3. Информационные технологии дистанционного обучения

Информационные технологии дистанционного обучения можно рассматривать как развитие идеологии автоматизированных обучающих систем (АОС). Век зарождения информационного общества привел не только к возникновению новых информационных технологий, но и к значительным сдвигам в понимании того, как устроено мышление и какими возможностями оно обладает. Это не должно нас удивлять, так как мышление тесно связано с информацией, поскольку разработка автоматических устройств обработки информации не могла не повлиять на понимание проблем мышления.

Не пытаясь охватить всю проблематику мышления, остановимся на некоторых аспектах соотношения проблем мышления и информационных технологий, прежде всего технологий автоматизации деятельности, обозначившихся в результате бурного развития этих областей знания в прошлом веке, а также на связи их с гуманистическим подходом в педагогике.

Нас прежде всего будет интересовать вопрос: как применение информационных технологий, в том числе автоматизация сказывается на современной трактовке мышления в рамках дистанционного обучения?

Автоматические системы — это системы, работающие без вмешательства человека, например механические часы. Очевидно, такие системы способны решать только ограниченный круг задач, как теперь принято говорить, полностью алгоритмизуемых задач. Алгоритм — это строгая последовательность четких предписаний, записанная в понятной автомату (компьютеру) форме. Довольно скоро выяснилось, что наиболее интересные задачи как раз не относятся к числу полностью алгоритмизуемых задач.

Соответственно, основное внимание стали уделять системам, сочетающим возможности достаточно сложных автоматов, которые предоставляют современные компьютеры, и человека, ими управляющего. При этом выяснилось, что значительно изменяются задачи человека, работающего в такой автоматизированной системе, а значит, и его мышление.

Таким образом, сторонами в диалоге при решении задачи могут быть не только люди (естественный интеллект — ЕИ), но и технические устройства, компьютерные программы (искусственный интеллект — ИИ). В данном случае мы несколько расширенно трактуем понятие «ИИ» как любые компьютерные программы. Далее под ИИ мы будем понимать более узкое понятие — компьютерные программы, решающие специфические задачи, условно относимые к творческим.

Преимущества ЕИ:

• гибкость, способность правильно реагировать на нестандартные ситуации;
• способность исправлять некоторые ошибки, как свои собственные, так и допущенные компьютером;
• способность решать неформализованные задачи.

Недостатки ЕИ:

• необходимость оплаты труда;
• доступность только в определенные часы;
• как правило, более длительное время решения задач;
• неспособность работать с большими объемами информации, быстро и точно ее воспроизводить;
• низкая мотивация к решению рутинных и формализованных задач;
• отсутствие стабильности по времени и качеству труда.

Преимущества ИИ:

• отсутствие необходимости оплаты труда сверх эксплуатационных расходов;
• круглосуточная доступность;
• быстрое решение задач;
• решение рутинных и формализованных задач;
• способность хранить большие объемы информации, быстро и безошибочно ее воспроизводить;
• способность запоминать и безошибочно воспроизводить сложные алгоритмы работы;
• способность исправлять некоторые ошибки, допущенные человеком;
• стабильность по времени и качеству работы.

Недостатки ИИ:

• негибкость, неспособность правильно реагировать на нестандартные ситуации;
• неспособность исправлять ошибки в своей работе;
• низкая способность решать неформализованные задачи.

Таким образом, автоматизированные системы создаются таким образом, чтобы сочетать положительные свойства ИИ и ЕИ, по возможности устраняя их недостатки. Из приведенного выше списка свойств видно, что такое сочетание возможно, хотя и не всегда легко достижимо на практике.

Процесс работы сложных человеко-машинных систем будет еще долго оставаться глубоко творческим. Непременной составной частью таких систем являются группы людей, занятых решением неалгоритмизуемых, неформальных задач. Попытка полной формализации работы таких систем принципиально бесплодна.

Специальное программное обеспечение в таких системах представляет собой только формализованную базу переработки информации, основанную на обобщении творческого опыта людей и его теоретического осмысления, накопленную работой многих поколений. Но формальные модели не способны вобрать в себя всего многообразия живых процессов. Отсюда возникает необходимость объединения формальных аппаратов информационных технологий и творческих возможностей использующих их людей.

Реализация симбиоза искусственного и естественного интеллектов идет относительно медленно, и мы успеваем ко многому привыкнуть, не замечая, как этот процесс меняет само человеческое мышление. Так, всего за полвека радикально изменились многие профессии, связанные с физикой и математикой, превратившись сначала в раздел программирования, а затем — в раздел общепользовательских приложений компьютера. На наших глазах профессией бухгалтера начинают овладевать люди, которым лет десять назад она «не приснилась бы и в страшном сне». Меняется система оценок интеллекта профессионалов. Умение быстро и правильно считать, запоминать большое количество информации заменяет универсальное требование: «владение компьютером на уровне пользователя». Существенным образом меняется профессия конструктора: знание стандартов и шрифтов, геометрические знания и пространственное воображение перестают играть важную роль, гораздо существеннее оказывается владение компьютером и специальными программами, а также собственно техническое творчество. Мы наблюдаем, как в аналогичный процесс модификации мышления втягивается и педагогическая профессия.

Следует отметить, что понятие творческих задач является несколько условным. Не все решаемые человеком задачи в таких системах оказываются творческими в собственном (человеческом) смысле этого слова. Некоторые задачи являются вполне шаблонными, и их не удается пока автоматизировать по чисто технологическим проблемам или из-за высокой стоимости соответствующего оборудования. Например, совсем недавно к таким нетворческим, но трудно поддающимся автоматизации задачам относилось распознавание текстов и речи.

Тем не менее развивались и исследования, связанные с попытками полностью автоматического решения типично человеческих (собственно творческих) задач.

В прошлом веке интенсивно исследовались проблемы нечеловеческого мышления — искусственного интеллекта. Эти проблемы также тесно связаны с вопросами мышления. Можем ли мы отвергать некоторый вывод из-за того, что он непонятен? Нужно ли считать правильным лишь то, что может осмыслить отдельно взятый, хотя и достаточно образованный человек? Могут ли существовать законы мышления, «понятные» компьютеру, но непонятные человеку? Компьютеры уже достаточно глубоко внедрились в нашу повседневную жизнь и работу, уже сейчас многие компьютерные игры реализуют принципы нечеловеческого мышления, начиная с многочисленных шахматных программ и кончая различными тренажерами.

Возникает естественный вопрос, остается ли мышление самого человека, работающего в таких условиях, вполне человеческим, не становится ли оно машинным или неполноценным? Многим учителям математики, информатики, физики знакома ситуация, когда приходится запрещать применять калькуляторы на занятиях, чтобы ученики сами осваивали приемы устного и письменного счета, логические операции и т. п.

Возможность оперативного подключения ЕИ к диалогу со слушателем курса — одно из важных преимуществ, предоставляемых ДО, по сравнению с применением компьютера в автономном варианте. Современные электронные учебники, рассчитанные на применение в автономном режиме, зачастую разрабатываются программистами, не знакомыми с базовыми идеями автоматизации. Такое положение приводит к тому, что эти учебники не проводят различия между особенностями автоматических и автоматизированных систем. В результате не учитываются ни те, ни другие, так что эти учебники сложно применять как в автоматическом (для работы ученика дома), так и в человеко-машинном варианте (в классе).

Из приведенного выше перечня особенностей ИИ и ЕИ становится очевидным, что они должны взаимно дополнять друг друга в процессе обучения, а не конкурировать. По мере накопления опыта применения ЕИ в ДО все большее число задач будет переходить в разряд рутинных и формализованных и передаваться для решения ИИ. Таким образом, структура трудоемкости преподавания для учителя ДО существенно меняется по сравнению с традиционным вариантом.

Все чаще люди сталкиваются с жизненными и профессиональными ситуациями, понять которые они могут с помощью компьютера в несколько иной форме, чем это делалось полвека назад. Например, программа Excel, которая у многих работает даже на домашнем компьютере, позволяет быстро и наглядно оценить варианты планирования домашнего бюджета на следующий месяц. В результате человек получает возможность играючи привести в порядок и сделать более логичной достаточно важную сферу своей жизни. То есть способы мышления, которые прежде применялись только в очень узких видах деятельности, становятся повседневной практикой, входят в привычку. Естественно предположить, что современный преподаватель по аналогии с решением такой жизненно важной для него задачи станет применять такой способ мышления и в своей профессиональной деятельности. Здесь работает психологический закон переноса.

Автоматизация обучения как направление разработок возникла несколько десятилетий назад параллельно с работами по созданию автоматизированных систем управления — АОС. В настоящее время термин «автоматизация» употребляется редко. Скорее всего, это связано с тем, что разработка АОС на базе существующих стандартных программных решений — дело техники. Более модным стал термин «электронный учебник». Такой сдвиг в терминологии является следствием фундаментального смещения акцентов с технологических проблем, которые в значительной степени решены, на проблемы педагогические. Сами же АОС, как технологическое средство, обычно называют «оболочками». «Оболочка» — неспецифический термин, обозначающий «пустую» программную систему, не имеющую специфического содержания которое предстоит создать самому пользователю. Если хотят подчеркнуть специфически педагогический аспект проблемы, говорят об оболочках курсов. Тем не менее имеет смысл знать основные принципы построения АОС, чтобы лучше ориентироваться в их применении.

Обычная схема функционирования АОС включает последовательность шагов, каждый из которых направлен на усвоение учащимися определенной порции учебного материала. Каждый шаг содержит три основных функциональных компонента: предъявление порции теоретической информации, подлежащей усвоению^- выполнение упражнений для осмысления и закрепления теории; оказание помощи учащемуся при выполнении упражнений.

Легко заметить, что такая схема обучения является прямым развитием идей программированного обучения и на первый взгляд несовместима с идеями гуманистической педагогики. Тем не менее стоит помнить, что К. Роджерс признавал полезными идеи программированного обучения и включал их в свою систему. Нужно только помнить, что эти идеи не исчерпывают систему и занимают в ней свое четко ограниченное место.

Порядок работы учащихся в условиях АОС определяется либо жестким сценарием, либо выбирается самим учащимся из набора типовых схем, либо соответствует определенному адаптивному алгоритму. В последнем случае говорят об интеллектуализации АОС, которая предполагает адаптацию к индивидуальным особенностям учащихся и выбор оптимальных параметров учебного материала — последовательности предъявления и объемов порций учебной информации, количества и типа упражнений, видов помощи и т.п.

Информационные технологии дистанционного обучения можно рассматривать как расширение возможностей, предоставляемых АОС, за счет интенсивного и существенного для процесса обучения применения:

• удаленного доступа к системе, как учащимися, так и преподавателями;
• средств диалога между самими учащимися и учащимися с преподавателями.

Учебный гипертекст должен рассматриваться как элемент сразу нескольких подсистем: педагогической (а в рамках этой подсистемы нужно отдельно рассматривать построение курса и его функционирование), программной системы сервера и Интернет в целом (если учебник размещен в сети Интернет) и(или) программной системы ученического компьютера.

В свою очередь, в применяемых для работы с гипертекстом программных средствах очевидным образом выделяются определенные подсистемы, каждая из которых порождает свой специфический тип особенностей и требований:

• система передачи данных по каналам связи, определяющая ограничения на скорость передачи элементов гипермедийных страниц;
• система разметки гипертекстовых страниц;
• программа просмотра этих страниц.

Перечень информационных технологий дистанционного обучения, рассматриваемых в данной книге:

• файлы с информацией в гипертекстовом формате;
• базы данных с удаленным доступом для хранения и поиска информации в гипертекстовом формате;
• гипертекстовые таблицы для представления информации, извлекаемой из базы данных, административному и преподавательскому персоналу;
• гипертекстовые формы для ввода информации, помещаемой в базы данных;
• электронная почта для рассылки информации, не хранимой в базе данных или не подлежащей выводу в виде гипертекстовых таблиц;
• любые средства организации диалога между участниками педагогического процесса, рассмотренные в разделе, посвященном организации дискуссий и работе в малых группах.

Развитие информатики в XX в. было связано с тем, что перед ней встали задачи, которые не только решить, но и осмыслить не мог никакой отдельно взятый человек. В результате возникло представление об информационных системах, поддерживающих решение таких задач. В такой информационной системе количество информации столь велико, что никакой отдельно взятый человек не мог осмыслить ее в целом. Одна из основных проблем и идей, лежащих в основе современных информационных систем, состояла в том, чтобы обеспечить каждому человеку, с ней работающему, свой «взгляд» на информацию, в который входит только та часть информации, которая нужна и понятна этому человеку. Таким образом, вся разработка современных информационных систем проходила в рамках, идейно близких личностно ориентированному подходу в педагогике. Гипертекст, на котором построен современный Интернет, — это один из способов реализации больших информационных систем. Фактически при пользовании гипертекстом сам человек в процессе чтения информации определяет границы своего «взгляда». В информационных системах, построенных на иных принципах, информация определяется заранее при создании системы, ограничивается заложенной базой данных и называется замкнутой, а не ограничивающая — открытой. Однако даже в открытой системе конструирование своего взгляда может потребовать от человека довольно хорошего владения языком системы. В этом смысле гипертекст позволяет строить открытые информационные системы с максимально дружественным к человеку способом их использования. Это называется «дружественный интерфейс», т.е. хорошо понятный человеку язык общения с системой.

Итак, при анализе соотношения личностно ориентированного подхода с информационными структурами мы постараемся не упускать из виду оба описанных выше способа рассмотрения мышления. Основу анализа информации составляет анализ текста, как ее наиболее широко распространенного представителя, обладающего к тому же наиболее развитым набором стандартных структур. Навигация — наиболее общее понятие, служащее для представления связи между информационными элементами, а соответственно, и для выделения «взглядов» на информацию.

Вопросы и задания к семинарским занятиям

1. В чем отличие технологий для организации дистанционного обучения от других технологий?
2. Какие основные технологии применяются для организации дистанционного обучения?
3. Поясните, как вы понимаете термин АОС?
4. Попробуйте самостоятельно сформулировать основные отличия ДО от других способов обучения.