обучения: передача знаний, приобретение навыков и развития способностей, изменение модели мышления.

При сочетании учебного процесса в электронной среде с целями изучения, очевидно, самым важным процессом является изменение модели мышления (табл. 2), что сравнимо с созидательной целью Колба; целями, связанными с установками Цаха и Мерфи; со ступенями анализа, синтеза и оценки таксономии Блума (Bloom’s taxonomy). Достижению целей обучения, опирающихся на изменение модели мышления, способствует групповой вид обучения в подходе «совместная работа» (обучение в сотрудничестве).