Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Компьютерные технологии в науке и образовании
Сибирский В.К., Степанов В.Г.
|
[1] Оглавление [2] Введение [3] Глава 1. Аннотация [4] Введение [5] Глава 2. Раздел 1. Перестройка образования под воздействием ИКТ [6] Глава 3. Тема 2. Перестройка военного образования под воздействием развития ИКТ [7] Глава 4. Тема 3. Изменение образовательного процесса под влиянием информационных технологий и появление новых возможностей научных исследований, формирование экономики знаний [8] Глава 5. Тема 4. Информационные технологии и формирование новой образовательной среды под их воздействием, пример Москвы [9] Глава 6. Раздел 2. Информационные системы для образования и науки [10] Глава 7. Тема 7. Более тесная интеграция образования и науки, вследствие внедрения информационных технологий в оба этих направления [10.1] 7.2. Проблемно-ориентированная информационная среда «Информационный менеджмент» [11] Глава 8. Тема 8. Фундаментальные информационные технологии и их роль в образовании [12] Глава 9. Тема 9. Технологии прикладного искусственного интеллекта: сближение образования и науки [12.1] 9.1. Наука и образование — единый организм [12.2] 10.1. Средства интеграции ИОС с другими образовательными системами [13] Глава 11. Раздел 3. Информационные ресурсы для образования и науки [13.1] 12.1. Форма и содержание УМК в контексте новых ИКТ [13.2] 13.1. Сотрудничество с ведущими научными проектами [13.3] 13.2. Космический Эксперимент «Лира» [14] Глава 14. Тема 14. Электронные библиотеки – инструмент повышения качества образования [15] Глава 15. Тема 15. Преобразование образования и науки под влиянием ИКТ – ответ на вызовы глобализации [16] Глоссарий |
Электронный курс подготовлен коллективом Центра Дистанционных Образовательных Технологий Московского университета имени С.Ю.Витте на основе авторских материалов Сибирского В.К., Степанова В.Г..
Контрольные мероприятия (текущий, рубежный или итоговый контроль знаний) по курсу «Компьютерные технологии в науке и образовании» представлены в виде электронных тестов.
Справочно-сопроводительный аппарат издания дополнен именным и предметным указателями, выполненными в виде гипертекста, что позволяет свободно переходить из указателя на то место в тексте, где находится упоминание о персонах или объяснение термина. В тексте также проставлены ссылки на указатель. Указатель иллюстраций позволяет просматривать иллюстрации, минуя обращение к тексту.
В курсе рассматриваются основные вопросы применения современных информационно-коммуникационных технологий к решению важнейших проблем образования и научных исследований, включая и успешно решаемые в МУИВ, где работают оба автора, а также рассматривавшиеся в некоторых работах авторов:
Формирование целостной интегральной образовательной среды.
Реализация концепции непрерывного образования.
Информационное образовательное пространство системы открытого образования.
Имитационное моделирование в процессе обучения реальным бизнес-процессам.
Методология проектного менеджмента и риск менеджмента, реализуемые посредством соответствующих информационно-коммуникационных технологий.
Концепция дистанционного (электронного) образования и его специфика.
Электронные научно-образовательные библиотеки и их роль в образовании.
Электронные тезисы и диссертации.
Относительно обширное Введение отмечает важные связи между развитием ИКТ-ориентированных образования и науки с одной стороны и решением проблем модернизации российской экономики и общества в целом с другой. Также оно представляет собой своего рода краткий путеводитель по самой книге, который вместе с оглавлением позволяет легче ориентироваться в ее непростой структуре, быстрее и лучше понять суть рассматриваемых в ней основных вопросов.
Далее в курсе рассмотрены приложения интернет технологий в указанных выше сферах деятельности и представлены применения концепции мобильного офиса. Анализируются последствия постоянно расширяющегося внедрения информационно-коммуникационных технологий в образование и науку и тем самым изменение природы современного общества в целом под воздействием информационно-коммуникационных технологий.
Исследуются взаимосвязи между становлением инновационной экономики и распространением информационных технологий в образовании и науке, а тем самым и во всей экономике в целом. Рассматривается применение достижений прикладного искусственного интеллекта и искусственных самообучающихся систем к проблемам образования (создания обучающей среды), научных исследований и социально-экономических процессов.
Целью освоения дисциплины «Компьютерные технологии в науке и образовании» является формирование целостного представления об информационных технологиях и их роли и месте в современном обществе, изучение современных информационных технологий для решения практических задач.
Задачи освоения дисциплины:
- в процессе изучения дисциплины магистранты должны иметь представление об основных направлениях развития современных информационных технологий;
-приобретение магистрантами знаний и практических навыков в области, определяемой основной целью курса. В результате изучения курса магистранты должны свободно ориентироваться в различных видах информационных систем, знать их архитектуру, обладать практическими навыками использования;
- освоить основные способы анализа и обработки информации с применением современных информационных технологий.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
а) общекультурных:
б) профессиональных (ПК):
«Тот, кто почуял ветер перемен, должен строить не щит от ветра, а ветряную мельницу». (Надпись на древней китайской вазе)
За относительно небольшой исторический срок с момента появления компьютеров и компьютерных систем информационные и впоследствии информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) прошли весьма большой путь и были существенно усовершенствованы в процессе интенсивного развития. Это развитие характеризовалось несколькими этапами, на каждом из которых существенно изменялись основные направления применения информационных технологий и реализующих их информационных систем. Это было связано с одной стороны с технологическими усовершенствованиями, в особенности с усовершенствованием элементной базы компьютерных систем. А с другой стороны - с увеличением удельного веса новых задач: сначала это были проблемы обработки данных, а впоследствии стали и технологии работы со знаниями, поиска скрытых зависимостей и решения задач прогноза.
В ходе этого процесса развития и совершенствования информационные технологии приобретали все большее влияние на огромное большинство социально-экономических явлений и процессов. Недаром руководство страны включило ИКТ в число пяти приоритетных направлений модернизации российской экономики и, несмотря на демографическую ситуацию снижения общего числа учащихся, увеличило количество бюджетных мест на ИКТ-специальности. На специальном заседании Российского Союза ректоров 30 июня 2010 года министр образования и науки А.А. Фурсенко заверил ВУЗы, осуществляющие подготовку в сфере ИКТ, в таком количестве бюджетных мест на ИКТ-специальности сколько они смогут качественно подготовить.
В целом вектор развития применения информационных технологий и систем характеризовался направлением движения от научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок (НИОКР) к внедрению соответствующих технологий в промышленности, в сфере государственного управления и постепенно далее в банковской и в финансовой сферах в целом, в торговле. Наконец, поначалу очень аккуратно и не слишком интенсивно в образовании. Более подробно этот в основном «до-интернетовский» период развития ИКТ представлен в первой главе. Еще на этом этапе информационные технологии активно использовались в научных исследованиях, а с появлением и широким распространением Интернет применение ИТ и ИКТ в науке начало приобретать все большее значение и формировать новое качество современных научных технологий. Одновременно во многих странах интенсивное внедрение ИКТ в образование и науку способствовало сближению этих двух важнейших отраслей экономики. В свою очередь такое сближение привело к повышению уровня образования и выполняемых научных исследований.
Быстрое развитие всемирной глобальной сети Интернет и облегчение доступа к нему также всемерно способствовало распространению ИКТ и их применению в образовании. Все большее распространение получает электронное (e-learning), или дистанционное обучение, под которым во многих случаях понимают практически одно и то же. Как бы то ни было, ИКТ относительно быстро занимают важное место в области наиболее эффективных новых технологий образования. Более того, одновременно с организацией и контролем собственно учебного процесса ИКТ все более уверенно внедряются в управление учебными заведениями, особенно ВУЗ-ми, включая оценку качества обучения посредством всевозможных компьютерных тестов и прочих регламентирующих процедур. Вместе с тем наряду с довольно большим количеством конкретных материалов, посвященных ИКТ в образовании, явственно ощущается потребность в обобщении и некотором теоретическом осмыслении уже сделанных и только еще ведущихся разработок.
Особенно это справедливо в отношении такого сравнительно нового направления как электронное обучение. В дальнейшем мы еще подробно рассмотрим различные аспекты электронного обучения, более полно электронного образования. Поэтому пока ограничимся следующими важными соображениями. Электронное обучение (или e-Learning) уже давно зарекомендовало себя как чуть ли не самое мощное проявление информационных технологий в сфере образования. Однако обучение – это всего лишь небольшая составляющая такого сложного и многогранного процесса, как образование и, следовательно, не может быть его заменителем, в том числе, и в «онлайновом» мире.
В настоящее время в контексте применения информационных технологий в сфере образования прослеживается тенденция перехода от электронного обучения к электронному образованию. Что стоит за этим процессом? Да и вообще что это означает?
E-Learning-системы не являются сейчас чем-то необычным. Они уже «прижились» во многих вузах и активно используются в образовательном процессе. С появлением e-Learning сразу же стали очевидны его достоинства, среди которых:
С развитием и распространением Интернет технологий у дистанционного обучения появились новые возможности. В мире появилось огромное количество курсов дистанционного обучения и целые университеты дистанционного обучения. Сам русскоязычный термин «дистанционное обучение» как передающий значение англоязычного «e-Learning» стали всё чаще переводить как «электронное обучение», что характеризуется развитием Интернет и вообще электронных технологий в нашей стране (хотя отставание от Запада пока еще продолжает оставаться очевидным). Эти важные достоинства электронного обучения можно было бы продолжить, однако следует отметить и факторы, сдерживающие его развитие в России. Правда, в настоящее время ситуация постепенно улучшается, но это улучшение должно происходить значительно быстрее и характеризоваться радикальным изменением в направлении преодоления указанных ниже трудностей. Об этом еще будет более подробно сказано ниже.
Основные сдерживающие факторы, препятствующие развитию электронного образования в России таковы:
Если добавить даже к такому небольшому списку качество и цены услуг провайдеров Интернета в России, то широкомасштабная реализация идеи e-Learning’а не кажется столь уж простой и легкой. Следует отметить, правда, что все отмеченные негативные моменты постепенно преодолеваются, а некоторые и вовсе практически устранены.
О перспективах развития электронного обучения в России было сказано тоже немало. После первой волны максимальной популярности СДО в нашей стране стало постепенно приходить понимание того, что эти инновационные системы собой представляют и какова их роль в обучении и, если брать шире, в образовании. Такое осознание основывается на более глубоком осмыслении мирового опыта, накоплении собственного отечественного опыта применения технологий электронного образования в России, а также необходимости синтеза новых технологий с традиционными академическими формами образования. Очевидно, что с развитием Интернет технологий электронное обучение развивается и включает в себя всё новые и новые средства подачи материала и организации всего учебного процесса.
Было бы неправильно в данном вопросе ограничиваться лишь технической стороной вопроса. Потребности всеобщей компьютеризации общества и ориентации на новые технологии выводят электронное обучение на совершенно другой уровень. Сейчас не достаточно, как раньше, предоставить слушателю курса набор текстов, пусть и разбавленного видео и анимацией, с тем чтобы, прочитав всё это, обучаемый мог сказать самому себе: «Да, этот материал я теперь знаю». Еще менее это подходит (обеспечивает) учащемуся для реализации возможности применения своих знаний на практике.
Тем более что в настоящее время в «e-мире» наблюдается тенденция перехода от обучения к образованию. Образование – это более сложный процесс по сравнению с обучением. Образование требует от слушателя умения самостоятельно распоряжаться своими знаниями и формировать их, осуществлять поиск нужной ему информации, мыслить определённым образом, чтобы получить желаемый результат. Образование не сводится к изучению нескольких десятков страниц текста по одному предмету и выполнению ряда заданий, которые до тебя уже выполнялись другими людьми не один раз. Полноценное образование – это процесс творческого осмысления и переработки осваиваемых знаний, выстраивание собственной системы представлений о предмете, формирование активных навыков и умений, которые успешно применяются к решению реальных задач, нередко существенно отличающихся от учебных примеров.
При этом следует учесть, что первоначально e-Learning был создан в качестве практически полной альтернативы «оффлайновому» (без применения электронных методов, которых тогда не было вовсе, а просто общением посредством обычных почтовых отправлений) дистанционному обучению. Она (эта альтернатива) фактически должна была по мысли его создателей заменить это общение посредством обычных почтовых отправлений. Электронное же обучение фактически не является заменой традиционному. Здесь нередко идёт речь о повышении качества традиционного обучения путём снижения транзакционных издержек за счёт применения современных технологий. В этом смысле, таким образом, электронное обучение дополняет традиционное и расширяет его границы. Более того, постепенно совершенствование электронного обучения и его частных методологий преобразует сам характер традиционного образования, приводя к формированию принципиально нового по своей природе образования как синтеза современных дистанционных и традиционных методик обучения.
С другой стороны все большее распространение получает собственно дистанционное обучение. Оно предоставляет большие возможности по сравнению с классическим заочным образованием и одновременно обеспечивает доступ к современному знанию и современным технологиям образования огромному количеству людей, ранее просто отрезанных от малой части таких возможностей, например, в силу территориальной удаленности от ведущих образовательных центров. Широкое распространение дистанционного образования в России поможет существенно поднять уровень высшего образования и облегчить многим россиянам комфортное следование за основными тенденциями рынка труда. Как показывает опыт применения этой формы образования именно она существенно облегчает дообучение, переобучение, приобретение новой специальности, в том числе получение соответствующего образования после рождения ребенка, перенесенной болезни и иных осложняющих обучение семейных и прочих обстоятельств. В этом отношении полезно отметить среди ведущих не бюджетных отечественных ВУЗов удачный опыт развития СДО в МИЭМП, как и в других передовых центрах высшего образования.
В более общем контексте следует указать, что по инициативе Microsoft в своё время появилось понятие «Connected Learning Community» – «Объединённое учебное сообщество». Целесообразно несколько изменить это понятие, расширив его до «Объединённого образовательного сообщества». Под таким сообществом можно понимать всех участников процесса электронного образования. При этом естественно возникает проблема поддержки электронного образования.
Чем же характеризуется система поддержки электронного образования? Необходимо отметить две важных её особенности.
Во-первых, такая система должна быть максимально интерактивна для того чтобы предоставить обучаемым максимум возможностей для совершенствования своих знаний. Здесь в свою очередь можно выделить два момента:
1. Общение между преподавателем и обучаемым. Дело в том, что первоначально е-learning «отличался» практически полным его отсутствием. Всё так называемое общение сводилось к отправке студентом выполненных заданий и получению ответа от преподавателя с кратким комментарием. Реальное же общение должно происходить более часто и в режиме подробного диалога постоянно, причём, с одинаковой активностью в обе стороны. Кроме того, что еще более важно, это общение не должно быть закрытым для других участников процесса электронного образования (за исключением, конечно, личных вопросов). Открытость не только располагает людей друг к другу и делает их самих более ответственными за свои слова и ту информацию, которую они предоставляют, но и способствует лучшему усвоению знаний.
2. Общение между обучающимися тоже играет немаловажную роль в процессе приобретения знаний – это одинаково справедливо как в отношении классического образования посредством постоянного аудио- и визуального контакта учащихся и преподавателей, так и в отношении электронного образования. Общение между участниками «онлайнового» сообщества также должно происходить свободно, и не только в направлении «преподаватель – обучаемый», но и «обучаемый – обучаемый» (ведь двум студентам всегда есть, о чём рассказать друг другу). Также должна быть возможность коллективного общения в группе.
Второй важной особенностью систем поддержки образования является точная идентификация контекста. Эта важная функция напрямую вытекает из интерактивности с учётом разрыва во времени в ходе коммуникации. Два вида общения, рассмотренных выше, проходят частично устно, а частично в электронном виде. При этом временной промежуток, существующий между «оффлайновым» и «онлайновым» общением, имеет довольно существенное значение. Человеческая память просто не может удерживать всю поступающую информацию, и она со временем забывается. А для эффективного продолжения коммуникации и выполнения ею семантической роли забытая информация должна быть восстановлена. Возможность облегчить это восстановление и должна предоставлять система поддержки образования. Эффективность работы такой системы существенно повышается в условиях полной интеграции тьютора в нее и в систему дистанционного образования в целом. Для этого:
С учетом сделанного только что выше важного замечания о роли тьютора при разработке архитектуры системы и оснащении участников образовательного процесса инструментами управления информацией необходимо уже на этих этапах гарантировать легкость включения тьютора в эту инфраструктуру.
Таким образом, роль применения информационных технологий в электронном образовании заключается не только в организации пространства для получения знаний, но и в повышении эффективности общения между участниками сообщества. Нелишне подчеркнуть, что обе эти задачи неразрывно связаны. Помимо использования упомянутой выше информационной архитектуры это можно сделать также:
Возникает вопрос: существуют ли инструменты, позволяющие реализовать обозначенные требования? В начале 2004 года ряд университетов США объявил о начале совместного проекта, направленного на создание open-source-инструментов управления курсовыми материалами, обеспечения коллективной работы и поддержки онлайновых исследований для сообщества высших учебных заведений. Проект получил название Sakai. В настоящее время в нём участвуют более 90 университетов, колледжей и учебных заведений из многих стран мира.
Система Sakai предоставляет инструменты, как поддержки обучения, так и проведения собственных исследований, являясь максимально интерактивной. Это подтверждает отмеченную выше важную роль интеграции науки и образования на базе дистанционных технологий.
С учётом функциональности системы Sakai и открытого доступа к ней она может использоваться как средство поддержки электронного образования в излагаемой концепции. При этом, тем не менее, необходимо развитие и совершенствование этой системы посредством проведения дополнительных исследований:
Существенным вопросом, характерным для нашей страны, остаётся проблема технической оснащённости всех участников сообщества для возможности их взаимодействия. Помимо этого достаточно серьезной проблемой является и сама организация эффективного взаимодействия участников образовательного сообщества, без которого оно не может стать таковым.
С учетом всего выше перечисленного настоящая монография представляет собой одну из первых попыток осмысления и некоторого подведения итогов, уже проделанной и весьма разнообразной полезной и интересной работы многих ученых и практиков сферы образования и науки. Имеются в виду комплексные сопоставления различных аспектов применения ИКТ в образовании, процессов формирования новых образовательных технологий и подведение некоторых промежуточных итогов развития в данном направлении. Авторы и сами обладают определенным опытом соответствующей работы и представляют ВУЗ (МИЭМП), в котором весьма интенсивно и успешно применяются ИКТ, причем работа в этом направлении отнюдь не ослабевает. Наряду с этим хорошо известно широкое применение ИКТ в науке и интеграция науки и высшего образования во многом очень существенно зависит от распространения ИКТ в образовании.
Известно, что студенты, которые уже в процессе обучения привыкают к использованию ИКТ, намного легче втягиваются в исследовательский процесс и активнее и глубже осваивают современные методы научных исследований. В целом, образно говоря, ИКТ выступают в роли своего рода «клея» связующего процессы обучения и исследования. Даже те студенты, которые впоследствии после окончания учебы в ВУЗе не занимаются непосредственно наукой, а идут в промышленность и торговлю, во многом выигрывают и оказываются более подготовленными к практической работе, нежели те, кто меньше сталкивался в процессе обучения с ИКТ.
Необходимо иметь в виду, что попытки преобразования российской экономики из преимущественно сырьевой в модернизированную инновационную сталкиваются с множеством серьезных проблем. Не пытаясь охватить их полностью, отметим наиболее существенные и одновременно с этим связанные с недостаточным внедрением в образование и науку ИКТ. Так известно, что в стране приобретено и установлено, немалое количество готовых к эксплуатации супер-ЭВМ (особенно, при том, что недавно их имелось намного меньше). Однако этот количественный рост пока не привел к соответствующему изменению в качественном отношении. Мощнейшие компьютерные системы не загружены в должной степени полноценными масштабными задачами из сферы фундаментальных научных исследований или прикладных задач, имеющих большое коммерческое значение. Этот факт квалифицируется экспертом (директор по развитию бизнеса IBM EAST EUROPE/ASIA, Олег Бяхов) как дефицит компетенций. Многие корпорации не умеют ставить соответствующие задачи (а нередко и более простые). С другой стороны университеты и научно-исследовательские институты эти задачи не в состоянии решать. Нетрудно видеть, что в основе подобных проблем лежат недостатки в подготовке специалистов еще в процессе получения ими высшего образования. Это начинается с неумения ставить столь непростые задачи и простирается далее на этапы подготовки задачи к решению и самого решения. На всех этих этапах применение ИКТ имеет решающее значение для успешной отработки соответствующих модулей (субпроблем).
По существу речь идет о приобретении навыков проектирования новой окружающей среды для всех центров кристаллизации не только новых технологий, но и нового мышления, новой экономики.
В этом плане весьма важно иметь в виду, что в условиях финансового кризиса многие правительства сократили бюджетные ассигнования на науку в 2011 году. Например, Великобритания на 10%, Испания почти на 8%. В то же время бизнес сектор НИОКР (RD) традиционно привык получать из финансируемых государством исследовательских центров и университетов подпитку в виде разработок (по крайней мере, в начальной стадии) из сферы фундаментальных исследований. Предвидимое уже в настоящее время возникновение дефицита подпитки этого бизнес сектора разработками в сфере фундаментальных исследований может быть парировано различными способами. И в этом плане многое может принадлежать ИКТ в деле полного решения или в ослабления остроты указанной проблемы. Так увеличение доли отечественного бизнеса, науки, образования в «глобальном инновационном пироге тех стран, которые наращивают национальные научные бюджеты (США, Франция, Германия, Сингапур, Швеция)» невозможно реализовать без расширения применения ИКТ в образовании и в науке. Особое место в этом отношении занимает Китай, который от простого копирования передовых технологий начинает формировать собственные центры разработки высоких технологий, конкурентоспособных с лучшими мировыми достижениями. Несмотря на чрезвычайную сложность работы с этой страной и специфику крайне закрытой инфраструктуры Китая, пока еще сохраняются заложенные в советском прошлом возможности эффективного взаимодействия с китайской стороной. Впрочем, без существенного повышения качества ИКТ и уровня их применения, Россия вряд ли будет представлять для Китая заметный интерес, особенно в сферах образования и науки. С другой стороны интерес к получению образования в России со стороны китайцев снижается недостаточным знанием ими русского языка. Этот большой сектор рынка образовательных услуг вполне может быть освоен ВУЗами России с применением ИКТ, в том числе для подготовки будущих студентов к получению должного уровня владения русским языком.
Ни федеральный, ни региональный бюджеты на образование в последние кризисные годы, не уменьшились. Они даже увеличиваются. В 2009 году консолидированный бюджет составлял 1 триллион 778 миллиардов рублей. В 2010 году - 1 триллион 889 миллиардов рублей. Бюджет, планируемый на 2011 год, составит 2 триллиона 1 миллиард рублей. Приоритетами бюджетного финансирования, согласно бюджетному посланию президента РФ Д.А.Медведева , в ближайшие годы станет образование и НИОКР, поддержка ИКТ. В рамках направления модернизации российской экономики должна быть реализована федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2011 годы.
Другим важным примером может служить начинающееся возрождение отечественной космической отрасли. После продолжительного периода упадка и фактически полного пренебрежения этой важнейшей сферой наукоемких технологий, руководство страны начинает поворачиваться лицом к космосу. Многие выдающиеся ученые и специалисты-практики, наиболее квалифицированные кадры либо уже ушли из отрасли по достижении ими весьма солидного возраста или крайне близки к этому рубежу. Приток новых квалифицированных специалистов невозможен без предпринимаемых Роскосмосом усилий по налаживанию взаимодействия ведущих отечественных ВУЗов, готовящих кадры для отрасли, с самими предприятиями космической отрасли. И в решении этой задачи трудно переоценить значение ИКТ, использование которых способно существенно повысить скорость и качество подготовки специалистов и способность их адаптации к особым требованиям космической индустрии. Одновременно повышается конкурентоспособность отечественной космонавтики и способность ее эффективной интеграции в мировое космическое сообщество. Ведь именно космонавтика – одна из немногих высокотехнологичных областей, где Россия пока еще продолжает сохранять лидирующие позиции.
Особо отметим, что возрастание темпов информатизации мирового сообщества привело к созданию нового сектора экономики – сектора ИКТ и телекоммуникаций, а в нем сектора ИКТ, обслуживающих образовательные услуги. Этот сектор является предметом ожесточенной конкуренции: цель этой конкурентной борьбы захват доминирующих позиций в нем и получение, таким образом, превосходства над конкурентами не только в данном секторе экономике, но и в экономике в целом. Более того, получение существенных преимуществ в области информационных технологий означает максимально эффективное использование интеллектуального капитала. Тем самым достигается качественное улучшение управления государством, повышение его обороноспособности и способность заблаговременно предвидеть замаскированные угрозы национальной безопасности. В условиях возрастающего удельного веса экономики знаний образование, основывающееся на современных ИКТ и активно использующее их преимущества, обеспечивает существенное конкурентное преимущество не только отдельным личностям или группам лиц, но и всему обществу в целом, которое эффективно продвигает и использует этот важнейший инструмент опережающего развития! Одновременно с этим он и инструмент своевременного обнаружения скрытых угроз, который позволяет наиболее эффективно и с минимальной затратой ресурсов парировать такие угрозы и вносить необходимые изменения в стратегию государства, фирмы или просто семьи, не только предотвращая выявленные опасности, но и устраняя возможное появление таких или подобных угроз в будущем.
Основной продукт данного сектора экономики – информация совершенно уникален, поскольку в отличие от всех прочих ресурсов допускает многократное использование различными пользователями. Также и вычислительные сети и глобальные телекоммуникации, связывая различные источники информации не просто многократно используются, но и усиленно развиваются и совершенствуются. Поэтому в геополитической конкуренции развитых стран и сообществ, конкурирующих с ними, развернулось острое соперничество за глобальный информационный ресурс и его использование в своих интересах. Информация, связанная с образованием и соответствующие информационные образовательные технологии играют далеко не последнюю роль в этом процессе глобальной конкуренции и противоборства. Примером чего является выдавливание русского языка и интереса к нему и в результате резкое уменьшение еще недавно весьма обширного за рубежом сектора русского языка и русской культуры в целом.
Многие политологи считают, что в ближайшем будущем статус великой державы будет определяться способностью к лидерству в информационных технологиях и использованию их в повседневном влиянии на жизнь сотен миллионов людей во всем мире. Очевидно, что применение ИКТ в образовании занимает в этом далеко не последнее место. Становится общепризнанным, что по эффективности информация как орудие противоборства сопоставима по последствиям ее возможного применения с традиционными средствами массового поражения. Отметим в этой связи усиленное внимание, проявляемое в последнее время в США к проблеме безопасности национальных коммуникаций гражданского и военного назначения, в частности, создание совсем недавно специального киберкомандования, включившего в себя и Агентство национальной безопасности (АНБ)
Комплексная природа информационных технологий включает в себя не только и даже не столько технические средства и системы, сколько человека и человеческий фактор. Поэтому в первую очередь в перечне угроз информационной безопасности выходит именно воздействие на индивидуальное, групповое и общественное сознание. А только затем технические средства сбора, обработки, хранения и передачи информации. В соответствии с американскими концепциями информационная война или противоборство выросло из противоборства в электромагнитном спектре. Но в последнее время иностранные концепции информационного противоборства выдвигают на первое место в сфере информационного воздействия человека, принимающего решения.
Вместе с тем важное значение ИКТ имеет не только как инструмент влияния на некоторых отдельных персон, подготавливающих решения или их принимающих, которые будут, вероятно, приняты. Не меньшее внимание уделяется соответствующему освещению в СМИ событий, происходящих в регионах, которые относятся к представляющим национальные интересы великих держав и иных государств, а также разжигание в них конфликтов малой интенсивности на этнической и конфессиональной почве. Информационные технологии используются также для установления контроля над экономической ситуацией и формирования ложного общественного мнения. Очевидно, что точная формулировка основных понятий и учет основных тенденций, отраженных в соответствующих программах, крайне важен при формировании Доктрины информационной безопасности.
Далее следует особо выделить специальные средства воздействия на индивидуальное, групповое и общественное сознание и снижение потенциала нации с их помощью, что осложняет подготовку квалифицированных кадров для внедрения и использования в будущем новейших технологий. Центральным моментом в системе этих средств являются сетевые технологии и их интенсивное внедрение в инфраструктуру соответствующих обществ. В самом общем виде подобные технологии представляют своеобразные троянские программы и вирусы, которые с огромной скоростью распространяются, внедряясь в сознание и подчиняя себе не только элементы поведения людей, но и влияя на их представления и формируя принципы поведения, подчиненного навязанным извне идеям и интересам. Эти основные инструменты информационной войны применяются также в сочетании с техникой зомбирования, которая еще более усиливает их эффективность.
В связи с этим необходима система мониторинга информационной безопасности для сбора, накопления и анализа нужных статистических данных для управления информационной безопасностью. При этом большая часть информационных атак не несет, как правило, прямой непосредственной смысловой нагрузки, т.е. не является реальным нападением. Вместо этого подобные выпады носят скорее разведывательный характер. Они делаются для того, чтобы изучить реакцию на них противника, а значит прояснить и уточнить его модель поведения, облегчить решение задачи прогнозирования поведения противника в дальнейшем.
Важно также иметь сформированную систему страхования информационных рисков для физических и юридических лиц, поскольку страхование является неотъемлемым элементом развитых экономических отношений и в свою очередь стимулирует дальнейшее их совершенствование и повышает их эффективность. Страховая деятельность достаточно эффективно развивается в нашей стране и, будучи немыслима без применения ИКТ, в свою очередь послужила достаточно мощным стимулом для дальнейшего развития этих технологий и их внедрения в эту сферу и в процессы обучения. Подготовка кадров страховой сферы требует активного внедрения статистических методов и их реализации на базе ИКТ.
Возвращаясь к системам и средствам эффективного анализа и принятия решений на уровне руководства государства можно с учетом имеющегося зарубежного (прежде всего американского опыта) отметить следующее. В соответствии с доктриной «непрямых действий» непосредственная военно-политическая конкуренция все более уступает место последовательно наращиваемым усилиям сетевого типа. Соответственно в высших структурах управления имеется аналитико-прогнозный центр (Центр слежения за обстановкой) с помощью которого на межведомственном уровне обеспечиваются интеграция, координация и дополнение информационных результатов деятельности различных ведомств и учреждений в интересах вскрытия и оценки угроз национальной безопасности. Наряду с этим обеспечивается подготовка решений по предотвращению угроз и укреплению национальных интересов страны. Все выше сказанное не может быть реализовано без современного эффективно поставленного и используемого образования с применением ИКТ. Ни гражданские специалисты, ни сотрудники оборонных и специальных ведомств, ни сами рядовые и офицеры Вооруженных сил не смогут эффективно использовать современные системы и технологии (особенно управления), если не будут подготовлены к работе с современными ИКТ еще в процессе получения ими образования.
После событий 11 сентября в США осуществляется развертывание принципиально нового комплекса слежения за полной совокупностью внешних и внутренних угроз и их взаимозависимостью. По результатам оценок ситуаций и возможностей различных ведомств в Центре слежения за обстановкой прорабатывается и передается в Совет национальной безопасности США комплексный план деятельности США по управлению ходом кризисов и конфликтов. Далее Центр отслеживает ситуацию и осуществляет контроль за ходом реализации утвержденных управленческих решений. При необходимости Совет национальной безопасности США вносит коррективы в управление.
У нас в России в обобщение опыта США и других стран, органы управления государства тоже следует оснастить современными информационно-сетевыми технологиями, обеспечивающими оперативную связь органов управления с различными источниками информации, сканирование информационных потоков от разных источников, оперативный отбор значимых сведений, многомерную классификацию и ранжирование отбираемых сведений, оперативное подключение к работе инструментов анализа данных и т.п. Разумеется, прежде всего по инициативе первых лиц государства, в России тоже предпринимаются определенные усилия в этих направлениях, но до настоящего времени (за весьма редкими исключениями) подобная работа ведется недостаточно интенсивно и ее безусловно следует существенно активизировать и расширить.
Возвращаясь собственно к образованию, следует сказать, что при современном развитии образования в России одно из ведущих мест занимают информационные технологии и динамичный процесс дистанционного обучения. При этом, несмотря на бурный рост современных инновационных технологий образования, нередко за кадром остается рассмотрение и учет важных аспектов когнитивных процессов и психологических проблем общения и различных аспектов этой универсальной категории, оказывающих существенное влияние на эффективность образования. Поэтому в дальнейшем определенное внимание будет уделено и кратко упоминаемым непосредственно ниже проблемам. Вряд ли целесообразно рассматривать применение ИКТ в образовании без хотя бы краткого освещения этих когнитивных процессов и психологии межличностного общения.
Так в центре внимания всех аспектов общения (в том числе и общения учебного), находится проблема человека. Рассмотрением феноменов общения только с инструментальной стороны, как правило, нивелируется духовная сущность участников общения, а общение упрощается, трактуясь как информационно-коммуникативная деятельность. Проблема человека отодвигается на второй план или решается в рамках манипуляторского подхода. А целостность человека как личности имеет решающее значение при рассмотрении обучения, общения как инструмента обучения и соответственно эффективности образования. Поэтому очень важно, чтобы при неизбежном аналитическом делении общения в научных или учебных целях на различные компоненты в них не терялся человек, духовное и активное начало, преобразующий в общении себя и других субъект. Только в результате такой духовной активности субъектов общение содержательно становится сложнейшей деятельностью партнеров.
В рамках коммуникационного аспекта общения взаимодействие партнеров концентрируется вокруг проблемы контакта, которую нельзя сводить только к умениям, навыкам коммуникативного поведения и применения средств общения. Очевидно, что ИКТ вносят существенные особенности в проблему контакта. Главный показатель успеха межличностных контактов (что важно в процессе контактов учителя и ученика) заключается в восприятии партнерами друг друга и более того в довольно тонких особенностях этого восприятия.
Особое значение при этом имеет обратная связь, которая, являясь процессом ответных действий, направленных друг на друга, служит поддержанию межсубъектных контактов. Однако наличием обратной связи не всегда определяется прочность и психологическая глубина общения. Например, в фактическом общении обратная связь очень часто является внешней и демонстрационной, партнер, не вникая в содержание беседы, поддакивает своему собеседнику и демонстрирует процесс слушания, оставаясь психологически безучастным к теме разговора. Фактически это имитация обратной связи, которая может вводить в заблуждение. В этом случае диагностируется отсутствие или спад интереса к собеседнику, его проблемам, психологическая разобщенность субъектов общения. Следовательно, такого рода контакты не являются стабильными, а их качество и целесообразность вызывают большие сомнения.
В контексте информационного аспекта общения круг психологических проблем, связанных с передачей и восприятием сообщений, существенно расширяется. Информационные потоки в каналах коммуникации являются определяющими характеристиками человеческого общения в частности и общественного прогресса в целом. В информации содержатся результаты познания людьми окружающей их среды и общечеловеческий опыт, в котором соединены индивидуальные достижения всех времен и народов в обобщенной форме.
Информация – это гносеология и онтология, представленные в общечеловеческом наследии, которое с помощью средств коммуникации передается от поколения к поколению, создавая для каждого из них новые условия жизни и развития. Информационные функции общения осуществляются посредством особых механизмов наследования методов адаптивного поведения человека и передачи из поколения в поколение социального (видового) опыта.
В связи с этим социальный статус обладающего знаниями человека во всем мире неуклонно повышается, так как информация сейчас становиться наибольшей ценностью в любой сфере человеческой деятельности. В России это не нашло пока должного отражения в общественном сознании, а практика государственного управления и построения иерархии основных ценностных ориентиров продолжает оставаться заключенной в жесткие рамки закрытой общественной системы, присущей советскому строю. Хуже того, даже многие факторы, способствовавшие тяге к знаниям и получению образования в СССР, утрачены, а новые, способные их заменить, не созданы. И здесь дистанционное образование и распространение электронных технологий обучения могут облегчить решение указанных проблем.
В каналах связи информация кодируется в виде знаков (слов, сообщений, жестов, музыки), за которыми закреплены определенные значения. Системы знаков образуют естественные и условные языки, с помощью которых совершается процесс общения. Информационные возможности человека значительно расширяются посредством владения разными языками. Число всевозможных языков ограниченно только практическими потребностями и техническими параметрами. Исходя из целей сообщения, различают осведомительную, регуляторную и эмоциональную информацию.
Успешное решение проблемы соотношения языковых средств со смыслом сообщения является основой высокой эффективности информационных систем общения. Данная проблема выражается в различном уровне взаимопонимания партнеров, осложненном также личностным взаимным приятием/неприятием корреспондентов и реципиентов. В информационном аспекте общения выделяются два способа психологического взаимодействия партнеров. При этом семантический аспект взаимодействия включается в более общий, содержащий восприятие и понимание личности партнера, также и аспект взаимного познания партнерами. Более подробно речь идет о следующем.
Один из двух отмеченных аспектов связан с восприятием и пониманием смысла сообщения, другой – с восприятием и пониманием личности партнера. Эти процессы находятся в сложных взаимоотношениях. C большим доверием, как известно, воспринимается сообщение, передаваемое корреспондентом с более привлекательным внешним обликом, более высоким профессиональным и возрастным статусом, а не человеком с идентичными социально-психологическими характеристиками.
Кроме того, нельзя обойти вниманием и другой аспект общения. Ввиду межличностного характера общения партнеры сталкиваются с проблемой взаимопознания, в результате чего активизируются их когнитивные функции.
Таким образом, создавая в процессе общения непосредственный образ партнера, субъект познает человека вообще и самого себя (другими словами обучается). Этот аспект обучения и в особенности в контексте электронного образования крайне мало исследован и требует значительно большего внимания исследователей и специалистов. Совершенно необходимо учитывать, что учащийся, совершая эти круги взаимопознания, уточняет знания о самом себе и о занимаемом им в обществе месте. Поэтому и необходимо при использовании информационных технологий в образовании не забывать о личностных особенностях участников обучения и разных аспектах человеческого общения. В процессе дистанционного обучения непосредственное (прямое) общение учащихся друг с другом и с преподавателем (тьютором) практически отсутствует. Эту специфику необходимо тщательно исследовать, адаптировать к ней процесс обучения и разработать технологии, парирующие эту проблему.
В завершение нашего «путеводителя» по данному курсу имеет смысл с целью несколько сбалансировать гуманитарный акцент этого введения отметить такой несколько формализованный и отнюдь не единственный, но весьма интересный статистический инструмент измерения удельного веса различных научных работ как Индекс цитирования. Российский индекс научного цитирования (РИНЦ).
Одним из ключевых показателей, широко использующимся во всём мире для оценки работы исследователей и научных коллективов, является индекс цитирования. Оценить влияние ученого или организации на мировую науку, определить качество проведенных научных исследований дают возможность статистические данные указателей Science Citation Index (SCI) и Journal Citation Reports (JCR), выпускаемые Institute for Scientific Information (ISI) Филадельфия, США. Индекс цитирования SCI (или его интернет-версия Web of Sciences - WOS) содержит библиографические описания всех статей из обрабатываемых научных журналов и отражает в основном публикации по фундаментальным разделам науки в ведущих международных и национальных журналах.
JCR - указатель цитируемости журналов определяет информационную значимость научных журналов. На сегодняшний день признано, что импакт-фактор журнала один из формальных критериев, по которому можно сопоставлять уровень научных исследований в близких областях знаний. При присуждении грантов, выдвижении на научные премии (включая Нобелевскую) эксперты непременно обращают внимание на наличие у соискателя публикаций в журналах, охватываемых JCR.
Импакт-фактор журнала это дробь, знаменатель которой равен числу статей, которые опубликовал этот журнал в течение заданного периода (обычно это период в два года), а числитель - число ссылок (сделанных за этот же период в различных источниках) на указанные выше статьи. Значения импакт-фактора, вычисленные таким образом на основании данных за некоторый период, издатели JCR относят, как правило, к году, непосредственно следующему за этим периодом. Например, если импакт-фактор рассчитывался по данным за период 2002-2003 гг., в JCR об этом будет говориться как об импакт-факторе 2004 года.
Использование импакт-фактора в качестве критерия для оценки журнала основывается на том естественном предположении, что журнал, публикующий значительное число статей, на которые активно ссылаются другие ученые, заслуживает особого внимания. При этом подразумевается, что чем выше значение импакт-фактора, тем выше научная ценность, авторитетность журнала.
Для отбора научной периодики в ISI разработана довольно сложная методика, учитывающая большое количество качественных и количественных факторов и их взаимосвязи. В комплекте JCR за 2000 год содержатся сведения об импакт-факторах 5684 научных журналов, из них российских только 99 журналов! Это журналы, в основном издаваемые на английском языке или имеющие английскую версию, тогда как американских, например, около 1500, т.е. почти 40% от общего числа индексируемых журналов. В то же время только список российских рецензируемых журналов, рекомендованных ВАК, составляет более 1000 наименований, а общее число научных журналов, издаваемых в России, по крайней мере, в несколько раз больше.
Относительно небольшой процент российских журналов, представленных в SCI, объясняется не только уровнем этих журналов или общим уровнем развития науки в России, но и целым рядом других объективных и субъективных причин, среди которых можно упомянуть следующие:
Языковый барьер - ISI в основном ориентируется на англоязычные журналы или, по крайней мере, журналы, предоставляющие библиографию и аннотации статей на английском языке.
На отбор журналов влияет также и качество самих журналов, их соответствие мировым стандартам: регулярность выхода, наличие пристатейной библиографии, срок от подачи статьи до ее публикации.
Цитируемость также зависит от наличия и доступности полнотекстовых электронных версий журналов.
Существуют целые направления науки, которые развиваются относительно локализовано и в определенной степени замкнуты в рамках страны или региона. Особенно это ярко проявляется в некоторых областях общественных и гуманитарных наук. Таким образом, для объективной оценки научной деятельности необходимо было создать систему, позволяющую учитывать все эти потоки публикаций и определяющую суммарный индекс цитирования российских авторов и организаций по публикациям как в ведущих российских, так и зарубежных научных журналах.
При этом для анализа публикаций российских ученых в зарубежных и переводных российских журналах можно использовать данные SCI, а для основной массы российских журналов такую информацию можно получить, только создав аналогичный механизм индексирования научных статей и пристатейной библиографии в России - российский индекс научного цитирования. В настоящее время Федеральное агентство по науке и инновациям Министерства образования и науки РФ и Научная электронная библиотека eLIBRARY.RU приступили к реализации проекта «Разработка системы статистического анализа российской науки на основе данных российского индекса научного цитирования (РИНЦ)». Поскольку многие российские ученые не уделяют должного внимания размещению своих работ в иностранных журналах, это также снижает соответствующие показатели. В этой связи наши ученые предлагают не ограничиваться зарубежными рейтингами, а заняться созданием собственных отечественных рейтингов, которые естественно пользовались бы заслуженным признанием в международном научном сообществе и соответственно разумно корректировали бы признанные мировые рейтинги в сторону более адекватной оценки отечественных достижений. Эти идеи уже начинают реализовываться, что, безусловно, повысит значимость рейтингов и опирающихся на них технологий оценивания научных достижений.
РИНЦ – это многофункциональная информационная система, в которой обрабатывается библиографическая информация, аннотации и пристатейные списки цитирования из российских научных журналов. Поисковые и информационные сервисы базы данных эффективно реализуют различные виды поиска информации, анализируют и рассчитывают индексы цитирования отдельных авторов, научных коллективов и организаций, тематических направлений, импакт-факторы журналов. Авторам предоставлена возможность самостоятельно вводить и корректировать информацию о том, что, где и когда они опубликовали, используя для этой цели интерфейс Единого реестра научных публикаций.
Используя систему управления ссылками, возможно без труда выходить не только на полные тексты статей, которые обрабатываются в самом РИНЦ, но и на статьи, которые цитировались в этих публикациях.
В самом конце этого довольно обширного введения необходимо отметить, что за последние несколько лет во всем мире и у нас в России тоже влияние ИКТ на образование существенно возросло. Оно по существу привело к формированию новой образовательной среды, новых методов получения образования и в особенности к расширению перспектив формирования нового для России сектора экономики, связанного с получением качественного российского образования, востребованного за рубежом. Многие иностранные граждане охотно стали бы получать образование в российской высшей школе, качество которого по многим специальностям достаточно высокое. Этому препятствуют недостаточная известность наших ВУЗов, нередко незаслуженно низкий рейтинг и незнание иностранцами русского языка в должной мере (языковой барьер). ИКТ вполне способны стать эффективным инструментом полного или частичного решения указанных проблем. Это тем более важно, что данный сектор экономики у нас не развит, а вполне мог бы приносить большую пользу государственному бюджету и самой сфере образования. Проблема дефицита кадров для данного сектора встала в полный рост в 2006—2007 гг. Во-первых, высшая школа готовила для ИКТ намного меньше кадров, чем это было нужно для развития индустрии и для обслуживания всей остальной экономики. А во-вторых, качество выпускников постоянно снижалось. Это связано с общей болезнью средней и высшей школы.
В этом разделе будут рассмотрены изменения в образовании на основе ИКТ.
Первые компьютерные системы представляли собой громадные электронные комплексы на вакуумных электронных лампах укомплектованных в массивные блоки и модули (шкафы), размещенные в просторных помещениях большой площади. Функционирование их обеспечивалось специально обученными инженерами, техниками и программистами и являлось сложной научно-технической задачей. Понятно, что такое дорогостоящее и сложное оборудование могло использоваться только правительственными органами и особо важными научно-исследовательскими организациями. Ни о каком сколько-нибудь широком распространении таких систем и соответствующих реализованных с их помощью ИКТ говорить не приходилось. Далее внедрение полупроводниковой элементной базы в конструкции компьютерных систем (поначалу дискретной полупроводниковой электроники) способствовало уменьшению объемов этих систем и снижению их энергопотребления. Начиналась эра мини-ЭВМ, которые быстро совершенствовались, особенно по мере перехода к интегральным схемам в качестве элементной базы компьютеров. Мини-ЭВМ и так называемые супер мини-ЭВМ приближались по своим возможностям к характеристикам больших ЭВМ (мэйн-фреймов). Уже на этом этапе развития ИКТ они стали значительно шире применяться в самых различных областях человеческой деятельности.
Дальнейшее развитие и распространение ИКТ получили, когда были созданы и стали применяться большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС). С одной стороны распространились и стали довольно совершенными ПК, а с другой – центральные процессоры, видеокарты, устройства памяти достигли такой производительности, что это позволило создавать качественно новые информационные системы (ИС) довольно умеренной стоимости. Объединение ПК и серверов в локальные сети еще более способствовало широкому повсеместному распространению ИКТ, включая и применение их в образовании. Несмотря на то, что и до этого имели место отдельные эпизоды применения ИКТ в сфере образования, именно с появлением и широким распространением ПК и ЛВС использование ИКТ начало приобретать массовый характер и стало возможно формирование новых технологий обучения, основанных на современных ИКТ. Одновременно с этим ИКТ весьма интенсивно внедрялись в производство, коммерцию, финансы и банковское дело, маркетинг и менеджмент.
С появлением и развитием всемирной паутины (WWW) наступила эпоха цепной реакции распространения Интернет. Совершенствование волоконно-оптических каналов связи и развитие спутниковых систем связи привело к облегчению доступа к Интернет и сделало доступ к нему практически повсеместным. Бесспорно, развитие интернет-технологий и их распространение невозможно переоценить как в плане распространения ИКТ в целом, так и в углубленном использовании их в образовании. С одной стороны студенты ВУЗов получили доступ к мировым информационным ресурсам. С другой стороны ВУЗы и обучение в них стали доступны жителям почти любых территорий посредством технологии дистанционного обучения (ДО) или e-learning. Несмотря на то, что в отдельных случаях под этими двумя терминами понимают несколько различные технологии, как правило, в целом имеется общее и довольно большое ядро. Так что расхождения или носят частный и малосущественный характер или отсутствуют вовсе.
В то же время, необходимо отметить, что расширение применения информационных технологий в образовании привело к довольно быстрому переходу от использования простейших форм информационных технологий в образовании до эффективного внедрения достаточно развитых и совершенных методов, включающих сложно-структурированные базы данных и базы знаний, поисковые системы, генераторы отчетов, пакеты поиска оптимальных решений, средства построения проектов, программы анализа данных и др.
Вместе с тем отчетливо просматривается необходимость определенного упорядочения в этом многообразии средств и технологий различного уровня сложности с позиций разработчиков современных «обучающих» и тестирующих компьютерных систем с одной стороны и с позиций преподавателей и учащихся с другой стороны. Последний аспект, да еще и в контексте когнитивных технологий в целом, требует особого внимания.
В самом деле, в начале эры применения информационных технологий в обучении в основном использовались возможности текстовых и отчасти графических редакторов, да еще в незначительной степени – электронных таблиц. В настоящее время в одних учебных заведениях пытаются, а в других уже успешно применяют самые различные информационные технологии, включая уже отмеченные выше. Это касается не только одного лишь учебного процесса, но и разработки новых электронных учебных («обучающих») систем, а также систем и средств тестирования знаний и их качества.
Важной проблемой при этом является реализация обратной связи электронных обучающих систем и результатов их работы с дальнейшими действиями преподавателя, реализация методов оценки самих результатов обучения и тестирования. Иными словами создание замкнутого контура в системе «преподаватель – учащийся», в современном учебном процессе, который должен характеризоваться интенсивным обязательным применением информационных технологий и глобальной сети Internet.
По существу полноценный образовательный процесс обязательно должен реализовывать самонастраивающуюся систему, поскольку только в этом случае удается осуществить эффективное обучение с качественно усвоенными знаниями и сформированными твердыми навыками применения этих знаний. Именно при выполнении этого условия развивается адаптивный процесс обучения с высокой степенью вовлечения самого учащегося в этот процесс, пробуждением и развитием у него существенного интереса к результатам обучения и к самому процессу. Без этого никакие усилия не приведут ни к качественным знаниям, ни к твердым, основанным на глубоком понимании навыкам.
Более того, необходимы серьезные исследования по эргономичности (эргономике) электронного обучения и психофизиологии E-learning. К сожалению, нередко внедрение электронных технологий обучения приводит вовсе не к повышению эффективности образования, а всего лишь к довольно примитивному и поверхностному знакомству с самими электронными технологиями. Попытки использования Internet-технологий в обучении натыкаются на стремление учащихся вместо этого развлекаться на различных сайтах и осваивать новые игры. Действительно, имеется весьма сильный соблазн Сети с ее многообразием информации и свободным доступом к этой информации, и проблема противостояния этому соблазну в пользу активного обучения с применением электронных технологий далеко не решена даже в малой степени.
С другой стороны применение технологий дистанционного образования весьма остро ставит вопрос о контроле над выполнением учащимся заданий, об эффективности оценивания его знаний и навыков, в конечном счете, о том, как не свести дистанционное образование просто к слегка улучшенному самообразованию. Ведь и сами преподаватели во многом еще недостаточно готовы к электронным технологиям обучения, нередко им самим необходима помощь в освоении таких технологий и их эффективном использовании.
В целом, видимо, неизбежен переход к целостной системе электронного образования и постепенному созданию более совершенных и эффективных образовательных технологий вообще. При этом электронное образование и классическая академическая система образования (в самом широком смысле этого слова) не только значительно повысят свое качество, но, в конечном счете, приведут к становлению единого подхода к образованию, использующего лучшие стороны и того и другого. Больше того такой процесс послужит формированию общей информационной образовательной среды сначала в масштабах отдельных образовательных учреждений, а затем и в масштабе отраслей, регионов и целых стран. При этом такая среда должна вобрать в себя и адаптировать к новым технологиям все лучшее из уже накопленного опыта преподавания и стать качественно новым более высоким уровнем образования, а не просто заменить прежние методы обучения на новые образовательные технологии.
Большую помощь в этом может оказать выстраивание иерархической структуры электронных технологий в образовании, которое должно способствовать совершенствованию методов анализа самих этих технологий и оценки их эффективности, результатов их внедрения в образовательный процесс.
Пока еще совершенно недостаточно используются в обучении такие совершенные электронные технологии как программы анализа данных, базы знаний и экспертные системы, прогнозные программы, немного больше, но также недостаточно, программы построения проектов, технологии оптимизации, и уж тем более, программные продукты, опирающиеся на использование и применение статистических методов обработки и анализа данных, методы статистического анализа макроэкономических проблем. Особенного внимания заслуживает применение программных продуктов, реализующих подходы и методы эконометрики, поскольку эта наука не просто совершенно справедливо рассматривается как один из трех столпов современной экономики, но и предлагает эффективные методы экономического анализа и управления, существенно повышающие преимущества в современной конкурентной борьбе.
Электронное обучение как комплекс современных информационных обучающих технологий приобретает в настоящее время особенное значение в связи с концепцией открытого доступа к информационным ресурсам при помощи глобальной Сети Internet. Таким образом, существенно расширяются возможности учащихся по использованию территориально удаленных богатейших хранилищ уникальных знаний. Открываются пути к работе с редкими и прежде малодоступными источниками знаний и к использованию весьма ценного опыта наиболее авторитетных ученых и педагогов, знакомству с их потрясающей интуицией и ходом их мысли в процессе нахождения решений и получения выводов.
Более того, во всем мире утверждается и реализуется концепция непрерывного («пожизненного») образования. Естественно она получает существенную поддержку в комплексе технологий электронного обучения. Если традиционные курсы, второе образование и прочее вносят полезный вклад в реализацию непрерывного образования, но носят спорадический частный характер, то электронное обучение, по существу, закладывает основы истинного непрерывного образования и способствует выбору наиболее подходящих способов такого образования. Опять-таки, рациональное структурирование этих технологий способствует повышению эффективности непрерывного образования.
Не так давно на коллегии Министерства образования и науки был представлен макет стандартов высшего образования «нового поколения». Тем самым демонстрируется развитие нашей высшей школы по европейскому пути (движение в русле болонского процесса). Специалисты по большинству направлений будут вытеснены бакалаврами и магистрами. При этом не следует думать, что переход на двухуровневую систему высшей школы – это панацея, которая одним махом решит все проблемы. Напротив это должен быть основательный и вдумчивый процесс, приспособленный к отечественным реалиям и не сводящийся к механическому копированию европейского опыта. Следует помнить, что ряд весьма известных на мировом уровне зарубежных ВУЗов достаточно скептически оценивает болонскую систему или даже уже отказались от нее. Достижения студентов в освоении знаний будут оцениваться в «кредитах» (бально-рейтинговая система). Вместо механической суммы знаний от выпускников ВУЗов станут требовать набор «компетенций», определяемых совместно с работодателями. Естественно, что все это, в особенности «компетенции», требует хорошо продуманного подхода, и в этом большую помощь способно оказать электронное образование.
Это тем более справедливо, что новый стандарт значительно расширяет свободу руководства ВУЗа в отношении учебных программ. Впоследствии должен наступить период перехода к системе фирменных вузовских дипломов, которые заменят общие универсальные дипломы государственного образца. Подобная широкая автономия способна принести большую пользу при том необходимом условии, что сами ВУЗы будут располагать необходимым научно-образовательным ресурсом и не в последнюю очередь интенсивно использовать методы электронного обучения.
Оно может обеспечить реальную согласованность в определении перечня профессиональных навыков и умений («компетенций») совместно государственными органами, ВУЗами и объединениями предпринимателей и отдельными представителями бизнес-сообщества. Последним будут предоставлены и права участвовать в государственном прогнозировании и в мониторинге рынка труда.
Руководству ВУЗов при этом также будут предоставлены определенные академические свободы. Так, учебные циклы будут согласно новому стандарту делиться на базовую (федеральную обязательную) компоненту и вариативную (профильную), которую сможет устанавливать сам ВУЗ с широким выбором набора соответствующих учебных дисциплин. Надо подчеркнуть, что пока новый стандарт существует только в виде трафарета-концепции. И эта общая достаточно абстрактная схема требует наполнения конкретными положениями по отдельным специальностям или их группам для близких и родственных специальностей.
Даже с учетом предполагаемого сокращения (по новому стандарту) количества специальностей с 500 до 130 за счет их слияния в более общие направления подготовки и ликвидации устаревших специальностей, справедливы опасения министра Фурсенко, что многие ВУЗы среднего уровня не справятся с самостоятельным составлением полноценных качественных программ высокого уровня (профильный компонент). Тем более трудна задача должной подготовки студентов по новым программам для многих ВУЗов. Невозможно переоценить пользу электронного обучения в преодолении указанных трудностей и полноценном внедрении в учебный процесс инновационных технологий. Таким образом, открывается реальная возможность минимизировать неизбежные издержки на начальном этапе реформы образования. Одновременно с этим, многие ВУЗы получают реальный шанс повысить уровень и приблизиться к ведущим ВУЗам, использовать разработанные лидерами образовательные технологии и адаптировать их к собственной ситуации.
Интернет оказал также очень большое влияние на повышение эффективности научных исследований, и даже фактическое изменение самой природы научных исследований. Уже относительно давно возможность общения посредством Интернет привнесла совершенно новые качества в организацию и проведение научных исследований, в общение территориально удаленных отдельных ученых и целых исследовательских групп. Нелишне отметить, что и само создание всемирной паутины (WWW) было во многом обусловлено потребностями ядерно-физических исследований в оперативном распространении информации, получаемой в ходе ведущих экспериментов в области физики высоких энергий. Более того, в последнее время развивается принципиально новое направление исследований, которое основывается на коллективном использовании временно свободных компьютеров, подключенных к Сети. Дело в том, что многие астрофизические исследования, исследования в сфере молекулярной биологии и других областях науки требуют огромной производительности вычислений, которая может быть достигнута созданием систем массового параллелизма (объединения множества компьютеров в параллельно работающие системы). Именно посредством соединения в общую систему временно свободных компьютеров, имеющих доступ в Интернет, удается значительно расширить количество систем массового параллелизма и повысить их производительность. Таким образом, мы видим, что Интернет множеством различных способов содействует внедрению ИКТ в науку и образование и одновременно усиливает интеграцию этих двух областей!
Особого внимания заслуживает увеличение возможностей прогнозирования с использованием современных ИКТ и перспективы построения в связи с этим экономики знаний и подготовки соответствующих специалистов. Для этого рассматриваются взаимосвязи основных тенденций, характерных для экономики знаний, в целом в мире и этот анализ применяется к ситуации в России. Рассмотрение проводится в контексте предпринимаемых сейчас в России энергичных усилий по преодолению доминирования в экономике сырьевого сектора, диверсификации экономики и подъему наукоемких отраслей. Анализируется проблема эффективного и своевременного использования (по существу оптимального использования) весьма значительных финансовых и материальных ресурсов, которыми мы располагаем в настоящее время. Рассмотрена адекватная постановка задачи прогноза и выявления последствий принимаемых решений. Особенностью предпринятого анализа является совместное рассмотрение взаимодействия и совокупного влияния на развитие общества трех основополагающих факторов инновационного продвижения в эпоху экономики знаний: сектора высокотехнологичных (наукоемких) отраслей; образования, особенно высшей школы; академической и прикладной (отраслевой науки).
Важное место занимают в этой связи вопросы развития образования, в особенности высшей школы, и науки. Очевидно, что экономика знаний и инновационные подходы не могут успешно развиваться в стране, в которой уровень знаний и качество навыков, получаемые будущими специалистами отстает от мировых стандартов. Кроме того, сами специалисты должны быть способны к постоянному повышению своей квалификации, приобретению новых знаний и навыков, и что особенно важно к восприятию новых идей и подходов.
Напомним некоторые важные сравнительные данные, показывающие как со всем сказанным выше, обстоит дело в России и в других странах. Прежде всего, отметим, что из всего объема знаний, полученных человечеством за всю историю его существования, 90% были сформированы за последние 30 лет. Это же справедливо и для числа ученых и инженеров, подготовленных за всю историю цивилизации – 90% из них наши современники.
Именно поэтому в странах с развитой экономикой, и не только, 75-90% прироста ВВП достигается за счет наукоемких отраслей и внедрения интеллектуальных технологий в производственные процессы. Так развитые страны контролируют 80% глобального рынка высоких технологий объемом свыше 1 триллиона долларов. Наращивает свои усилия в этом направлении Китай: объем продукции отраслей высоких технологий там вырос в 27 раз за последнее десятилетие; доля их в валовом промышленном продукте увеличилась с 8,1% до 34%. Соответственно затраты на науку в 2006 году возросли до 136 млрд. долларов – он опередил таким образом многие страны и вышел по этому показателю на второе место в мире после США.
Наша страна по этим и другим важным показателям существенно отстает: по экспертным оценкам в 2004-2005 годах доля научно- технологического фактора в приросте ВВП в России составляла не более 10%. На науку Россия тратит сегодня меньше половины уровня 1990 года. По абсолютным затратам на науку Россия уступает США в 17,5 раза; Японии в 7 раз; Китаю – в 6 раз.
Но и эти ресурсы расходуются зачастую не лучшим образом из-за использования несовершенных технологий работы со знаниями. В тоже время развитые методы статистики и эконометрики позволяют существенно продвинуться в работе со знаниями, в добывании знаний и анализе знаний. Большое значение имеет правильная постановка задачи прогноза, выявления последствий тех или иных принимаемых решений. По сути, современное прогнозирование имеет дело не столько с детерминированным предсказанием тех или иных событий или эффектов, сколько с анализом тенденций развития (трендов), носящим вероятностный характер и вероятностным же предвидением их развития и последствий этого развития. Кроме того, решается задача оптимизации выявленных процессов. Вообще говоря, безоговорочное продление трендов в будущее, особенно при попытках прогнозирования глобальных процессов развития способно привести к ошибочным результатам, как по существу, так и в плане временных границ. Тем не менее, оказались выработаны общие критерии определения перерастания проблемной ситуации в катастрофическую. Дополняемые методами эконометрического анализа они позволяют с достаточно высокой надежностью синтезировать результаты технологического (трендового) и нормативного (анализ и оптимизация соотношения трендов) методов прогноза.
Возвращаясь к методам анализа и обработки первичной информации, подчеркнем, что существуют конкретные методы работы с электронными архивами и библиотеками, методы управления ими и поиска в них нужных данных. Так электронный документ уже довольно давно стал похож на традиционный бумажный документ. Его обработка происходит с помощью последовательного применения тесно связанных технологий, интегрированных в комплекс систем управления электронными документами. Такие системы работают чаще всего на распределенных архитектурах, реализуют различные комбинации технологий сбора данных, индексирования, хранения, поиска и просмотра электронных документов.
Они могут быть основаны на использовании ключевых слов для индексации и поиска документов (базоданный подход). Либо после ввода документа при помощи сканера в компьютер этот графический файл преобразуется в текстовый файл, а поиск информации осуществляется посредством механизмов полнотекстового поиска, которые правда реализуются при помощи технологии индексирования. При этом важно то, что используются технологии оптического распознавания образов. В то же время при всем совершенствовании оптического распознавания символов оно нуждается в помощи ручной (человеческой, а не автоматической) коррекции текста. Все описанные системы основаны на принципах четкого поиска и малопригодны к работе с неполными, искаженными и нечеткими данными. Таким образом, они неэффективны при работе с неструктурированной информацией.
Для обработки неструктурированной информации и управления ею служит технология адаптивного распознавания образов. Она основана на использовании нейронных сетей и вообще семантических сетей и семантических моделей. Крайне важным преимуществом адаптивного распознавания образов в контекстном поиске является организация нечеткого поиска. Это означает, что позволяется в процессе такого нечеткого поиска найти ближайшее приближение к терминам и фразам, заданным в качестве объекта поиска, и весьма полезно при вводе данных при помощи оптического распознавания образов. Кроме того, удается проиндексировать все данные, не указывая ключевых слов или полей базы данных, не прибегая к помощи администратора базы данных или экспертов для определения значимости слова или фразы по сравнению с другими словами или фразами.
Адаптивное распознавание образов и основанный на нем нечеткий поиск позволяют улучшить параметры процесса поиска данных, что особенно важно при глобальном поиске в Сети, давая возможность пользователю самому определять степень совпадения найденной информации с направленным запросом. При этом можно сформулировать эффективный запрос, не зная правильного написания слова или фразы. Наконец, при этом динамически используются ресурсы компьютера для получения быстрейшего доступа к информации, а минимальный объем индекса позволяет быстро загрузить его в память компьютера.
Другим важным и недостаточно используемым ресурсом является повышение качества данных. По существу одинаково важны оба этапа повышения качества данных: разбраковка данных и последующее повышение их качества, которые в совокупности и образуют полноценное повышение качества данных. При разбраковке данных происходит выявление закономерностей в начальной стадии, анализ и контроль качества данных, собственно разбраковка и предотвращение ввода дефектных данных.
В эпоху экономики знаний и обучение переходит на новые технологии, адекватно отвечающие потребностям экономики знаний. Приобретение, использование и обмен знаниями все более превращаются в инструмент политики. На территории России проводят маркетинговые исследования более 3,5 тысяч учебных заведений иностранных государств. Особое место в трансформировании традиционного образования в дистанционное и в электронное обучение занимают проблемы и технологии бизнес образования и тенденции развития МВА. От первого этапа накопления компьютеров, подключения к Интернет и освоения элементов использования компьютерных технологий в настоящее время происходит переход к формированию нового уровня информации. Данные при этом превращаются из частных знаний в систематизированную инфраструктуру оцифрованных порталов предметных областей. Соответственно накопление и хранение таких оцифрованных и интегрированных знаний различных предметных областей осуществляется в национальных цифровых депозитариях, в которых хранится данный контент.
Электронные технологии значительно упрощают внесение изменений и дополнений в учебные материалы, индивидуализируют стиль обучения и облегчают учет особенностей учащегося. Особенно широкое распространение электронное обучение получило в корпоративной среде. Оно по существу представляет технологию эффективного, быстрого и удобного получения высококачественных знаний и навыков. В условиях быстро изменяющихся бизнес-процессов это отвечает потребностям менеджеров и прочих специалистов в новых знаниях и в усовершенствовании и модернизации уже имеющихся. С 2005 года реализуется проект Евросоюза по разработке показателей качества и оценке качества электронного обучения.
В целом по существу речь идет о том, как должно быть преобразовано образование для того, чтобы оно отвечало потребностям развивающейся и инновационной экономики - экономики, основанной на знаниях. Если с одной стороны необходимо обеспечить максимально свободное перемещение студентов в целях получения ими тех знаний и в таких формах, которые наиболее отвечают современным реалиям, свободный визовый режим и финансовое содействие, то с другой стороны вообще пересматривается вопрос качества образования, интеграции образования с исследованиями и навыками (возникло понятие треугольник знаний: он означает связь образования, интеграции образования с инновациями и исследованиями).
Вопрос качества образования связан не только с мобильностью студентов и преподавателей, но и в значительной степени с развитием и распространением электронного (дистанционного) обучения. Более того, он затрагивает не просто проблему признания дипломов различных стран, но и значительно более обширную и сложную проблему признания квалификаций – именно квалификация интересует работодателей и общество в целом. Оценивание и признание квалификаций тем более не простая задача, что даже самые совершенные методы тестирования по самой своей природе не способны адекватно выявить и качественно проверить знания во многих областях, не говоря уже об оценке сформированных в процессе обучения навыков.
В частности, унификация методик обучения и облегчение доступа к различным информационным ресурсам могли бы значительно облегчить доступ к современному образованию и получению знаний людей, находящихся на значительном удалении от образовательных центров, снять языковую проблему, отчасти смягчить проблему слабого лабораторного фонда, способствовать выравниванию цифрового неравенства.
Полноценное применение указанных методов и их обобщения и развития обязательно должно основываться на использовании современных средств доступа к Internet. Обучение преподавателей и учащихся работе с современными технологиями совершенно необходимо для эффективного использования технологий электронного обучения и доступа к мировым информационным ресурсам. Так же и доступ к этим технологиям является необходимым условием их успешного применения. Наконец, использование широкополосных скоростных каналов связи и доступ при помощи мобильных устройств окончательно утверждают современные стандарты электронного образования. Все это вместе взятое выводит образовательный процесс на уровень лучших ВУЗов и обеспечивает достойное качество знаний и конкурентоспособность отечественного образования и выпускников отечественных ВУЗов.
Важнейшей задачей является приближение природы методов обучения и обучающих (тестирующих) программ к природе самих знаний. Именно таким образом удается повысить эффективность учебных и тестирующих программ и добиться лучшего усвоения и получения действительно глубоких и прочных знаний. В более широком и общем контексте решение данной проблемы выходит за рамки образования и напрямую связано с необходимыми условиями построения новой экономики – экономики знаний. Весьма эффективным инструментом для решения этих задач являются экспертные системы (ЭС), использующие адекватные методы и средства представления и обработки знаний. При этом успешно используются декларативные и процедурные знания и применяются формализованные и эвристические процедуры и методы для получения новых знаний и проверки старых.
В настоящее время технологии прикладного искусственного интеллекта в виде ЭС и специальных языков и иных средств эффективного представления знаний фактически не просто решают или помогают решать перечисленные задачи указанных классов, но и по существу расширяют технологии формализации самых разнообразных предметных областей и задач. Более того, разработаны языки (ДРАКОН) автоформализации знаний и намечаются перспективные направления решения сложнейшей проблемы – увеличения возможностей человека, его когнитивных способностей, без решения которой (как уже общепризнанно) невозможно справиться с экспоненциально нарастающей лавиной информации. Эта проблема не может быть решена одним только усовершенствованием технических средств и систем, сколь бы высокопроизводительные информационные и телекоммуникационные системы ни создавались.
ЭС способны работать с неполной и нечеткой информацией, они не зависят от степени алгоритмизации проблемы, могут использовать плохо формализуемые или вовсе не формализуемые данные качественной природы, применять эвристические приемы и методы решения различных задач. Тем самым ЭС и используемые в смежных областях способы представления знаний открывают путь к созданию новых технологий обучения и к значительному повышению эффективности образовательного процесса. Значительная работа в направлении создания учебных ЭС и приспособления их к самым различным потребностям таких дисциплин как математика, химия, информатика, медицина, геология и др. уже проделана и показала высокую эффективность этих новых технологий обучения с использованием ЭС. В этом отношении технологии искусственного интеллекта, реализованные посредством ИКТ открывают новые горизонты образования и даже способствуют формированию качественно новых высокоэффективных образовательных технологий и более того принципиально новой образовательной среды.
Таким образом, становление и развитие нового общества, развитие экономики знаний определяется во многом взаимодействием трех важнейших компонентов: высокотехнологичных отраслей, образования и науки. Однако в целом успешное развитие человечества и таких важных его составляющих как Россия, Китай, США и другие определяется условиями приближенного равновесия около 20 важнейших глобальных балансов (энергетического, сырьевого, и т.д., заканчивая экологическим и демографическим). Современные технологии прогнозирования глобальных процессов позволили сформулировать указанные критерии трансформирования просто проблемной ситуации в критическую, грозящую перейти в катастрофу. И исследования при помощи отмеченных подходов, а также дополняющие их системные эконометрические исследования трендов позволяют сделать вывод, что переход к экономике знаний является оптимальным вариантом, обеспечивающим наилучшее преодоление сложных критических ситуаций. Это справедливо для всего человечества в целом и особенно важно и справедливо для России в ее нынешнем состоянии (энергетического, сырьевого, экологического и т.д. балансов).
Это тем более важно, что в настоящее время происходит становление нового технологического уклада, в основе которого лежат информационные технологии и в особенности технологии знаний. Россия имеет уникальный шанс использовать еще не разрушенный полностью научно-инновационный потенциал и, применяя современные рыночные механизмы, поддерживаемые и корректируемые соответствующей стратегией государства, перевести экономику страны на качественно новый уровень. Ценность информации и знаний заключается в том, что это не уничтожаемый ресурс. Этот ресурс не только может многократно использоваться, но и обогащается, пополняется новыми знаниями и даже превращается в некоторых случаях в более ценное знание, переходя на более высокий уровень и приобретая большую эффективность.
Следовательно, затратив в настоящее время некоторую долю хранимых без пользы и обесценивающихся финансовых ресурсов на инновационное развитие в образовании и науке, на создание наукоградов и развитие высокотехнологичных отраслей, Россия быстро и энергично продвинет дело диверсификации экономики. Более того, указанное распределение финансовых потоков не приведет к росту инфляции – оно обеспечит инновационный прорыв развития нашей промышленности, повысит инвестиционную привлекательность и, в конечном счете, ускорит процесс возрождения России. В частности, центры кристаллизации и развития науки, образования, прикладных исследований и высоких технологий для современной промышленности должны послужить делу сближения российского и западного бизнеса, отечественного и зарубежного образования и науки. А со временем разрастись в сетевую инфраструктуру – один из краеугольных камней преобразования нашей экономики в высокотехнологичную экономику знаний. При этом будет осуществляться постепенное преобразование и всего общества, превращение его в более современную и цивилизованную организацию.
Последовательный рост экспорта программного обеспечения и услуг по его разработке наблюдается в России с конца 90-х годов. За это время экспорт вырос с 80 миллионов до 2,6 миллиардов долларов, что в полной мере отражает внутренний потенциал индустрии (который определяется количеством и качеством выпущенных высшей школой программистов, накопленным опытом НИОКР во время холодной войны). За эти годы выросло несколько поколений менеджеров компаний-экспортеров, сформировался класс маркетологов и продавцов, что, конечно, способствовало становлению индустрии как одного из мировых лидеров (по крайней мере, в области ИТ-услуг). Но рекордный рост объёма экспорта ПО и услуг (около 45 процентов в год на протяжении 10 лет!) не может продолжаться долго только за счет внутренних ресурсов. В последние перед мировым финансовым кризисом годы мы уже ощущали дефицит новых кадров и близкий предел конкурентоспособности нашей ИТ-индустрии в соотношении цены и качества. Качество мы продолжали сохранять и, благодаря ему, укрепляли позиции в сегменте высокотехнологичных разработок, а вот в цене безнадежно проигрывали, поскольку все ведущие страны — конкуренты реализовывали масштабные программы поддержки своих компаний — разработчиков ПО, существенно снижая стоимость разработки для повышения конкурентоспособности на мировом рынке. Расти такими же темпами дальше при отсутствии адекватной поддержки государства невозможно.
Проблемы образования и применения и распространения в образовании ИКТ не могут быть в должной мере подвергнуты анализу без рассмотрения подготовки и получения образования военнослужащими. Вооруженные силы и системы вооружений уже давно являются сосредоточением весьма сложных, а нередко и наиболее передовых научных технологий и реализующих их систем. Не удивительно, что подготовка кадров, имеющих дело с такими системами, выдвигает особые новые требования к технологиям образования. Да и управление войсками при этом приобретает качественно новые свойства. Формирование современных командиров и специалистов вооруженных сил в таких условиях требует особого внимания к адаптации уже проверенных традиционных технологий обучения к новым требованиям. А технологии дистанционного образования представляют большой важный ресурс (как и ИКТ в целом) повышения эффективности соответствующих образовательных технологий. В целом насыщение военной техники, систем управления и связи последними достижениями науки существенно повышает требования к подготовке военнослужащих и увеличивает значение ИКТ в военном образовании.
Сама природа современных вооруженных сил и характер способов ведения военных действий в течение последних примерно 100 лет последовательно претерпевали несколько существенных изменений. Эти изменения (в процессе своего развития и накопления) привели к новой, качественно отличной от предыдущей природе вооруженных сил и военных действий. Образование и в целом процесс подготовки кадров для вооруженных сил не могли оставаться в стороне от таких качественных изменений и, с некоторым отставанием, оказались вынужденными также учитывать их и перестраиваться в соответствии с изменившимися требованиями к военнослужащим.
В основном (наиболее важном и принципиальном) эти изменения свелись к последовательности нескольких важнейших этапов преобразований в вооружениях и системах вооружений; изменении удельного веса различных видов и родов войск и систем вооружений в ходе и исходе вооруженной борьбы; последовательной эволюции стратегии и тактики ведения войны и самой природе различных видов этих вооруженных конфликтов различающихся по своему масштабу и способам их ведения. Появление новых видов вооружений их развитие и совершенствование, приведшее к перераспределению значимости (удельного веса) отдельных видов и родов войск в ходе и исходе вооруженной борьбы происходило в неразрывной связи с усовершенствованием и внедрением ИКТ в военную технику и вооружения, в системы управления войсками и военными действиями (боевыми операциями), а, следовательно, тем самым, и в процессы обучения и подготовки кадров для вооруженных сил и силовых ведомств в целом.
Разумеется, все эти сложные и специфические процессы требуют для своего рассмотрения отдельных самостоятельных исследований, которые в определенной мере и степени уже ведутся и еще будут выполнены. Однако, в курсе, посвященном влиянию ИКТ на образование и науку в целом, было бы неправильно совершенно отказаться от рассмотрения главных тенденций, с очевидностью просматривающихся в развитии и самих вооруженных сил и соответственно вооружений и военной техники. Это рассмотрение должно выполняться под углом зрения требований вытекающих из этих тенденций к военному образованию, а в особенности возможности показать основные тенденции преобразования военного образования под воздействием как указанных здесь процессов, так и вытекающих из собственного развития и внедрения в вооруженные силы ИКТ.
В свое время вслед за появлением и широким и интенсивным внедрением бронетанковой техники в войска после первой мировой войны, которое особенно характерно и с большим размахом проявилось в ходе второй мировой и соответственно Великой отечественной войны, а в значительной степени и параллельно с этим происходило бурное развитие и внедрение авиационной техники в вооруженные силы и широкое использование ее в боевых операциях. Если танки и их применение на той стадии развития не были тесно связаны с ИКТ, то авиация по самой своей природе уже тесно связана с электроникой и радиосвязью практически с самого момента своего появления и, в особенности, по мере ее дальнейшего развития. В процессе полета, при выполнении боевого задания, при посадке на аэродром и т.д. широко используются системы и средства связи, контроль полета, состояния систем и механизмов самолета. Все это и управление огнем немыслимы без использования электронных технологий. Естественно, что и подготовка, обучение авиационных специалистов не могут не учитывать этого и к ним предъявляются уже изначально более высокие требования, чем к военнослужащим других видов и родов войск, за исключением, например, ракетных войск, ВМФ, ПВО и некоторых других.
Появление и развитие ракетных систем и ракетных войск, войск ПВО и впоследствии ПРО, радиотехнических войск резко усилило использование в соответствующих системах вооружений и военной техники радиоэлектроники, цифровых технологий. А впоследствии с появлением и развитием спутниковых технологий также и этих технологий. Параллельно с этим, наряду с первоначальным усилением роли авиации, сначала самолетов, а затем и вертолетов, менялись роль и характер действий наземных войск, а затем постепенно и сама природа боевых операций. После завершения Второй мировой войны постепенно уменьшается значение громадных танковых армий и вообще громоздких и маломаневренных наземных (сухопутных) соединений в классическом смысле этого слова. Происходит значительное возрастание роли фактора мобильности и оперативности как в ведении самих боевых действий, управлении ими и войсками в ходе проведения боевых операций, так и в переброске значительных воинских соединений на значительные расстояния.
Нелишне вспомнить, что и глобальная сеть Интернет, своим происхождением обязана постановке и решению важной военной задачи: создание и развитие надежной живучей системы управления и связи войсками в условиях возможного применения оружия массового поражения, огромной разрушающей силы. Здесь имеется в виду появление атомного (ядерного) оружия и соответствующих средств его доставки. Известно, что Интернет представлял собой первоначально довольно скромную систему и при этом некоторое время подсистемы военного назначения функционировали в достаточно тесной связи с соответствующими подсистемами гражданского назначения. Естественно в дальнейшем эти компоненты были разделены, но и невоенная компонента, под которой сейчас и понимают Интернет весьма активно и целенаправленно используется Пентагоном. В настоящее время интернет технологии весьма интенсивно используются (имеются в виду именно их гражданские версии) в военной сфере различными странами. Не нужно специально доказывать, за полной очевидностью, что все эти новые и новейшие системы военной техники и методы вооруженной борьбы существенно изменили требования к военнослужащим и к их обучению и к подготовке, в том числе с использованием ИКТ.
В самое последнее время наблюдается дальнейшее изменение природы войны и способов ведения боевых действий. Здесь уже сама природа построения вооруженных сил (если их можно назвать таковыми в сравнении с классическими вооруженными силами) радикально отличается даже от модернизированных на новой основе принципов построения военной организации. Во многих ситуациях от централизованной структуры происходит переход к некоему подобию партизанских отрядов, к действиям, о которых теперь говорят как о ведении «мятежевойны» или по-другому о сетецентрической войне. Неожиданность нападений при этом совершенно по иному ставит вопрос о вооруженной борьбе с таким противником, использующим для связи и управления новейшие ИКТ и особенно Интернет. Естественно, все это еще более обостряет проблемы использования ИКТ в подготовке специалистов, участвующих в боевых операциях такого рода.
Во многих странах, особенно в США, вооруженные силы с одной стороны радикально усовершенствовали свои возможности в результате фактического перевода большинства систем управления и связи на повсеместное применение спутниковых технологий. При этом достигается качественное улучшение оперативности управления и глобальный охват телекоммуникациями различных эшелонов. Естественно, что эффективность боевых действий при этом существенно повышается. Но и зависимость от спутниковых технологий представляет собой определенные опасности с точки зрения надежности управления, основанного на них. Дело в том, что спутниковые технологии довольно уязвимы, так что их нарушение противником может привести к полной потере управления войсками.
Этот аспект чрезмерной зависимости войск от ИКТ, особенно спутниковых технологий неоднократно подчеркивался американскими генералами, имеющими большой опыт командования войсками в условиях ведения боевых операций, а не только мирного времени. В этой связи чрезвычайно важно еще в процессе обучения (особенно командного состава) выработать у курсантов способность адекватно и четко без паники реагировать на выход из строя штатных систем управления и связи. При этом они должны быть подготовлены к оперативному переходу в условиях ведения боевых действий на использование альтернативных технологий управления и связи без потери качества руководства боевой операцией.
Раскрытие этого тезиса означает конкретнее, что подготовка командиров всех рангов вообще и особенно специалистов, обеспечивающих управление войсками и связь обязательно должны использовать в процессе обучения ИКТ и не просто готовить к использованию существующих систем. Высокая надежность использования современных ИКТ в управлении войсками требует не только дублирования соответствующих систем и каналов связи. В процессе обучения следует особое внимание обращать на подготовку военнослужащих к умению принимать решения и действовать в условиях нарушения штатного режима управления и связи, оперативно корректировать действия в такой обстановке, не допускать растерянности и потери управления. Поскольку натурное воспроизведение подобных нештатных ситуаций невозможно и нецелесообразно, еще более возрастает значение ИКТ, позволяющих выполнять моделирование практически неограниченного диапазона нештатных ситуаций с целью подготовки специалистов, способных к оперативному реагированию на них и парированию соответствующих угроз.
Особого и отдельного внимания в этом контексте заслуживают преобразование разведывательных (в основном ранее чисто разведывательных) подразделений в разведывательно-ударные боевые комплексы; обеспечение деятельности перенасыщенных современнейшей техникой и системами частей и соединений военно-морского флота (ВМФ), радиотехнических войск и обслуживаемых ими систем, наконец, технологии так называемых «электронных войн» и специалисты в области «кибернетической» войны и противостоящие им защитники информационной безопасности и ИКТ-систем. Очевидно, что высокоэффективная современная профессиональная армия от частей и соединений высокомобильных (аэромобильных) войск до военнослужащих ракетно-космических систем и специалистов в сфере кибернетической войны характеризуется следующими требованиями к своему личному составу. В процессе получения образования и подготовки к службе курсанты должны проходить обучение и подготовку в ситуации, моделирующей реальные боевые действия, основанные на последних достижениях ИКТ и протекающие с активным применением систем на базе таких ИКТ. Поскольку такие ИКТ реализованы в соответствующих программно-аппаратных комплексах, то и обучение их обслуживанию и работе с ними должно быть основано на этих ИКТ. В результате анализа данных, публикуемых в открытой печати, - в большей мере относящихся к практике зарубежных армий и в меньшей – касающихся отечественных вооруженных сил - можно сделать определенные выводы об изменениях в методике обучения и подготовки военнослужащих. Можно также судить об определенных тенденциях в этой области и уже сложившихся технологиях и методах современного военного образования.
Следует отметить также, что все больший акцент на технических специальных знаниях в процессе подготовки кадров для вооруженных сил и увеличение разрушительной мощи современных вооружений обусловливает необходимость улучшения гуманитарной компоненты в образовании современного военнослужащего. Иным способом практически невозможно повысить степень его ответственности и надежного выполнения им своих функций, а в конечном счете, эффективного проведения боевых операций в целом. Поскольку механическое увеличение времени обучения невозможно, да оно и не дает желаемого эффекта, то и здесь существенную помощь способны оказать ИКТ.
Итак, повторяем: насыщение войск сложной современной техникой - неотъемлемая черта нынешних систем вооружений, обеспечивающих чрезвычайно стремительное протекание боевых действий. В этих условиях военнослужащие обязательно должны быть хорошо подготовлены как к весьма интенсивному выполнению штатных обязанностей, так и к оперативному принятию решений в быстро изменяющейся обстановке и при возникновении нештатных и даже критических ситуаций. Отработка только на физически выполненных имитаторах и с применением фактического вооружения недостаточна для обучения и подготовки военнослужащих к адекватным действиям в ситуации современного боя. Намного более обширные и гибкие возможности обучения предоставляют электронные симуляторы, в которых заложены богатые программные возможности моделирования практически неограниченного диапазона всевозможных вариантов боев и боестолкновений. Причем, об этом еще будет отдельно сказано ниже, основы такой подготовки обязательно должны закладываться еще в процессе обучения курсантов в учебном заведении. Далее перейдем к постепенному более конкретному развернутому изложению особенностей разработки и внедрения ИКТ в процесс формирования хорошо подготовленного военного и военного специалиста.
Отдельно следует подчеркнуть чрезвычайную важность выработки в процессе обучения быстрого и всеобъемлющего фиксирования и анализа текущей обстановки и ее адекватного анализа без чего невозможно оперативное принятие правильного решения. Именно на разработку планов ведения боевых действий и подготовку к их реализации в процессе боевой операции приходится наибольшая доля усилий и времени командиров различного уровня. Здесь опять-таки применение ИКТ оказывает неоценимую помощь в формировании оптимальных представлений на различных уровнях восприятия учащихся. Таким образом, ИКТ способствуют не просто активному усвоению знаний и выработке полезных навыков, но и позволяют интенсифицировать процессы быстрого глобального восприятия информации и последующей оптимизации ее обработки. В целом в современных условиях ведения боевых действий все большее значение приобретает не просто количественное ускорение передачи информации, хотя и это тоже важно. Значительно более существенным является качество восприятия и анализа этой информации и особенно в связи с этим способность к оперативной выработке соответствующих решений. Все это должно быть заложено и в значительной степени уже отработано в процессе обучения.
В качестве важнейшего необходимого условия формирования современного командира, способного успешно руководить войсками в процессе ведения боевых действий и при подготовке боевых операций, выступает способность безошибочно и очень быстро работать с графической информацией. Эта графическая информация для военного человека всегда представляет собой ту или иную разновидность карты. Но естественно требование эффективной визуализации информации и работы с такой информацией основано уже на использовании не бумажных, а электронных карт. Этому невозможно обучиться наспех в условиях прохождения военной службы. Полноценное владение соответствующими методами формируется в процессе получения военного образования высшего или среднего специального (соответственно для офицеров или прапорщиков (мичманов)). Следует подчеркнуть, что это весьма общее требование к командирам всех уровней от командира мотострелкового взвода до начальника штаба и соответственно к используемым ими автоматизированным системам управления войсками. Работа с такими системами при всем их совершенстве предполагает не просто высокую степень ответственности командира, но и непременно достаточно уверенное владение технологией работы в ней и существенное понимание основных принципов ее работы на важнейших этапах. Впрочем, об этом последнем речь еще пойдет чуть позднее.
Необходимо отчетливо понимать, что по существу речь идет об умении обобщенно воспринимать и анализировать весьма большие объемы информации и быстро переходить от одного к другому разномасштабным ее представлениям. Подобные навыки должны формироваться в процессе получения им образования и соответственно сам процесс обучения должен опираться на использование наиболее совершенных ИКТ. При этом не имеет значения, идет ли речь о работе с преобразованием информации, представленной первоначально на бумажных носителях (традиционной карте), спутниковых снимках местности или ее аэрофотоснимках или иных представлениях, которые следует трансформировать в качественно иную модель. Важно другое, именно понимание внутренней структуры этой (с необходимостью многослойной) модели и умение работать с ней обеспечивает эффективность оперативной обработки информации и формирования управленческих решений. Существенная необходимость многослойности соответствующей модели обусловлена требованием доступа и последующей работы командиров различных уровней именно к различным слоям (уровням) этой модели.
Перейдем к более конкретному описанию принципов построения модели и способов работы с ней. Некоторое понимание природы соответствующих задач, их масштаба и сложности, равно как и новых технологий образования, подготавливающих к их решению, видимо, способны дать следующие соображения. В основе технологии (назовем это «электронного восприятия и обработки») визуализации посредством электронного восприятия и обработки информации лежит работа с представлением информации, сформированным современной геоинформационной системой. Графическая информация – это своего рода полноценная электронная карта, построенная на многослойной электронной геоинформационной системе. Это не просто отсканированный с бумажного носителя электронный документ, а значительно более сложный и предназначенный для быстрой эффективной работы многослойный графический файл, допускающий работу с ним в многопользовательском режиме. Доступ к нему операторов должен обеспечиваться сразу нескольким операторам, в том числе работающим с картами разного масштаба.
Со стороны военного командования к этим и иным, еще описываемым ниже важным свойствам такой системы электронного восприятия и обработки (включая также и элементы моделирования обстановки) информации выдвигаются требования простоты, надежности и возможности быстрого (за несколько часов) обучения работы с ней. Разумеется, отдельные операторы будут способны к кратковременному ознакомлению с такой системой и получат некоторое представление о ней, особенно, если они уже являются «продвинутыми» пользователями. Однако, в целом, обеспечение уверенной и надежной работы с такой системой обязательно должно опираться на полноценное обучение соответствующим методам или, по крайней мере, их основам. Это должно осуществляться, если и не на базе точно такой системы, то, во всяком случае, с разъяснением принципов работы аналогичных систем или их прототипов и последующим или параллельным ознакомлением с работой таких систем. Невозможно переоценить полезность современных ИКТ, способных обеспечить удаленный доступ к работе таких систем со всеми вытекающими отсюда положительными эффектами. Например, достаточно оборудовать один или несколько соответствующих центров такими системами и обеспечить удаленный доступ к ним (к нему) посредством современных ИКТ.
Необходимость этого становится очевидной из дальнейшего перечисления основных особенностей и характерных свойств этих электронных систем. Соответствующий файл обстановки, кроме указанных выше свойств, должен также иметь возможность быстрого включения в себя других документов в виде таблиц, надписей, фотоснимков и аэрофотоснимков и др. При передаче и получении этого файла в соответствующих штабах он должен обладать способностью быстро интегрироваться с электронной топографической основой различных масштабов и электронных форматов (легко ложиться на нее). Соответственно условные знаки, на работу с которыми приходится значительная часть работы оператора, должны быстро и корректно изменять свой масштаб пропорционально масштабу используемой электронной топоосновы, сохраняя точность привязки их к местности.
Электронная версия карты с файлами обстановки должна предоставлять возможность отображения в автоматизированном режиме положения объектов, оснащенных системой привязки к спутниковым системам навигации (ГЛОНАСС), а сами эти файлы включать в свой состав несколько слоев с разграничением прав пользователей по просмотру и редактированию этих слоев.
К несколько более существенным, правда, тоже совершенно необходимым свойствам относятся возможности поддержки привязки к определенным СУБД и обращения к этим СУБД из окна системы в режиме on-line (реальном масштабе времени). Сама система должна быть способна к работе в ЛС в двух режимах: бессерверной работы в ЛС и в привязке к серверу, а также и в автономном режиме (без подключения к сети). Наконец, весьма желательно, хотя это уже и сложнее обеспечить, чтобы система могла реализовать компьютерное моделирование боевых действий, например, используя принцип сравнения боевых потенциалов войск противостоящих сторон.
Такой набор требований приводит к необходимому усложнению соответствующей системы и вряд ли разумно рассчитывать при всей возможной простоте работы с ней на уверенную надежную работу в этой системе поверхностно ознакомленного пользователя, практика работы коего будет ограничена несколькими часами. Необходимо еще раз повторить, что значительно более серьезным представляется основательное обучение с применением современных ИКТ. Если приведенный пример ориентирован в большей мере, хотя и не единственно, на использование в сухопутных войсках, то значительно более насыщенные компьютерными информационными системами, авиация, морской флот, ракетные войска и другие тем более, в принципе не могут быть обеспечены квалифицированными кадрами (уже не только командного состава, но и их подчиненных) при условии использования только традиционных технологий образования. Здесь на помощь военным преподавателям приходят методы прикладного искусственного интеллекта в виде технологии экспертных систем, имитация реальных боевых действий и эксплуатации военной техники в условиях их проведения посредством моделирования по методу Монте-Карло на ЭВМ, специально разработанная под воздействием требований военных специалистов теория игр и теория операций.
Рассмотренные выше требования к современным системам управления и связи в войсках не являются отдельными, хотя и весьма важными элементами передовых технологий. Полноценный существенный эффект от их внедрения в вооруженные силы достигается лишь при интеграции их в единую систему управления. Соответствующие усилия не являются секретом и предпринимаются в России около 10 лет. На данном этапе работы над системой она начинает приобретать законченные очертания. Но при этом остаются существенные вопросы к разработчикам и самой системе. Высказываются суждения, что элементная база аппаратуры должна быть исключительно отечественной. Не отрицая важность полного владения особенностями и скрытыми недокументированными возможностями системы в целом и ее узлов и компонентов, следует отметить, что чрезмерная привязка подобных разработок к идеологии «опоры на собственные силы» способна задержать реализацию системы и что еще хуже привести к созданию отсталых и малоэффективных систем. Почему-то Китай вполне успешно применяет компоненты зарубежных разработчиков и производителей и не считает, что подвергает себя тем самым безумному риску. Более того, программное обеспечение (программный компонент) системы может быть успешно разработан отечественными программистами полностью для импортной элементной базы или частично совместим с компонентами программного обеспечения иностранных производителей. В любом случае само создание системы и последующая ее успешная эксплуатация существенно зависят от уровня подготовки в сфере современных ИКТ студентов и курсантов высших военных учебных заведений.
Иначе говоря, речь идет о создании информационно-активной и компетентной кадровой среды. Ни подготовка специалистов, образующих такую среду, ни их обучение, ни тем более эффективная работа с современными инструментами управления просто невозможны без использования ИКТ в современном образовании. Эти ИКТ должны отвечать требованиям самых высоких мировых стандартов. Для чего, в свою очередь, всемерно развивая собственные оригинальные технологии и не брезгуя качественным копированием зарубежных технологий, следует использовать и импортную элементную базу. Особенно в тех случаях, когда создание собственных компонентов такого уровня отечественной промышленностью в сжатые сроки нереально. Без применения последних научно-технологических достижений в процессе образования и подготовки специалистов невозможно создать современную армию, эффективно использующую вооружения и системы управления и связи, отвечающие нынешним требованиям.
В дополнение к сказанному выше необходимо учитывать, что за рубежом формирование единой инфраструктуры ИКТ происходило не столько сверху в рамках создания глобальных систем, возможно, за некоторым исключением в этом отношении Интернет, сколько постепенно за счет развития и совершенствования отдельных локальных систем и подсистем различного уровня. Даже традиционно централизованные системы управления и связи, характерные для вооруженных сил, в значительной степени преобразовывались к современным цифровым системам в результате большой подготовительной работы над внедрением на отдельных участках и контурах управления самых современных цифровых технологий. Параллельно велась работа по интеграции их в более крупномасштабные управляющие системы высокого уровня (уровней). Поскольку нашим отечественным специалистам приходится догонять и ликвидировать значительное отставание в этой области, то возникает задача опережающего развития не только в сфере разработки и создания соответствующих систем, но и в области подготовки квалифицированных специалистов, способных к эффективной работе с такими системами.
Особо следует остановиться на важнейшем психофизиологическом аспекте внедрения новейших технологий в сферу управления боевой техникой и системами вооружений. Хорошо известно, что облегчение процесса управления боевым самолетом, кораблем и другими сложными системами, в том числе и системами ведения огня, посредством введения автоматизированных и особенно компьютеризованных систем и технологий привело к специфической проблеме. Речь идет об утрате оператором, осуществляющим управление, ощущения тесного контакта с управляемым объектом, что приводит не только к известному дискомфорту, но и чревато принятием ошибочных в одних случаях и запаздывающих в других ситуациях решений. Эта проблема характерна и для многих сложных и особо сложных систем, не относящихся непосредственно к военным, например, при работе операторов атомных электростанций, диспетчеров аэропортов, больших металлургических предприятий и их основных цехов и пр.
В настоящее разрабатываются и уже нашли применение системы прицеливания, отрабатывающие по направлению взгляда пилота и (мгновенно в силу интеграции с системой открытия огня на поражение) дающие команду на поражение цели. Исследуются возможности считывания сенсорами, принимаемых мозгом оператора решений (команд) и последующего их исполнения, и другие возможности, которые еще совсем недавно принято было относить к области научной фантастики.
Опять-таки совершенно ясно, что и проблема, описанная ранее в предыдущем абзаце, и, тем более, сказанное только что должны решаться еще в процессе подготовки кадров военных специалистов на стадии получения ими образования. Опять-таки, очевидно, что решения эти должны быть основаны на соответствующих разработках новых технологий обучения, последующем применении их в самом обучении и тем самым внедрении в процесс обучения методов и приемов, парирующих отмеченные проблемы и сложности использования технологий управления системами вооружений. Именно ИКТ способны содействовать решению всех этих проблем, чтобы в войска приходили уже заранее подготовленные специалисты, которые, возможно, еще будут нуждаться в некотором «доучивании», усовершенствовании уже полученных навыков, но не там начинали бы свое первоначальное знакомство со столь сложными процессами и начальное обучение работе с ними.
Вообще мобильность и быстротечность (интенсивность) современных боевых операций, насыщенность войск, участвующих в них сложнейшей техникой и компьютерными системами существенно обостряют отмеченные выше и многие другие проблемы подготовки кадров для вооруженных сил и других силовых структур. Безусловно, никакая реформа вооруженных сил не приведет к построению эффективных современных войск, если она не будет обеспечена обучением офицеров (в первую очередь), а, вообще говоря, и всех военнослужащих на базе и с применением новых и новейших информационных технологий. Именно они способны обеспечить широчайший диапазон моделируемых ситуаций с одной стороны и наиболее дешевую практически неограниченную во времени тренировку и отработку необходимых навыков с другой стороны. В этом отношении необходимо не сокращение количества военных учебных заведений (которое в разумных пределах вполне допустимо), а коренная перестройка всей системы военного образования. Понятно, что речь идет не об отказе от основных наилучших принципов отечественного военного обучения и уж тем более не о механическом введении бесчисленного количества тестов, как это, увы, приходится наблюдать в гражданских вузах. Здесь имеется в виду интенсивное внедрение современных ИКТ в учебный процесс в описанном выше смысле.
Наконец, в самое последнее время начала всерьез рассматриваться возможная проблема так называемой кибернетической войны. Громадная протяженность транспортных коммуникаций и телекоммуникационных систем, их разветвленность и сложнейшая система управления потоками в них протекающих делают их особо уязвимыми для атак хакеров. Впрочем, и, казалось бы, хорошо защищенные системы управления и связи вооруженных сил тоже оказываются уязвимы для компьютерных преступников. В Пентагоне (США) пришли к выводу, что одни лишь усилия спецслужб и частных охранных агентств не в состоянии обеспечить должный уровень безопасности глобальных телекоммуникаций и транспортных систем, систем управления транспортом, равно как и иных стратегически важных объектов. Поэтому было создано специальное Кибернетическое командование, интегрированное с небезызвестным Агентством национальной безопасности (АНБ). Как уже отмечалось выше, до настоящего времени подобные проблемы относились к компетенции спецслужб, но анализ масштаба и серьезность природы соответствующих угроз привели американских военных к заключению, что поскольку речь идет о настоящих военных действиях (как по масштабу, так и по последствиям) необходимо и противодействие организовать соответствующим образом.
Таким образом, речь идет о необходимости подготовки довольно значительного количества специалистов, хорошо знающих хакерские технологии и способных оказывать им успешное противодействие. Это означает умение распознавать возникшие и потенциальные угрозы, обезвреживать их, разрабатывать системы противодействия хакерским угрозам. В принципе спецслужбы уже занимались и продолжают заниматься решением подобных проблем, но речь идет о значительно более масштабных угрозах которые, к тому же, скорее всего, будут реализованы одновременно на различных объектах. Американцы считают, что такое изменение (увеличение масштаба и количества угроз) означает переход их в новое качество, которое они и характеризуют как кибернетическую войну. Следовательно, потребуются и новые формы подготовки специалистов, обеспечивающих безопасность в этой области и готовых к ведению соответствующих операций. Независимо от того насколько близки к реальности американские оценки описанной угрозы обучение и подготовка соответствующих специалистов заслуживают самого серьезного внимания.
Глобализация экономики обусловлена, во многом (хотя и не только благодаря этому) повсеместным распространением ИКТ и в особенности интернет технологий. Безусловно, то, что именно ИКТ способствовали интенсификации процесса глобализации. Это справедливо не только в отношении собственно услуг связи, финансового сектора, но и для многих других секторов экономики. Давно хорошо известно большое и положительное влияние ИКТ на международную интеграцию научных исследований. Значительно меньше внимания уделяется трансформации рынка образовательных услуг под воздействием ИКТ и особенно интернет технологий. Между тем соответствующие изменения вполне заслуживают внимания, особенно в более общем контексте изменения общественных отношений в целом в современную эпоху. Важнейшими особенностями этих изменений являются глобализация и высокая интенсивность развития экономических процессов.
Самые быстро развивающиеся страны с наиболее эффективной экономикой прикладывают значительные усилия к поддержанию на высоком уровне и дальнейшему развитию современной научно-образовательной базы, необходимой для оптимизации отраслевой структуры национальной экономики и обеспечения должного положения в высоко конкурентной среде. Более того, именно высокий уровень развития науки и образования в обществе является необходимым условием смягчения множества противоречий, присущих общественному организму в современном мире, повышения эффективности управления экономикой, эффективности применения инновационных технологий и обеспечения национальной безопасности страны в целом.
Действительно столь разные страны как КНР и США, Индия и Южная Корея, Катар и Япония придают огромное значение развитию образования и науки и в особенности развитию и активному применению информационных и информационно-коммуникационных технологий, включая использование Internet и интернет технологий. Особенно важен пример Индии, практически единственной из развивающихся государств, которая упор в своей экономической стратегии сделала не на эксплуатацию природных ресурсов, а на развитие и применение высоких технологий.
Например, ее рынок информационных технологий (IT-технологий) один из самых быстрорастущих в мире. Доходы в этой отрасли выросли с $6,5 млрд. в 1998 году до $22,1 млрд. в 2004 году и этот рост продолжается со средним приростом 22-24% в год. Предпосылкой столь успешного развития стала концепция одного из основоположников современного индийского государства, одного из важнейших лидеров нации и премьер-министра Дживахарлала Неру о единственно возможном пути совершения модернизационного скачка для страны со скромными природными ресурсами. Это был путь инвестирования в мозги – поддержка образования населения и использование интеллектуального потенциала в создании современных технологий с последующим интенсивным внедрением инноваций.
За 20 с небольшим лет, начиная с 1981 года до начала 21 века, сформировалась высокоэффективная и высоко прибыльная отрасль по разработке программных продуктов. На сегодня создание программ и соответствующий сервис (поддержка, сопровождение и прочее) стали основой деятельности IT-отрасли, принося около 60% дохода всей отрасли. Созданные по инициативе правительства Индии технопарки экспортировали софтверных и сервисных продуктов и услуг на $16 млрд. в одном только финансовом году с апреля по март 2004-2005 года. Соответственно сегодня в Индии IT-технологии стали подлинным локомотивом индустриального роста страны. Этому сектору экономики Индии принадлежит более половины ВВП. По существу тем самым подготавливается во многом одновременно с индустриальным ростом переход и к основам информационного общества.
Помимо становления софтверной отрасли, в стране созданы надежные линии связи, инфраструктура стандартизации, испытаний (тестирования) и контроля качества на уровне современных мировых стандартов. Важным направлением становится аутсорсинг бизнес-процессов, который теперь приносит Индии $6 млрд. в год. Характерно, что наиболее крупные индийские IT-компании выполняют для своих доверителей не просто отдельные операции, а берут на себя полный комплекс забот по обслуживанию и ведению бизнеса своих зарубежных доверителей. Так сотни зарубежных фирм при помощи индийских аутсорсинговых компаний обслуживают клиентов во всем мире на рынке банковских, финансовых, бухгалтерских, страховых, биржевых и прочих услуг. Например, индийская фирма Wipro Spectramind берет на себя все вопросы, связанные со снабжением, перевозками и инвентаризацией, бухгалтерским обслуживанием, обслуживанием дебиторской и кредиторской задолженности, лизинговыми и другими операциями с имуществом, банковскими согласованиями, ведением дел по страховым обязательствам.
Имеется в Индии и свой аналог знаменитой кремниевой (силиконовой) долины США, который расположен в Бангалоре. В Дели работает исследовательская лаборатория IBM, в том же Бангалоре (по соседству с ним) создала свое подразделение фирма Intel, чтобы на месте производить, обновлять и испытывать и проверять продукты индийских программистов. В Бангалоре и в Нойде в двух центрах фирмы Samsung работают 850 индийских специалистов-разработчиков. Возникает естественный вопрос: не занята ли уже описываемая ниша? Оказывается – нет!
По подсчетам индийских специалистов весь мировой рынок к 2012 году достигнет приблизительно $3391 млрд., при этом индийская доля составит $148 млрд. И для достижения этого уровня потребуется иметь в Индии 5 млн. специалистов в области IT-технологий. И здесь возникает проблема: уже в 2009 году индийская экономика столкнулась с нехваткой 500 тыс. специалистов. Излишне объяснять, что Россия с ее квалифицированными программистами и вообще IT-специалистами вполне могла бы претендовать на свою долю на этом рынке. В особенности при должной поддержке со стороны государства, в частности посредством создания совместных российско-индийских компаний соответствующего профиля.
Следует учитывать также, что Индия только недавно реализовала программу «IT- для всех к 2008 году», в рамках которой на 50 жителей теперь приходиться 1 персональный компьютер. Разумеется, Индия имеет и определенные преимущества во взаимодействии с Западом: распространенность владения английским языком в среде специалистов, внедрение англосаксонских стереотипов поведения и мышления в эпоху английского владычества и другие. Тем не менее, в целом при умелом стимулировании посредством соответствующей государственной политики, российский сектор высокотехнологичных отраслей не только способен стать мощным ускорителем развития нашей экономики и содействовать уменьшению ее зависимости от нефти и газа, но и в корне изменить к лучшему саму природу хозяйственных отношений в России и российское общество в целом. Для этого необходимо качественное улучшение нашего образования и внедрение в нем технологий электронного обучения. Именно таким образом инновации в образование и в науку позволят не просто решить амбициозные задачи, поставленные перед страной ее руководством и самой жизнью, но и сплотить вокруг себя народы СНГ, а затем и Европы также.
К сожалению, пока ряд важных факторов существенно препятствуют решению указанных выше задач и реализации нашего достаточно мощного потенциала. Прежде всего, следует отметить, что доля России в мировом финансировании научных исследований в 2000 г. была всего лишь немного выше 1% и с тех пор положение, по сути, мало изменилось к лучшему. В то же время Индия и Бразилия (2 страны из 4, входящих в группу БРИК) значительно увеличили с того времени объем финансирования научных исследований. Это даже без учета значительно большей эффективности инвестиций в науку в Индии и в Китае, например, говорит не в нашу пользу.
Во-вторых, по доле затрат на научные исследования и разработки в национальном ВВП, которая составляет в России менее 1%, мы в 3-4 раза уступаем ведущим экономикам мира. Еще хуже обстоит дело по такому ключевому параметру как затраты на одного исследователя – даже в африканских (не самых богатых странах) этот показатель в несколько раз выше! Более того, никакое повышение затрат на науку не даст желаемого эффекта, если не повысить существенно уровень образования, если не увеличить его эффективность, не использовать в самом образовании инноваций и информационно-коммуникационных технологий. Только совместное улучшение положения в образовании и в науке способно обеспечить за счет эффекта синергии необходимую отдачу от инвестиций в высокие технологии, образование и науку.
В 1998 г. ассигнования на науку снизились в России по отношению к 1991 г. в пять раз и составили всего 0,28% ВВП. Для сравнения в развитых странах они колеблются от 1,5% до 4% ВВП. И хотя в настоящее время государство предпринимает некоторые попытки для улучшения финансирования научных исследований, они остаются явно недостаточными, в том числе в силу указанных только выше обстоятельств, которые совершенно недооцениваются. Кроме существенного, примерно вдвое сокращения ученых такое положение привело к катастрофическому снижению обновляемого научного оборудования – приблизительно в 20 раз. Это притом, что явно недостаточное обеспечение современным оборудованием уже в СССР существенно тормозило развитие науки и являлось причиной критического отставания СССР от западных стран и по существу создало угрозу национальной безопасности.
Сказанное дополняют следующие показатели, производные от приведенных выше: за тот же период число заявок на изобретения сократилось в 6,6 раза; соответственно число патентов – в 13 раз. Отечественное наукоемкое производство находится на уровне нескольких процентов ВВП при росте его в развитых странах до 90% ВВП. Инновационная продукция в России не набирает и одного процента при величине этого же показателя в Финляндии более 30%, в Италии, Португалии, Испании 10-20%
Еще важнее то, что для России производительность труда более чем на 72% зависит от удельных инвестиций в основной капитал и только на 18% - от инвестиций в инновации, на 10% - от прочих факторов. Хотя это не самые современные данные за 2002 г. по существу важных положительных сдвигов в этом направлении практически не произошло. По мнению Е. В. Балацкого именно из-за отсталости основного капитала никакое инвестирование в инновационную сферу у нас не дает и не даст должного эффекта пока не будет необходимого достаточно мощного финансового потока на обновление оборудования. Именно поэтому столь слабо наша экономика реагирует на вложения в научные исследования. С этим же связана и высокая энергоемкость нашей продукции и низкая производительность труда. В целом можно резюмировать, что в постиндустриальном обществе экономическая мощь и перспективы успешного конкурентного развития определяются уже не накопленными материальными ресурсами, а интеллектуальным и технологическим потенциалом, способностью создавать и воспринимать инновации во всех сферах экономики и социальных отношений.
В этом контексте обратим особое внимание на развитие и становление современных математических моделей, методов их построения и исследования неразрывно связано с совершенствованием информационных технологий. Большое значение имеет имитационное моделирование, в ходе которого, используя высокопроизводительные вычислительные системы и совершенное программное обеспечение, удается проектировать и исследовать сложные технические системы, динамику боевых действий, поведение экономических систем.
В последнее время больших успехов достигли информационно-коммуникационные технологии, реализующие статистические методы, в частности методы эконометрики. Комплексное применение указанных направлений используется для воспроизведения и прогнозирования чрезвычайных и кризисных ситуаций в МЧС, руководством вооруженных сил, высшим руководством страны. В развитие подобного подхода на перспективу планируется обучение будущих менеджеров работе с экспертными системами и технологиями имитационного моделирования.
Более существенные качественные достижения присущи экспертным системам, перспективному направлению искусственного интеллекта. Тем более, когда оно совмещается с имитационным моделированием. Так еще в 1961 году Джеффри Гордон (Geoffrey Gordon) разработал моделирующую систему GPSS (General Purpose Simulation System — система моделирования общего назначения), которая до настоящего времени (несколько модифицированная) остается одной из основных систем дискретного имитационного моделирования. В последнее время фирмой Wolverine Software разработана новейшая версия языка GPSS, называемая GPSS/H+PROOF. В этой версии добавлены графические средства манипулирования с блок-схемами, возможность использования анимации и гибкий интерфейс связи с языком программирования C++.
Джей Форрестер (англ. Jay Wright Forrester) разработал язык моделирования DYNAMO. Он – крупнейший специалист, разработчик концепции системной динамики, основные его работы: "Основы кибернетики предприятия" (1961г.); "Динамика развития города" (1970 г.); "Мировая динамика" (1974 г.) В этих работах изложен метод системной динамики или концепция потокового подхода в имитации, а также исследуются динамика предприятия, урбанизированной территории, проблемы развития человеческой цивилизации на основе предложенной концепции. Язык DYNAMO проще, чем GPSS. Язык СЛАМ объединяет в одной оболочке языки GPSS и DYNAMO, т.е. позволяет строить непрерывно-дискретные модели систем и «имеет практически неограниченные возможности». Эти и подобные разработки привели к подлинному перевороту в принятии решений. Определенных достижений в этой и близких областях добились и отечественные ученые, но об этом речь пойдет несколько ниже. В разделе, посвященном синтезу новых технологий программирования и обучения.
Расширенное и дополненное технологией экспертных систем имитационное моделирование принимаемых решений, проектов развития и технологий используется корпорациями DEC (теперь вошла в COMPAQ), самой COMPAQ, Boeing, Motorola, Volvo, General Dynamics, Sandia National Labs и другие. Широко применяются эти технологии и правительственными структурами: NASA, АНБ США, руководство ВВС и ВМС и т.п. В России из открытых организаций определенный потенциал в плане имитационного моделирования еще сохраняется пока в ВЦ АН России. Другой ведущий центр – Институт прикладной математики АН России в результате, так называемой реорганизации, имеет все шансы утратить свои лидирующие позиции не только в российской, но и в мировой науке. Применение процедур имитационного моделирования в последнее время обнаружило весьма высокий потенциал в качестве мощного и эффективного инструмента усовершенствования методик обучения.
Развитие научно-технического прогресса и увеличение роли научных исследований ставит важную задачу объективного оценивания научных достижений. Постепенно от элементарной статистики публикаций, подсчета доли ссылок на публикации и т.п. методы наукометрики и библиометрики начинают обращаться к использованию более совершенных методов оценивания и моделирования научных исследований. В качестве одного из примеров подобных подходов можно указать на применение методов регрессионного анализа к оценке влияния инноваций на развитие экономики в целом, видимо, можно попытаться применить подобный подход и к оценке влияния целых направлений научных исследований на развитие экономики.
Другим примером является работа Сибирского В.К., в которой предпринята попытка статистического исследования динамики процесса цитирования. В этой работе отмечаются следующие закономерности. На первоначальном этапе вскоре после появления публикации явно прослеживается плавное, но довольно быстрое нарастание индекса цитирования. Этот первый локальный максимум является наиболее значимым – он характеризуется значительным превышением над средним значением и естественно вызван первичной реакцией на опубликованную научную работу.
Затем идет некоторое убывание индекса цитирования, которое может в отдельных случаях приводить к значительному его понижению, в том числе падению ниже среднего уровня. Однако спустя некоторое время после достижения низшего уровня отмечается опять некоторое нарастание индекса цитирования, приводящее к возникновению меньшего по абсолютной величине второго локального максимума. Как сам факт появления этого второго локального максимума, так и соотношение величин первого и второго максимумов представляют важный показатель существенности результатов данной научной публикации.
Безусловно, эти и другие методы библиометрии и наукометрии находятся еще в самой начальной стадии своего становления и развития, но столь же очевидно и то, что по мере совершенствования моделирование и оценивание научной деятельности способно стать полезным дополнительным инструментом учета объективной ценности научных исследований и их возможного влияния на развитие научно технического прогресса. Одновременно, таким образом, предоставляется возможность эффективного доступа к наиболее ценным информационным ресурсам и использования важнейших достижений эпохи цифровой революции.
К сказанному следует добавить, что переход на новые более совершенные технологии образования совершенно необходим не только для улучшения подготовки специалистов и повышения эффективной отдачи от научных исследований. Более того, тем самым достигается более тесная связь образования и науки, методы научных исследований естественно интегрируются в образовательные технологии. А следствием такой интеграции является повышение удельного веса инноваций в образовании и в экономике в целом. Проекты создания в нашей стране двух новых крупных ВУЗов поистине мирового уровня (Южного федерального университета и аналогичного ВУЗа в Красноярске) показывают, что руководство страны правильно осознает описанные закономерности и тенденции развития постиндустриального общества. Если еще и предприниматели начнут более интенсивно и целенаправленно поддерживать образование и науку, способствовать сближению фундаментальных, прикладных научных исследований с промышленными технологиями, с наукоемким и не только наукоемким производством, то отдача от инноваций приобретет должный размах, сами они превратятся в мощный рычаг преобразования нашей экономики.
Очевидно, что высшее образование только тогда может быть эффективным и конкурентоспособным, когда оно отвечает потребностям современной экономики и отчетливо воспринимает основные особенности современного этапа развития экономики. К таким основным особенностям следует отнести особую роль в новой экономике человеческого капитала, ограниченность многих материальных ресурсов, доминирование информационного ресурса, возрастание роли оптимизационных методов в управлении экономикой. При этом информационные ресурсы наряду с трудовыми, природными и финансовыми становятся одним из основных факторов развития. Информация и знания (как высшая форма ее организации), представляют собой разновидность экономических благ. Понятно, что соответственно экономика знаний приводит к перераспределению ролей основных факторов развития, насыщению новым смыслом основных понятий экономической теории, включая операцию обмена.
Именно операция обмена (основная экономическая операция) – это обмен предметов на некие эталоны стоимости. Таковыми могут быть выбраны либо какой-то товар, либо стоимостной эквивалент товара, а именно, деньги или какие-то активы. В традиционной индустриальной экономике в процессе обмена происходят изменения отношений собственности. Напротив знания являются весьма специфическим особым ресурсом и отношения собственности в процессе обмена знаниями (в отличие от обмена материальными ценностями) выступают в принципиально иной роли. При передаче знаний они не исчезают и не расходуются, они остаются и у прежнего владельца и одновременно с этим попадают в распоряжение (владение) к новому владельцу. В этом отношении знания представляют собой нерасходуемый (возобновляемый) ресурс. Более того, приобретаемые знания нередко придают новое качество материальным ресурсам и, таким образом, оценка их стоимости является весьма непростой задачей. Принципиальное важнейшее отличие экономики знаний от традиционной экономики тесно связано с указанными различиями операции обмена. Все это обусловливает необходимость значительных модификаций многих классических экономических моделей с целью приспособления их к экономике знаний.
Особенно важное значение указанные особенности приобретают в применении к процессу обучения. Дело в том, что именно образование придает процессу передачи знаний и формирования новых знаний у учащегося принципиально новый характер. Знания, полученные и сформированные в процессе получения образования, проявляют усиленный мультипликативный эффект. Этот «мультипликатор» не всегда легко оценить, но даже качественные соображения показывают, что в целом он значительно превосходит по своей эффективности, так называемый мультипликатор Кейнса в экономике. Только эти знания обеспечивают проявление природных способностей (талантов) человека и полное их раскрытие. Они же являются своего рода рычагом, существенно увеличивающим способности человека, его адаптивные характеристики и возможности совершенствования имеющихся и приобретения новых навыков и умений. Иными словами, таким образом, происходит интенсивный рост человеческого и особенно интеллектуального капитала. В свою очередь именно увеличение этих факторов определяет конкурентоспобность и эффективное развитие современной экономики.
Еще в рамках индустриальной экономики, которая изначально являлась национальной по своей природе, но уже перерастала по мере своего развития национальные границы, зарождались основные тенденции глобализации. Но только новая постиндустриальная экономика носит принципиально глобальный характер. Основные тенденции глобализации таковы, что наиболее развитые страны уменьшают экономические и торговые барьеры для выхода на глобальный рынок капиталов и по существу формируют этот новый по своей природе рынок. Они поддерживают технологические нововведения с целью создания новых предприятий, а также продажи товаров и услуг на глобальном рынке. Естественно, что для работы на таком рынке в условиях интенсивного использования ИКТ и функционирования экономики знаний необходимо готовить новых специалистов. Совершенно ясно, что и сам процесс получения высшего образования, обучения таких специалистов немыслим без интенсивного использования ИКТ, в том числе методов дистанционного образования и e-learning.
Поэтому сегодня уже ни у кого не вызывает сомнения, что образование это фундаментальный фактор развития общества, основанного на знаниях. С другой стороны, освоение высоких технологий, достигших стадии практического использования и достаточной эффективности, влечет за собой изменения в организации труда, управления, требованиях к квалификации работников, системе образования. Острой проблемой становится формирование системы подготовки кадров, обеспечивающей страну специалистами по всем направлениям развития информационных технологий. Переход к информационному обществу потребовал массовой подготовки населения к жизни в условиях широкого использования информационных и телекоммуникационных технологий, включая Интернет. Устаревание знаний, полученных в процессе среднего, среднего специального и высшего образования, стало слишком быстрым. В этой связи получила развитие и требует дальнейшего совершенствования система непрерывного образования.
Выясним в связи с этим характерные черты экономики знаний. Эта новая экономика характеризуется развитием, которое обеспечивается действием нескольких новых факторов (знания, инновации, ИКТ) наряду с теми, которые действуют в индустриальной экономике (трудовые, денежные и природные ресурсы). Хотя эти прежние факторы, определявшие природу традиционной индустриальной экономики, и сохранили свое значение, в условиях новой экономики необходимо учитывать и такие, ранее не существовавшие возможности, как ускорение внедрения информационных и технологических нововведений и использование возобновляемого, точнее нерасходуемого ресурса в виде знания. При характеристике экономики знаний нередко преобладает мнение о второстепенной, подчиненной роли реального, сектора экономики или что еще чаще встречается - противопоставление индустриальной экономики и экономики знания. Между тем экономика знания в своей основе даже более индустриальная, чем предыдущая стадия, так как требует дополнительного производства новой ИКТ-техники, а производство традиционных промышленных товаров ускоряется под действием инновационных технологий. Причем ИКТ сектор должен не просто присутствовать в структуре народного хозяйства, а быть интегрирован в национальную экономическую систему и обеспечивать ее развитие.
Отмеченные выше соображения и некоторые другие, о которых будет сказано подробнее немного позднее, показывают также, что в экономике знаний ведущая роль принадлежит личности, ее знаниям и умению, способности координировано работать в коллективе, воспринимать новые знания и методы работы, использовать ИКТ и овладевать новыми ИКТ и их применениями. Это приводит к трансформации во многих развитых странах многих социальных, внутрифирменных и организационных структур. Все сказанное приводит к необходимости формирования новой модели высшей школы и выработки иной, отличной от сложившейся ранее стратегии развития высшей школы и образования в целом.
В свою очередь система высшего образования играет не менее важную роль в развитии информационной экономики. Это касается:
1) обеспечения экономики специалистами необходимой квалификации. По данным мониторинга экономики образования, работать по полученной специальности планирует не более 50% студентов системы профессионального образования (41% - НПО, 47% - СПО, 50% - ВПО).
2) создания нового знания и доведения его до внедрения в производство. Задача России к 2015 году – довести соответствующее финансирование до 2,0 процентов ВВП, в то время как страны ЕС к 2010 году доведут ассигнования до 3,5 процентов.
3) получения доходов от экспорта образовательных услуг, технологий. По экспертным оценкам, доход России от экспорта образовательных услуг составляет около 350 миллионов долларов в год. В развитых странах он на порядок выше. На долю России приходится 3 процента от общего количества учащихся в мире иностранных граждан. Для сравнения: в США их доля составляет 22 процента, в Великобритании — 12. Как видно, значительный экспортный потенциал нашей системы образования используется не в полной мере.
4) повышения конкурентоспособности на международном рынке образования, инноваций, НИОКР, что является существенным вкладом высшей школы в национальную экономику.
Рассмотренные аспекты взаимозависимости системы высшего образования и экономики знаний, и связанные с этим проблемы, свидетельствуют о сохранении тенденции «догоняющего развития» российской экономики.
Из этого явно вытекает необходимость выбора и реализации стратегии инновационного прорыва в отличие от тенденции «догоняющего развития», которая в применении к задачам, стоящим перед нашей страной уже в основном исчерпала свои возможности. Несмотря на неблагоприятные стартовые позиции, Россия пока еще сохраняет возможности для такого прорыва. Для этого потребуется реструктурировать научный потенциал и использовать отечественные изобретения; обеспечить подъем высокотехнологичного сектора; модернизировать энергетический сектор; а также использовать резервы интеграции и глобализации. Ресурсы для прорыва — инновационное наполнение инвестиций, эффективное использование рентных доходов, инновационное частно-государственное партнерство, объединяющее предпринимателей, государство, науку и общество. В то же время не следует отрывать проблему создания инновационной экономики от такого важного компонента поддержки решения этой проблемы как модернизация. Модернизация тем более важна для России, что в последнее время перехода от социалистической экономики к экономике рыночной произошла утрата серьезных достижений в промышленном и научном секторах. Поэтому подготовка специалистов должна осуществляться с привлечением наиболее эффективных технологий обучения, способных одновременно содействовать модернизации экономики и развитию прорывных направлений.
Достижение достойного положения в кругу других развитых стран и быстрорастущих экономик возможно для России только при условии эффективного использования ИКТ, прежде всего в сфере образования и науки. В этом случае промышленность, торговля и общественные отношения неизбежно приобретут качественно новый характер, отвечающий экономике знаний. А сама экономика в целом приобретет свойства инновационной экономики. В результате вместо нынешнего положения, характеризующегося односторонней экспортно-ориентированной экономикой, перераспределяющей ренту от продажи природных ресурсов, Россия перейдет к состоянию важнейшего моста, связывающего Запад и Восток, в особенности Южно-азиатский регион и к перераспределению интеллектуальной ренты. Впрочем, создание подлинно инновационной экономики, эффективно использующей уже имеющийся интеллектуальный капитал и создающей новый интеллектуальный капитал, потребует очень большой и продолжительной работы в сфере образования и не только высшего, а начиная с самых младших классов начальной школы. Более того, в рамках национального проекта «Образование» все школы России получили программный комплекс «1С:Управление школой», предназначенный для автоматизации административно-финансовой и хозяйственной деятельности начального образовательного учреждения, со сроком бесплатной эксплуатации (школой) до 31 декабря 2019 года. Аналогичная разработка для ВУЗов РФ - «1С:Электронное обучение. Корпоративный университет» - продукт 2011 года. 27 октября 2011 года на выставке информационных и коммуникационных технологий Softool-2011 в Москве состоялась торжественная церемония награждения программных решений, представленных на конкурс "Softool: Продукт года".
Целями конкурса являются выявление, поощрение и продвижение наиболее значительных и перспективных ИТ-разработок, популяризация и стимулирование развития ИТ в России, а также поддержка российских ИТ-компаний, привлечение к ним внимания российских СМИ.
Учредителями конкурса являются Российская академия наук, Министерство связи и массовых коммуникаций РФ, Российский фонд фундаментальных исследований, издательство "Открытые системы" и компания "ИТ-экспо". Премия "Продукт года" учреждается как ежегодная российская национальная премия и вручается продукту-победителю конкурса "Продукт года" по результатам голосования экспертного совета конкурса.
В номинации "Технологии образования" первое место занял продукт "1С:Электронное обучение. Корпоративный университет".
Обе эти системы разработаны в фирме 1 С, возглавляемой Борисом Георгиевичем Нуралиевым.
Создание и развитие информационного общества (ИО) предполагает широкое применение информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в образовании, что определяется рядом факторов.
Во-первых, внедрение ИКТ в образование существенным образом ускоряет передачу знаний и накопленного технологического и социального опыта человечества не только от поколения к поколению, но и от одного человека другому. Во-вторых, современные ИКТ, повышая качество обучения и образования, позволяют человеку успешнее и быстрее адаптироваться к окружающей среде и происходящим социальным изменениям. Это дает каждому человеку возможность получать необходимые знания, как сегодня, так и в будущем информационном обществе. В-третьих, активное и эффективное внедрение этих технологий в образование является важным фактором создания системы образования, отвечающей требованиям ИО и процессу реформирования традиционной системы образования в свете требований современного постиндустриального общества.
Важность и необходимость внедрения ИКТ в процесс обучения отмечаются международными экспертами во «Всемирном докладе по коммуникации и информации 1999 – 2000 годы», подготовленном ЮНЕСКО и изданным в конце прошлого тысячелетия агентством «Бизнес-Пресс». В предисловии к докладу Генеральный директор ЮНЕСКО Федерико Майор пишет, что новые технологии должны способствовать «созданию лучшего мира, в котором каждый человек будет получать пользу от достижений образования, науки, культуры и связи». ИКТ затрагивают все названные сферы, но, пожалуй, наиболее сильное позитивное воздействие они оказывают на образование, так как «открывают возможности совершенно новых методов преподавания и обучения». Более подробно об актуальности и потребности внедрения ИКТ в образование говорится во второй главе этого же доклада – «Новые направления в образовании», написанной Крейгом Блертоном, адъюнкт-профессором Университета Гонконга (Dr. Craig Blurton of the University of Hong Kong), и в главе VII «Информационные службы, библиотеки, архивы», автор которой – профессор Королевского колледжа библиотечного дела в Копенгагене Оле Гарбо.
Кроме того, в этом же докладе обобщены и проанализированы глобальные процессы конвергенции СМИ, электронной промышленности и телекоммуникаций и их влияние на развитие информационного общества, а также планетарные проблемы применения ИКТ в образовании. Вместе с тем, соглашаясь с комментарием Ю.М. Литовчина и В.Г. Макеева к русскому изданию доклада ЮНЕСКО «Эффективное образование – приоритетный путь России в новый информационный мир», следует высказать некоторые дополнения. Они касаются их взглядов на реализацию «особого пути России в глобальное информационное сообщество» и проблемы внедрения ИКТ в систему российского образования.
Глобальное внедрение компьютерных технологий во все сферы деятельности, формирование новых коммуникаций и высокоавтоматизированной информационной среды стали не только началом преобразования традиционной системы образования, но и первым шагом к формированию информационного общества. Главным фактором, определяющим важность и целесообразность реформирования сложившейся системы образования, включая и российскую, является необходимость ответа на те основные вызовы, которые поставил перед человечеством XXI век.
Необходимость перехода общества к новой стратегии развития на основе знаний и высокоэффективных информационно-телекоммуникационных технологий; фундаментальная зависимость нашей цивилизации от тех способностей и качеств личности, которые формируются образованием; возможность успешного развития общества только в опоре на подлинную образованность и эффективное использование ИКТ; теснейшая связь между уровнем благосостояния нации, национальной безопасностью государства и состоянием образования, применением ИКТ.
Как показано в ряде работ, основными направлениями формирования перспективной системы образования, которые имеют принципиальное значение для России, находящейся на этапе сложных экономических преобразований, являются следующие: повышение качества образования путем его фундаментализации, информирования обучаемого о современных достижениях науки в большем объеме и с большей скоростью; обеспечение нацеленности обучения на новые технологии ИО и, в первую очередь, на ИКТ; обеспечение большей доступности образования для всех групп населения; повышение творческого начала в образовании.
Применение компьютеров в образовании привело к появлению нового поколения информационных образовательных технологий, которые позволили повысить качество обучения, создать новые средства воспитательного воздействия, более эффективно взаимодействовать педагогам и обучаемым с вычислительной техникой.
По мнению многих специалистов, новые информационные образовательные технологии на основе компьютерных средств позволяют повысить эффективность занятий на 20-30%. В применении их же к целому ряду научных дисциплин, эти величины можно отнести лишь к низшему порогу, так для статистики и бизнес-статистики, проектного менеджмента, финансового менеджмента и управлению процессами фондового рынка вполне реально увеличение эффективности вдвое или, по крайней мере, на 60-80%. Внедрение компьютера в сферу образования стало началом революционного преобразования традиционных методов и технологий обучения и всей отрасли образования. Важную роль на этом этапе играли коммуникационные технологии: телефонные средства связи, телевидение, космические коммуникации, которые в основном применялись при управлении процессом обучения и в системах дополнительного обучения.
Новым этапом глобальной технологизации передовых стран стало появление современных телекоммуникационных сетей и их конвергенция с информационными технологиями, то есть появление ИКТ. Они стали основой для создания инфосферы, так как объединение компьютерных систем и глобальных телекоммуникационных сетей сделало возможным создание и развитие планетарной инфраструктуры, связывающей все человечество.
Примером успешной реализации ИКТ стало появление Интернета – глобальной компьютерной сети с ее практически неограниченными возможностями сбора и хранения информации, передачи ее индивидуально каждому пользователю. Интернет быстро нашел применение в науке, образовании, связи, средствах массовой информации, включая телевидение, в рекламе, торговле, а также в других сферах деятельности человека. Первые шаги по внедрению Интернета в систему образования показали его огромные возможности для ее развития. Вместе с тем, они же выявили трудности, которые требуется преодолеть для повсеместного применения Сети в образовательных учреждениях. Это значительно большая стоимость организации обучения по сравнению с традиционными технологиями, что связано с необходимостью использования большого количества технических (компьютеры, модемы и т.п.), программных (поддержка технологий обучения) средств, а также с подготовкой дополнительных организационно-методических пособий (специальные инструкции учащимся преподавателям и др.), новых учебников и учебных пособий и т.п.
Следует отметить, что современный этап применения Интернета в образовании, особенно в России, является экспериментальным. Идет процесс накопления опыта, ищутся пути повышения качества обучения и новых форм использования ИКТ в различных образовательных процессах. Трудности освоения ИКТ в образовании возникают из-за отсутствия не только методической базы их использования в этой сфере, но и методологии разработки ИКТ для образования, что заставляет педагога на практике ориентироваться лишь на личный опыт и умение эмпирически искать пути эффективного применения информационных технологий.
Сложность внедрения современных ИКТ определяется и тем, что традиционная практика их разработки и внедрения основывается на идеологии создания и применения информационных и телекоммуникационных систем совершенно иных сферах: связи, военно-промышленном комплексе, в авиации и космонавтике. Адаптацию ИКТ к конкретной сфере применения здесь осуществляют специалисты конструкторских бюро и научно-исследовательских институтов, имеющие большой опыт разработки подобной техники и, следовательно, хорошо понимающие назначение систем и условия их эксплуатации. В современном образовании таких специализированных научно-исследовательских структур нет, они только начинают создаваться.
По этой причине возникает «разрыв» между возможностями образовательных технологий и их реальным применением. Примером может служить до сих пор существующая практика применения компьютера только как печатающей машинки. Этот разрыв часто усиливается тем, что основная масса школьных учителей и преподавателей гуманитарных вузов не владеет современными знаниями, необходимыми для эффективного применения ИКТ. Ситуация осложняется и тем, что информационные технологии быстро обновляются: появляются новые, более эффективные и сложные, основанные на искусственном интеллекте, виртуальной реальности, многоязычном интерфейсе, геоинформационных системах и т.п.
Выходом из создавшегося противоречия может стать интеграция технологий, то есть такое их объединение, которое позволит преподавателю использовать на уроках и лекциях понятные ему сертифицированные и адаптированные к процессу обучения технические средства. Интеграция ИКТ и образовательных технологий должна стать новым этапом их более эффективного внедрения в систему российского образования.
Таким образом, на пути движения России к ИО и внедрения ИКТ в образование можно выделить три этапа: начальный, связанный с индивидуальным использованием компьютеров, в основном, для организации системы образования, ее административного управления и хранении информации о процессе управления. Современный, связанный с созданием компьютерных систем, интернета и конвергенцией информационных и телекоммуникационных технологий. Будущий, основанный на интеграции новых ИКТ с образовательными технологиями (ОТ).
Процесс разработки новых технологий образования на основе интеграции ИКТ и ОТ уже идет в ряде фирм, активно выступающих на рынке образовательных услуг. В качестве примера можно назвать IBM WCL, Lotus LearningSpace 4.0 (http://www.lotus.com), WebCT (Web Cours Tools), "Capitalist" (Interactive Magic, http://www.marketing.spb.ru/) и др. Актуальность и важность для создания системы образования информационного общества разработки комплекса соответствующих образовательных средств на основе интеграции ИКТ и ОТ приводят к необходимости проведения всестороннего исследования этого процесса и рассмотрения его с системных позиций.
Системный подход к интеграции ИКТ и ОТ основывается на выявлении всех существенных факторов, устанавливающих связь между элементами и формирующих целостные свойства системы, выполняющей согласованную совокупность действий, объединяемых общим замыслом и единой целью. Такой системный подход находится в настоящее время в процессе формирования и еще далек от завершения. Но наиболее важные особенности его уже начали формироваться и даже приобретать вполне отчетливые очертания. Только следует помнить о сложности самой этой области и такого комплексного подхода к ее описанию и анализу.
Выбор рациональных и оптимальных решений при интеграции информационных и образовательных технологий с системных позиций, в первую очередь, основывается на анализе эффективности обучения или образования на базе новой интегрированной технологии, т.е. на основе оценки эффективности взаимодействия педагога и учеников. Особенностью такого взаимодействия является творческая деятельность педагога и учеников, как в процессе обучения, так и в процессе воспитания, которая во многом зависит не только от профессионализма учителя и знаний учеников, но и от эмоционального настроения, создаваемого в процессе обучения, а также от наличия соответствующих стимулов, от условий занятий и многих других факторов. Все это усложняет формализованное описание процесса обучения и затрудняют определение количественных оценок эффективности.
По сути, интегрированные технологии обучения на основе ИКТ являются интеллектуальными человеко-машинными системами и поэтому одним из направлений формирования показателей их эффективности может стать методология, применяемая при тренажерном обучении летчиков, космонавтов, операторов в ядерной энергетике. Она заключается в использовании комплексных показателей, в качестве компонентов которых выступают конкретные оценки технической эффективности, стоимости, времени обучения, а также данные медико-биологических исследований, субъективные мнения учителя и обучаемых.
Поэтому первой и принципиально важной задачей интеграции ИКТ и ОТ (в дальнейшем, для краткости, будет использоваться принятое рядом авторов сокращение ИТО) является четкое выделение целей их создания и разработка системы показателей их эффективности. Формализация целей образовательных технологий является достаточно сложной проблемой, которая остается до сих пор нерешенной и активно обсуждается как в монографиях, статьях, так и на семинарах и конференциях. Вместе с тем при решении задач обучения, контроля знаний и управления учебным процессом уже накоплен опыт оценки целей в виде конкретных показателей. В качестве примера вспомним систему баллов. Это, конечно, не исключает применение и других показателей оценки эффективности ИТО.
Исходя из системного подхода, необходимо построить модель или схему операции, которая включает следующие основные элементы: ОТ, ИКТ, преподаватели, обучаемые, специалисты и администрация. Образовательные технологии или, иначе, технологии образования (ТО) являются одним из главных элементов системы образования, так как они непосредственно направлены на достижение его главных целей: обучение и воспитание. Под ТО понимается как реализация учебных планов и учебных программ, так и передача обучаемому системы знаний, а также методов и средств для создания, сбора, передачи, хранения и обработки информации в конкретной области. Наука накопила огромный опыт по передаче знаний от учителя к ученику, созданию технологий образования и обучения, а также по построению их моделей.
ИКТ оказывают активное влияние на процесс обучения и воспитания обучаемого, так как изменяют схему передачи знаний и методы обучения. Вместе с тем внедрение ИКТ в систему образования не только воздействует на образовательные технологии, но и вводит в процесс образования новые. Они связаны с применением компьютеров и телекоммуникаций, специального оборудования, программных и аппаратных средств, систем обработки информации. Они связаны также с созданием новых средств обучения и хранения знаний, к которым относятся электронные учебники и мультимедиа; электронные библиотеки и архивы, глобальные и локальные образовательные сети; информационно-поисковые и информационно-справочные системы и т.п. Модели ИКТ в настоящее время разрабатываются, а часть из них успешно применяется при исследовании систем образования.
Рассматривая элементы сложной системы ИТО, следует отметить, что в образовании важным условием успешной интеграции технологий является профессиональная подготовка преподавателей и специалистов, осуществляющих эксплуатацию систем и средств новой интегрированной технологии обучения. Каждый участник обучения на основе ИТО, включая администрацию учебных учреждений, должен обладать необходимой информационной грамотностью и пониманием используемых технологий. В некоторых странах для этого необходимо даже иметь соответствующий сертификат. Например, такое требование существует в Великобритании. Введение сертификатов для участников процесса обучения позволяет упростить внедрение ИТО и повысить адекватность оценок эффективности технологий.
При внедрении ИТО необходимо понимать, что это процесс сложный и требующий больших затрат. Например, Минфином США на разработки по дистанционному обучению, занимающему в настоящее время менее 2% рынка послешкольных образовательных услуг, с 1996 г. было затрачено 2 млрд. долл. По этой причине при разработке проектов в области ИТО большое значение придается оценке эффективности, финансовым вопросам и созданию полноценного технико-экономического обоснования.
Как показывает опыт внедрения ИТО в мире и в России, существенное влияние на эффективность обучения на базе ИКТ оказывают конкретный тип образовательного учреждения (школа или ВУЗ, образовательный центр или виртуальный колледж и т.п.) и форма и вид образования (очное или заочное, дистанционное или стационарное, базовое или дополнительное) и т.д.
Виртуальные университеты по мере совершенствования ИКТ получают все большее распространение. Так, в США в 1996 г. губернаторами 18 западных штатов создан виртуальный университет, который предлагает более 300 курсов дистанционного обучения для колледжа. Департамент образования США учредил проект создания виртуальной высшей школы. Созданы виртуальные университеты в Германии, Франции, Японии и других странах.
С сожалением следует отметить, что в России виртуальные колледжи и университеты в настоящее время не получили распространения, что можно объяснить следующими причинами:
Несмотря на плачевное положение российских виртуальных учебных заведений, анализ процессов, происходящих в отечественной системе образования, показывает, что осуществляется общее развитие образовательного сообщества. Это развитие характеризуется последовательной сменой традиционных взглядов на образование на новые концепции, основанные на положениях Всеобщей декларации прав человека. В ней провозглашено, что образование, включая и высшее, «должно быть одинаково доступным для всех на основе способностей каждого». Поэтому открывается возможность открытого образования, получают признание негосударственные организации в образовании, растет потребность в открытом и дистанционном образовании (ОДО), которое обеспечивает эффективное обучение только при условии широкого применения новых ИКТ. Более того, развитие дистанционного образования и виртуальных университетов и колледжей могло бы несколько смягчить пагубную политику сворачивания высшего образования под видом заботы о его качестве. В то же время эти новые технологии служат мощным стимулом модернизации российской экономики.
ОДО – это наиболее быстрый и эффективный путь к повышению интеллектуального потенциала общества, к ускорению процесса перехода России к информационному обществу. Важным достоинством ОДО является то, что оно позволяет на базе ИКТ осуществлять адаптацию обучения к уровню базовой подготовки конкретного обучаемого, к месту его проживания, к здоровью, материальному положению и, как следствие, открывает возможность существенно повышать качество обучения. Например, как утверждают психологи, принятый в традиционных системах образования жестко регламентированный график учебного процесса в лучшем случае удовлетворяет только 15-30% обучаемых, а для других он либо слишком напряжен, либо недостаточно интенсивен. Результатом является неэффективное использование интеллектуальных ресурсов и учителя, и учеников. В ОДО на базе ИКТ нет жесткого календарного плана учебного процесса, студент может его реализовывать, адаптируясь к своим способностям и возможностям. Это повышает качество обучения и дает дополнительный эмоциональный и интеллектуальный стимул для образования.
Особенно остро вопрос о внедрении перспективных интегрированных ИКТ и ОТ стоит перед системой образования столицы. Столичный мегаполис представляет средоточие научно-промышленного и образовательного потенциала страны и тем самым пример для всей страны. В Москве существует большое количество людей, которые хотели бы получить дополнительное образование. К этой категории относятся даже руководители государственного и муниципального уровней власти. Как показывает предварительный экспертный опрос, более 50% из них и членов их семей нуждаются в дополнительном обучении.
В настоящее время наблюдается существенный поток мигрантов в Москву. За год он достигает нескольких сотен тысяч человек, 10-15% из которых также для трудоустройства нуждаются в дополнительных образовательных услугах. Реформы, проводимые в Вооруженных Силах, создали проблему переподготовки уходящих из армии офицеров, количество которых в Москве составляет десятки тысяч человек.
Рост в Москве незанятого населения ставит проблему обучения и этой категории жителей. Для объективной оценки числа граждан Москвы, нуждающихся в дополнительном обучении для устройства на работу, необходимо учитывать, что 50% выпускников высших и специальных учебных заведений работают не по специальности.
Важным положительным фактором для разработки перспективных ИКТ в Москве является тот факт, что в городе сосредоточены организации и кадры, способные создавать и внедрять интегрированные системы. Обеспечение их работой – один из факторов успешного решения социальных проблем города.
Стабильное движение Москвы к информационному обществу с помощью создания системы ИТО, внедрения ее в образовательную отрасль города позволит оказывать конкурентоспособные образовательные услуги. Несомненно, важным шагом по приведению системы образования города в соответствие с потребностями жителей стала разработка комплексных программ развития московского образования.
Правительство Москвы Постановлением от 13 июня 2000 г. ввело в действие «Программу оснащения образовательных учреждений Москвы компьютерной техникой и программным обеспечением (2000-2005 гг.)». Она призвана преодолеть отставания школ Москвы от учебных заведений передовых стран в компьютеризации. Программа рассчитана на выход московского образования на мировой уровень информатизации и на решение задач максимального использования ИКТ в педагогическом процессе к 2005 г.
В программе предполагалось в 2001 году добиться для всех образовательных учреждений города минимального уровня оснащенности компьютерами, а к 2005 году – выйти на уровень рационального оснащения в соответствии с задачами каждого образовательного учреждения. Таким образом, Программа обеспечила развитие образовательной системы города и ускорила его движение к информационному обществу.
Другой важной целевой программой, обеспечивающей активное внедрение ИКТ в образовательную отрасль города, стала разработанная «Программа информатизации московского образования (2001-2003 гг.)». По ней планировалось создать систему проектирования и мониторинга информационного пространства московского образования, включая уровни образовательного учреждения, округа, города и координацию этих уровней с федеральными образовательными программами и стратегиями.
Программа являлась комплексной и предполагала решение ряда важнейших проблем в развитии образования города Москвы: развитие нормативной базы; создание нового организационно-методического и научно-методического обеспечения в области образовательных систем и технологий; создание материальной базы ИКТ; создание системы подготовки и переподготовки кадров образования. Реализация программы создаст в городе модернизированную систему образования, обеспечивающую движение к информационному обществу, внедрение ИКТ в образование, технически обеспечит новые методы обучения, подготовки преподавателей, контроль обучаемых и повышение эффективности обучения.
Важным шагом для ускорения движения Москвы к информационному обществу стало Постановление столичного Правительства от 24 октября 2000 г. N 836-ПП «О взаимодействии с московскими государственными вузами федерального подчинения в 2000-2001 в учебном году». В соответствии с этим постановлением была развернута работа по подготовке подпрограммы в «Программу движения Москвы к информационному обществу». Основной ее целью является повышение роли московских государственных вузов в развитии города и создании технико-технологических условий перехода города Москвы к информационному обществу. Это сделано за счет повышения эффективности информатизации и коммуникации путем усиления регулирующего воздействия Правительства Москвы на эти процессы, взаимодействие которого с московскими вузами в этой области включает развитие технической и технологической базы, формирование индустрии инфокоммуникационных услуг, развитие и совершенствование законодательной и нормативно-правовой базы для информатизации образовательной отрасли города.
Уместно подчеркнуть в этой связи усиливающееся взаимодействие ведущих ИКТ-фирм разработчиков и поставщиков современных ИКТ с образовательными учреждениями города и, в особенности с преподавателями средних учебных заведений. Мы имеем в виду, в частности, недавнюю инициативу фирм Toshiba и Microsoft, которые совместно с муниципальными департаментами образования предпринимают усилия по облегчению учителям средних школ возможностей приобретения современных ноутбуков, оснащенных необходимым программным обеспечением.
Анализируя проблемы использования ИКТ в образовании при движении России и Москвы к ИО, следует, в первую очередь, отметить процесс внедрения ИКТ в систему образования, обеспечение учебных учреждений, школ и вузов компьютерной техникой, развитие телекоммуникаций, глобальных и локальных образовательных сетей. Особо следует упомянуть положительный опыт внедрения ИКТ в столичную систему образования за счет использования Правительством Москвы метода программного управления.
Новым направлением повышения эффективности внедрения ИКТ является интеграция информационно-коммуникационных технологий и технологий обучения. В качестве первых и необходимых шагов, способствующих ускоренному внедрению этого процесса в систему образования, можно рекомендовать:
Новое руководство Москвы в лице мэра Собянина обратило внимание на существенную неравномерность распределения ресурсов московских школ, лицеев, гимназий и пр. аналогичных учебных заведений. Вероятно, и в самом деле в этом вопросе допущены некоторые перекосы. Но в целом образовательное и экспертное сообщество Москвы справедливо полагает, эти учебные заведения нуждаются скорее в подтягивании до уровня, близкого к уровню наилучших из них. Это, безусловно, куда более целесообразно, нежели под предлогом экономии и дальше снижать уровень обеспечения и соответственно качества образования. В этом отношении интенсивное внедрение в них ИКТ при необходимости первоначальных затрат многократно окупится впоследствии и окажет существенную поддержку отечественному образованию в целом.
Как видим электронное образование, его полноценное развитие и эффективное использование невозможны без формирования единого информационного образовательного пространства и системы открытого образования. Выработка единой политики в области разработки и применения средств ИКТ в открытом образовании является сложнейшей проблемой. Данная проблема осложняется еще и тем, что формирование и функционирование системы открытого образования благодаря преимуществам современных средств телекоммуникаций может быть распределено в пространстве и во времени. Соответствующие средства ИКТ разрабатываются в разное время различными творческими коллективами, после чего готовая продукция интегрируется в рамках системы открытого образования путем пересылки данных по телекоммуникационным каналам. В результате, наряду с существенными преимуществами новой технологии образования, педагоги и обучаемые, являясь основными пользователями средств ИКТ, теряются в большом количестве неоднородной разнотипной информации, в основе структуризации которой лежат различные критерии, а принципы ее передачи, обработки и представления подчинены различным технологическим приемам.
Нередки случаи, когда участникам образовательного процесса приходится овладевать новыми дополнительными приемами оперирования с информационно-телекоммуникационной техникой и программным обеспечением для каждого отдельного средства ИКТ, применяемого в открытом образовании, по сути, без существенной внутренней необходимости в этом и без получения (приобретения) важных фундаментальных знаний и универсальных навыков.
Достижение целей унификации, и как следствие, достижение максимальной практической эффективности отдельных средств ИКТ, разрабатываемых с целью последующего использования в системе открытого образования должно происходить в строгом соответствии со спецификациями метаописания информационных ресурсов, выработанных для конкретной системы открытого образования. По своей сути, спецификации метаописания (метамодели) являются жестко фиксированной системой требований, которым наряду с другими общепринятыми требованиями, должно удовлетворять средство ИКТ для полноценного применения в рамках системы открытого образования. При этом несоответствие того или иного средства ИКТ спецификациям метаописания не является свидетельством низкого качества этого средства, а лишь затрудняет его полноценную эксплуатацию в рамках конкретной системы открытого образования. Разработка средств ИКТ для системы открытого образования должна производиться с учетом принятого разработчиками соглашения:
Средства ИКТ для системы открытого образования должны соответствовать модели их метаописания (метамодели) и обеспечивать при каталогизации рубрикацию по следующим основным критериям:
В свою очередь, каталоги средств ИКТ должны обеспечивать хранение, возможность обработки и структуризации подобной информации для каждого из средств, применяемых в системе открытого образования. Достижение подобной цели возможно только в случае выделения для каждого средства массива обязательной метаинформации, содержащего следующий примерный перечень информационных полей:
Средство ИКТ, поставляемое для использования в рамках конкретной системы открытого образования, может содержать и дополнительную метаинформацию, состав которой зависит от типа, формата и других специфических свойств конкретного средства. При этом, естественно, должны быть предусмотрены унифицированные средства хранения, обработки и структуризации дополнительной метаинформации для каждого из средств ИКТ. Большинство унифицирующих средств ИКТ должно содержать каталог, подчиненный принципам систематической и алфавитной рубрикации, аналогичных тем, что традиционно используются при организации библиотек.
В этом случае пользователи получают два основных механизма поиска необходимых им информационных ресурсов: в случае, когда известно название средства ИКТ, его легко найти в алфавитном каталоге, если же необходим поиск средств ИКТ, имеющих отношение к заданной тематике, пользователь обращается к тематически сгруппированным ресурсам систематического каталога.
Для практической организации указанных типов каталогов разрабатываемые средства должны сопровождаться дополнительной метаинформацией, определяющей вхождение данного ресурса в оба каталога (например, информация о ключевой литере алфавитной рубрикации). В качестве дополнительной метаинформации средство ИКТ может сопровождать код (шифр) учета такого средства в специализированной унифицированной системе кодированного учета, если таковая предусмотрена порядком формирования и эксплуатации средств обеспечения системы открытого образования.
Наличие унифицированных спецификаций системы метаинформации, сопровождающей каждое средство ИКТ, способствует единообразному применению средств ИКТ в системе открытого образования. Более того, один и тот же информационный ресурс, благодаря изменениям метаинформации может быть адаптирован к достаточно эффективному вхождению в разные системы открытого образования. Однако, возможно несколько дополнительных интегрирующих элементов и приемов, использование которых при разработке средств ИКТ будет способствовать их унификации. В числе таких элементов и приемов входят:
Для обеспечения большей унификации средств ИКТ определенным спецификациям должны соответствовать и возможные их подсистемы. В частности, подсистема публикации материалов должна:
Если средство ИКТ содержит собственную внутреннюю поисковую подсистему, то такая подсистема должна:
Подсистема публикации новостей должна:
В случае если средство ИКТ содержит собственную базу данных по организациям системы открытого образования, то подобная подсистема должна включать для каждой организации:
Входящая в возможный состав средств ИКТ база данных по государственным образовательным стандартам должна включать:
Использование в составе средств ИКТ нормативных и законодательных актов сферы образования должно сопровождаться построением соответствующей подсистемы, включающей:
Использование механизма метаинформации существенно ограничивает степень организационной свободы авторов средств ИКТ, способствуя единообразию подходов к разработке и эксплуатации таких средств в рамках одной системы открытого образования. При этом никак не ограничиваются возможности авторов по содержательному наполнению средств ИКТ. Заполнение полей массива метаинформации для каждого средства ИКТ способствует упрощению его вхождения в число средств, применяемых в открытом образовании, более простому и четко формализованному процессу автоматизированной компоновки многоуровнего каталога средств ИКТ, применяемых в системе открытого образования.
Информатизация открытого образования путем объединения разрозненных средств ИКТ и ресурсов в единые среды может способствовать реализации целостности и фундаментальности образовательного процесса, ориентации на интересы развития личности и новые формы организации познавательной деятельности студентов, построенных на принципах дифференциации, творческого делового и игрового подхода к обучению, индивидуально ориентированной технологии обучения.
Информационное сопровождение образовательного процесса включает в себя непрерывный процесс создания условий развития личности, направленный на формирование системы научных и практических знаний и умений, ценностных ориентаций поведения и деятельности, позволяющей выпускнику активно функционировать в современном информационном обществе.
Исходя из таких требований, можно выделить несколько основных направлений наиболее целесообразного информационного сопровождения образовательного процесса, в числе которых:
Очевидно, что успешная реализация подобного информационного сопровождения обучения будет способствовать адаптации субъекта образовательной деятельности к современной информационной среде и формированию у будущего специалиста уровня информационной зрелости, достаточного для обеспечения самостоятельности личности в различных сферах жизнедеятельности информационного общества.
С развитием вышеназванных информационного образовательного пространства вуза и информационного сопровождения образовательного процесса повышаются требования к информационной культуре участников образовательного процесса, к числу которых в полной мере можно отнести как самих студентов, так и обучающих их преподавателей и администрацию вузов. Уровень информационной культуры должен соответствовать требованиям современного общественного развития и напрямую зависит от полноты знаний о производстве, закономерностях развития и совершенствования информационных процессов и технических средств их осуществляющих. Вместе с тем информационная культура участника образовательного процесса требует такой деятельности, которая была бы направлена на создание наиболее благоприятных условий для освоения и применения профессионально-педагогической и образовательной информации. В связи с этим такую деятельность целесообразно развивать в рамках создания и развития единых систем информатизации открытого образования.
В 90-е годы прошедшего века в отечественной и зарубежной педагогике утверждается понимание новых возможностей информатизации образования. В частности Я.А. Ваграменко, А.В. Хуторской, Н.В. Брановский утверждали, что информационные технологии могут стать основой проектирования и моделирования новой развивающей среды и обучающего пространства, названных в ряде исследований «информационное образовательное пространство» и «информационная образовательная среда».
Понятие информационной образовательной среды, как и тесно связанное с ним понятие информационного образовательного пространства, несмотря на наличие нескольких определений, описывается достаточно однозначно и непротиворечиво. Так, например, по мнению Л.Н. Кечиева, Г.П. Путилова и С.Р. Тумковского информационно-образовательной средой является совокупность компьютерных средств и способов их функционирования, используемых для реализации обучающей деятельности.
В тоже время из других научных источников следует вывод, что под единой информационно-образовательной средой можно понимать основанную на использовании компьютерной техники программно-телекоммуникационную среду, обеспечивающую едиными технологическими средствами информационное обеспечение учащихся, педагогов, родителей, администрацию учебных заведений и общественность. Согласно последнему определению, подобная среда нацелена на информационную поддержку учебного процесса и управления учебным заведением, на информирование всех участников образовательного процесса о его ходе и результатах, а также о внеучебных мероприятиях.
Информационная образовательная среда включает в себя организационно-методические средства, совокупность технических и программных средств хранения, обработки, передачи информации, обеспечивающую оперативный доступ к педагогической информации и осуществляющую образовательные научные коммуникации, актуальные для реализации целей и задач педагогического образования и развития педагогической науки в современных условиях. В.И. Швецов отмечает, что информационная среда вуза включает в себя программные системы, базы данных и технологии работы, поддерживающие процесс управления организационной деятельностью вуза. Необходимо отметить, что соответствующие средства отличаются от традиционных тем, что они ориентированы на поддержку процесса принятия решений руководством, так как от этих решений в наибольшей степени зависит жизнедеятельность вуза.
К тому же эти средства работают с интегрированной совокупностью данных, а не с данными, разбитыми по отделам, службам или подсистемам учебного заведения. Б.П. Овечкин и О.Н. Подковырова понимают под единым информационным пространством вуза информационную среду, в которой существует иерархия методов для создания информационных ресурсов и работы с ними. Информационными ресурсами вуза считаются любые данные, информация, знания, источниками или потребителями которых выступают студенты, аспиранты, докторанты, преподаватели, администрация и сотрудники вуза.
В публикациях Г.П. Путилова , исследовавшего технические аспекты проектирования и создания информационных образовательных сред отмечается, что «… сферы применения информационно-образовательных сред не ограничиваются только лишь образовательными учреждениями. Самостоятельную подготовку и переподготовку кадров осуществляют крупные промышленные предприятия, военные и гражданские организации. Кроме того, в промышленно-развитых странах уже становится стандартом снабжать новые сложные машины и технологии компьютерными обучающими системами, облегчающими и ускоряющими процесс их освоения и внедрения.
За рубежом разработку информационно-образовательных сред считают весьма дорогостоящим делом в силу его высокой наукоемкости и необходимости совместной работы высококвалифицированных специалистов различных специальностей: проектировщиков, психологов, преподавателей-предметников, компьютерных дизайнеров. Несмотря на это, многие крупные зарубежные фирмы финансируют проекты создания информационно-образовательных сред в учебных заведениях и ведут собственные разработки в этой области».
Анализ процессов использования информационных технологий и возможных ресурсов информационных сред позволяет выявить следующие основные преимущества такого использования:
Ресурсы и средства информационной образовательной среды, непосредственно ориентированные на использование в учебном процессе, должны быть построены таким образом, чтобы обеспечить участие студентов и педагогов в принципиально новом виде коммуникации, ориентированном на операционный характер выстраиваемой поведенческой линии. В этом случае использование информационных средств и ресурсов будут способствовать формированию:
В этом случае основными принципами практического построения и организации информационной образовательной среды могут стать:
Работы по формированию информационных ресурсов, интегрируемых в единые среды, целесообразно проводить на основе предварительного определения модели информационной образовательной среды и ее экспертной апробации. Такая модель должна отражать компонентную структуру среды, определяющую не только объекты и технологии, входящие в среду, но и систему межкомпонентных взаимосвязей и взаимодействий, а также содержать систему основных положений-требований, которым должны удовлетворять как отдельные информационные ресурсы, так и объединяющая их информационная образовательная среда.
В развитии теории и практики моделирования задействованы научные исследования из различных областей философии, философской и математической логики, психологии, педагогики, математики, семиотики и информатики. С помощью этих наук строятся и исследуются модели, используемые человеком для представления знаний и решения задач из разных предметных областей, специальные методы представления информации для построения электронных компьютерных средств, задействованных при автоматизации решения задач информационного характера.
Моделирование представляет собой метод познания окружающего мира, информационных процессов, протекающих в природе и обществе. В процессе моделирования в определенной предметной области человеческого знания строится модель, которая может рассматриваться как эмпирический или абстрактный образ предмета изучения. Более того, из психологии следует, что получение человеком знаний о предмете изучения предполагает формирование в сознании человека различных моделей этого предмета.
Моделирование предполагает построение и изучение моделей реально существующих и идеальных предметов и явлений. Применение информационного моделирования для практического построения моделей сложных систем, к числу которых относится система методов, средств и направлений информатизации открытого образования, моделей, которые содержат большое количество элементов, свойств и разнообразных отношений - приводит к необходимости описания общих свойств, присущих этим моделям, абстрагируясь при этом от конкретного содержания описания элементов и их количества.
Модель должна определять информационную образовательную среду системы открытого образования как многокомпонентную систему, включающую в себя электронные учебно-методические материалы, наукоемкое программное обеспечение, специализированные тренажеры и средства компьютерного моделирования, системы контроля знаний, технические средства, базы данных и информационно-справочные системы, средства автоматизации научных исследований, внеучебной и организационно-управленческой деятельности, присущей любому вузу.
Модель среды должна содержать в себе элементы, средства и технологии унификации различных компонент в единую информационную систему. Определяемые моделью компоненты информационной образовательной среды, отвечающие за информатизацию непосредственно учебного процесса, должны обладать свойством интегральности, что означает объединение на уровне информационных ресурсов базовых знаний в области науки и техники с выходом на мировые информационные ресурсы, определяемых профилями подготовки специалистов в рамках открытого образования. Объединение информационных ресурсов должно на уровне модели среды учитывать возможные междисциплинарные связи и базу существующих дополнительных учебных материалов.
Моделирование технических и технологических аспектов создания информационной образовательной среды должно допускать ее распределенное размещение на средствах хранения и обработки информации, что позволит в максимальной степени учесть требования экономической и технической эффективности. Описываемая модель должна предусматривать тот факт, что внедрение и последующее функционирование среды должно осуществляться с опережающим формированием психологической готовности педагогических кадров и администрации, сопровождаться обязательной специальной подготовкой персонала в области использования компьютерной техники и информационных компьютерных технологий во всех сферах деятельности учреждения открытого образования.
И, наконец, моделирование должно описывать адаптивную информационную образовательную среду, которая не должна противоречить существующей и сложившейся системе открытого образования, нарушать ее структуры и принципов построения. Очевидно, что необходимость соблюдения этого требования влечет за собой построение модели, допускающей механизмы гибкой и оперативной модификации информационных ресурсов среды самым широким кругом пользователей.
Возможно выделение основных технологических этапов построения среды, отвечающей определенной модели, в числе которых:
Важнейшим базовым понятием и одновременно рабочим инструментом построения информационной образовательной среды является база данных и СУБД. Достаточно богатый опыт, накопленный в области разработки систем управления базами данных, должен быть учтен при рассмотрении специфики распределенных телекоммуникационных образовательных ресурсов. Из психологии известно, что восприятие реального мира можно соотнести с последовательностью разных, хотя иногда и взаимосвязанных явлений. Такие описания принято называть данными. Традиционно фиксация данных осуществляется с помощью конкретного средства общения, например, с помощью естественного языка или изображений, на конкретном носителе, например, камне, бумаге или магнитном диске, а работа с данными опирается на использование СУБД.
В практической деятельности данные и их интерпретация, получившая название семантики, фиксируются совместно. Нередко данные и интерпретация разделены. Например, «Расписание вступительных экзаменов» может быть представлено в виде таблицы, в верхней части которой отдельно от данных приводится их интерпретация. Такое разделение затрудняет работу с данными и не позволяет быстро получить сведения об экзаменах из нижней части таблицы. Применение компьютеров для хранения и обработки данных обычно приводит к еще большему разделению данных и интерпретации. Компьютер имеет дело главным образом с данными как таковыми.
Большая часть интерпретирующей информации вообще не фиксируется в явной форме (компьютер, например, «не знает», является ли «120» количеством тестовых заданий или оценкой знаний абитуриента). Характерной особенностью СУБД является наличие процедур для ввода и хранения не только самих данных, но и описаний их структуры. Система управления базами данных должна предоставлять доступ к данным любым пользователям, включая и тех, которые практически не имеют или не хотят иметь представления:
При выполнении основных из этих функций СУБД должна использовать различные описания данных. Рассмотрим основной алгоритм создания подобных описаний. Естественно, что проектирование базы данных надо начинать с анализа предметной области и выявления требований к ней отдельных пользователей (обучаемых, педагогов, администраторов, общественности) для которых создается база данных.
Объединяя частные представления о содержимом базы данных, полученные в результате опроса пользователей, и свои представления о данных, которые могут потребоваться в будущих приложениях, разработчики создают первоначальное обобщенное неформальное описание создаваемой базы данных. Это описание, выполненное с использованием естественного языка, математических формул, таблиц, графиков и других средств, понятных всем, кто работает над проектированием базы данных, называют инфологической моделью данных.
Такая человеко-ориентированная модель полностью независима от физических параметров среды хранения данных. Этой средой может быть память человека, а не компьютера. Остальные модели являются платформно-ориентированными. С их помощью СУБД дает возможность программам и пользователям осуществлять доступ к хранимым данным лишь по их именам, не заботясь о физическом расположении этих данных. Нужные данные отыскиваются СУБД на компьютерных запоминающих устройствах по физической модели данных.
Так как указанный доступ осуществляется с помощью конкретной СУБД, то модели должны быть описаны на языке описания данных этой СУБД. Такое описание, создаваемое разработчиками базы данных по инфологической модели, называют даталогической моделью данных. Трехуровневая архитектура (инфологический, даталогический и физический уровни) позволяет обеспечить независимость хранимых данных от использующих их программ. Отметим, что в современной литературе чаще используются термины концептуальный, логический и физический (машинный) уровни соответственно. В случае использования баз данных в открытом образовании особенно важно, что изменения физической и даталогической моделей не будут замечены существующими пользователями системы (окажутся «прозрачными» для них), так же как не будут замечены и новые пользователи.
Следовательно, независимость данных обеспечивает возможность постоянного развития системы баз данных без разрушения существующих приложений. Отдельные БД могут объединять данные, необходимые для решения одной или нескольких прикладных задач, или данные, относящиеся к какой-либо предметной области. Первый тип баз данных обычно называют прикладными, а второй – предметными.
Предметные базы содержат данные, соотносящиеся с предметами организации, а не с ее информационными приложениями. Очевидно, что базы данных, использование которых целесообразно в системе открытого образования и при формировании распределенных сетевых ресурсов являются предметными. Предметные базы данных позволяют обеспечить поддержку любых текущих и будущих приложений, поскольку набор их элементов данных включает в себя наборы элементов данных прикладных баз данных. Вследствие этого предметные БД создают основу для обработки неформализованных, изменяющихся и неизвестных запросов и приложений (приложений, для которых невозможно заранее определить требования к данным). Такая гибкость и адаптивность позволяет создавать на основе предметных БД достаточно стабильные информационные системы, т.е. системы, в которых большинство изменений можно осуществить без вынужденного переписывания старых приложений.
Очевидно, что такая концепция построения программных систем как нельзя лучше подходит к оперированию с постоянно меняющейся базой учебных материалов и индивидуальных данных обучаемых в системе открытого образования. Существующие информационные ресурсы должны учитывать тот факт, что на пути к восприятию научной информации могут встречаться довольно серьезные барьеры:
Использование баз данных научно-методической информации способствует повышению эффективности профессиональной деятельности педагогов. Увеличение доли использования соответствующих средств ИКТ в научно-исследовательской и педагогической деятельности способствует формированию у преподавателей принципов системности, что на практике способствует:
- вербальному вычленению предмета объяснения;
- максимальному раскрытию сущности предмета объяснения через причинно-следственные, функциональные, структурные и генетические закономерности;
- упрощению объясняемого отношения путем его моделирования, изоляции и абстрагирования;
- установлению различия и соответствия с прежними знаниями и способами деятельности, а также возможности перехода к ним;
- выделению изменяющихся и сохраняющихся параметров, установлению связи между ними;
- обеспечению наблюдаемости объясняемой связи.
Кроме того, педагог сможет знакомить учащихся с новейшими средствами информационной передачи и обработки только тогда, когда изучение, обработка и анализ информации является постоянной и неотъемлемой частью научной деятельности педагога-ученого.
Разработку средств ИКТ, нацеленных на администрирование деятельности учреждения открытого образования, как правило, ведет само учебное заведение, реализуя свою методику формирования электронной библиотеки, набора студентов, обучения и проводя собственную административную политику. Вместе с тем, анализ направлений информатизации организационно-управленческой деятельности большинства учебных заведений показывает, что для компоновки системы организационно-управленческих средств ИКТ целесообразно включение в ее состав определенного набора информационных и телекоммуникационных ресурсов, в числе которых:
Одним из существенных требований к построению соответствующих средств ИКТ должна стать обязательная градация всех пользователей на несколько основных категорий, среди которых следует выделять:
Естественно, что каждой из вышеперечисленных категорий пользователей должен быть доступен свой набор сервисных возможностей и информационных ресурсов как организационно-управленческой, так и других компонент информационной образовательной среды. В основе организационно-управленческих средств ИКТ образовательного назначения должны лежать принципы формирования и обработки специализированных баз данных, позволяющих хранить, осуществлять быстрый доступ и поиск фактических данных, касающихся организации, управления и обучения. К таким данным относится информация о кадровом составе открытого учебного заведения, данные о студенческом контингенте и успеваемости, материально-финансовому обеспечению и организации образовательного процесса.
Следует отметить, что наличие вышеперечисленных информационных средств автоматизации организационной деятельности дает возможность каждому студенту использовать в процессе открытого обучения определенный набор сервисных функций. Среди них доступ в электронную библиотеку, общение с преподавателем посредством компьютерных коммуникационных технологий, доступ к электронной доске объявлений администрации учебного заведения (электронного деканата), доступ к своему личному делу и протоколу работы и многие другие.
Кроме того, по окончании обучения по каждой дисциплине, студенту может быть предоставлена возможность заполнения электронной анкеты о качестве учебно-методического обеспечения, организации открытого учебного процесса, работе преподавателя. На основе анализа подобных анкет администрация может получать сведения о рейтинге преподавателя, уровне преподавания конкретной дисциплины, эффективности работы всего открытого учебного заведения.
Формирование информационной образовательной среды, охватывающей все сферы деятельности открытого учебного заведения, создает дополнительные условия для всестороннего анализа показателей образовательного процесса, позволяет сформировать целостное представление о состоянии системы открытого образования, о качественных и количественных изменениях в ней. Таким образом, кроме традиционных методов обработки данных обязательным направлением функционирования организационно-управленческой компоненты должна стать подсистема анализа качества открытого образования. В свою очередь, эффективный анализ качества образования, фиксация связанных с этим достижений и проблем, осуществляемые на основе систематизации и информационной автоматизированной обработки числовых и качественных показателей деятельности учебного заведения, возможен при условии специально организованных мониторинговых исследований.
Следует отметить, что в связи с неуклонным ростом социального заказа на качественные образовательные услуги педагогический мониторинг качества обучения становится одним из актуальнейших направлений деятельности многих традиционных и открытых учебных заведений. Педагогический мониторинг представляет собой основанную на повсеместном использовании новейших информационных и телекоммуникационных технологий систему организации сбора, хранения, обработки и распространения информации о деятельности педагогической системы.
Обработка и обобщение полученной в результате мониторинга информации о качестве образования позволяет на практике определить направления управляющих воздействий для улучшения функционирования учебного заведения. Это свидетельствует о необходимости реализации определенных подсистем педагогического мониторинга во всех, без исключения, компонентах информационной образовательной среды.
Организационно-управленческая компонента должна осуществлять функции координации деятельности всех мониторинговых подсистем среды, интеграции, обработки и представления информации, полученной в результате комплексного мониторинга. Такое межкомпонентное взаимодействие может и должно стать еще одним немаловажным фактором, интегрирующим и унифицирующим разрозненные ресурсы в рамках единой информационной образовательной среды системы открытого образования.
Говоря об информационных ресурсах, участвующих в информатизации процессов управления и координации деятельности высшего учебного заведения, значимых с точки зрения педагогической эффективности подготовки специалистов, нельзя не отметить общевузовские системы, влияющие на содержательное обеспечение практики обучения. В связи с этим, особое место в организации и управлении деятельности любого вуза должно быть отведено внутривузовской библиотеке.
Тем более что современная библиотека представляет собой одно из направлений деятельности, требующих комплексное решение проблем информатизации. С другой стороны, от качества информационного и телекоммуникационного обеспечения библиотечных ресурсов и степени их информационной интеграции с другими сферами деятельности открытого учебного заведения зависит как качество осуществляемого учебного процесса, так и, в конечном итоге, качество выпускаемых специалистов. В связи с этим, задача информатизации библиотеки возлагается, ввиду своих характера и общности, на организационно-управленческую компоненту сред. Она должна стать еще одним фактором, интегрирующим разрозненные ресурсы в рамках единых унифицированных подходов к информатизации открытого учебного заведения.
До последнего времени в основе работы большинства вузовских и общегосударственных библиотек лежали технологии, базирующиеся на операциях с бумажными носителями: книгами, брошюрами, научной периодикой. В современных условиях новейшие средства ИКТ способны поднять качество работы библиотеки учебного заведения на принципиально более высокий уровень. Очевидно, что подобные средства также должны укладываться в рамки интеграции информационных ресурсов открытой образовательной среды. При этом, разработка и унификация соответствующих ресурсов среды должны удовлетворять нескольким методологическим принципам, таким как:
Возможно несколько подходов к рассмотрению и классификации средств ИКТ, отвечающих за повышение эффективности деятельности библиотеки. С одной стороны, библиотечно-информационные ресурсы рассматриваются как компонент образовательного пространства открытого учебного заведения, связанный многоаспектными отношениями с другими его компонентами, такими как организационные структуры, обеспечивающие функционирование ресурсов, средства доступа и информационного взаимодействия.
Со второй стороны, библиотека информационно и технологически является достаточно замкнутым самостоятельным подразделением вуза, и библиотечно-информационные ресурсы могут рассматриваться как сложная организационная система, отдельные модули которой самостоятельно взаимодействуют с внешней информационной и педагогической средой, особенности которой характеризуют состояние и изменение данной системы.
И, наконец, с третьей стороны, библиотечно-информационные ресурсы могут быть рассмотрены как саморазвивающийся динамический объект, самостоятельно воспроизводящий условия своего существования. Можно выделить два основных технологических этапа, выполнение которых обеспечит вхождение научной библиотеки и средств информатизации ее деятельности в состав организационно-управленческой компоненты информационной образовательной среды открытого образования.
Первый этап, теоретический, подразумевает системный анализ, концептуальное осмысление структуры, направлений развития внешних и внутренних информационных связей научной библиотеки и конкретного учебного заведения. Второй этап, технический, заключается в построении унифицированной информационно-библиотечной системы, обеспечивающей хранение информации, поиск и связь отдельных подсистем в соответствии с выработанными теоретическими положениями.
Очевидно, что развитие библиотечного обеспечения деятельности системы открытого образования и, тем более, построение соответствующих средств ИКТ должно происходить с учетом всей специфики открытого образовательного процесса.
Под электронным информационным фондом библиотеки понимается совокупность текстов на электронных носителях. Это могут быть полнотекстовые базы данных, генерируемые самой библиотекой, или информационные материалы и ресурсы, покупаемые учебным заведением и хранящиеся в библиотеке на DVD, сервере, в форме фонда флешек или в иной форме.
Кроме того, современная научная библиотека может и должна использовать для целей обслуживания своих читателей те полнотекстовые ресурсы и их фрагменты, которые имеются в других вузах, библиотеках, других организациях или в открытом доступе локальных и глобальных информационных компьютерных сетей. В качестве единиц хранения такой библиотеки, могут выступать тексты научных докладов, публикации ученых, учебно-методические пособия и программы учебных курсов, созданные и хранящиеся в открытом учебном заведении. Подобное направление формирования библиотечных фондов и информатизации библиотеки вуза может быть реализовано исключительно при соблюдении всех формальностей, связанных с авторским правом.
Технология разработки и постоянного совершенствования средств ИКТ должна разрабатываться одновременно с созданием электронного информационного библиотечного фонда и обеспечивать создание эквивалентного электронного справочно-поискового аппарата такого фонда.
Справочно-поисковым аппаратом библиотеки является совокупность библиографических баз данных, электронных и традиционных библиотечных каталогов и картотек, отражающих весь фонд электронных и традиционных носителей информации, путеводителей по информационным ресурсам, сводных каталогов ресурсов, хранимых в библиотеке.
Электронный справочно-поисковый аппарат библиотеки открытого учебного заведения должен выполнять следующие основные функции:
Несмотря на наличие, достаточно широкого класса средств ИКТ, нацеленных на информационное сопровождение деятельности библиотек, таких как «ИРБИС», «МАРК», «Библиотека 4.0», «Фолиант» (Россия), «LIBER» (Франция), «ALEPH» (Израиль), «VTLS» (США) и др., не существует ни одной системы, полностью подходящей для решения всех задач информационного обеспечения библиотеки вуза в рамках информационной образовательной среды системы открытого образования. Все отмеченные средства ИКТ ориентированы изначально на решение задач совершенно другого класса, часто не решают задач обеспечения удаленного доступа к фондам библиотеки и, что самое главное, не допускают унификации и информационного обмена с ресурсами организационно-управленческой и остальных компонент среды.
Наряду с информационными ресурсами, задействованными в информатизации библиотеки, в организационно-управленческую компоненту должны войти и другие средства ИКТ, информатизирующие различные области управления открытой образовательной деятельностью. В связи с этим немаловажную роль в формировании информационных ресурсов должна сыграть информация «управленческого характера», содержание которой должно включать несколько основных структурных составляющих.
В их числе можно особо выделить:
Перечисленные информационные составляющие должны соответствовать уровню и масштабам других интегрированных в среду открытого образования информационных ресурсов, управляющих подсистем и их звеньев. Содержание подобных информационных материалов должно быть связано с развитием научно-педагогических разработок, осуществляемых в открытом учебном заведении, результатами научно-исследовательской деятельности, интегрированных в соответствующих компонентах информационной образовательной среды, сочетаться с передовым организационно-управленческим опытом в сфере высшего профессионального образования.
Можно перечислить некоторые из основных преимуществ, приобретаемых открытым учебным заведением при внедрении организационно-управленческих средств ИКТ образовательного назначения. Совокупность таких средств позволяет:
1. Администрации открытого учебного заведения: вести управление с оперативным учетом результатов уже осуществленной деятельности, принимать эффективные управленческие решения, постоянно иметь информацию о динамике происходящих в ВУЗе изменений, объективно оценивать деятельность педагогических работников и других сотрудников вуза, повысить общий уровень организации администрирования работы вуза и его подразделений;
2. Преподавателям открытого учебного заведения: управлять познавательной деятельностью студентов, оперативно отслеживать результаты обучения и воспитания, принимать обоснованные и целесообразные меры по повышению уровня обучения и эффективности системы качеств знаний студентов, целенаправленно совершенствовать методическое мастерство, иметь оперативный адресный доступ к организационной информации открытого учебного заведения;
3. Органам управления открытым образованием, другим контролирующим органам:
-иметь информацию о деятельности открытого учебного заведения и его развитии,
-корректировать и консультировать администрацию и преподавателей по конкретным объективным данным итогов образовательного процесса и принимать оперативные управленческие решения.
4. Студентам и их родителям, представителям общественности: иметь оперативный доступ к информации о деятельности открытого учебного заведения и результатах образовательного процесса, оказывать влияние на развитие открытого учебного заведения и качество обучения, на формирование образовательного спроса.
Проблему интеграции средств ИКТ, отвечающих за автоматизацию управления открытым учебным заведением с другими образовательными средствами ИКТ, можно решить, если использовать следующие принципы организации информационной образовательной среды системы открытого образования:
Создание информационно-образовательной среды системы открытого образования ведется путем создания однородной структуры, построенной на базе типового программного обеспечения и средств ИКТ, ориентированных на работу в среде Интернет. Это программное обеспечение размещается в различных регионах на базе наиболее оснащенных вузов (например, в узлах сети RUNNET), образуя региональные информационно-образовательные среды. Каждая региональная информационно-образовательная среда содержит виртуальные представительства (ВП) учебных заведений своего региона создаваемых по инициативе учебных заведений различного уровня на добровольной основе.
Виртуальное представительство учебного заведения - это программный комплекс, обеспечивающий полный набор сервисных служб и информационных ресурсов, обеспечивающих учебный процесс в конкретном учебном заведении. Состав и содержание информационных ресурсов определяется самим учебным заведением, а набор сервисных служб обеспечивается типовыми средствами ИКТ.
Администрирование ВП ведет само учебное заведение, реализуя свою методику формирования электронной библиотеки, набора учащихся, обучения и проводя собственную ценовую и административную политику. Таким образом, обеспечивается полная независимость каждого конкретного учебного заведения от других. Взаимоотношения ВП с организацией, на сервере которой стоит типовое ПО региональной информационно-образовательной среды, регламентируются типовым договором.
Объединение виртуальных представительств определенного региона образует региональную информационно-образовательную среду, а объединение региональных сред – федеральную информационно-образовательную среду открытого образования системы образования Российской Федерации. В рамках регионального сегмента образовательной среды формируются каталоги региональных ресурсов (информационных ресурсов, учебных заведений, специальностей региональных учебных заведений и т.п.).
Каталоги региональных ресурсов являются основой для формирования аналогичных каталогов федерального уровня – в рамках всей информационно-образовательной среды открытого образования. Такая организация позволяет проводить анализ ресурсов всей среды, находясь в любом ее региональном сегменте и только при необходимости получения доступа к конкретному ресурсу обращаться непосредственно к держателю этого ресурса – учебному заведению другого региона.
Виртуальное представительство учебного заведения представляет собой совокупность программных модулей, часть которых является генерируемыми по мере необходимости, а вторая часть – основные, являющиеся неотъемлемой частью любого виртуального представительства. Основными модулями виртуального представительства являются:
Из административного модуля по мере необходимости могут настраиваться и подключаться дополнительные модули, используемые в процессе обучения по той или иной дисциплине. К числу таких модулей относятся список учебной группы, чат группы по отдельным дисциплинам, телеконференции по дисциплинам, доски объявлений, листы рассылки, система индивидуальных консультаций и некоторые другие.
Число таких модулей в виртуальном представительстве учебного заведения определяется потребностями преподавателей и реализуемыми методами обучения. В любом виртуальном представительстве все пользователи делятся на несколько категорий – администраторы, авторы (редакторы), преподаватели (тьюторы) и учащиеся. Каждой категории пользователей доступен свой набор сервисных возможностей, обеспечиваемый типовым программным обеспечением виртуального представительства.
Учебное заведение через свое виртуальное представительство предлагает обучение по одной или более специальностям, объединяющих в рамках учебных планов разнообразные дисциплины или по отдельным курсам вне учебного плана. Программное обеспечение ВП обеспечивает возможность выбора учащимся преподавателя, у которого он желает проходить обучение (если это обеспечивается учебным заведением). При этом преподаватели могут различаться опытом, званиями и, естественно, величиной почасовой ставки. При выборе преподавателя учащийся должен иметь возможность ознакомиться с данными каждого преподавателя до проведения выбора. По каждой дисциплине учащиеся обеспечиваются обязательным и дополнительным учебно-методическим материалом, при их наличии в электронной библиотеке виртуального представительства данного учебного заведения.
Каждое виртуальное представительство даёт возможность учащемуся использовать в процессе обучения следующий набор основных сервисных функций:
Кроме того, по окончании обучения, по каждой дисциплине студенту предоставляется возможность заполнить анкету, где он отражает свое мнение о качестве учебно-методического обеспечения организации учебного процесса работе преподавателя в процессе изучения данного курса.
Для адекватного понимания процесса формирования информационной образовательной среды и ее роли в образовательном процессе важно учитывать, что развитие современного информационного общества в условиях научно-технического прогресса характеризуется интенсивной информатизацией, использующей достижения одного из фундаментальных направлений информатики – прикладного искусственного интеллекта. Перспективы развития информационного общества предъявляют высокие требования к формированию умений личности перерабатывать большие объёмы информации. Научиться учиться важнее, чем усвоить конкретный набор знаний, которые в наше время быстро устаревают. Как следствие этого, на ступени высшего профессионального образования студент должен приобрести важнейшую способность - это способность учиться, которая радикальным образом скажется на формировании профессиональной компетентности.
На современном этапе развития науки и образования системный подход является ведущим методологическим подходом к познанию действительности. Одной из важнейших задач современной высшей школы является формирование у будущих специалистов системного мышления. По мнению З.А. Решетовой, «общей задачей методологической установки системного мышления является рассмотрение объектов любой науки с единой точки зрения: в форме систем как единого целого в единстве с внутренней сложностью и организованностью частей». Одним из путей формирования системного мышления является обучение интеллектуальным информационным технологиям (ИИТ) студентов.
Центральной проблемой при создании ИИТ является адекватное отображение знаний специалиста в компьютерной системе. Это обусловило развитие нового направления в информатике – инженерии знаний, в котором определяется соотношение человеческого знания и его формализованного отображения в компьютерной системе. Знание, с точки зрения специалистов инженерии знаний, – основные закономерности предметной области, позволяющие человеку решать конкретные производственные, научные и другие задачи, то есть факты, понятия, взаимосвязи, оценки, правила, эвристики (иначе фактические знания), а также стратегии принятия решений в этой области (иначе стратегические знания).
Модель знаний определяет способ формального описания знаний и форму представления знаний в компьютерной системе. Одним из способов представления знаний являются базы знаний. В настоящее время, традиционно, используются четыре модели знаний: логические, продукционные, фреймовые и сетевые. Наибольшее применение данные модели знаний получили при создании экспертных систем. Вышеперечисленные модели знаний – продукционные, фреймовые, сетевые - в когнитивной психологии отражают репрезентацию когнитивных (познавательных) структур человека – знаний.
Важным системообразующим компонентом профессиональной компетентности любого специалиста является способность принятия решений. Как правило, принятие решений осуществляется на основе обработанной информации – знаниях, которые, в свою очередь, обладают системностью. Принятие решений, особенно, характерно для специалистов в области экономики и управления. Деятельность экономиста и управленца, гораздо более других творческих профессий, связана с риском, в связи с нестабильностью и ненадежностью рынка, внедрением нововведений, высокой ситуационностью всех процессов. Готовность к риску, способность оценивать, прогнозировать и моделировать проблемные ситуации – важнейшая базовая черта, необходимая для успеха.
Задачи принятия решений характеризуются степенью неопределённости. Решение такого рода задач осуществляется посредством использования одной из технологий искусственного интеллекта – технологии экспертных систем. На этапе формализации информационной модели принятия решений студентами выполняется структурирование знаний исследуемой предметной области. Структурирование знаний включает концептуальную и функциональную структуры предметной области и опирается на принципы системного похода.
При структуризации, или концептуализации знаний, проектируется структура получения знаний о предметной области, т.е. составляется список базисных (основных) понятий, выявляются отношения между ними, определяются стратегии принятия решений в данной предметной области в виде гипотез. На данном этапе составляется полуформализованное описание знаний о предметной области, которую можно наглядно изобразить в виде графа, таблицы и т.д.
Функциональная структура предметной области отражает модель рассуждений и принятия решения, которой пользуется студент при решении поставленной задачи. Обычно функциональная структура представляется в виде каузальных (причинно-следственных) отношений и может быть формализована в виде продукционных правил «ЕСЛИ - ТО», или в виде семантических сетей. Функциональную структуру можно также представить в наглядной форме, например, в виде таблицы, графа или предложений на естественном языке.
На последующих этапах формализации знаний студентом выбирается наиболее подходящее программное средство, реализующее интеллектуальные информационные технологии, и, в зависимости от выбранной им технологии искусственного интеллекта, выполняется трансформация и масштабирование знаний. Конечным этапом является интерпретация студентом полученных результатов: происходит синтез знаний и генерация нового знания.
Таким образом, обучение интеллектуальным информационным технологиям студентов экономического профиля позволяет формировать системное мышление, поскольку студент овладевает основами технологии структурирования знания. Посредством выбранного студентом программного обеспечения, реализующего интеллектуальные информационные технологии, создаётся компьютерная модель знаний предметной области. Данная модель позволяет не только принять правильное решение, но и увидеть один из важных аспектов когнитивной деятельности человека – рассуждения, на основе принципов системного подхода, которое способствует формированию системного мышления будущего специалиста в области экономики и управления.
В условиях широкого распространения информационных технологий все большее значение приобретает эффективность ввода данных и обработки информации. Одним из важнейших факторов является предоставление возможности для различных приложений совместно использовать данные, представляющие общий интерес, обеспечение как горизонтальной (между разными приложениями одного уровня), так и вертикальной интероперабельности данных. Сфера образования, включающая как чисто учебную составляющую, так и достаточно большую обеспечивающую инфраструктуру (питание учащихся, библиотеки, транспорт и т.д.) давно стала объектом разработки и внедрения информационных систем (ИС). В условиях интенсивной информатизации российской системы образования, полезно рассмотреть зарубежный опыт. В США для повышения эффективности создания и использования ИС сферы среднего образования разработана спецификация школьной интероперабельной среды - Schools Interoperability Framework (SIF).
Спецификация реализации SIF (SIF Implementation Specification) представляет собой набор платформенно независимых и нейтральных по отношению к поставщикам ПО правил и определений. Для создания набора правил и определений, призванного позволить обмениваться и совместно использовать информацию программам от разных поставщиков создана The Schools Interoperability Framework Association (SIFA) - некоммерческая организация, объединяющая около 330 организаций, действующих на рынке начального и среднего 12-летнего образования (pK-12):
В настоящее время, SIF получил широкое распространение в США, где его применяют в 40 штатах при работе с данными об около 5 миллионах учащихся. Национальный образовательный технологический план USED, в частности, содержит рекомендацию: «Увеличить интероперабельность. Рассматривать сертификат соответствия SIF как требование при организации закупок». В 2004 году Европейским комитетом по стандартизации (CEN) была разработана локализация SIF для Единой Европы. Также существуют локализации SIF для Австралии, Египта и ряда других стран. Основными целями создания SIF являлись:
1. Разработка стандартных форматов для совместно используемых данных, например, демографической информации об учащихся;
2. Разработка соглашений о стандартных именах для совместно используемых данных;
3. Разработка правил взаимодействия между программными приложениями.
Основными чертами и особенностями SIF являются:
При этом горизонтальная интероперабельность подразумевает обмен данными и формирование совместной отчетности между приложениями, обеспечивающими учет и управление учебными сервисами, продовольственным обслуживанием учащихся, учет успеваемости, управление финансами и кадрами и т.д. на одном уровне, например, в школе или школьном округе.
Вертикальная интероперабельность обеспечивает обмен данными и совместную работу приложений работающих на уровне отдельного учебного заведения, школьного округа, штата, федеральной системы образования.
Концепция реализации SIF базируется на следующих основных положениях:
1. Зонная архитектура – несмотря на разнообразие используемых в SIF топологий, всегда группа школ объединяется в логическую сущность, называемую «зоной» и управляемую сервером интеграции зоны (СИЗ).
2. Модель данных – обмен данными производится с использованием ряда объектов. Данные описаны с использованием XML, схема данных определяет их семантику, управляемую приложениями. Когда приложение изменяет один из SIF объектов, агент генерирует сообщение о SIF событии, содержащее внесенные изменения. СИЗ получает сообщение о SIF событии и рассылает всем другим агентам, заинтересованным в корректировке данного объекта. Объекты данных и SIF событий передаются в составе сообщения SIF инфраструктуры которые, помимо данных, содержат SIF заголовок, который определяет источник сообщения и, опционально, безопасность информации.
3. Обеспечение данных: модель запрос-ответ. Приложение, нуждающееся в данных, делает запрос. Обычно, отвечающее приложение выбирается СИЗ на основании того, какой объект запрашивается.
4. Сообщения о событиях. Приложение рассылает информацию о измененных им объектах данных. Приложение, нуждающееся в сведениях об этих изменениях, должно подписаться на рассылку сведений об интересующих его объектах данных на соответствующем СИЗ.
5. Коммуникации: асинхронная модель. Для обеспечения масштабируемости и надежности передачи данных SIF использует асинхронные по своей природе модели запрос-ответ и свободная рассылка-подписка.
6. Модель обеспечения безопасности SIF базируется на: шифровании, аутентификации и управлении доступом.
7. Компоненты архитектуры. SIF реализована как распределенная сетевая система, состоящая из СИЗ и одного или более интегрированных агентов, организованных в зоны. Размер зоны - от отдельного здания до целого района. СИЗ - это программа, обеспечивающая интегрированными сервисами всех агентов, зарегистрированных в своей зоне. Она обеспечивает данные, подписку на события, публичную рассылку событий, запросы данных и ответы на запросы. СИЗ отвечает за все управление доступом, и маршрутизацию в зоне. Каждому приложению требуется агент для связи с другими приложениями через СИЗ и их соответствующих агентов.
8. Соглашения об именах для агентов и СИЗ. SIF требует, чтобы все агенты и СИЗ имели идентификаторы, уникальные в пределах своей зоны.
9. Идентификация объектов. Каждый объект данных имеет уникальный атрибут, идентифицирующий его.
В процессе функционирования основанного на SIF объединения образовательных ИС все приложения и агенты выполняют следующие действия:
Модель данных SIF включает следующие группы данных:
1. Общие (базовые) данные;
2. Данные для анализа и хранилищ данных;
3. Данные о продовольственном обслуживании;
4. Данные об оценках учащихся;
5. Данные о человеческих ресурсах и финансах;
6. Данные об образовательных услугах;
7. Данные для автоматизации библиотек;
8. Информацию об учащихся;
9. Географическую и транспортную информацию (включает данные о школьных автобусах, месте жительства и условиях доставки учащихся);
10. Объекты данных для поддержки вертикальных отчетов;
11. Средства для работы с данными инфраструктуры (регистрация и аутентификация).
Вопросы для самоконтроля:
Без формирования чего невозможно электронное образование?
Какой проблемой является выработка единой политики в области разработки и применения средств ИКТ в открытом образовании?
Чем являются спецификации метаописания?
Что затрудняет полноценную эксплуатацию средства ИКТ в рамках конкретной системы открытого образования?
Чему способствует успешная реализация информационного сопровождения обучения?
Что является информационно-образовательной средой?
Когда появился термин «информационная образовательная среда»?
Что является информационными ресурсами вуза?
Какое свойство интегральности компонент информационной образовательной среды Вы знаете?
Что должно на уровне модели информационной образовательной среды учитывать объединение информационных ресурсов?
основные технологические этапы построения информационной образовательной среды
В этом разделе будут рассмотрены информационные системы, которые могут использоваться в образовании и науке.
Одновременная работа большого количества исследователей и обучаемых с различным физическим оборудованием требует специальной организации процесса взаимодействия с автоматизированными комплексами, администрирования пользователей и ресурсов сети, обеспечения безопасности. Естественно, для решения таких задач были предложены различные варианты и подходы, некоторые из них заслуживают особого внимания и мы попытаемся дать здесь хотя бы то самое общее представление о соответствующих технологиях. Опишем распределенную информационную систему с обеспечением удаленного доступа к информационным и техническим ресурсам автоматизированных рабочих мест. Система обладает рядом уникальных свойств, которые используются для обучения специалистов и студентов новым технологиям и методикам научного эксперимента. К достоинствам распределенной информационной системы можно отнести доступность уникального научного оборудования, а также возможность проведение полноценных научных экспериментов в рамках лабораторного практикума, начиная с постановки задачи, формирования требований и заканчивая оформлением результатов в виде отчётов.
На аппаратном уровне система представляет собой комплекс автоматизированных рабочих мест, объединенных иерархической компьютерной сетью. Использование стандартных протоколов позволяет неограниченно наращивать размеры системы. Существенным является распределение функций по узлам компьютерной сети. Система включает коммуникационный сервер, серверы управления оборудованием (КАМАК-сервер, сервер канала общего пользования и сервер доступа к микроконтроллеру MCS-96), Web-сервер для мониторинга системы и клиентские программы, управляющие ходом эксперимента. Прикладные протоколы коммуникационного сервера, сервера канала общего пользования, КАМАК-сервера и сервера микроконтроллера MCS-96 разработаны на базе протокола TCP.
Модульность построения информационной системы позволяет исследователю модифицировать структуру системы, а также развивать конкретный эксперимент в соответствии с последними достижениями в научном и методическом обеспечении. Очевидно, что система обладает способностью наращивания возможностей за счет использования дополнительно разработанных или уже существующих компонентов.
Данная система позволяет проводить обучение с применением новых программных и аппаратных ресурсов по методикам, используемых в научных экспериментах, что обеспечивает совместимость и непрерывность образования и научного творчества, а также превращает систему в периодически обновляемый организм, непрерывно обслуживающий специалистов разной квалификации и подготовки.
Следует подчеркнуть инновационную направленность обучения с применением системы. Система стимулирует активную заинтересованность во взаимопередаче достижений смежных областей знания и практики, умение понимать системный смысл деятельности профессионалов различных направлений, а также брать на себя ответственность за практическую реализацию коллективно выполняемых исследовательских работ.
Использование системы в образовательной сфере обеспечивает: непрерывность образовательного процесса (студенты, аспиранты, инженеры и научные сотрудники); ориентацию на новейшие и современные технологии; системность, комплексный подход к организации обучения; интеграцию научных и педагогических коллективов (при этом НИР, наука и образование перерастают в единую систему с общей базой данных); создание вокруг системы научно-образовательного центра (коллективный доступ к оборудованию и дистанционное обучения, в том числе, через Интернет).
Наряду с усилиями образовательных учреждений в смежном направлении прикладываются усилия и научных организаций. Так с 2001 года Российской академией наук выполняется целевая программа «Информатизация научных учреждений и Президиума РАН». Основная задача, решаемая в рамках этой программы – создание Единой информационной системы РАН (ЕИС РАН), которая должна объединить в интегрированное информационное пространство распределенные и локальные цифровые (электронные) ресурсы (информационные (научные и административные), программные, алгоритмические) организаций РАН. В рамках ЕИС РАН создается комплекс технических средств, обеспечивающий использование этих ресурсов и полнофункциональное управление ими.
Важнейшей составной частью проекта является создание информационного Web-портала РАН. ЕИС РАН предназначена для использования, прежде всего членами российского научного сообщества в свой работе (руководство Академии, организационно-управленческий аппарат Президиума и Учреждений РАН, отдельные научные коллективы и сотрудники), а также – внешними по отношению к РАН организациями, как российскими, так и международными. Ключевые из этих документов представлены на страницах Web-портала РАН. Сюда, прежде всего, относятся «Концепция создания ЕИС РАН» и серия технических заданий на разработку основных компонентов ЕИС РАН.
Весьма важным является распространение и интенсивное внедрение, так называемого, широкополосного Интернет. По существу активное использование широкополосных каналов передачи данных в глобальной сети наряду с расширением пространства имен (адресного пространства) радикально изменяет возможности Интернет и существенно повышает эффективность его применения в самых различных сферах деятельности. К сожалению, Россия не принадлежит к числу лидеров в этой области. Тем интереснее познакомиться с удачными попытками продвижения этого направления в России. Это тем более заслуживает внимания, что для реализации системы применяется спутниковый канал связи (спутниковая система). Описываемая система позволяет реализовать единое информационное пространство, что является весьма существенным для успешности проекта.
Рассмотрим для этого широкополосный информационный канал ЕОИС (Единая Образовательная Информационная Система). Он призван обеспечить учреждения общего и начального профессионального образования информационными и методическими материалами для учебного процесса. Использование широкополосного информационного канала в качестве компонента широкополосного Интернет позволяет:
Данное решение можно осуществить на базе одностороннего или двухстороннего спутникового Интернета. При использовании асинхронного канала вещание ведется в «карусельном» режиме, то есть сеансами с определенной цикличностью передаются:
После выборки пакетов ЦОР (Цифровой Образовательный Ресурс), которые необходимы, они будут загружены на компьютер, с возможностью автономного (offline) использования в учебном процессе учреждений общего и начального профессионального образования. Если же при первом сеансе «карусели» не удалось получить нужные файлы (например, если подключились не с начала сеанса), существует возможность их получения при следующем сеансе.
При этом стоимость широкополосного канала будет несоизмеримо ниже, чем по выделенной линии, так как на нее никак не влияет степень удаленности от сетевых центров. В случае если есть необходимость предоставлять Интернет на достаточно большую территорию и нет возможности или желания прокладывать кабель, эту проблему можно решить посредствам беспроводной сети. Данная технология позволяет передавать Интернет (а заодно и телевидение высокого качества), при этом намного облегчая проблему передачи на большие расстояния.
Рис. 1. Структура передачи данных через широкополосные спутниковые каналы
Основными этапами передачи ЦОР являются:
Таким образом, использование широкополосного информационного канала для передачи цифрового образовательного ресурса позволяет:
Другим важным преимуществом современных Интернет технологий является предоставляемая ими возможность перехода от простого обучения к более целостному и общему понятию и процессу к образованию. Рассмотрим этот аспект на примере проекта Sakai.
Электронное обучение (или e-Learning) уже давно зарекомендовало себя как чуть ли не самое мощное проявление информационных технологий в сфере образования. Однако обучение – это всего лишь небольшая составляющая такого сложного и многогранного процесса, как образование и, следовательно, не может быть его заменителем, в том числе, и в «онлайновом» мире.
В настоящее время в контексте применения информационных технологий в сфере образования прослеживается тенденция перехода от электронного обучения к электронному образованию. Что стоит за этим процессом? Да и вообще что это означает? Рассмотрим вопрос последовательно.
E-Learning системы не являются сейчас чем-то необычным. Они уже «прижились» во многих вузах и активно используются. С появлением e-Learning сразу же стали очевидны его достоинства, среди которых:
С развитием и распространением Интернет технологий у дистанционного обучения появились новые возможности. В мире появилось огромное количество курсов дистанционного обучения и целые университеты дистанционного обучения. Сам русскоязычный термин «дистанционное обучение» как значение англоязычного «e-Learning» стали всё чаще переводить как «электронное обучение», что характеризуется развитием Интернет и вообще электронных технологий в нашей стране (хотя отставание от Запада очевидно).
Но, как и в любой области, в электронном обучении есть и свои недостатки, которые, в общем, очевидны и стали понятны, как только технология e-Learning стала входить в жизнь. Самые основные из них – это:
Если добавить даже к такому небольшому списку качество и цены услуг провайдеров Интернета в России, то реализация идеи e-Learning’а не кажется столь уж простой.
О перспективах развития электронного обучения в России было сказано тоже немало. После самого пика популярности и моды на СДО в нашей стране несколько лет назад стало постепенно приходить понимание того, что же эти инновационные системы собой представляют, и какова их роль в обучении и, если брать шире, в образовании. Очевидно, что с развитием Интернет технологий электронное обучение развивается и включает в себя всё новые и новые средства подачи материала и организации всего учебного процесса.
Не будем ограничиваться лишь технической стороной вопроса. Всеобщая компьютеризация общества и ориентация на новые технологии выводят электронное обучение на совершенно другой уровень. Сейчас не достаточно, как раньше, предоставить слушателю курса набор текстов, пусть и разбавленного видео и анимацией, с тем чтобы, прочитав всё это, обучаемый мог сказать самому себе: «Да, этот материал я теперь знаю».
Нет, этого не достаточно. Сейчас в «e-мире» наблюдается тенденция перехода от обучения к образованию. А образование – это более сложный процесс, требующий от слушателя умения самостоятельно распоряжаться своими знаниями и формировать их, осуществлять поиск нужной ему информации, мыслить определённым образом, чтобы получить желаемый результат. Образование не сводится к изучению нескольких десятков страниц текста по одному предмету и выполнению ряда заданий, которые до тебя уже выполнялись другими людьми не один раз.
При этом следует учесть, что первоначально e-Learning был создан в качестве полной альтернативы «оффлайновому» дистанционному обучению и фактически заменяет его. Электронное обучение не является заменой традиционному. Здесь идёт речь о повышении качества традиционного обучения путём снижения транзакционных издержек за счёт применения современных технологий. Таким образом, электронное обучение дополняет традиционное.
От современных электронных технологий естественно перейти к обучению когнитивным основам информационных технологий. Развитие современного информационного общества в условиях научно-технического прогресса характеризуется интенсивной информатизацией, использующей достижения одного их фундаментальных направлений информатики - искусственного интеллекта. Перспективы развития информационного общества предъявляют высокие требования к формированию умений личности перерабатывать большие объёмы информации. Научиться учиться важнее, чем усвоить конкретный набор знаний, которые в наше время быстро устаревают. Как следствие этого, на ступени высшего профессионального образования студент должен приобрести важнейшую способность - это способность учиться, которая радикальным образом скажется на формировании профессиональной компетентности.
Одним из часто упускаемых из виду, но весьма важным обстоятельством является взаимное влияние использования ИКТ в образовании и в науке на развитие обоих этих важнейших направлений. Если необходимость активного применения ИКТ в образовании и в науке представляется в настоящее время совершенно очевидной, то намного менее ясно понимают многие значение взаимного влияния этих процессов на развитие самого образования и науки и, в особенности на усиление взаимодействия образования (высшего) и науки. А такое взаимодействие, интеграция их приводит к существенному повышению эффективности научных исследований и улучшению качества образования. Действительно, применение ИКТ в учебном процессе способствует развитию самостоятельности учащихся и повышает уровень их аналитических способностей. Это в свою очередь существенно увеличивает интеллектуальный потенциал учащегося и прививает ему вкус к исследовательской работе: постановке задачи, выбору методов ее решения, реализации выбранного метода решения (проведения исследования), позволяя последовательно перейти от удовлетворения простого любопытства и постановки простейших вопросов к формированию некоего плана исследования (эксперимента) пусть поначалу и не очень изощренного. Да и само более глубокое усвоение учебного материала в результате использования в образовательном процессе ИКТ во многом способствует не только формированию активных навыков самостоятельной работы учащегося, но и подталкивает его к участию в исследовательской работе, создает предпосылки выработки научного (исследовательского) мышления и навыков исследовательской работы.
В свою очередь участие даже в простейших формах научных исследований, например, работа в студенческом научном кружке, подталкивает к активному использованию ИКТ и Интернет технологий. Это сказывается практически во всем, начиная с использования ИКТ для поиска информации, последующей обработки ее, хранения, редактирования, подготовки презентаций, выступления и т.п. естественно, что более сложные формы исследовательской работы приучают студента к применению достаточно совершенных и сложных информационных инструментов. Впоследствии или же параллельно это весьма пригождается им для выполнения полноценных курсовых и дипломных работ. Вообще поскольку современная наука и научные исследования немыслимы без повсеместного использования ИКТ, то и занятия научными исследованиями непременно стимулируют выработку навыков и умения работы с ИТ. Окончательно видим, что ИТ выступают в роли некоего объединяющего начала, значительно усиливающего интеграцию науки и образования, сближающего учебный и научный процессы и постепенно приводящий к формированию нового облика образования, неотделимого от научных исследований и внедрению методологии исследовательской работы в учебный процесс как его неотъемлемой составляющей.
Обратим особое внимание на важность сказанного в общем контексте формирования инновационной экономики, вовлечения огромных слоев общества в построение экономики знаний и в успешную работу в условиях построения и функционирования этой новой экономики. Решение большинства стоящих перед российским обществом задач очень тесно и непосредственно зависит от стимулирования развития науки и образования в РФ. В свою очередь эти определяющие отрасли не могут получить необходимого развития без самого интенсивного использования в них ИКТ. Своеобразный симбиоз образования и науки во многом определяется использованием в них ИКТ, а сами ИКТ выступают в роли ключевого компонента не только этого симбиоза, но и построения новой экономики в целом. Именно ИКТ при должной постановке дела коренным образом изменят саму природу российского общества. Если первым шагом в этом направлении может считаться Программа «Электронное правительство», то следующим важным шагом в данном направлении станет значительно более обширная программа, которая может быть условно обозначена как «Общество открытых электронных коммуникаций» для вовлечения широких слоев населения в дискуссии по различным общественно значимым вопросам и формирования соответствующего общественного мнения.
Интенсивное развитие экономики в отличие от ее экстенсивного развития, рост рынка услуг, развитие секторов телекоммуникационных технологий и высоких технологий в целом, совершенствование методов ведения бизнеса предъявляют новые требования к системе образования. Инновационная экономика в целом также стимулирует перестройку системы образования, в особенности высшего. Но подготовка выпускников многих ВУЗов не только недостаточна для их быстрого вхождения в работу (фирмы доучивают принятых на работу молодых специалистов 1,5 – 2 года), она зачастую остается на уровне технологий вчерашнего дня, особенно в области менеджмента и использования компьютерных технологий. Достаточно сложной и противоречивой остается ситуация с вопросами внедрения международных стандартов в сфере образования и особенно болезненно обстоит дело с конкурентоспособностью российских ВУЗов на мировом рынке образовательных услуг. В 2009 году все подведомственные Рособразованию учреждения в общей сложности выпустили 1,7 млн человек. Не трудоустроено 11% выпускников вузов и столько же - окончивших учреждения начального образования. Среди выпускников учреждений среднего профессионального образования не трудоустроены 9%. В лидеры распределения невостребованных групп специальностей выпускников вышли:
«экономика и управление» (24% нетрудоустроенных),
«гуманитарные науки» (16%),
«образование и педагогика» (14,3%).
При всем том Россия пока еще сохраняет сильные научные и образовательные школы, хотя им нанесен существенный урон неразумными «новациями» в эпоху «дикого капитализма» в России, не прекращенными в должной мере и сегодня. Стимулируемый властью поворот бизнеса к проблемам науки и образования в принципе весьма важен, однако этот процесс должен быть ускорен, углублен и существенно расширен. Пока Россия производит около 0,5% объема мирового рынка высокотехнологичной продукции. Соответственно США – около 40% (при этом 2,5% всего мирового ВВП и 40% - соответственно). Легко видеть, что различие составляет по всему ВВП около 17 и по высокотехнологичному сектору около 80 раз. Т.е. итак существенное отставание почти в 20 раз для высоких технологий возрастает еще в 4 раза, а это почти половина порядка.
Необходимо принимать срочные меры по реанимации академической науки, особенно фундаментальной, что невозможно без мощной государственной поддержки и спонсорской деятельности крупного бизнеса. Нарушенные связи между Академией наук и ВУЗами должны быть восстановлены – это один из важных способов повышения уровня подготовки студентов, подготовки специалистов сегодняшнего и завтрашнего дня.
Особое внимание следует уделить компьютерным технологиям и их применению в менеджменте и экономике в целом. Уровень подготовки многих экономистов и менеджеров в плане использования компьютерных технологий недостаточен, что понижает и их подготовку в целом. Без этого немыслима инновационная экономика, создание которой важнейшая задача России, без этого невозможно уйти от экономики «нефтяной и газовой трубы».
Безусловно, признание за рубежом российских дипломов весьма важно для наших граждан и еще в большей степени для конкурентоспособности российского образования на мировом рынке образовательных услуг. Однако включение в Болонскую систему само по себе не способно автоматически обеспечить решение всех соответствующих проблем в этой области. Множество будущих бакалавров рассматриваются работодателями как нечто среднее между специалистом и выпускником колледжа (техникума) – своего рода полуфабрикат. Более того, не секрет, что многие весьма уважаемые зарубежные ВУЗы уже отказались или собираются отказаться от системы «бакалавр – магистр», в их числе, например, Калифорнийский технологический институт (США).
Не способствует улучшению высшего образования и непродуманное введение ЕГЭ, не способного сколько-нибудь полноценно заменить вступительные экзамены – не случайно многие ВУЗы оказались вынуждены в той или иной форме сохранять эквивалент старых вступительных экзаменов. Так рейтинг-2010, в который включены 360 государственных вузов РФ, принявших не менее 200 человек на бюджет по результатам единого госэкзамена, показывает, с какими знаниями абитуриенты поступили. Мониторинг касается программ подготовки бакалавров и специалистов. Средние баллы ЕГЭ были рассчитаны на основе материалов, размещенных на сайтах российских вузов в открытом доступе.
Первые строки ЕГЭ-рейтинга по направлениям заняли международные отношения со средним баллом - 80,58, механика – 78,72, лечебное дело – 74,21, иностранные языки – 72,16, экономика – 71,38, философия – 70,17. В «золотой середине»: информатика – 67,24, психология – 65,28, строительство – 61,89, физкультура – 60,54, нанотехнология – 59,83. А вот инженерным направлениям придется довольствоваться «троечниками». Например, в металлургию пошли абитуриенты со средним баллом – 51,32, вооружение – 53,86, энергомашиностроение – 54,28, электротехника – 56,44, геология, горное дело, полезные ископаемые – 58,26.
Решение проблем использования лицензионного программного обеспечения (ПО) в образовании должно быть улучшено посредством более тесного взаимодействия ВУЗов с фирмами-производителями ПО, умения заинтересовать их в предоставлении своего продукта ВУЗам на льготных условиях.
В целом ВУЗы не только могут, но и должны стать важным источником создания интеллектуальной собственности, им следует позволить продавать патенты и иные формы интеллектуальной собственности. По данным председателя Московского комитета по науке и технологиям доктора технических наук Дмитрия Рототаева в 2006 г. в Москве было получено 6836 патентов. Одна только фирма IBM подала заявки на 3415 патентов. Процентное соотношение патентообладателей из этих 6836 патентов таково: 7,5% приходится на московские ВУЗы; организации РАН – 1,875%; Российской академии медицинских наук – 2,31%; Российской академии сельскохозяйственных наук – 1,35%. За последние годы в Москве не зарегистрировано ни одной патентной лицензии, лицензионных соглашений по ноу-хау, товарных знаков, промышленных образцов. Соответственно в 2006 г. РФ оказалась на 42 месте по патентной активности, уступая Ямайке и Антильским островам. Ведь объекты интеллектуальной собственности – важнейший компонент в фундаменте инновационного развития экономики. Наукоемкая продукция образует мировой рынок объемом 2,3 трлн. долларов и по данным того же источника распределяется в следующей пропорции: США – 700 млрд. долларов (30,4%); Германия – 530 млрд. долларов (23%); Япония – 400 млрд. долларов (17,4%); Россия – 7 млрд. долларов (0,3%). Несомненно, Россия в состоянии быстро и существенно повысить эти показатели, в том числе при помощи совершенствования системы высшего образования и повышения ее эффективности.
Другие показатели уровня инноваций в экономике России приводит Андрей Ваганов в статье инновационные системы России и Украины по европейским меркам. Они основаны на результатах доклада «Анализ инновационной политики России и Украины по методологии Европейского союза» ИМЭМО РАН. Само исследование было выполнено в рамках международного проекта с одноименным к докладу названием «Сравнительный анализ инновационной политики России и Украины по методологи Европейского инновационного табло (BRUIT)». По данным периода 2000 – 2006 г. внутренние затраты на исследования и разработки в сумме по государственному и предпринимательскому секторам не превосходили 1,2% от ВВП. Соответственно оценки доли высокотехнологичной продукции России в общем объеме продуктового экспорта страны по данным табло близки к данным Мирового банка: 2005 г – 8,09%; 2006 г. – 7,99%.
Более того, многие вполне конкурентоспособные товары экспортного назначения проигрывают менее удачным аналогам зарубежных производителей, поскольку они не обеспечены соответствующими информационно-управляющими подсистемами. Таким образом, мы несем косвенные потери, не только сравнимые с прямыми, но и нередко значительно превосходящие их.
Национальная программа по нанотехнологиям также не может быть полноценно реализована и принести необходимую отдачу в стране с экономикой «промежуточного продукта», если не будет усилена в целом компьютерная и телекоммуникационная компонента, развернуто широкое использование современных информационных технологий в экономике.
Помимо обозначенного система образования может быть существенно усилена и усовершенствована широким внедрением технологии электронного образования и ее разновидности, известной под названием дистанционное образование.
В ЕС создано Европейское инновационное табло (ЕИТ) и выполнено исследование «доклад Анализ инновационной политики России и Украины по методологии Европейского союза» 13.02.08. Это лучшая в мире база сопоставления национальных инновационных систем. Табло позволяет корректировать национальную инновационную политику. Всего имеется 15 таблиц отчета. Теперь Россию можно сравнивать с 39 странами, поставляющими информацию для ЕИТ. Каждое мероприятие определяется набором стандартных параметров: цель ее введения, история возникновения меры, целевая группа, тип финансовой поддержки, виды проводившихся оценок и мониторинга. Для каждого пункта такого описания существует специальная градация. Меры отечественной инновационной политики далеко не всегда описываются этим набором параметров. Например, введение нового законодательства об интеллектуальной собственности не требует выделения дополнительных средств, не имеет целевой аудитории, не известны затраты государства на эти цели. В целом любую меру косвенного регулирования, а не прямого финансирования тяжело формализовать. Подход ЕС созвучен бюджетированию, ориентированному на результат. В США для оценки результативности научной и инновационной политики, ввиду сложности использования формальных показателей, предпочитают использовать систему качественных показателей и различных опросов. На первом этапе анализируется, что надо оценивать, а затем подбираются соответствующие индикаторы, различающиеся в зависимости от оцениваемых инициатив. Напротив европейцы отталкиваются от уже существующих показателей
Инновация – это потребность в новшестве, которое поэтому продается. Бюджетные деньги даровые и к ним соответствующее отношение. Поэтому бюджетное финансирование уместно лишь как софинансирование. А использование преимущественно бюджетных денег для продвижения инноваций малоперспективно. В этом контексте интересна связь с венчурными предприятиями. В деятельности венчурных фондов доля государства в Европе и видимо в США еще более, заметно меньше по сравнению с акционерным и частным капиталом. Государственное софинансирование осуществляется на иных (чем в других предприятиях) принципах – управление передается частным компаниям. Поэтому в России проблема не в том, что в инновациях много бюджетных средств, а – мало внебюджетных! Далее у нас при госзаказе нельзя привлекать внебюджетные средства, поэтому государственно-частное сотрудничество (партнерство) сложно реализовать. Это значит, что инновационная деятельность слабо обеспечена законодательно.
Венчурные фонды разрешается создавать только в форме закрытых паевых инвестиционных фондов, в которые все средства должны быть вложены сразу, а не по мере формирования портфеля проектов. В мировой практике венчурные фонды создаются в форме обществ с ограниченной ответственностью. Они капитализируются по мере подготовки инвестиционных сделок. У нас же управляющим командам приходится убеждать инвесторов сначала выделять средства, а уже потом искать объекты для инвестирования. ПИФы же в России единственный инструмент инвестирования, не облагаемый налогом!
К инновациям можно стимулировать не только при помощи финансовых мер, но и с помощью стандартов, технических регламентов. Россия страна с низким социальным капиталом. 75-85% россиян выступают за государственный контроль над большинством отраслей промышленности. Более того, 80% предпринимателей выступают за то, чтобы энергетика была в государственных руках. Данные аналитического доклада «Идентичность россиян…» Института социологии РАН. Всего 23% предпринимателей положительно относятся к венчурным фондам.
Вообще государство активно участвует в формировании венчурных фондов на начальном этапе, а затем постепенно выходит из них. Но в странах с низким социальным капиталом, где высокий уровень коррупции, низкая ответственность чиновников и пр. эта схема будет плохо работать. С другой стороны в российском государстве его участие заменяет так называемых бизнес-ангелов запада, без которых в инновационном процессе не обойтись.
По оценкам экспертов, около 700 организаций в стране занимаются нанотехнологияи. Министерство образования и науки только в 2007 г. поддержало 400 проектов по этому направлению. Из 13 мегапроектов, реализуемых через Роснауку, восемь связаны с развитием нанотехнологий. В рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 гг» планируется израсходовать на реализацию проектов в области нанотехнологий около 50% бюджета программы. Из 56 действующих при поддержке правительства центров коллективного пользования 36 работают в области нанотехнологий; среди 57 ВУЗов, где реализуются инновационные образовательные программы в 36 средства были направлены на обновление материальной базы образовательного и научного обеспечения развития нанотехнологий. Но нанотехнологии должны подпитывать смежные области для своего эффективного развития.
В Европе учитывается от 10 до 30% рекомендаций типа выработанных в «Аналитическом докладе…». В России до 3%. Тогда инновации начинаются не в индустриальной или исследовательской сфере, а более в институциональной. По Хайеку: «Законы о собственности и контрактах; о корпорациях и ассоциациях; политика по отношению к монополиям и квазимонополиям; проблемы налогообложения и международной торговли. Институты, необходимые для обеспечения эффективного конкурентного порядка». К 2015 году ставится задача увеличить внебюджетное финансирование исследований и разработок до 70%. В конце 2007 г….. – 30%. Более того, около 20% предприятий обрабатывающей отрасли промышленности в России работают на «нишевых» рынках маленьких, где нет конкуренции и они монополисты.
7.1. Пример формирования профессиональных компетенций будущего педагога с помощью информационно-коммуникационных технологий в обучении как синтез науки и образования
Подготовка компетентного педагога с высоким уровнем общей и профессиональной культуры, фундаментальными знаниями в области методологии, педагогики, системным видением педагогических проблем в образовании направлена на совершенствование и формирование у будущих учителей собственного стиля творческой педагогической деятельности.
Педагогический профессионализм связан, прежде всего, с высоким уровнем самореализации индивидуальных особенностей личности и способностью к индивидуальному стилю деятельности. Этот стиль вырабатывается в процессе учебы в вузе и представляет собой систему индивидуально- своеобразных приемов, обеспечивающих успешность в будущем. В вузовской подготовке специалистов идея формирования профессиональной компетенции будущего учителя должна стать основной. Пути формирования профессионализма могут быть различными. Владение необходимой суммой профессиональных знаний, умений и навыков, определяющих сформированность его педагогической деятельности, педагогического общения и личности учителя как носителя определенных ценностей определяется как профессионально-педагогическая компетентность - интегральная профессионально-личностная характеристика педагога.
Формирование педагогической компетентности личности в вузе осуществляется по трем направлениям:
Система профессионального высшего образования формирует будущего специалиста и готовит его к будущей профессиональной деятельности. Сложный набор качеств, которыми должен обладать современный специалист, может выработать система, в которой будет использовано все положительное, что есть в традиционном обучении, и внедрены новые, рациональные подходы, компенсирующие недостатки существующей системы в их взаимном дополнении.
Одним из важных компонентов профессиональной направленности студентов является его педагогическая культура, которая рассматривается и изучается в системе психолого-педагогических наук с различных сторон:
Технологическая культура учителя представляет собой индивидуально-творческий стиль педагогической деятельности, раскрывающий индивидуальное понимание смысла технологической деятельности как необходимой составляющей профессионализма. Технологическая подготовленность учителя является важным звеном в понимании категории «педагогическая компетентность», представляющей собой суть педагогической культуры, которая выполняет функции воспроизведения и сохранения педагогической реальности. Технологическая культура будущего учителя, рассматриваемая сегодня как основополагающее звено успешности в будущей профессиональной деятельности, представляет собой процесс творческой самореализации внутренних сил студентов.
Компоненты профессионализма учителя, формируемые в условиях вуза независимо от специализации и характера будущей профессиональной деятельности таковы, что любой начинающий специалист должен обладать фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками. Немаловажное значение в приобретении этих знаний, умений и навыков имеют опыт творческой, исследовательской и самостоятельной деятельности, позволяющий будущему специалисту определить свою позицию по тому или иному профессионально ориентированному вопросу или проблеме.
На эффективность учебного процесса профессионального образования влияет противоречие между требованиями новой образовательной среды и недостаточной способностью студента ориентироваться в условиях меняющихся учебных программ. Данное противоречие является своего рода предпосылкой для рассмотрения самостоятельной работы студента с новых позиций, с позиции личностно-ориентированного образования с использованием системного и деятельностного подходов к обучению.
Целью вузовского обучения является не столько наполнение студента определенным объемом информации, сколько формирование у него познавательных стратегий самообучения и самообразования как основы и неотъемлемой части будущей профессиональной деятельности. В связи с вышеизложенным, для достижения высокого уровня научно-практической подготовки студентов, необходимо решить две главные проблемы: обеспечить возможность получения студентами глубоких фундаментальных знаний; изменить подходы к организации самостоятельной работы студента.
Эффективная интеграция указанных выше подходов ориентирована на повышение качества обучения, развитие творческих способностей студентов, их стремление к непрерывному приобретению новых знаний. Анализ различных вариантов организации системы образования в вузе позволяет сделать выводы о том, что самостоятельная работа студентов в условиях современного учебного заведения будет эффективна, если функция управления будет возложена на преподавателя, располагающего современными техническими средствами обучения. Для достижения цели качества обучения могут помочь новые информационные технологии в комплексе с традиционными методами преподавания.
От организации самостоятельной работы в вузе зависит многое. В условиях вуза самостоятельная работа завершает задачи всех видов учебной работы. Никакие знания, не подкрепленные самостоятельной деятельностью, не могут стать подлинным достоянием человека. Целесообразно заметить, что самостоятельная работа формирует самостоятельность не только как совокупность умений и навыков, но и как черту характера, играющую существенную роль в структуре личности, а это весьма актуально для современного специалиста высшей квалификации.
В настоящее время в вузах существуют две общепринятые (внеаудиторная, аудиторная) формы самостоятельной работы. На наш взгляд, сегодня актуальная самостоятельная работа студента с использованием информационных технологий - информационно-коммуникативная, - позволяющая поставить самостоятельную работу студента на новый уровень самостоятельности субъекта обучения.
Перспективное направление, характеризующее новую форму самостоятельной работы, связано с внедрением в учебный процесс информационных технологий, сопровождающихся увеличением объемов самостоятельной работы студентов. Тенденцию к разработке информационно-коммуникативной формы самостоятельной работы студентов, предусматривающей большую самостоятельность студентов, большую индивидуализацию заданий, касающихся как содержательного предметного материала, так и характера контроля, определяют изменения в развитии общества, включение общества в активный информационно- коммуникационный процесс информатизации.
Анализ организации самостоятельной работы студентов показывает, что при очном обучении традиционно самостоятельная работа студентов включает в себя чаще всего лишь самостоятельную работу с литературой. Самостоятельная работа с исследовательской и учебной литературой, изданной на бумажных носителях, сохраняется как важное звено самостоятельной работы студентов в целом. С использованием информационных технологий возможности организации самостоятельной работы студентов расширяются. Актуальной становится самостоятельная работа с обучающими программами, с тестирующими системами, с информационными базами данных.
По существу, все известные виды электронных изданий могут служить основой для организации самостоятельной работы студентов, наиболее эффективными из них являются мультимедийные издания. Эффективность использования средств информационных технологий в самостоятельной работе студентов во многом зависит от успешности решения задач методического характера, связанных с информационным содержанием и способом использования автоматизированных систем обучения. В связи с этим целесообразно рассматривать такие автоматизированные системы обучения, используемые в конкретной учебной программе, определяемой предметным содержанием, целями и задачами обучения, как программно-методические комплексы.
Использование информационных технологий в учебном процессе позволяет изменить характер учебно-познавательной деятельности студентов, активизировать самостоятельную работу студентов с различными электронными средствами учебного назначения. Самостоятельная работа студента включает следующие структурные элементы: постановка задачи; поиск; анализ; обработка информации; установление лимита времени; самоконтроль. Данная структура позволяет рассматривать деятельность студента в самостоятельном приобретении знаний предметного характера поэтапно.
Интеграция традиционных и современных компьютерных методов обучения в организации самостоятельной работы студента позволит сделать более эффективным качество самостоятельной работы студента, а также и всего учебного процесса в целом.
При использовании в образовательном процессе вуза информационных технологий возрастает объем и расширяются организационные формы самостоятельной работы студентов. Все это поможет формированию общей информационной культуры обучаемых, придаст самостоятельной работе студентов новый облик, позволит не только закреплять полученные знания и навыки, но и управлять самостоятельной работой студентов, формируя основы для их дальнейшего самообразования и профессионального роста.
В системе вузовской подготовки специалистов важна ориентация будущего учителя на сочетание учебно-воспитательной работы в школе с научными поисками. Процессы кардинальных преобразований в современной школе требуют от учителя переориентации его деятельности на новые педагогические ценности, адекватные характеру научного творчества, что, в свою очередь, высвечивает одну из основных проблем высшего образования - формирование научно-исследовательской культуры учителя.
С первых лет обучения студенты должны втягиваться в исследовательскую работу. Данное положение предопределяет необходимость творческого поиска новых, более эффективных способов организации учебного процесса в высшей школе, который должен быть рассчитан на всемерное развитие самостоятельности студентов, их активное вовлечение в учебный процесс в качестве полноправных субъектов.
До недавнего времени вузы стремились нагрузить студента наибольшим объемом информации и мало задумывались над тем, как сформировать у него научно-педагогическое мышление. А между тем у студента должна сложиться целостная картина предстоящей профессиональной деятельности и сформироваться соответствующие умения. Это усугубляется тем фактом, что в настоящее время школа нуждается в специалистах, обладающих методологической культурой, т.е. особым складом мышления, основанным на знании методологических норм и умений их применять в процессе разрешения проблемных педагогических ситуаций. В данном случае речь опять идет о том, что современный специалист не может быть только исполнителем, он должен быть творческой личностью.
В связи с этим научное творчество студентов приобретает все большее значение и превращается в один из необходимых компонентов профессиональной подготовки будущих специалистов. С первых лет обучения студенты должны втягиваться в исследовательскую работу. А для этого нужна и важна специальная научная подготовка для преподавателя-исследователя. Данное положение предопределяет необходимость творческого поиска новых, более эффективных способов организации учебного процесса в высшей школе, который должен быть рассчитан на всемерное развитие самостоятельности в научно-исследовательской работе студентов, их активное вовлечение в учебный процесс в качестве полноправных субъектов.
Такая схема предполагает, что на I-II курсах студенты получают и развивают представление о системе теоретических знаний по специальным дисциплинам (алгебре, геометрии, матанализу и др.), педагогике, психологии, методологии и методам исследования. На этих же курсах проводятся практикумы, имеющие своей целью овладение студентами базовых знаний по предметам, методами исследований по психолого- педагогическим и специальным дисциплинам вузовского учебного плана, на которых одновременно формируются и развиваются научно-познавательные интересы студентов.
На III, IV курсах студенты должны практически овладевать процедурой научного исследования, логикой его проведения, умением выявлять противоречия, правильно ставить проблему, выдвигать гипотезу, выбирать целесообразные методы исследования, всесторонне анализировать результаты. На старших курсах данная подготовка осуществляется на основе моделирования учебного процесса в искусственно созданных условиях - педагогической практики в школах.
Практика показывает, что возникает необходимость в специальных курсах, которые бы позволили вооружить будущих учителей знаниями и умениями профессионально выполнять исследования, подготовить их к внедрению в школьную практику. Такие спецкурсы должны показать студентам всю последовательность этапов научно-исследовательской работы (выбор темы, составление методики исследования, организацию и проведение исследования, качественный и количественный анализ и т.д.).
Актуализирует тему формирования профессиональных компетенций будущего педагога технический и технологический процесс, который влечет за собой появление новых видов информационных продуктов, объединяющих текст, звук, изображение, а также новых видов информационных услуг. Применение современных информационных систем в сфере образования обеспечивает принципиально новый уровень получения и обобщения знаний, их распространения и использования в самостоятельной и научно-исследовательской деятельности студента.
Одним из средств решения проблем, связанных с созданием новых информационных средств в обучении является эргономика, основная задача которой - задача улучшения форм представления информации с целью сделать доставленную информацию более понятной и эффективной. Основное эргономическое правило - «Чтобы улучшить понимаемость учебной информации, необходимо изменить форму представления знаний таким образом, чтобы выразить заданное содержание учебного материала с помощью оптимального сочетания словесного текста, формул и чертежей» - направлено на повышение производительности умственного труда обучающихся, чтобы сделать информацию наглядной, доходчивой и качественной, минимизируя объемы информации, не теряя ее содержательной и познавательной частей.
В процессе профессиональной подготовки перед студентами ставятся задачи овладения информационной культурой, позволяющей ориентироваться в потоке разнообразной информации: документографической, библиографической и др. Будущие специалисты должны иметь представление об информационных ресурсах Internet по проблемам их будущей профессиональной деятельности; знать наиболее популярные Web-сайты по вопросам образования и науки; уметь производить поиск в электронных каталогах и базах данных информационных центров, занимающихся проблемами их профессиональной деятельности и многое другое.
Включенность ИКТ в учебный процесс в вузе решает следующие задачи:
Главной сегодняшней задачей в сфере профессионального высшего образования является, по выражению одного из крупнейших теоретиков и практиков образования взрослых, американского ученого М.Ш.Ноулза, стало «производство компетентных людей - таких людей, которые были бы способны применять свои знания в изменяющихся условиях, и ... чья основная компетенция заключалась бы в умении включиться в постоянное самообучение на протяжении всей своей жизни». Данное высказывание ставит в число приоритетных новое в педагогике направление - андрагогическое.
Андрагогика (андрагогика (от греч. aner, andros взрослый мужчина, зрелый муж + ago веду) - наука об обучении взрослых, обосновывающая деятельность обучающихся и обучающих по организации и реализации процесса обучения. Андрагогика - это наука для людей самостоятельных, независимых, стремящихся к самореализации в разных сферах деятельности, для которых учиться необходимо, чтобы существовать, и которые сознают, что само бытие человека должно быть неразрывно связано с обучением. Сегодняшние студенты относятся к этой категории.
Опираясь на андрогогические начала процесса обучения в вузе, можно выделить следующие важные моменты, имеющие в процессе подготовки будущего учителя важное практико-ориентированное значение: Обучающемуся принадлежит ведущая роль в процессе своего обучения. Взрослый обучающийся стремится к самореализации, самостоятельности, к самоуправлению и осознает себя таковым. Взрослый обладает жизненным (бытовым, социальным, профессиональным) опытом, который может быть использован в качестве важного источника обучения, как его самого, так и его коллег.
Взрослый человек обучается для решения важной жизненной проблемы и достижения конкретной цели. Взрослый рассчитывает на безотлагательное применение полученных в ходе обучения умений, навыков, знаний и качеств. Учебная деятельность обучающегося в значительной степени детерминируется временными, пространственными, бытовыми, профессиональными, социальными факторами, которые либо ограничивают, либо способствуют процессу обучения.
Процесс обучения взрослого организован в виде совместной деятельности обучающегося и обучающего на всех его этапах: диагностики, планирования, реализации, оценивания и, в определенной мере, коррекции. Учебный процесс в вузе, учитывая вышеизложенное, целесообразно рассматривать как интегрированный процесс, сопоставляя педагогическую и андрагогическую модели обучения. Когда мы говорим об обучении с позиции андрагогического начала, мы имеем в виду систематизированный комплекс основных закономерностей деятельностей обучающегося и обучающего при осуществлении обучения.
При этом, конечно же, необходимо учитывать и другие компоненты процесса (содержание, средства, формы и методы обучения), но основное - это именно деятельность обучающегося и обучающего. С точки зрения андрагогики, взрослые, обучающиеся и испытывающие глубокую потребность в самостоятельности, должны играть ведущую роль в процессе своего образования. Задача преподавателя сводится в конечном итоге к тому, чтобы поощрять и поддерживать развитие взрослого к самоуправлению, оказывать помощь обучающемуся в определении параметров обучения и поиске информации. Основной характеристикой процесса обучения становится процесс самостоятельного поиска знаний, умений, навыков и качеств.
С точки зрения андрагогической модели человек аккумулирует значительный опыт, который может быть использован в качестве источника обучения как самого обучающегося, так и других людей. Функцией обучающего в этом случае является оказание помощи обучающемуся в выявлении наличного опыта последнего. Основными при этом становятся соответствующие формы занятий:
лабораторные эксперименты,
дискуссии,
решение конкретных задач,
различные виды деловых игр и др.
Актуальными в подготовке студентов становятся основные андрагогические принципы обучения, которые составляют фундамент теории обучения взрослых.
Самодеятельность является видом учебы взрослых. Под этим понимается не проведение какой-либо работы как вида учебной деятельности, а самостоятельное осуществление обучающимися своего обучения.
Принцип кооперативной деятельности, предусматривающий совместную деятельность обучающегося с обучающим, а также с коллегами по планированию, реализации, оцениванию и коррекции процесса обучения.
Принцип опоры на жизненный опыт (бытовой, социальный, профессиональный) обучающегося, используемый в качестве одного из источников обучения.
Индивидуализация обучения. В соответствии с этим принципом каждый создает собственную программу обучения, ориентированную на конкретные образовательные потребности и цели и учитывающую его опыт, уровень подготовки, психо- физиологические и когнитивные особенности.
Системность обучения. Этот принцип предусматривает соблюдение соответствия целей, содержания, форм, методов, средств обучения и оценивания результатов обучения.
Контекстность обучения (термин А.А.Вербицкого). В соответствии с этим принципом обучение, с одной стороны, преследует жизненно важные для обучающегося цели, ориентировано на выполнение им социальных ролей или совершенствование личности, а с другой, строится с учетом профессиональной, социальной, бытовой деятельности обучающегося и его пространственных, временных, профессиональных, бытовых факторов (условий).
Принцип актуализации результатов обучения. Данный принцип предполагает безотлагательное применение на практике приобретенных знаний, умений, навыков, качеств.
Принцип элективности обучения. Он означает предоставление обучающемуся свободы выбора целей, содержания, форм, методов, источников, средств, сроков, времени, места обучения, оценивания результатов обучения.
Принцип развития образовательных потребностей. Согласно этому принципу, во-первых, оценивание результатов обучения осуществляется путем выявления реальной степени освоения учебных материалов и определения тех из них, без освоения которых невозможно достижение поставленной цели; во-вторых, процесс обучения строится в целях формирования у обучающихся новых образовательных потребностей, конкретизация которых осуществляется по достижении определенной цели обучения.
Принцип рефлективности. Он означает осмысление обучающимся и обучающим всех параметров процесса обучения и своих действий по его организации.
Сформулированные принципы не являются чем-то совершенно противоположным дидактическим принципам педагогики. Частично они их развивают, частично коррелируют с ними. Работа на перспективу - смысл всей педагогической деятельности, и подготовка будущих учителей к её осуществлению в переходный период требует целостного педагогического процесса, ориентированного на принципы личностно-ориентированной педагогики, как то уважение к личности студента, учёт его мнения, признание его прав; профессиональное взаимодействие преподавателя и студента на равных; право выбора профессиональных образовательных программ и др.
Личность преподавателя, работающего в личностно- ориентированной парадигме, отличается творческой целенаправленностью, отсутствием амбициозности, готовностью к сотрудничеству на равных как с коллегами, так и со студентами. Для приверженцев данного направления характерны следующие особенности в их научно-педагогической деятельности и образовательной практике: отсутствие прямого или косвенного давления на обучающегося в процессе чтения лекций или проведении практических занятий; демократический стиль общения, позволяющий успешно применять авторские приемы активизации познавательной деятельности, т.е. то, что в значительной степени выражает уникальность, самобытность педагога и личности студента; целостность профессиональной деятельности преподавателя: взаимосвязь, логическая завершенность аудиторных, внеаудиторных занятий и научно-исследовательских интересов.
Широта кругозора, творческая интерпретация эмпирического знания сочетаются с фундаментальной теоретической подготовкой. В заключение отметим, что в сложных условиях перехода к новой парадигме в системе подготовки педагогических кадров нерешенных проблем достаточно много. Не претендуя на полное их отражение в данной работе, отметим, что рассмотренные выше аспекты, направленные на перестройку учебного процесса в вузе смогут решить многие дидактические проблемы, связанные с профессиональной подготовкой будущего учителя и формированием его компетентностных начал в условиях информационно-коммуникационных технологий.
Другим важным и весьма полезным примером разработки проблемно-ориентированной информационной среды является система (среда) информационного менеджмента.
Рассматривается реализация проекта создания и применения виртуальной проблемно-ориентированной информационной среды «Информационный менеджмент» (ИОС - Информационная Образовательная Система) для повышения качества подготовки специалистов на основе дистанционных форм профессионального обучения с удаленным доступом по сетям Интернет к централизованному хранилищу образовательных информационных ресурсов (ИР) всех субъектов образовательного процесса.
Информационная инфраструктура ИОС, включает следующие компоненты.
Информационные Web-ресурсы, формируемые на Web-сервере УГТУ и представленные на сайте кафедры «Прикладная информатика» (capri.ustu.ru, «Электронная библиотека»), а также научно-образовательные ресурсы по направлению «Информационный менеджмент», доступные по сетям Интернет.
Телекоммуникационные Интернет-ресурсы: корпоративные и общественные сети на базе стека протоколов TCP/IP с единой точкой входа через корпоративный Web-портал.
SQL-сервер динамической базы данных с удаленным доступом к образовательным информационным ресурсам (ОИР) и их отображения на рабочем месте с использованием стандартного Web-браузера.
Web-приложения - автоматизированная информационная система (АИС) «Электронный учебник» для создания и распространения ОИР по сетям Интернет на основе XML-технологий обмена информацией.
Web-портал (dl.ustu.ru) для управления интегрированными ИР и технологиями управления знаниями в условиях информационно – образовательного пространства с единой точкой входа.
Принятая в информационной образовательной системе (ИОС) аппаратно-программная платформа Microsoft .NET Framework отвечает современному уровню разработок и соответствует перспективным направлениям стратегии развития информационных технологий и систем. Ключевыми элементами данной стратегии, реализованными в ИОС, являются следующие:
Создание и использование электронных курсов (ЭК) в распределенной среде сети Интернет.
Хранение всех данных (структура ЭК, информационные модули, метаданные) в динамической базе данных, которая реализована на основе СУБД Microsoft SQL Server.
Реализация логики системы Web-приложением и хранимыми процедурами SQL-сервера. Хранимые процедуры являются наиболее эффективным способом извлечения информации из базы данных и изменения ее содержания.
Web-приложение формирует по запросу пользователя конечный HTML-документ и направляет его для просмотра.
Электронный курс является частью иерархической структуры электронных ресурсов АИС «Электронный учебник»: специальность по ГОС; дисциплина; раздел (тема); дидактическая единица; фрейм. В состав ЭК входит теоретический материал (в текстовом и графическом виде) и тестовые задания для ранжированного контроля знаний.
Электронный курс создается в АИС «Электронный учебник» в базовом варианте с определенной инвариантной структурой в формате полного набора фреймов, внешних ресурсов и их мета описаний (инвариантный курс). Впоследствии эта структура может быть изменена преподавателем для адаптации с требованиями специальности, предпочтением студентов, уровнем сложности, путем создания вариативного ЭК как копии инвариантного ЭК с внесенными изменениями. Структура курса и его структурированные части (разделы, дидактические единицы, фреймы, мета описания) хранятся в реляционной SQL-базе данных в упорядоченном виде.
Для использования существующих фреймов пользователю предоставляется возможность поиска и просмотра фреймов либо по принадлежности к определенной структурной единице ЭК, либо с использованием метаданных фреймов.
Пользовательский интерфейс АИС «Электронный учебник» реализован средствами стандартного Web-браузера и делится на две части. Интерфейс пользователя и административный интерфейс. Интерфейс пользователя предоставляет доступ пользователям (дизайнерам, методистам) для проектирования и формирования структуры ЭК и тестов, наполнения содержанием структурных единиц и экспорта в хранилище данных в формате html (текст) и svg (графика).
Административный интерфейс позволяет ограниченному кругу администраторов управлять системой дистанционного обучения и включает следующие функции: импорт готовых ЭК с удаленных рабочих мест и их экспорта в хранилище данных на Web-портале ИОС; верификация принятых ЭК; управление допуском ЭК к отображению; назначение ЭК инвариантными; удаление инвариантных и вариативных ЭК; экспорт в пакет IMS.
Пользовательский интерфейс АИС организован в виде набора форм с полями и элементами управления, позволяющими вызывать инструментальные средства для формирования фреймов, просмотра, добавления, изменения и удаления текстовой и графической информации ЭК, а также изменения структуры ЭК и экспорта ЭК из хранилища данных в типовые системы дистанционного обучения Microsoft.
В ИОС на основе Web-приложения АИС «Электронный учебник» реализованы функции динамического формирования и экспорта вариативных ЭК из хранилища данных в соответствии со спецификациями IMS Content Packing и Metadata Specifications в IMS-пакет (XML-документ), а также типовые системы дистанционного обучения для просмотра в интерактивном режиме (типа LRN 3.0). Это позволяет преобразовывать экспортированные пакеты для локального просмотра и тиражирования на носителях.
Результатом проекта являются: инвариантный информационный ряд структурированных компонент (дидактических единиц, фреймов) учебного материала (текст, графика) для создания вариативных ЭК по дисциплине «Информационный менеджмент»; алгоритмы образовательного процесса на основе ЭК; программный комплекс АИС «Электронный учебник» на основе Web-портала для поддержки дистанционной технологии образовательного процесса в условиях виртуальной ИОС; вариант электронного учебника «Информационный менеджмент», апробированный в учебном процессе на факультете дистанционного обучения в УГТУ-УПИ и представленный на Web- портале (dl.ustu.ru).
Имеющиеся в настоящее время ИКТ и реализующие их ИС представляют довольно обширный спектр весьма различных информационных инструментов от довольно простых до весьма совершенных и мощных. Применение ИКТ в образовании во многом до сих пор носит недостаточно систематический и обоснованный характер. К тому имеются многочисленные причины различной природы, но все это не отменяет необходимости строго научного подхода к выбору и использованию ИКТ, применяемых в образовании. Для этого следует, прежде всего, сконцентрировать внимание на ключевых технологиях и реализующих их системах. Само собой разумеется, что такой выбор не может быть сделан совершенно однозначно и не свободен от определенной субъективности. Тем не менее, вполне реально выделить наиболее универсальные и мощные ИС и обозначить их наиболее интересные возможности для целей образования и для решения прикладных задач.
Начнем с безусловного лидера среди фирм-разработчиков ИКТ и реализующих их систем, т.е. с фирмы Oracle и ее продуктов. Оговоримся, что в настоящее время имеются и другие весьма солидные разработчики продвинутого и весьма совершенного программного обеспечения различного назначения. Выбор именно этой фирмы в качестве бесспорного лидера в данном секторе рынка объясняется сочетанием в ее продуктах следующих важнейших качеств. Универсальность целевого назначения выпускаемых программных продуктов, охватывающих практически весь спектр наиболее передовых технологий. Особенно важно активное использование и дальнейшая разработка технологий прикладного искусственного интеллекта в продуктах этой фирмы (экспертных систем, информационных хранилищ с высокой добавленной компонентой интеллектуальности, фреймовых структур и др.). Универсальность базовой платформы в виде соответствующей распределенной СУБД собственной разработки. Весьма удачное семейство приложений для анализа данных и подготовки решений также создает важное преимущество разработок фирмы Oracle по сравнению с продуктами прочих поставщиков ПО. Наконец, высокая переносимость, надежность и производительность также играют не последнюю роль во всемирном признании и широком распространении ее ПО.
Весь спектр продуктов этой фирмы рассматривать в данной монографии невозможно и не нужно. Вместо этого достаточно обозначить два наиболее важных направления среди них. Это семейство серверов баз данных (БД) этой фирмы аналогичного названия. Серверы БД этой фирмы занимают первое место среди конкурентных продуктов аналогичного назначения притом, что имеется большое количество достойных соперников среди фирм конкурентов. Это лидерство обусловлено множеством факторов, основными среди которых являются следующие. Этот сервер БД (точнее это семейство) характеризуются высочайшей надежностью и стабильностью работы. Производительность его работы также заслуживает самой высокой оценки. Принципы построения данной системы полностью отвечают всем требованиям открытой архитектуры (архитектуры открытых систем). Это в свою очередь обеспечивает хорошую согласованность работы этого сервера с другими программными продуктами и легкость установки и возможность работы его на различных аппаратных платформах. В целом это незаменимый продукт для создания мощных высокопроизводительных и наиболее надежных систем. Фирма-разработчик постоянно заботится о снабжении своих программных продуктов результатами новейших разработок и достижений ИКТ, включая обеспечение естественной интеграции с Интернет и использование Интернет технологий, применение технологий искусственного интеллекта и др., но об этом несколько позднее.
Важнейшим достижением ИКТ в целом и фирмы Oracle, в частности, является развитие технологии оперативного анализа данных (OLAP) и связанных с ними примыкающих ИКТ. Это связано с появлением и разработкой информационных хранилищ (ИХ) и многомерных баз данных, а также с технологией объектно-ориентированных СУБД. В целом процесс перехода от систем обработки данных к анализу данных характеризуется уверенным внедрением Систем Поддержки Принятия Решений (СППР) и значительным их распространением. Естественно, что этот важный процесс должен найти отражение и в применении ИКТ в образовании. Основные задачи, решаемые с применением этих направлений ИКТ таковы.
-Вычисление заданных показателей и статистических характеристик бизнес деятельности на основе ретроспективной информации из БД – класс аналитических задач.
-Наглядное представление (графическое и табличное) имеющейся сложно структурированной и не структурированной изначально информации – визуализация данных.
-Определение взаимосвязей и взаимозависимостей бизнес процессов на основе существующей информации (проверка статистических гипотез, кластеризации, нахождение ассоциаций и временных шаблонов) – добыча знаний.
-Проведение на ЭВМ экспериментов с математическими моделями, описывающими поведение сложных систем в течение заданного или формируемого интервала времени – имитационные эксперименты для анализа возможных последствий принятия того или иного управленческого решения.
-Синтез управления для определения допустимых управляющих воздействий, обеспечивающих достижение заданной цели.
-Оптимизационные задачи, основанные на интеграции имитационных, управленческих, оптимизационных и статистических методов моделирования и прогнозирования.
Следует понимать, что фирмы-разработчики OLAP не поставляют законченное решение для СППР. Поставляемое ими программное обеспечение представляет комплекс инструментальных средств для эффективной быстрой разработки самих СППР и прочих конкретных ИС для решения определенных задач, в том числе задач управления сложными системами. Другими словами OLAP – это средство разработки приложений, которые уже и будут решать (с помощью которых будут решаться) весьма непростые задачи. Сама OLAP-система базируется, как правило, на информационном хранилище (ИХ). По мнению многих специалистов, хотя ИХ может быть реализовано на реляционной БД и на многомерной базе данных (МБД), предпочтительнее использование МБД или применение при использовании реляционной БД между ней и OLAP специализированного сервера МБД, построения наиболее продвинутых ИС на базе архитектуры «клиент-сервер» к технологии построения ИС на базе усовершенствованной технологии «клиент-менеджер-сервер» расширенной до уровня WEB в сетях Интернет/Интранет. Одним из важных доводов в пользу перехода к Web-технологиям является кроссплатформенность приложений, создаваемых для Интернет.
Существуют и некоторые дополнительные соображения относительно выбора инструментария для разработки СППР и прочих сложных приложений. Соответствующее ПО должно включать в себя мощные инструменты администрирования и разработки OLAP-приложений (сервисной логики и собственно клиентских приложений). Содержать развитые средства импорта данных из разнообразных источников (из системы оперативной обработки транзакций и из внешних источников информации). Также это ПО должно позволять разрабатывать системы, которые были бы легко масштабируемы и модифицируемы применительно к постоянно изменяющимся масштабам, условиям и задачам предпринимательской деятельности. Очевидно, должна обеспечиваться поддержка Web-технологий, как перспективных и удобных средств построения информационных систем.
Семейство Oracle Express OLAP включает в себя следующие основные программные продукты. Сервер управления МБД Oracle Express Server для анализа, прогнозирования и генерации отчетов о предпринимательской деятельности. Система управления МБД, базирующаяся на персональных компьютерах (как бы мини-сервер для ПК). Профессиональная инструментальная среда для визуального объектно-ориентированного проектирования и разработки клиент-серверных приложений OLAP под MS Windows. Инструментальная среда конечного пользователя для просмотра и анализа многомерных данных, создания представительских приложений под Windows и демонстрации готовых приложений, разработанных при помощи предыдущих программных продуктов. Распределенная вычислительная система OLAP-приложений, которая обеспечивает планирование, контроль и составление отчетов о финансовой деятельности в масштабах предприятия и предназначена для работы в ЛС персональных компьютеров – Oracle Financial Analyzer. Инструментальное средство анализа корпоративных данных в интересах отделов продаж и маркетинга для оценки тренда в основных областях предпринимательской деятельности (анализатор продаж). Дополнения к самому серверу, позволяющие создавать приложения, выполняющиеся при помощи любого браузера.
Как видим это весьма мощный полноценный комплекс ПО, позволяющий решать обширный спектр задач, возникающих в различных сферах предпринимательской деятельности. Более того, и сам Сервер (ядро этого комплекса) уже является достаточно эффективным инструментом для решения разнообразных проблем. Так, он представляет собой многофункциональный инструмент поддержки принятия решений и одновременно с этим систему управления МБД. Сервер позволяет моделировать взаимосвязи между данными и тем самым дает возможность описывать в широких пределах предпринимательскую деятельность любой компании. Oracle Express Server (флагманский продукт всего описанного выше комплекса) обладает продвинутыми средствами анализа и прогнозирования временных рядов и включает мощный язык программирования высокого уровня Express, ориентированный на обработку многомерных данных. Это в свою очередь обеспечивает модификацию больших массивов данных весьма экономно всего лишь посредством нескольких строк программного кода. Наконец, Сервер обеспечивает средства моделирования бизнес-процессов и предпринимательской деятельности в целом, которые позволяют использовать для анализа данных схему «Что, если…?». Сами данные могут быть представлены в виде определяемых пользователем отчетов и графиков. Естественно программный интерфейс Сервера (API) поддерживает технологию клиент/сервер. При этом клиентом является приложение Windows, написанное на языке С, взаимодействующее с сервером посредством механизма вызова удаленных процедур. Сервер может посылать и принимать запросы от SQL-серверов (имеет встроенный язык запросов SQL). Он поддерживает технологию ODBC (для обмена данными с любыми БД, для которых на ПК установлены соответствующие ODBC-драйверы и систему защиты данных).
Весьма известна в бизнес сообществе и образовательной среде и другая фирма-разработчик программного обеспечения и готовых программных решений – SAS Institute. В ее ПО реализовано другое направление фундаментальной технологии, известное как пакет SAS Institute. Эта мощная система успешно использует идеологию и аппарат современной статистики. Сам этот пакет предоставляет интегрированный программный пакет средств доставки информации для принятия решений, который ориентирован как на нужды пользователей в сфере бизнеса, так и на сотрудников ИКТ-департаментов, оказывающих информационную поддержку бизнеса. Это также готовые интеллектуальные бизнес-решения, такие как стратегическое управление деятельностью компании, управление взаимоотношениями с клиентами и поставщиками, управление финансами, управление информационными ресурсами, управление персоналом.
Программные средства SAS включают инструменты построения, организации, управления и эксплуатации data warehouse (информационные хранилища, хранилища данных); средства деловой разведки, включая EIS, оперативную аналитическую обработку, разработку приложений и поддержку принятия решений; а также инструменты прикладного анализа, в т. ч. анализ технических данных, data mining и нейронные сети. SAS Institute предлагает также готовые программные решения, такие как финансовая консолидация и отчетность и управление аппаратными ресурсами. Программное обеспечение и бизнес-решения SAS используются в 30 000 государственных, научных учреждениях и компаниях по всему миру. Первый продукт SAS, выпущенный в год основания компании (1976), использовался для статистического анализа данных. Программный пакет состоял из нескольких модулей, которые выполнялись на мейнфреймах IBM. Помимо стандартной для мейнфреймов практики выполнения программ в пакетном (batch) режиме, SAS предложил оригинальную для того времени опцию — оконный интерфейс разработки и выполнения программ. Программа писалась в одном окне, результаты её работы отображались в другом, а логические цепочки выводились в третьем.
По мере того, как появлялись другие типы компьютеров, SAS разрабатывал приложения, которые выполнялись и в новой среде. Таким образом, пользователи SAS могли работать на компьютерах под управлением любой операционной системы. Сейчас приложения SAS могут выполняться на персональных компьютерах как сетевых, так и не подключённых к сети. На данный момент компания SAS является крупнейшим частным разработчиком программного обеспечения. Джим Гуднайт — владелец и CEO компании. Годовой доход компании в 2007 году достиг $2,15 млрд. Представительства компании работают в 109 странах и поддерживают более 45000 клиентов по всему миру. Благодаря тому, что компания частная и не обязана беспокоиться о своих биржевых котировках, необычно большая часть годового дохода SAS, около 25 %, направляется на исследования и разработку продуктов. Это сказывается на том, что в плане функционала продукты SAS, по признанию многих аналитиков, одни из сильнейших. Компания SAS предлагает полностью настраиваемые решения для автоматизации функциональных направлений бизнеса — финансового менеджмента, управления рисками, маркетинга, управления цепочками поставок и т.д. В решениях учитывается специфика конкретной отрасли. Все решения SAS основываются на платформенном подходе к бизнес-аналитике.
Единая аналитическая платформа SAS (SAS Enterprise Intelligence Platform) решает следующие базовые задачи:
На основе этой платформы строятся решения SAS для разработки основных проблем по главным функциональным направлениям бизнеса:
Функциональные решения настраиваются в соответствии с отраслевой спецификой для банков, страховых кампаний, провайдеров телекоммуникационных услуг, транспортных, энергетических и др. промышленных компаний.
Требования глобализации экономики, в частности, интеграция национальных экономик стран Евросоюза, расширение деятельности СП и реализации совместных проектов разных стран и фирм-резидентов различных национальных экономик существенно стимулировали третье направление развития мощных универсальных программных продуктов и систем. В нем основной акцент сделан на принципы открытости, функциональной универсальности и совместимости. Это системы фирмы SAP, прежде всего мощнейшая универсальная система SAP R3. Большое значение в идеологии построения таких систем имеет ERP-технология, о чем несколько подробнее в контексте экономики и бизнеса еще будет сказано в следующем разделе. Здесь мы охарактеризуем это направление и соответствующее семейство программных продуктов больше с точки зрения архитектуры программно-аппаратного комплекса и соответствующих возможностей. Не случайно информационные технологии менеджмента – это важнейшая компонента системы обеспечения стратегической безопасности фирмы. Таким образом, в информационных экономических системах, предназначенных для управления корпорациями и иными крупными структурами, реализован универсальных механизм ERP-технологий. Он является не просто современным стандартом, но и обеспечивает тесную интеграцию различных фирм и структур в единый экономический организм. Одновременно с этим обеспечивается и масштабируемость описываемых информационных систем.
С другой стороны подобные системы, выдвигая довольно высокие требования к работающим с ними специалистам, способствуют продвижению ИКТ в среду менеджеров и повышению качества подготовки самих сотрудников подразделений информационного обслуживания, поддерживающих работу таких систем. Можно сказать, что эти системы (также как и продукты Oracle и SAS Institute) наряду с повышением эффективности управления экономикой и придания ей качественно нового характера, одновременно выводят на более высокий уровень обучение ИКТ и продвигают их применение в образовании. Более того, эти технологии и реализующие их информационные системы наиболее приспособлены к внедрению электронной коммерции и ведению электронного бизнеса, основанных на сетевых стандартах Интернет. Также облегчается использование карманных компьютеров, смартфонов и устройств сотовой связи в процессе реализации концепции мобильного офиса. Управление холдинговыми структурами и корпоративными структурами в большой степени обеспечивается гибкостью, присущей SAP R/3. Отдельно следует отметить ориентированность системы на оптимизацию бизнес-процессов и как следствие повышение конкурентоспособности бизнеса, управляемого посредством таких систем.
Внедрение этих систем и технологий способствует формированию качественно иных управленческих навыков, синтезу технологий проектного менеджмента и интегрированной современной бизнес среды. Это отвечает необходимости ускорения происходящего сейчас перехода от управления, основанного на принципах разделения труда (Тейлор) к структурированию фирм на базе полных бизнес процессов, а не отдельных функций и к отказу от деления задания на основе максимально возможного распределения работ и функций. Соответствующие информационные системы, обучение работе с ними, обучение на их основе ориентированы не просто на оптимизацию бизнес процессов. Они адаптированы к современным технологиям создания добавленной стоимости, основанным на концепции цепи создания добавленной стоимости как суммы бизнес-операций (бизнес-функций). Схема ориентированного на процессы структурирования задач в рамках процесса создания добавленной стоимости такова:
Все это невозможно без использования современных ИКТ и особенно интегрированных систем. Сама система SAP R/3 уже структурирована как программная система, ориентированная на управление процессами. Поскольку на концептуальном уровне бизнес-процессы уже воспроизведены в системе и имеется интегрированное хранилище данных и средств управления информационными потоками, при внедрении SAP R/3 не требуется воспроизводить бизнес-процессы с нуля. Необходимо только настроить систему под нужды конкретной фирмы (структуры). Далее всевозможные открытые интерфейсы (прежде всего Интернет и др. более специализированные) позволяют организовывать взаимодействие с удаленными подразделениями и деловыми партнерами. А это в свою очередь обеспечивает возможность интеграции бизнес-процессов за пределами конкретной фирмы.
Еще одним важным аспектом, отвечающим требованиям эффективного управления большими системами, является умелое использование технологии распределенных вычислений. В свое время в развитие этого направления большой вклад внесла фирма SUN (поглощенная недавно все тем же Oracle). Также и SAP уделяет большое внимание возможности распределенной работы интегрированной системы. Для этого SAP AG разработала концепцию распределенных приложений (Application Link Enabling - ALE). Используя эту концепцию, можно управлять бизнес-процессами географически удаленных распределенных подразделений. Каждая из систем этих подразделений использует при этом собственную базу данных (БД). Поэтому обеспечение целостности транзакций требует постоянной синхронизации информации во всей распределенной системе. Более старые интерфейсы были основаны на использовании интерфейса управления очередями, который поддерживал только полудуплексную передачу данных. Несколько более совершенным представляется программирование процедуры обмена данными на базе языка ABAP/4. Наконец, удобнее организовать обмен данными с использованием удаленного вызова функций. В настоящее время, начиная с версии 3.0 система поддерживает буферизованный обмен данными и асинхронный удаленный вызов функций, гарантируя тем самым целостность транзакций и удобство передачи данных.
На современном этапе развития информационных технологий важнейшее место занимают интеллектуальные информационные технологии. Системы, реализованные на основе и при помощи интеллектуальных технологий, используют методы прикладного искусственного интеллекта: семантические сети, фреймы, системы формального и неформального вывода, экспертные системы, базы знаний и др. При организации построения соответствующих систем активно используется архитектура «клиент-сервер». В центре концепции «клиент-сервер» лежит организация всей работы системы вокруг сервера или нескольких серверов приложений, что определяет исключительно высокую производительность и надежность системы. Таким образом, создается и наилучшая возможность предотвращения несанкционированного доступа в систему, т.е. повышение ее безопасности. Особенно важно понимать, что интеллектуальные информационные технологии и системы находятся еще в процессе развития и что их понимание невозможно без глубокого понимания основ стандартных информационных технологий, баз данных, информационных хранилищ и методов моделирования деятельности предприятия. Поэтому во многих частях этой работы прослеживаются параллельно развитие этих стандартных технологий и интеллектуальных информационных технологий.
Как правило, соответствующая система рассчитана на расширение бизнеса, так называемое правило масштабируемости системы. В наиболее критически важных случаях при этом выявляется необходимость перестройки бизнеса. Важно понимать, что это не означает подгонку бизнеса под систему. Напротив анализ, выполненный в ходе проводимых мероприятий, установил существенную важность и практическую неизбежность реорганизации бизнеса, поскольку иначе его функционирование будет протекать малоэффективно с неизбежными потерями прибыли (упущенная прибыль) и даже просто закончится банкротством.
К интеллектуальным информационным технологиям в указанном выше узком смысле тесно примыкают и соседствуют с ними интеллектуальные технологии в расширенном смысле этого термина. Под таковыми естественно понимают технологии моделирования деятельности различных предприятий, фирм и организаций, включающие различные разновидности и усовершенствования структурного анализа.
Понимание описанных принципов позволит установить основные связи между важнейшими понятиями и методами и описать сами эти понятия, а также при необходимости сформировать фундамент для дальнейшего продвижения. В настоящее время даже среди специалистов нет четкого определения понятия «информационная система» и тем более интеллектуальная информационная технология. Кроме того, все они, пожалуй, слишком «тяжелы» для корректного восприятия неспециалистами в этой области.
Наконец, что более важно, все эти определения страдают двумя существенными недостатками:
«Экономическая информационная система (ЭИС) представляет собой систему, функционирование которой во времени заключается в сборе, хранении, обработке и распространении информации о деятельности какого-то экономического объекта реального мира». Интеллектуальная информационная технология, применяемая в экономике и соответствующая система должна не просто обеспечивать сбор и детерминированный анализ конкретных данных по сравнительно несложному алгоритму. Такие технологии и системы способны работать с неполной и неопределенной информацией, выявлять скрытые структуры и закономерности, осуществлять процедуры логического вывода и неформального (интуитивного) вывода, моделировать ассоциативное мышление, выстраивать эвристические алгоритмы и использовать их для нахождения решений и т.п.
ЭИС предназначены как для решения задач обработки данных, автоматизации конторских работ, так и для выполнения поиска информации и решения отдельных задач, основанных на методах искусственного интеллекта.
Автоматизация конторских работ предполагает наличие в ЭИС системы ведения картотек, системы обработки текстовой информации, системы машинной графики, системы электронной почты и связи.
Поисковые задачи имеют свою специфику, и информационный поиск представляет собой интегральную задачу, которая рассматривается во многом независимо от экономики или иных сфер использования найденной.
Информационная система экономического объекта является основой системы управления, она постоянно видоизменяется, появляются новые информационные потоки, обусловленные широким внедрением средств вычислительной техники и расширением производственных и финансовых связей предприятия. Функциональное назначение и тип информационной системы зависят от того, чьи интересы и на каком уровне она обслуживает.
Экономическая информационная система - это среда, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, персонал, технические и программные средства связи. Это система, направленная на достижение множества целей, одной из которых является производство информации, необходимой для поддержки принятия управленческих решений.
Экономические информационные системы динамичны, постоянно развиваются, могут быть подвергнуты анализу; при их проектировании используется принцип системного подхода, предполагающий наличие и учет большого числа связанных между собой системных элементов.
Все предприятия, организации относятся к категории «больших» систем.
Экономическую систему (ЭС) можно трактовать как искусственную большую сложную кибернетическую систему, предназначенную для получения прибыли путем выпуска определенной продукции или оказания услуг в определенной отрасли народного хозяйства. Тем более естественно применение для анализа и управления такими системами интеллектуальных информационных технологий, повышающее эффективность анализа и управления.
Интеллектуальные информационные технологии в экономических системах оптимально учитывают целостность системы и ее относительную изолированность от окружающей среды.
Все информационные процессы, протекающие в подразделениях аппарата управления, можно разделить на два вида: формализуемые процессы, для которых существуют алгоритмы обработки информации, и не формализуемые процессы, требующие обработки при помощи интеллектуальных технологий.
Теперь информационную систему можно определить как сложную кибернетическую систему, объединяющую потоки информации аппарата и объекта управления экономической системы.
К таковым можно отнести весьма различные системы: SUP R3, Navision, MS Project, Галактика, Парус, 1С Предприятие и многие другие системы моделирования деятельности предприятия и анализа и управления его деятельностью. В дополнение к наиболее распространенным в настоящее время системам, построенным на базе реляционных СУБД и соответствующих БД, существуют и эффективно используются также и системы, функционирующие на основе иерархических и сетевых баз данных и соответствующих СУБД. Более того, в настоящее время имеются и успешно эксплуатируются системы на основе объектных и объектно-ориентированных баз данных, например «Жасмин» и другие, которые в той или иной степени естественно рассматривать как реализующие методы прикладного искусственного интеллекта. В их основе лежит представление об интеграции определенных сущностей (ITEM) с присущими только им операциями (действиями). Наконец, использование различных версий и разновидностей языка XML позволило интенсифицировать внедрение экспертных систем в сферу экономического и финансового анализа и моделирования. Тем самым была существенно расширена область применения и углублено самое использование интеллектуальных информационных технологий в экономике. В частности, важный этап развития информационных технологий промежуточной природы между интеллектуальными информационными технологиями и более стандартными просто информационными технологиями представляют так называемые ERP-системы.
Необходимость устранить перечисленные недостатки побудила трансформировать системы MRPII в системы нового класса — «Планирование ресурсов предприятия» (Enterprise Resource Planning — ERP). Системы этого класса в большей степени ориентированы на работу с финансовой информацией для решения задач управления большими корпорациями с разнесенными территориально ресурсами. Сюда включается все, что необходимо для получения ресурсов, изготовления продукции, ее транспортировки и расчетов по заказам клиентов. Помимо перечисленных функциональных требований ERP реализованы и новые подходы по применению графики, использованию реляционных баз данных, CASE-технологий для их развития, архитектуры вычислительных систем типа «клиент-сервер» и реализации их как открытых систем. Системы типа ERP пополняются следующими функциональными модулями — прогнозирования спроса, управления проектами, управления затратами, управления составом продукции, ведения технологической информации. В них прямо или через системы обмена данными встраиваются модули управления кадрами и финансовой деятельностью предприятия.
Укрупненно структура управления в ERP показана на рис.
Ниже поясняются элементы структуры управления ERP, добавленные к системе MRPII.
Оценка будущего состояния или поведения внешней среды или элементов производственного процесса. Цель — оценить требуемые параметры в условиях неопределенности. Недостаток информации связан, как правило, с временным фактором. Прогнозирование может носить как самостоятельный характер, так и, предшествуя планированию, представлять собой первый шаг в решении задачи планирования.
Управление проектами и программами. В производственных системах, предназначенных для выпуска сложной продукции, собственно производство является одним из этапов полного производственного цикла. Ему предшествуют проектирование, конструкторская и технологическая подготовка, а произведенная продукция подвергается испытаниям и модификации. Для сложной продукции характерны: большая длительность цикла, большое количество предприятий-смежников, сложность внутренних и внешних связей. Отсюда следует необходимость управления проектами и программами в целом и включение соответствующих функций в систему управления.
Ведение информации о составе продукции. Эта часть системы управления обеспечивает управленцев и производственников информацией требуемого уровня о продукции, изделиях, сборочных единицах, деталях, материалах, а также об оснастке и приспособлениях. Здесь обеспечивается адекватное представление различных структур изделий, полнота данных, фиксация всех изменений. Особое место среди решаемых задач принадлежит прямой задаче разузлования для многоуровневых изделий. Она используется также при планировании потребностей в материальных ресурсах.
Ведение информации о технологических маршрутах. Для решения задач оперативного управления производством необходима информация о последовательности операций, входящих в технологические маршруты, длительности операций и количестве исполнителей или рабочих мест, требуемых для их выполнения.
Управление затратами. Этот фрагмент системы оценивает работу производственных и других подразделений с точки зрения затрат. Здесь выполняются работы по определению плановых и фактических затрат. Роль данной подсистемы — обеспечить связь между управлением производством и управлением финансовой деятельностью путем решения задач планирования, учета, контроля и регулирования затрат. Задача, как правило, решается в различных разрезах — по подразделениям, проектам, типам и видам продукции, изделиям и т. п. Данная информация используется для выработки управляющих решений, оптимизирующих экономические показатели предприятия.
Управление финансами. В этой подсистеме решаются задачи управления финансовой деятельностью. Практически во всех зарубежных системах в нее входят четыре подсистемы более глубокого уровня — «Главная бухгалтерская книга», «Расчеты с заказчиками», «Расчеты с поставщиками», «Управление основными средствами». Автоматизация управления финансами на предприятии позволяет усилить финансовый контроль путем обобщения всей финансовой деятельности; улучшить оборот денежных средств путем обеспечения полного управления кредитами и счетами дебиторов; оптимизировать управление денежными средствами путем автоматизации расчетов с поставщиками; максимизировать отдачу от капитальных вложений путем обеспечения более эффективного управления основными средствами, арендованной собственностью, ремонтной базой, незавершенным капитальным строительством.
Управление кадрами. В данной подсистеме решаются задачи управления кадровыми ресурсами предприятия. Задачи, решаемые в подсистеме управления кадрами, связаны с набором, штатным расписанием, переподготовкой, продвижением по службе, оплатой и т. п.
ERP, таким образом, является улучшенной модификацией MRPII. Ее цель — интегрировать управление всеми ресурсами предприятия, а не только материальными, как это было в MRPII.
Такое расширение системы, повышая эффективность управления, вместе с тем, увеличивает и масштабы формальной системы, что усложняет характер работ по созданию АСУП.
Еще одной особенностью ERP является, по существу, сохранение подходов к планированию производства, принятых в MRPII. Основная причина состояла в том, что на первоначальном этапе перехода от MRPII к ERP мощность вычислительных систем была недостаточна для того, чтобы обеспечить широкое применение методов моделирования и оптимизации. Ограничения вычислительного характера привели, например, к тому, что плановые решения формируются путем циклического повторения двух шагов. На первом шаге формируется план без учета ограничений на производственные мощности. На втором шаге он проверяется на допустимость. Процесс повторяется до тех пор, пока план, полученный на очередной итерации, не будет допустимым.
В ERP решения о включении изделия в график выпуска продукции может приниматься не только на основе реально имеющегося спроса, но и на основе прогноза спроса и в связи с выполнением больших проектов и программ. Это, безусловно, расширяет диапазон применения системы управления и делает ее более гибкой и оперативной к изменениям внешней среды.
Ниже приводится описание тех функциональных компонент ERP, которые обеспечивают управление производственным процессом на предприятии. Главное внимание при этом уделяется методам управления, находящим практическое применение в базовых системах ERP:
Важную роль в эффективном применении интеллектуальных информационных технологий играют менеджеры, которые используют информацию для управления, планирования и принятия решений; работники, являющиеся как потребителями, так и производителями информации, например, бухгалтеры; персонал информационной поддержки - секретари, программисты, операторы ЭВМ, специалисты по информационным технологиям, администраторы баз данных и системные аналитики.
Разработчики информационных технологий и систем не могут значимо влиять на культурные нормы фирмы, но они могут сделать информационную систему более привлекательной для корпоративной культуры и таким образом привлечь культуру на свою сторону. Лучший способ этого добиться - вовлечь пользователей системы в ее разработку и этим самым делать систему, которая работает так, как люди хотят, а не заставляет людей работать так, как ей надо. Если разработчики не будут иметь поддержки культуры и коллектива, они встанут перед каменной стеной и самая технологически совершенная интеллектуальная информационная система будет отторгнута организацией.
Разные фирмы имеют разные потребности в определенных видах информации, но независимо от их типа или природы, всем организациям нужна довольно универсальная информация относительно их фондов. Например, всем нужна основная бухгалтерская информация, которая включает счет фактуры, учет затрат, платежную ведомость, дебиторские и кредитные счета и различные финансовые и аудиторские отчеты. Всем нужна маркетинговая информация, которая включает анализ продаж продукта или услуги, рыночные исследования, прогнозы продаж, результаты изучения конкурентов, жизненного цикла продуктов или услуг и т.п. Независимо от того, включается рабочая сила в основные фонды или нет, информация о персонале, несомненно, нужна. Она включает личные дела сотрудников, поощрения, запас навыков, вакантные места, описания работ, руководства для переподготовки, описания внутренних правил и т.п. Информация о приобретении фондов включает заказы на покупку, точки пополнения запасов, страховочные запасы, объемы заказов, спецификации, информацию о поставщиках и прохождении заказов, предлагаемые цены и т.п.
По существу естественным продлением и расширением данной концепции является представление о проектируемой среде, в которой практически все компоненты выступают в роли не просто более активных или пассивных участников, а являются неотъемлемыми участниками процесса взаимодействия друг с другом и при этом сознательно стремятся к формированию оптимального взаимодействия подсистем системы друг с другом. Таким образом, существенно усиливается синергетический эффект. Это же достигается и использованием систем с высоким уровнем самоадаптации к окружающей среде и к ее изменениям.
В целом можно заключить, что качество информационной системы существенно зависит от весьма большого количества достаточно разнообразных факторов. Они включают в себя структуру и природу базовой СУБД, адекватность системы реальной корпоративной культуре фирмы, разнообразие инструментария, предоставляемого системой для решения необходимых производственно-коммерческих задач, умение адаптировать персонал фирмы к особенностям новых информационных технологий, масштабируемость и надежность системы, ее отказоустойчивость.
В 80-е — 90-е гг. интеллектуальные информационные системы начинают проникать в сферу управленческого контроля, поддерживающего и ускоряющего процесс принятия решений и увеличивающего его эффективность, развиваются интеллектуальные системы обработки и анализа статистической информации, управления экономическими системами.
В настоящее время ИИТ и ИИС завоевывают все новые позиции и усиливают освоенные ими ранее старые. Это проявляется в расширении применения баз знаний в экономике, в частности, использования системы GURU, интенсивном использовании экспертных систем при решении задач прогнозирования в экономике в самых различных сферах экономики и для проблем различного масштаба, быстром распространении прикладного искусственного интеллекта в финансовой и банковской сферах, на фондовой бирже и др. Более того, технологии и системы моделирования в экономике, которые как было отмечено выше, являются естественным расширением ИИТ и ИИС в первоначальном узком смысле, не просто расширяют сферу применения ИИТ в экономике, а придают этому применению качественно новое измерение.
Необходимо подчеркнуть, что новейшие информационные технологии тесно связаны и широко используют традиционные информационные технологии и представления в особенности это относится к технологиям баз данных и построения соответствующих информационно-логических моделей.
Давняя мечта фантастов о том, что с компьютером можно будет вести настоящий диалог, если научить его понимать человека с полуслова и полувзгляда, уже воплощается — считает директор Санкт-Петербургского института информатики и автоматизации РАН Рафаэль Юсупов. И призывает вести более содержательный диалог между наукой и образованием, чтобы ещё более смелые мечты могли стать реальностью. За рубежом речевые технологии уже давно и успешно используются. Там, скажем, многие телефонные сервисы являются платными и абоненты не готовы платить деньги за ожидание на линии, себестоимость же автоматического обслуживания звонков гораздо ниже, чем оплата работы диспетчеров. В России коммерческие структуры пока опасаются вкладывать средства в такие проекты.
Основное внимание сегодня уделяется разработке методов и средств дистанционной записи и распознавания речи в условиях фонового шума и параллельных разговоров. Российские специалисты разработали модель дистанционного распознавания русской речи. В настоящее время модель проходит тестовую эксплуатацию в многомодальном справочном киоске, который способен вести настоящий диалог с пользователем и предоставляет голосовую информацию об институте и карте Санкт-Петербурга. После проведения тестирования в институте такой киоск предполагается установить на входе в один из музеев города в качестве секретаря для осведомления посетителей, например, о ценах на билеты, текущих выставках, предстоящих мероприятиях и т. д. Стоимость такого киоска достаточно высока вследствие большого числа различного оборудования и технологий, которые необходимы для его создания.
Тем не менее, после тестирования и выбора оптимального набора средств естественного взаимодействия, себестоимость киоска, несомненно, можно понизить за счёт интеграции специализированных устройств ввода/вывода информации в одной схеме для конкретного приложения массовой эксплуатации.
В «интеллектуальном» (умном) зале этого института модуль дистанционного распознавания речи используется для голосового управления рядом систем, которые, например, раздвигают шторы, включают телевизор, освещение и т. д. В «интеллектуальном» зале также отрабатываются элементы технологий «окружающего интеллектуального пространства», в том числе «умных домов». Напомним: «умный дом» — это здание, в котором комфорт и уют обеспечиваются с помощью соответствующих электронных систем и информационных технологий. Это жильё будущего.
Разработана система ICanDo, позволяющая инвалидам без рук работать с компьютером. Она управляет курсором, реагируя наряду с голосовыми командами на движения головы. Ведутся разработки систем, позволяющие выявлять людей, которые готовятся совершить какой-нибудь агрессивный поступок, что важно для борьбы с терроризмом. Также эти системы могут оценивать состояние авиадиспетчеров, операторов, работающих на потенциально опасных объектах, например, АЭС или химическое производство, и т. д. Они могут быть востребованы также в диагностике и лечении различных заболеваний, в том числе онкологических.
Подобные системы анализируют амплитуду и частоту микровибраций отдельных областей и точек лица. Эти микровибрации отражают психофизиологическое состояние человека и фактически им не управляются, соответственно, обмануть «умную» машину не получится. О широком внедрении таких комплексов ещё рано говорить. Пока разработаны первые версии. Один комплекс проходит «обучение» в Российском научном центре радиологии и хирургических технологий. Он позволяет одновременно тестировать уровень тревожности, анализировать частоту сердечных сокращений и проводить обобщённый анализ микродвижений лица.
В условиях перехода к информационному обществу информационная безопасность становится определяющим фактором обеспечения национальной безопасности любого развитого государства. Преступления в информационной сфере становятся год от года все более серьёзными. В России, как и в большинстве стран мира, действует соответствующее законодательство по борьбе с ними, разработана «Доктрина информационной безопасности», создана определённая система обеспечения информационной безопасности. Фактически формируется самостоятельная отрасль экономики — индустрия информационной безопасности со всеми присущими ей атрибутами, как-то: научные исследования, разработки, производство, услуги, нормативно-правовая база, подготовка кадров, международный обмен. В правоохранительных органах существуют специализированные подразделения, занимающиеся расследованием компьютерных преступлений.
Естественно есть и нерешённые проблемы. Порой мы забываем, что проблема информационной безопасности имеет две составляющие: защиту информации и защиту от информации. Первая ассоциируется в основном с созданием и использованием методов и средств защиты информационных ресурсов в различных системах и организациях. Вторая — с информационно-психологической безопасностью, информационным (кибер) терроризмом, информационным оружием, информационной войной, информационным воздействием на индивидуальное и общественное сознание (характерный пример — «обработка» электората в период предвыборных кампаний).
Весьма актуальной остаётся проблема интеллектуальной собственности. Так, например, из-за низкой правовой культуры нашего общества имеют место недооценка значимости нематериальных активов и, соответственно, «спокойное» отношение к правонарушениям в этой сфере. Представляется, что научным и прикладным проблемам защиты информации пока уделяется недостаточное внимание, необходимо усилить исследования и подготовку кадров в гуманитарной и правовой областях.
Считаем также, что имеет место недооценка важности регионального фактора. Фактически каждый регион России имеет свою специфику, влияющую на решение проблемы информационной безопасности. Так Санкт-Петербург и Северо-Западный округ имеют ярко выраженные уникальные региональные особенности, как-то: специфическое геополитическое положение, непосредственное соседство со странами НАТО и ЕС.
Город продолжает быть важным «окном в Европу» — информационным и торгово-транспортным, и его роль в России и мире постоянно возрастает. Представляется, что обеспечение информационной безопасности должно стать важнейшей составляющей региональной политики.
Практически любую информацию о человеке и отдельных предприятиях сегодня можно купить на «чёрном рынке», хотя она и является конфиденциальной. Современные тенденции развития государственного и регионального управления приводят к необходимости создания электронных регистров (кадастров) населения, земельных ресурсов и субъектов хозяйственной деятельности. В общем случае информация этих регистров является конфиденциальной и обычно защищена.
Те базы данных, которые распространяются на чёрном рынке или в интернете, как правило, ворованные или фальсифицированные. Весьма актуальной остаётся проблема интеллектуальной собственности. Так, например, из-за низкой правовой культуры нашего общества имеют место недооценка значимости нематериальных активов и, соответственно, «спокойное» отношение к правонарушениям в этой сфере.
Информационное законодательство у нас только формируется, и в вопросах правового урегулирования, к сожалению, ещё очень много «дыр». В области информационной безопасности в ближайшие годы могут активизироваться такие негативные процессы, как информационный терроризм, компьютерный экономический (хищение коммерческой тайны) и военный шпионаж, электронные «ограбления», активизация в мирное время информационных войн и отдельных их элементов (разведывательной, психологической, электронной войн), «забавы» хакеров постепенно превращаются в специфичное средство зарабатывания денег.
В области разработки методов, моделей и прикладных программ (по нашей терминологии brainware), в частности, в таких направлениях, как теория моделирования, искусственный интеллект, теория принятия решений и т. д., результаты отечественных учёных находятся вполне на мировом уровне. А вот в области информатики, информационных технологий и вычислительной техники Россия, к сожалению, отстаёт от ряда зарубежных стран. В первую очередь это касается элементной базы, аппаратных (hardware) и программных (software) средств вычислительной техники. Здесь отставание оценивается в среднем в 10—15 лет.
Правда, правительство начало поворачиваться в сторону науки. Но реально делается этот поворот очень медленно и не системно, не комплексно, в отрыве от решения проблем образования. Ведь образование и наука — единый организм. Вместо национального проекта «Образование» надо было создать программу «Наука и образование». 2008—2009 годы были для СПИИРАН достаточно успешными. В ее рамках активизировали инновационную деятельность научных подразделений, больше внимания стали уделять внедрению результатов исследований в жизнь. Так, в 2009 году успешно прошёл государственные испытания опытный образец комплекса информационной поддержки и автоматизации функциональной деятельности личного состава информационных постов ряда структур ВМФ. Сейчас проводится работа по серийному производству этого комплекса, в том числе в экспортном исполнении.
Завершаются исследования и опытно-конструкторские работы по созданию крупного тренажёрного комплекса для Военно-морской академии. Готовятся материалы на проведение ОКР для дальнейшей разработки созданной в институте версии инструментальной среды MASDK 4.0, используемой в промышленности для поддержки жизненного цикла прикладных многоаспектных систем. Примеров таких разработок в институте более десяти.
В целом интенсивное распространение информационных технологий и впоследствии информационно-коммуникационных технологий, всемерное их развитие и совершенствование привели к качественным изменениям промышленных технологий и аналогичному преобразованию сферы услуг. Более того, ИТ постепенно проникли также и в сферу культуры и способствовали ее распространению в широких слоях населения. Такое увеличение удельного веса ИТ и ИКТ привело к постоянному подчеркиванию многими исследователями доминирующей роли ИКТ в развитии научно-технического прогресса и увеличении экономического роста. Следует отметить, что до последнего времени развитие экономики в США отчасти подтверждало подобные представления.
В то же время все сказанное выше по существу основывалось на формальном понимании информации, сводимом к ее определению по Шеннону и Колмогорову. В этом отношении обработка и преобразование информации сводятся к различным достаточно простым операциям с данными, процедуре выбора и т.п. Естественно, что тем самым используются и исследуются достаточно простые структуры, синтаксис, а семантика, знания остаются на периферии соответствующих технологий и их применения. Это, несмотря на наличие в арсенале математики и прикладной математики особенно достаточно обширного набора «инструментов», позволяющих рассматривать далеко не столь элементарные понятия и процедуры. Некоторым исключением из сказанного являются экспертные системы и их применение, семантические сети и фреймы. Однако их распространение и применение пока еще значительно уступает намного более простым и традиционным ИТ и существенно отстает от их потенциала.
Тем не менее, индустрия информационных технологий и при таком несколько ограничительном толковании демонстрирует (на примере США) следующие впечатляющие достижения. В 1997 г. на долю ИТ в электронной промышленности США приходилось 65%, а в 2000 г – 60% общего объема продукции. В 1992 – 2000 гг. общая численность занятых непосредственно производством информационных технических средств и последующей их эксплуатацией увеличилась почти на 25% (прежде всего в эксплуатационной сфере, численность работающих в сфере производства практически не изменилась). Также и по объему производства с 1996 по 2003 г. имела место тенденция к росту более чем вдвое при расчете в неизменных ценах. Повсеместное распространение Интернет привело к охвату Всемирной сетью 40% населения США к концу 90-х годов 20 века.
Соответственно в 1997 г. в США в большой группе отраслей была выделена отдельно отрасль Информация, куда вошли издательское дело, кинопроизводство и звукозапись, радиовещание и телевещание, телекоммуникации, библиотеки, архивы, услуги по обработке данных и некоторые другие виды информационного обслуживания. Кстати, здесь уже видно, что наряду с простейшими формами информации сюда включены мультимедийные технологии и определенный контекст технологий знания. Соответственно среднегодовые темпы прироста объема производства в отрасли в 1992 – 2000 гг. составили 6,4% против 3,7% в среднем по сфере услуг.
Анализ матрицы инвестиционных потоков капитального оборудования дает представление о масштабах и основных областях использования ИКТ в частном секторе экономики. Из нее видно, что ведущим потребителем ИКТ является сфера услуг (около 80% закупок ИКТ приходилось на долю сферы услуг). Это послужило толчком к переходу на качественно более высокий уровень банковской сферы, образования, здравоохранения. В то же время в отраслях материального производства только машиностроительный комплекс показал долю в 54% от общих закупок ИТ и 59% - программного обеспечения. В целом масштабы использования ИТ в экономике США постоянно увеличиваются. В 1997 г. общий объем их закупок в частном секторе составил 265,5 млрд. долл., а в 2003 г. – уже 452,3 млрд. долл.
Американские экономисты пытались оценить эффективность использования ИТ, определить степень влияния ИТ и масштаба их практического использования на общую динамику экономического роста. Ими был оценен вклад индустрии ИТ в ежегодный темп прироста ВВП: в 1997 г. – 33%; в 1999 г – 33%. Отдельно было оценено влияние интенсивности использования ИТ на ежегодные темпы прироста ВВП и производительности труда, для чего все отрасли были поделены на две группы. Одна группа – с высокой интенсивностью использования ИТ. Другая – с низкой интенсивностью использования ИТ. Анализ привел к выводу, что чем выше интенсивность использования ИТ, тем больше их вклад в темпы прироста ВВП и производительности труда. Разумеется, необходимы альтернативные расчеты и дальнейший анализ, но для США темпы роста производительности труда на период с 1995 по 2000 гг. по сравнению с 1990 -1995 гг. в частном секторе увеличились соответственно с 0,80 до 3,05%. Опять же необходимо иметь в виду, что конкретный вклад ИТ следует еще уточнять.
Изложенное выше показывает, что наряду с действительно важной ролью ИТ в ускорении НТП и увеличении интенсивности экономического роста в целом нередко допускается завышенная оценка удельного веса ИКТ в процессах экономического роста и их влияния на рост производительности труда. Более того, методы обработки сложно структурированной информации и технологии знаний все еще недостаточно интенсивно внедряются в современный бизнес и государственное управление, а их роль в современной экономике явно недооценена. Не менее существенны они и для развития и поддержки культуры, которая в свою очередь вносит огромный вклад в совершенствование технологии знаний и становление новой инновационной экономики. Остальная часть раздела и будет посвящена попыткам анализа значения технологии знаний в условиях глобализации и усиления междисциплинарных взаимосвязей, порождающих новую культурную среду.
Понимание процесса перехода от доминирования информационно-коммуникационных технологий к формированию технологии знаний и последующему возрастанию их удельного веса в эпоху глобализации невозможно без переосмысления следующих важных проблем. Что по существу означает культура постиндустриального общества? Каковы главные особенности технологии знаний? Каким образом влияют указанные выше факторы на развитие инновационной экономики? К ним примыкают и другие смежные проблемы, понимание которых также весьма важно для уяснения важнейших закономерностей перехода от информации к знаниям. Разумеется, мы не претендуем на решение столь сложных проблем, а скорее пытаемся заострить внимание на них и начать столь необходимое обсуждение этих вопросов, которое тем более существенно, что понимание их затруднено неоднозначными и зачастую не совсем верными трактовками.
Вторая половина 20 века характеризовалась кризисом всего дискурса модернити (эпохи индустриального капитализма). Если последователи Кейнса пытались предотвращать циклические кризисы в экономике высокими расходами со стороны государства и снижением налогов, то современные приверженцы неолиберальной экономики с их акцентом на монетаризм предпочитают всемерно расширять кредит. В сочетании с гипертрофированным развитием сферы услуг и подавлением сферы производства (ввиду переноса промышленных производств за границы метрополии и потерей соответствующих рабочих мест) это приводит к чрезмерному размножению офисных клерков, не производящих добавленной стоимости, но привыкающих к высоким зарплатам и соответствующим расходам. Бесперспективность и опасность этой идеологии более чем очевидна в свете разразившегося в настоящее время сначала финансового, а затем и полноценного глобального экономического кризиса. Мифология, основанная на убеждении в том, что простое расширение применения ИТ лишь приводит к построению финансовых пирамид и, в конечном счете, затрудняет решение острых и весьма непростых проблем. В отличие от ИТ технология знаний способна как создавать добавленную стоимость, так и способствовать решению острых проблем современности. Глобальная природа этих закономерностей подтверждается и тем, что, несмотря на быстрое и успешное пока развитие, Китай также будет затронут кризисом, учитывая его зависимость от потребительского спроса США и стран Евросоюза.
Некоторые исследователи рассматривают эти и другие важнейшие процессы в контексте трансформации индустриального общества в сетевое информационное общество. Серьезные исследователи явно ощущают при этом недостаточность такого несколько формального подхода и дополняют его рассуждениями о повороте оси истории, сопоставимом с произошедшим 25 веков назад, когда началась «осознанная история» человечества. Об изменении «осевого времени», посредством которого были заложены основные культурополагающие концепции (разум, совесть, личность, религии), регламентирующие социальную инфраструктуру. Не полагаясь на одни лишь информационные технологии, современная наука и серьезные общественно-политические деятели привлекают к решению сложнейших современных проблем изучение древних цивилизаций и связь их наиболее фундаментальных представлений с современными научными технологиями.
Существуют серьезные основания полагать, что набившее уже оскомину противопоставление Западной цивилизации и Восточной культуры имеет более глубокое и принципиальное различие, нежели то, которое описывается традиционной стандартной формулировкой. Должное понимание этого требует не просто наличия той или иной информации, а достаточно глубокого и серьезного знания, включающего понимание истоков фундаментальных различий, восходящих к генетическим, религиозным и фундаментальным культурным корням. Возвращаясь к чрезмерной переоценке возможностей информационных технологий и вредным последствиям такой переоценки, отметим следующее. Постиндустриальное общество не ослабило противоречий предыдущего индустриального периода, а вместо этого даже обострило их, внеся в развитие и его противоречия глобальные элементы.
Интересный пример этого представляет информационное клонирование. Так полезная, в принципе, стандартизация бизнес-процессов и методов принятия бизнес-решений превращается нередко в стандартизацию поведения людей, принимающих решения – информационное клонирование человеческого поведения. Массовое воспроизведение множеством экономических агентов единообразных процедур, основанное на одинаковых ИТ и методах компьютерного анализа, приводит к интеграции схожих решений. В результате такое массовое поведение приводит к лавинообразному нарастанию проблемных цепочек и генерации нарастающей по экспоненте цепной реакции паники, в свою очередь порождающей глобальную нестабильность. Отсюда не только неустойчивость фондового рынка, «массовое размножение «пузырей», нехватка ресурсов при внешней их достаточности, наконец, нагнетание истерии в обществе, приводящее к его деградации.
В процессе становления и развития капитализма в целом глобальная культура библейской и исламской цивилизаций, основанная на фундаментальных «общечеловеческих» ценностях была, во многом вытеснена протестантской идеологией наживы как реализация капиталистического глобального проекта. В дальнейшем произошло развитие и перерастание его в финансовый (олигархический) проект с ярко выраженной спекулятивной сущностью и превалированием виртуального (финансового) актива (финансового капитала) над материальными (производственными) активами. По своей сути надстройка финансовых активов ограничена (она не может расти бесконечно во времени). Таким образом, никакие информационные технологии, даже самые совершенные, не могут спасти этот западный проект. Нежелание признать этот фундаментальный порок не только ухудшает ситуацию, но и затрудняет переход к новой экономической и политической культуре, к инфраструктуре, основанной на технологиях знаний и инновационной экономике в полном смысле этого слова. С одной стороны необходим пересмотр главных моральных ценностей современного западного общества, протестантской этики, лежащей в основе идеологии наживы, бесконтрольной и неограниченной. С другой эффективное и рациональное развитие общества невозможно без активного использования наиболее совершенных технологий, в первую очередь технологии знаний. Это в свою очередь требует формирования совершенно новой культуры, синтезирующей жесткие запреты на вредные идеологии и их применение (включая активную борьбу с идеологией экстремизма) в сочетании с развитием полноценного знания и технологий знания, их применения.
Справедливы следующие основополагающие принципы. Жизнь общественного организма реализуется в трех проявлениях: биологическом (низшем), психологическом (духовном) и социальном, наиболее высоком в контексте морально-этическом и знаниевом. Уже на информационном уровне начинает проявляться переход от материальной выгоды и капитала к вниманию и, в конечном счете, к знанию. Однако сами информационные технологии являются всего лишь важным, но промежуточным звеном (мостом) к технологиям знаний. К самим знаниям, которые выступают уже не просто как компрессия информации, но и как свод постулатов неких высших культурных моральных ценностей. Основные аспекты нового общественного проекта, которому суждено вывести человечество на новую ступень развития, это интеллектуальный капитал, человеческий капитал, социальный капитал. Его иерархическая пирамида динамична и имеет множество измерений в реальном пространстве и в виртуальном пространстве.
Нередко большие надежды в связи этим возлагают на становление сетевого информационного общества (нетократии) или еще аттенционизма (калька с английского attention – внимание). При этом предполагается, что традиционная общественная иерархия, которая ранее определялась отношением собственности, для вновь создаваемой социальной общности будет определяться отношением к знаниям. Под последним понимается умение манипулировать сетевой информацией. Справедливость этого тезиса подчеркивается еще и тем, что перепроизводство информации связано с дефицитом внимания как способности селектировать ненужную информацию. Далее полагают, что членство в сетях различного ранга определяется способностями к творческой деятельности и производству информационной добавленной стоимости в виде знаний. Действительно, определенное увеличение влияния менеджеров, специализирующихся в сфере ИТ, просматривается. Но экстраполяция этой тенденции, согласно которой элита, владеющая собственностью, будет уступать часть своего могущества интеллектуальной элите, представляется пока сомнительной. Ведь большинство членов этой новой элиты достигли своего влияния не в силу одних своих талантов, а лишь после того как они, используя их, обзавелись громадными состояниями.
Невозможно отрицать значительный вес различных высокопоставленных советников и менеджеров в современном обществе. Также происходит увеличения влияния менеджеров-информационщиков. Наконец организации типа Рэнд-корпорэйшн безусловно принимают важное участие в анализе и подготовке весьма важных решений. Тем не менее, на примере тех же США (и не только там) мы наблюдаем зачастую полное пренебрежение мнением весьма компетентных и проницательных людей и организаций. Иначе как игнорирование важности технологий знания и самого знания это невозможно рассматривать. В этой связи оптимистические планы построения общества будущего на основе самоорганизующихся сетей различных рангов выглядят скорее как маниловские мечтания, нежели как строгий научный прогноз. Безусловно, это не снижает важности технологии знаний, а напротив, подчеркивает необходимость активного построения новой культурной среды в самом широком смысле этого слова. Построения новой технологической, экономической и политической культуры и тем самым реального вклада в формирование экономики знаний и общества, в котором знание приобретет постепенно должное место и значение.
Глава 10. Тема 10. Интернет-технологии и их применение в дистанционном образовании
Использование платформ дистанционного обучения в высшем образовании теперь является фактом. Высшие учебные заведения, желающие использовать современные, привлекательные и эффективные формы обучения должны внедрять платформы дистанционного обучения и применять на практике в образовательном процессе студентов. Тезис этот подтверждает мнение участников конференции «Развитие дистанционного обучения в высшем образовании», которая прошла 16.11.2006 г. в Кракове. На конференции, в которой принимали участие представители ведущих польских ВУЗов в области дистанционного образования (Высшая Торговая Школа, Экономическая Академия в Познане, Экономическая Академия в Кракове) представлены были новейшие тендеры в развитии дистанционного образования, а также его место в высшем образовании. Так были представлены преображения в высшем образовании под влиянием Болонского Процесса, как и потребность изменения силуэта выпускника с точки зрения умений необходимых в информационном обществе, которые обуславливают растущее значение новейших технологий в академической дидактике. Желание использовать новейшие техники обучения ставит перед ВУЗами проблему выбора платформы дистанционного образования, которая будет использовать в процессе обучения. Выбор конкретного решения обусловлен рядом факторов. К наиболее важным можно зачислить:
1. Использованная системой методика передачи знаний студентам.
2. Возможности, предлагаемые в сфере подготовки дидактических содержаний.
3. Затраты на покупку, внедрение и администрацию системы дистанционного обучения.
Естественным образом все три выше указанных фактора выбора системы очень тесно взаимосвязаны и очень трудно разграничить степень их важности, тем не менее, следует рассматривать их в процессе выбора платформы дистанционного обучения для ВУЗа. Предметом данного раздела является короткая синтетическая характеристика одной из систем дистанционного обучения LAMS с учётом предложенных факторов. Одновременно указываем ряд ссылок к сайтам создателей системы LAMS, чтобы читатели заинтересованные данной темой смогли самостоятельно ознакомиться с возможностями системы.
LAMS (Learing Activity Manegement System) был создан и развивается в Университете Macquarie в Сидней, в Научном Центре MELCOE (Macquarie E-Learning Centre Of Excellence). С исторической точки зрения система LAMS имела своё начало в 2003 г., когда WebMCQ Pty Ltd - фирма, занимающаяся, кроме всего прочего, решениями дистанционного обучения, решила перенести весь свой интеллектуальный капитал в научный центр MELCOE. Кроме того, в создании и развитии системы LAMS участвует Фонд LAMS - для бесплатных решений, а также LAMS International - для поддержки коммерческих решений.
С информационной точки зрения система LAMS 1.02 действует в неупорядоченной среде, используя архитектуру клиент-сервер. Основные компоненты, используемые сервером:
сервер баз данных MySQL, служащий для хранения и обработки информации,
платформа Java – JAVA JDK 1.4.2,
ядра системы LAMS.
Клиенту (пользователю) для использования системы необходим интернет-обозреватель обслуживающий технологию FLASH. Нынче существует возможность использования системы в операционных системах Windows, Linux, MaCos. Построение и принцип действия системы LAMS представлен на рисунке 1.
Источник: http://www.lamsfoundation.org
Во второй половине предыдущего столетия изменились психологические концепции и взгляды на тему изучения и способов передачи знаний. Одновременно наблюдается переход от традиционного обучения, проводимого главным образом учителем, к обучению, поддерживаемому различными техническими средствами, в первую очередь компьютером. Новые технологии дистанционного обучения развивались с одной стороны вместе с эволюцией информационных технологий, с другой - с развитием теории передачи информации и последующих психологических концепций. Параллельно наблюдается использование достижений для дидактических целей - от простых интерактивных программ до сложных решений в методике CSCL.
Следующими концепциями и этапами развития образовательных методик были:
В нынешнее время наиболее популярным подходом к методике передачи знаний является, пропагандируемый в первой половине 90-х гг. конструктивизм. Главными принципами этого подхода являются:
Казалось бы, что подготовка дидактических материалов, соблюдая выше указанные «принципы», это самое трудное задание, стоящее перед учителем. Сложность возникает не столько со знаниями, касающимися инструментов дистанционного обучения, сколько с определённого рода субъективностью восприятия, понятиями философии и специфики электронного обучения, а также с особенностями нового методического подхода (на пример необходимость авторизации знаний, обращение внимания на время проведения курсов известно/неизвестно, ограничено/неограниченно, взаимное разделение информации в группе, интеракция с другими учителями и студентами и т.д.).
Естественным образом соответствующий методический подход должен переноситься на умение использования инструментов, поставляемых системой дистанционного образования. Система LAMS была спроектирована таким образом, чтобы возможность создания дидактических материалов соответствовала и реализовала конструктивистские концепции. С функциональной точки зрения описываемая платформа дистанционного обучения делится на четыре основных модуля:
1. Администрация: управление пользователями и их полномочиями.
2. Создание дидактических материалов (authoring):
3. Мониторинг и проверка тренингов (monitoring):
4. Модуль студента:
Наиболее существенным с точки зрения методики подготовки и контроля дидактических материалов являются модули создания и мониторинга дидактических материалов (Authoring и Monitoring). Модуль Authoring в программе LAMS предлагает ряд интуитивных и простых в обращении инструментов позволяющих эффективно подготовить интересные материалы и образовательные секвенции.
К наиболее важным, из числа предлагаемых системой LAMS инструментов для создания материалов следует причислить:
Очень существенна форма, в которой образовательное содержание будет доставлено учащимся. В системе LAMS существует группа инструментов, позволяющих проектировать курсы для использования on-line, тренингов, учитывающих групповой и индивидуальный подход, наконец, протяжённость курса и/либо теста во времени.
Модуль Monitoring применяется для просмотра действий конкретных студентов, вмешательства в их действия, наклонения к переходу к следующей секвенции, обмена и совместного использования информации. Во время и после завершения тренинга, проверяющий имеет доступ к рапортам подытоживающим действия студента а также доступ к файлам использованным на курсе (на пример проведенная калькуляция в Microsoft Excel и т.д.).
Следующим критерием, который следует рассматривать при выборе платформы дистанционного образования являются затраты на её покупку и администрацию. Затраты эти в большой степени обуславливают развитие деятельности дистанционного обучения ВУЗа. ВУЗ начинающий такие действия стоит перед дилеммой выбора соответствующей технологии. ВУЗ может закупить систему LMS/LCMS, может также построить собственную, авторскую платформу, как и воспользоваться одной из многих бесплатно распространяемых в Интернете.
Затраты на построение авторской платформы обучения через интернет зависят от профиля электронного образования ВУЗа. Определенных проблем следует ожидать от системы сосредоточенной на дистрибуции простых курсов в асинхронном порядке, других в случае многогранной структуры дидактических материалов и более сложных форм коммуникации а также ведения занятий on-line. Большим плюсом выбора решения, заключающегося в построении авторской платформы, является возможность распределения выше указанных затрат пропорционально развитию образовательной деятельности ВУЗа, основанной на ИКТ.
В случае коммерческих решений обычно выбираем конкретный продукт вместе с организационно-технологическими решениями, дополнительными затратами могут оказаться наклады на новейшие версии того же продукта. Затраты эти обычно не зависят от изменяющегося профиля электронной активности учебного заведения. Существенным минусом коммерческих решений, который реже появляется в случае авторских либо бесплатных платформ, является значимое влияние количества пользователей либо загруженных курсов on-line на издержки системы, в данном случае лицензии.
Большие затраты на покупку и внедрение коммерческих платформ приводят к тому, что использование бесплатных платформ становится более привлекательной альтернативой. Слабым пунктом этого решения является отсутствие возможности полного приспособления такой платформы к собственным потребностям. В большинстве случаев лицензия даёт возможность доступа к исходному коду и его модификации, однако основные системные решения всегда будут базироваться на первичном продукте и отражаться на функциональности платформы.
До недавнего времени коммерческие решения, создаваемые профессиональными ИТ-фирмами заметным образом отличались от бесплатных систем, часто создаваемых любителями такого рода занятий. Таким же образом, как и на рынке стационарного программного обеспечения, так и в сфере инструментов, предназначенных для дистанционного обучения, в последнее время появились профессиональные бесплатные системы дистанционного образования. Именно таким примером является LAMS. Архитектура этой платформы даёт возможность несложного и эластичного приспособления сферы деятельности системы и предлагаемых функций для индивидуальных потребностей и специфики ВУЗа.
Система LAMS распространяется на основании лицензии GPL, что предполагает:
Принятая форма дистрибуции приводит к тому, что ВУЗ не будет нести затрат на покупку платформы, затраты на внедрение будут лишь охватывать затраты на оборудование, необходимое для установки платформы, затраты на базы данных обслуживающее платформу, а также затраты на курсы обучения и администрирование системой. Согласно прогнозам, полное и правильное внедрение системы LAMS для средней величины ВУЗа это примерно 20% внедрения коммерческого решения предлагаемого схожие возможности. Система LAMS является современным решением в области платформ дистанционного образования. Платформа использует современные достижения в сфере подготовки дидактических материалов, а предлагаемые системой инструменты дают возможность простого и эффективного создания материалов. Создатель системы, Университет Macquarie – научный лидер в области создания решений дистанционного образования – гарантирует правильное и динамическое развитие платформы. Форма дистрибуции системы LAMS делает эту систему привлекательной также в финансовом аспекте. Подытоживая, можно придти к выводу, что платформа LAMS является платформой, которая может быть широко и эффективно использована ВУЗами.
Информационно-образовательная среда открытого образования, является уникальной информационной системой, как по масштабу, так и по решаемым ею задачам (http://www.openet.ru). Диапазон ее охвата очень широк - от средней школы до высшего образования и различных форм после вузовского образования.
До настоящего времени работы по созданию систем ДО велись в основном в направлении решения частных задач, масштаба кафедры или факультета и, крайне редко, вуза в целом. К числу наиболее известных систем такого уровня, используемых в учебных заведениях РФ можно отнести системы «Прометей», «Аванта», ОРОКС, WebCT и ряд других. Работ нацеленных на создание универсальной информационно-образовательной технологии масштаба региона (десятков учебных заведений) или федерального уровня (сотни и тысячи учебных заведений), до последнего времени не было вообще.
Главной целью создания информационно-образовательной среды системы образования РФ является максимальное удовлетворение образовательных потребностей учащихся по самому широкому диапазону специальностей, уровней образования, учебных заведений и информационно-образовательных ресурсов, независимо от местонахождения, как учащегося, так и образовательного ресурса или услуги, в которой он нуждается, с использованием самых современных информационных и телекоммуникационных технологий.
При проектировании и создании информационно-образовательной среды учитывается задача построения организационно-технологического объединения самостоятельных учебных заведений, взаимодействующих на добровольной основе и работающих в рамках единых корпоративных стандартов.
Во многих учебных заведениях имеются и эксплуатируются внутренние информационные системы и здесь встаёт задача интеграции ИОС с уже имеющимися системами с возможностью переноса накопленного информационного наполнения между разными видами ПО. Для реализации этой задачи ИОС должна реализовываться в соответствии с концепцией открытых систем.
Открытая система есть система, реализующая открытые спецификации на интерфейсы, сервисы и поддерживаемые форматы данных, достаточные для того, чтобы обеспечить должным образом разработанным приложениям возможность переноса с минимальными изменениями на широкий диапазон систем, совместной работы с другими приложениями на локальной и удаленных системах и взаимодействия с пользователями в стиле, облегчающем тем переход от системы к системе.
Открытая спецификация в свою очередь определяется как общедоступная спецификация, которая поддерживается открытым, гласным согласительным процессом, направленным на постоянную адаптацию новой технологии, и соответствует стандартам.
По данному определению открытая спецификация не зависит от технологии, т.е. не зависит от специфического аппаратного и программного обеспечения или от продуктов конкретного производителя. Она одинаково доступна любой заинтересованной стороне. Более того, открытая спецификация находится под контролем общественности и поэтому все, кого она затрагивает, могут участвовать в ее разработке.
В качестве открытой спецификации образовательной информации в РГИОО была разработана «Универсальная модель» основанная на объединении открытых стандартов IMS, Дублинского ядра, IEEE, стандарта Информики и Openet.
Реализация данной спецификации в рамках ИОС позволяет практически организовать интеграцию ИОС с альтернативными системами, поддерживающими один из вышеперечисленных стандартов.
На сегодняшний день «Универсальная модель» в ИОС поддерживается в части мета-описания образовательных ресурсов и упаковки их контента, что позволяет осуществлять импорт-экспорт образовательных ресурсов и их описаний между ИОС и другими системами.
В качестве контейнера для данных используется XML, служащий в качестве языка логической разметки данных внутри переносимых файлов.
Модули обработки XML-файлов и обработки описаний и упаковки ресурсов реализованы средствами Lotus на языке Lotus Script и входят в «каталог информационных ресурсов учебного заведения» одну из 10 подсистем ИОС.
Для дальнейшего расширения возможностей интеграции ИОС ведётся работа над поддержкой в ИОС разделов «Универсальной модели» в области описания «модели пакета информации обучаемого», «модели тестов», «формата обмена новостями» и «модели информации о тьюторе».
Вопросы для самоконтроля:
На базе, какого протокола разработаны прикладные протоколы коммуникационного сервера, сервера канала общего пользования, КАМАК-сервера и сервера микроконтроллера MCS-96?
Год начала целевой программы «Информатизация научных учреждений и Президиума РАН»?
Какая организация выполняет целевую программу «Информатизация научных учреждений и Президиума РАН»?
Как расшифровать ЕИТ?
По скольким направлениям в вузе осуществляется формирование педагогической компетентности личности?
Как расшифровать ЭИС?
Какой принцип используется при проектировании ЭИС?
Что предполагает принцип системного подхода?
Как можно трактовать Экономическую систему?
Виды информационных процессов?
Как расшифровать ERP?
Что позволяет делать система IcanDo?
Установите соответствие между информационными процессами, протекающими в подразделениях аппарата управления, и обработкой информации в них
Как расшифровать LAMS?
Как расшифровать MRP?
Какая самостоятельная отрасль экономики формируется в информационном обществе?
В этом разделе будут рассмотрены информационные ресурсы, которые могут использоваться в образовании и науке.
На фоне прогнозов американских экспертов о том, что к 2010 году 2/3 информационных ресурсов для образовательных целей будет размещено в сети Интернет, проблема выработки единого методологического подхода к созданию Интернет-ориентированных ресурсов для образовательных целей становится не только актуальной, но и жизненно важной.
Этой тематике посвящен международный российско-молдавский проект «Методологические основы создания Интернет-ориентированных ресурсов, распределенных информационных баз и их использование в образовательных целях» (№06-07-90930), который был поддержан в 2006 году Российским фондом научных исследований.
В отдельных странах (Франция, США и др.) уже разработаны ряд стандартов и требований к информационным ресурсам для образовательных целей, к технологиям их разработки. В Республике Молдова (РМ) разработана Государственная Программа модернизации системы образования в РМ, утвержденной постановлением Правительства РМ №863 от 16 августа 2005 г. (см. www.edu.md). Исследования научных публикаций и выступлений в рамках научно-практических конференций в РМ за последние 5 лет свидетельствуют об интересах отдельных исследователей и организаций в развитии информационных ресурсов для образовательных целей.
Вместе с тем не существует единой методологии и стандартов их разработки, которые можно было бы рекомендовать всем заинтересованным организациям. В России вопросы методологии были связаны в последнее время с проблемой создания системы образовательных порталов, которая успешно реализуется под руководством ГНИИ «Информика». Но создание и использование Интернет-ресурсов в образовательных целях чаще всего рассматривается с точки зрения каталогизации имеющихся ресурсов, способов прямого их использования в учебном процессе, разработки справочно-информационных систем, баз данных, электронных бюллетеней и т.д. Практически каждый вуз (или иная коммерческая организация, работающая в соответствующей сфере) в РФ по отдельности имеет свои внутренние разработки и некоторые схематические требования, сопровождающие процесс создания электронных и/или сетевых информационных ресурсов для образовательных целей; либо создание таких ресурсов диктуется электронными средами, имеющими соответствующие разделы и пр.
Однако, в целом проблема разработки методологии, направленной на создание Интернет-ресурсов для образовательных целей, не решена. Такое положение дел приводит к хаотичному и спонтанному заполнению Интернет-пространства ресурсами совершенно различного качества и уровня. В результате большая часть разработанных ресурсов оказывается невостребованной, хотя на их создание были потрачены время, средства и т.д. В настоящее время существует острая необходимость привести к единой системе, к единой методологической основе существующие различные подходы, методы и формы представления Интернет-ориентированных ресурсов для образовательных целей. Целенаправленные работы в этой сфере позволяют создать научно-методологическую базу, необходимую для координации работ всех заинтересованных сторон, повысить качество разрабатываемых ресурсов, сделать их конкурентоспособными на мировом рынке.
Опираясь на многолетние исследования зарубежных и российских коллег в области создания информационных ресурсов, можно констатировать, что начался процесс систематизации подобных разработок.
Как и следовало ожидать, первыми за дело взялись специалисты библиотечного делопроизводства, затем программисты, для которых стали важны стандарты для создания информационных ресурсов, т.к. вопросы конвертации и единого представления информационных баз и материалов требовали унифицированных подходов еще на стадии разработки. С момента повального увлечения порталами, подобные проблемы вышли на новый уровень, причем с весьма успешными решениями по систематизации их наполнения, управления ими, оценке качества и пр. ( П.А.Баврин Методические рекомендации по комплексной оценке качества информационных образовательных ресурсов, 3.12.2004; «Основы открытого образования». – Т.1. /Отв. ред. Солдаткин В.И. – Российский государственный институт открытого образования. – М.: НИИЦ РАО, 2002.; http://informika.ru/text/exhibit/portal/2003/06-18/doc2.doc Нежурина Марина Игоревна, А.Ю. Афонин и т.д., Анализ ресурсов зарубежных образовательных порталов и формирование предложений по оценке их качества). Кроме того, в 2003 году был разработан проект стандарта Министерства образования РФ «Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Образовательные порталы. Информационные образовательные ресурсы. Рубрикация и спецификация метаописания».
Тем не менее, к настоящему времени остаются проблемы приведения к единым требованиям специфические Интернет-ориентированные ресурсы для образовательных целей, начиная с их трактовок. В различных источниках можно встретить великое множество терминов, отражающих, по сути, похожие ресурсы: электронные дидактические материалы, информационные образовательные ресурсы, электронные учебно-методические комплексы/ресурсы, электронные учебные материалы, мультимедийные учебники/ресурсы и т.д.
Обобщая различные подходы, можно дать следующее определение Интернет-ориентированным ресурсам для образовательных целей. В широком смысле это – динамическая система, представляющая собой:
Введем сокращенное написание понятия «Интернет-ориентированные ресурсы для образовательных целей» в виде ИН-ОРИ-Р, или ИНОРИР, для того, чтобы не путать с привычной аббревиатурой ИОР (информационные образовательные ресурсы).
Исходя из предложенной интерпретации ИН-ОРИ-Р в виде системы со всеми присущими ей свойствами в соответствии с законами возникновения, существования и развития систем, считаем вполне уместным описать это понятие с точки зрения основных положений системного подхода.
Первые его два положения подразумевают рассмотрение всякого процесса, явления как системы, имеющей некие структурные компоненты, и, одновременно, как одну из составляющих другой более крупной системы. ИН-ОРИ-Р как система состоит из связанных компонентов – дидактических, организационных, инструментальных и телекоммуникационных средств и технологий, одновременно являясь подсистемой более крупной системы – информационные ресурсы.
При построении ИН-ОРИ-Р как самостоятельной системы необходимо учитывать свойства каждого элемента; его место в системе; воздействие на другие составляющие; связь между элементами; зависимость между ними.
Третье положение системного подхода подразумевает возникновение и построение системы в соответствии с необходимыми для этого основаниями и принципами. Основанием будем считать востребованность ИН-ОРИ-Р социумом и достаточный уровень развития информационного общества для создания, восприятия, трансляции, воспроизведения ИН-ОРИ-Р. Кратко опишем принципы для каждой составляющей отдельно.
Дидактические средства и технологии должны отвечать принципам:
Организационные средства и технологии должны соответствовать принципам:
Инструментальные средства и технологии должны опираться на принципы:
Телекоммуникационные средства и технологии отвечают принципам:
Согласно четвертому положению системного подхода о генезисе системы можно выделить 3 существенных этапа в развития ИН-ОРИ-Р: начальный период – до 90-х годов прошлого века с точечным опытом разработки ИН-ОРИ-Р; период становления – с 1990-х по 2004/5 г.г., связанный с бурным развитием дистанционных образовательных технологий и разработкой разношерстных ИН-ОРИ-Р; период развития и систематизации – с 2005 по сегодняшний день, когда начат процесс стандартизации разработки, эксплуатации, внедрения ИН-ОРИ-Р.
Функциональное назначение системы ИН-ОРИ-Р, которое отражает пятое положение системного подхода, заключается в реализации принципа доступности образовательных ресурсов для самых широких слоев населения независимо от их пространственного местоположения, социального статуса, физических возможностей и пр.
Согласно шестому положению система ИН-ОРИ-Р должна быть адекватной реальным возможностям личности обучаться через Интернет и уровню развития технологий на данный момент времени. Согласно седьмому положению системного подхода, на основе индукции и синтеза опыта разработки ИН-ОРИ-Р в течение нескольких лет можно осуществить постепенное развитие всех составляющих ИН-ОРИ-Р до требуемого (мирового) уровня.
Такое системное представление ИН-ОРИ-Р предполагает возможность целостного воздействия на ее составляющие – дидактические, организационные, инструментальные и телекоммуникационные средства и технологии, а также предполагает их целенаправленное системное развитие во взаимосвязи между всеми компонентами.
Глава 12. Тема 12. Метод идентификации классов и объектов для объектно-ориентированного моделирования компьютерных обучающих систем
Создание методологии проектирования компьютерных обучающих систем, основанной на системном подходе к использованию современных методов программной инженерии, и совершенствование методов и средств проектирования является для образовательной сферы крупной актуальной научной проблемой. Для решения данной научной проблемы одна из задач — создание метода идентификации ключевых абстракций и механизмов области приложения и разработка на этой основе принципов концептуализации предметной области для моделирования программных систем в образовательной отрасли.
В современной программной инженерии выделяются два основных подхода к разработке программного обеспечения, принципиальное различие между которыми обусловлено разными способами декомпозиции систем: структурный подход (structured approach) и объектно-ориентированный (object-oriented approach). В структурном подходе (функционально-модульном) используется принцип функциональной декомпозиции, при которой структура системы описывается в терминах иерархии ее функций и передачи информации между отдельными функциональными элементами.
Структурный подход не соответствует задаче разработки современных компьютерных обучающих систем, программное обеспечение которых отличается сложностью построения и должно иметь высокие показатели, характеризующие его качество. На сегодняшний день объектно-ориентированный подход — единственный известный метод, позволяющий осуществить разработку подобных систем — нового управляемого событиями программного обеспечения, отличающегося высоким уровнем интерактивности. Тем не менее, опыт разработки некоторых типов компьютерных обучающих систем показывает, что при выборе декомпозиции сложной системы иногда необходимо учитывать оба аспекта: алгоритмический и объектно-ориентированный. Это вызвано тем, что разделение по алгоритмам концентрирует внимание на порядке происходящих событий, а разделение по объектам придает особое значение агентам, которые являются либо объектами, либо субъектами действия.
В результате практических исследований разработан метод идентификации классов на основе синтеза структурного и объектно-ориентированного подхода, который целесообразно применять при проектировании компьютерных обучающих систем. Следует подчеркнуть, что речь не идет о полном конструировании компьютерных обучающих систем одновременно структурным и объектно-ориентированным методами. Это совмещение недопустимо, поскольку принципы структурного проектирования, которое следует за структурным анализом, полностью ортогональны принципам объектно-ориентированного проектирования.
Опишем подход к разработке формального метода идентификации классов и объектов на основе синтеза структурного и объектно-ориентированного анализа.
При рассмотрении данной проблемы был учтен важный момент: поскольку традиционные средства системного анализа связаны с определением данных или спецификацией процессов, они могут быть использованы для поиска объектов. Для этого предлагается использовать следующие средства традиционного системного анализа: диаграммы потоков данных (или их варианты, включающие в себя контекстные диаграммы), диаграммы «сущность-связь» и диаграммы «состояния-переходы». Эти средства охватывают три независимых системных представления: процесс, данные и динамика (или управление). Объектно-ориентированная методика объединяет два из этих аспектов (данные и процесс), инкапсулируя локальное поведение с данными.
С точки зрения применимости для идентификации объектов компьютерных обучающих систем три выбранных независимых системных представления характеризуются следующими свойствами.
Диаграммы «сущности-связи» (ERD) — сущности представляют объекты, а атрибуты этих сущностей — данные, которые, в конечном счете, должны хранится в объектах. Связи между сущностями определяют создание ассоциативных объектов. ERD сложны для идентификации объектов, не хранящих данные; в эту категорию попадают объекты, распознающие происхождение событий или осуществляющие функцию контроля.
Модели потоков данных — помогают установить границы системы, что удобно с точки зрения системного анализа. Внешние сущности, идентифицированные в контекстной диаграмме, представляют первичный источник или конечный приемник потока данных и являются кандидатами в объекты.
Модели «события-ответы» (как форма модели «состояния-переходы») — событийный компонент этих моделей помогает идентифицировать множество распознающих события объектов.
Дополним метод информационного анализа проектируемых систем лингвистической составляющей. Применение лингвистических принципов к процессу анализа программных систем принято обозначать как лингвистический информационный анализ. Этот метод позволяет выявлять объекты и идентифицировать компоненты объекта как такового.
В предложенном подходе используются два метода лингвистического информационного анализа:
Результатом применения частотного анализа фаз к ресурсу области приложения может быть достаточно длинный список понятий, многие из которых окажутся впоследствии иррелевантными. Для систематического пересмотра этого списка и идентификации исходного множества компонентов объектно-ориентированного анализа (объектов, классов, атрибутов и т.д.) предлагается таблица конвертации списка понятий. Введение в таблицу конвертации критериев классификации понятий в соответствии с объектно-ориентированным подходом позволяет использовать результаты анализа таблицы непосредственно для дальнейшего процесса проектирования системы.
В дальнейшем подробный анализ таблицы дает возможность расширить первоначальный набор атрибутов и избавится от ошибочных вариантов. Например, исключить избыточные понятия, которые не несут смысловой нагрузки, присущей объектам, классам и их атрибутам. Использование лингвистического информационного анализа совместно с таблицей конвертации приводит к объектно-ориентированной методике проектирования, так как понятия, выделенные на этапе частотного анализа фаз, классифицируются в таблице по объектному подходу.
Таким образом, для идентификации классов и объектов компьютерной обучающей системы осуществляются следующие этапы:
1. Построение и системный анализ моделей потоков данных.
2. Построение и системный анализ моделей «сущность-связь».
3. Построение и системный анализ моделей «состояние-переход» для всех прецедентов системы.
4. Применение методик лингвистического анализа ранее выделенных потенциальных объектов и классов.
5. Анализ документа-концепции и описания требований к проекту компьютерной обучающей системы с применением методик лингвистического анализа для определения списка понятий предметной области.
Дальнейшие действия по идентификации классов для проектирования компьютерной обучающей системы осуществляются по методологии объектно-ориентированного анализа, поскольку конечной целью будет построение объектно-ориентированной модели предметной области. Для этого выполняются следующие действия:
В результате системного анализа структурных и объектно-ориентированных моделей идентифицируются объекты и классы предметной области для компьютерных обучающих систем.
Предложенный метод идентификации ключевых абстракций и механизмов области приложений на основе синтеза структурного и объектно-ориентированного анализа позволяет выполнить выбор множества объектов при проектировании компьютерных обучающих систем, что является непременным условием для повторного применения моделей анализа и проектирования и расширения системы.
Появление новых информационных технологий привело к определённым изменениям в образовательном процессе. Электронные учебные издания (ЭУИ) предъявляют дополнительные требования к учителям, использующим их в своей работе. Традиционное обучение строилось в основе своей на учебнике и наглядном пособии, и, таким образом, передача знаний происходила преимущественно с помощью книги и устного слова. Человечество в течение множества столетий вырабатывало методику работы с книгой в виде кодекса. Книга-кодекс детально изучена по всем её признакам и на основе такого изучения она сейчас и конструируется, включая не только художественные, но и эргономические (которые, как и издательские, стандартизованы), и иные параметры. К сожалению, этого пока нельзя сказать об ЭУИ, но работа в этом направлении ведется. При Республиканском мультимедиа центре под руководством Александра Васильевича Осина действует Рабочая комиссия по направлению №3 «Создание электронных средств учебного назначения для общего и профессионального образования», подготовлена «Концепция электронных изданий и ресурсов», в которой предпринята попытка стандартизации процесса разработки ЭУИ. Однако мы не согласны с автором Концепции, что «…время пилотных проектов, разных подходов и диаметральных мнений, исходящих из фрагментарного опыта, закончилось». Это желаемое, но не действительное. Например, принципы формирования учебно-методического комплекса (УМК) для средней школы пока стандартизировать не удаётся.
В этой области прослеживаются две основные тенденции.
1) Всеобщее стремление к интеграции используемых в учебном процессе средств в единые программно-методические комплексы: электронные учебники и обучающие программы, электронные справочники, энциклопедии, средства автоматизации контроля знаний обучающихся, тренажеры. Получаются самодостаточные комплексы, которые можно использовать и на уроке учителем, и при самостоятельной работе учеником. Для их создания привлекаются именитые педагоги-предметники и методисты. Но возникло противоречие: эти продукты (основанные на деятельностном подходе, содержащие различные инновации и т. д. и т. п.) плохо стыкуются с традиционными загрифованными учебниками, по которым привыкло работать большинство учителей.
2) Диалектическая обратная тенденция. Наблюдения последних лет показали, что часто ЭУИ, даже представляющие собой последовательные и самодостаточные учебно-методические курсы, удается эффективно использовать в учебном процессе не как целостный продукт, а как набор отдельных его фрагментов (объектов). Во многом это связано с большим объемом материала, который невозможно задействовать полностью. Учитель в любом случае вынужден выделять из продукта то, что целесообразно использовать в ходе урока. В результате многими учителями-практиками и экспертами было предложено идти по пути декомпозиции ресурса и формирования методик использования фрагментов. В последнее время на федеральном уровне в некоторой степени пытались учесть эту потребность и, среди прочих заказов на разработку ЭУИ, формировали заказы на создание больших коллекций цифровых образовательных ресурсов.
Комплекты ЦОР к действующим учебникам – наиболее простая форма взаимодействия компьютерной и книжной среды: компании-разработчики ЭУИ просто собирают все мультимедийные объекты из уже готовых продуктов и «привязывают» их к действующим полиграфическим учебникам. По сходному принципу подбираются информационные источники сложной структуры (ИИСС) – только это не просто видеоролики или анимации, а справочники и словари, тренажёрные комплексы, виртуальные лаборатории, тематические учебные модули по отдельным разделам учебной программы или межпредметные материалы.
Теперь у учителя есть учебник, есть набор ЦОР или ИИСС к нему – что же дальше? Следующей, более совершенной формой, на наш взгляд, будет УМК, сочетающий в себе традиционные и мультимедийные компоненты, которые будут создаваться одновременно, в рамках единой системы. НФПК уже учредил конкурс на разработку таких УМК. В результате второго тура конкурса выявлено 37 победителей, которые уже ведут работу над своими материалами вместе с издательствами. Однако мы можем только предположить, насколько качественной будет эта разработка – методика и технология создания комплексных УМК пока до конца не проработана.
Создавать УМК намного сложнее, чем отдельные учебные издания, нужно учитывать множество нюансов. В УМК, в котором, кроме традиционных полиграфических, есть мультимедийные составляющие, становится сложнее установить логико-структурные связи между элементами разных материально-конструктивных форм. Действительно, УМК должен представлять систему, все элементы которой функционально связаны и подчинены единым задачам. Каждый составляющий такого комплекса методически продуман, но полностью его дидактический замысел воплощается только в системе, во взаимосвязи с другими изданиями УМК.
Между всеми элементами УМК и их структурными частями должны быть логические связи, а также должна соблюдаться преемственность по отношению к УМК или отдельным учебным изданиям предыдущей ступени (для средней школы – класса). Очень важно не дублировать однородный материал в нескольких составляющих комплекса – это требование кажется простым, но на практике оно очень редко соблюдается. В учебном комплексе, состоящем как из традиционных, так и из мультимедийных элементов, дублирование неизбежно, но это будет дублирование одной информации в разных ее формах: вербальная, визуальная, аудиальная, что способствует более эффективному усвоению знаний. Наиболее очевидное требование – комплекс должен выглядеть как единая система с общей структурой, а для этого необходимо унифицировать понятийный аппарат, терминологию и обозначения, дизайн, навигацию и интерфейс в целом всех компонентов УМК.
Традиционный учебник является важнейшим структурным компонентом УМК, придающим образовательному процессу целостный и системный характер, но для учителя и ученика важны и другие его составляющие: учебные пособия, рабочие тетради, практикумы, хрестоматии, сборники задач, словари и т. д. С их помощью достигаются комплексные цели обучения, а в электронной форме их функциональность может ещё больше повыситься.. Также, помимо полиграфических изданий, учитель на уроке довольно часто пользуется различными техническими средствами обучения (ТСО), демонстрационным и раздаточным материалом. Мультимедийные компоненты УМК берут на себя функции всех этих средств: демонстрационные пособия заменяет разнообразный визуальный материал – презентации, модели и т. п., который можно транслировать через проектор; раздаточные пособия – вариативные задания в сетевых версиях ЭУИ и т. п.
Каждый элемент мультимедийных компонентов УМК является носителем определённого способа познания, а всё в совокупности – объединяется в некую учебную среду, предполагающую достаточно творческое освоение мира. УМК нового поколения, состоящий из полиграфических изданий и компьютерных программ, должен разрабатываться таким образом, чтобы предоставить учителю всё необходимое для проведения полноценных уроков, а учащимся – для плодотворной самостоятельной работы.
Глава 13. Тема 13. Усиление воздействия ИКТ на развитие научных исследований и формирование пограничных технологий
Формирование новых информационно-коммуникационных технологий и рост производительности и эффективности традиционных информационных систем привели к интенсификации влияния ИКТ на развитие научных исследований и даже к появлению новых направлений научных исследований. В принципе даже такие относительно хорошо изученные области как гравитация с периода разработки общей теории относительности и появления гипотезы о существовании гравитационных волн существенно опираются (особенно в последнее время) на возросшие возможности ИКТ и вычислительных систем. Для экспериментального исследования природы гравитации и гравитационных волн ученые используют естественные лаборатории, образованные такими астрофизическими объектами как нейтронные звезды, пульсары и квазары и так называемые «черные дыры». Выдающуюся роль в развитии и углублении подобных исследований играют методы космической интерферометрии. Эти методы и многие другие технологии космологических и астрофизических исследований немыслимы без применения наиболее совершенных ИКТ.
Особый интерес представляют космические лаборатории, известные как VIRGO (гравитационно-волновая лаборатория), LIGO (лазерно-интерференционная гравитационная лаборатория). Чувствительности даже этих установок недостаточно для обнаружения гравитационных волн или иных признаков взаимодействия черных дыр, однако было предложено повысить чувствительность подобных технологий за счет применения интерферометрии со сверхдлинной базой в применении к парам пульсаров. Таким образом, удалось определить, что пульсары сближаются со скоростью 7 мм в сутки – это для объектов, удаленных от нас на 3500 световых лет.
Другим важным и весьма интересным примером из совершенно иной области может служить теория фракталов и ее применение. Фракталы представляют чрезвычайно своеобразные объекты, генерируемые в процессе специфических случайных воздействий и/или чрезвычайно сложных динамических воздействий. Прежде явления и процессы подобного уровня сложности оставались за пределами человеческого понимания, и уж тем более не шла речь о возможности применения соответствующих технологий. В настоящее время сформированы основы представлений о фракталах и разработаны численные методы моделирования фрактальных систем и процессов в них.
Составной частью информационного общества является так называемая e-Science – синтез науки и информатики, наступающий, когда роль информации и ее обработки в научных исследованиях становится превалирующей. Переход на e-стадию (информационную стадию) развития – реальная ситуация, затронувшая на сегодняшний день ряд естественных наук, оперирующих огромными объемами информации: физика (в первую очередь исследование элементарных частиц и физика высоких энергий), геофизика и геология, астрономия, биология, экономика, медицина. В этих науках происходит процесс лавинного поступления информации, в первую очередь связанный с успехами в технологии создания приемных устройств (сенсорно-ориентированная наука). Также, приходится работать с гигантскими объемами синтетических данных, полученными при численном моделировании. В современных крупных экспериментах (включая и численное моделирование) анализ терабайтов и даже петабайтов научных данных становится повседневной задачей.
Причины «информационного взрыва» в астрономии обусловлены следующими факторами:
Астрономия стала всеволновой. Начиная с 70-х годов прошлого века наблюдения астрономических объектов ведутся не только в видимом свете, как раньше, а во всем диапазоне электромагнитного спектра, также регистрируются другие виды частиц и сигналов.
Астрономические данные хранятся бесконечно долго. Так как данные астрономических наблюдений привязываются к конкретным объектам, то их необходимо хранить пока эти объекты существуют. Времена эволюции астрономических объектов очень велики, в обыденном смысле с хорошей точностью могут считаться бесконечными.
Астрономия снова стала широкопольной. До конца XIX века наблюдения велись визуальным способом и давали информацию об отдельных объектах: одно наблюдение – один объект. Ситуация изменилась с появлением фотографии, на фотопластинках одновременно фиксировалось большое количество объектов. Ценность этой информации была ясна с самого начала, астрономические фотопластинки, снятые с последней четверти XIX до конца XX века хранятся в так называемых «стеклянных библиотеках». Во второй половине прошлого века широкопольную астрофотографию потеснили гораздо более точные электронные методы фотометрии, в которых, однако, одновременно можно было наблюдать только один объект (или небольшое количество объектов). Возвращение к «широкопольности» произошло после появления ПЗС-матриц большого размера. Сегодня одно наблюдение, длящееся от нескольких секунд до нескольких минут, дает от нескольких мегабайт до нескольких гигабайт информации.
Политика доступа к информации. Данные всех космических и наземных экспериментов NASA, ESA и частично ESO становятся публично доступными спустя 1 год после их получения. Последние 10 лет КТБТ (Комитет по Тематике Больших Телескопов – занимается распределением наблюдательного времени на крупнейших оптических инструментах России) требует открытия данных через 2 года после их получения.
Этому же способствует так называемая «Early Science» («Быстрая наука»): необходимость исследовать и публиковать полученные данные в строго определенный срок для того, чтобы успеть подготовить и подать успешную заявку на следующий цикл исследований. Это приводит к предельной интенсификации изучения полученных данных (возможно, делает его существенно более поверхностным).
Доступ к информации осложнен тем, что результаты наблюдений хранятся в неоднородных распределенных архивах. Разнородность архивов определяется тем, что они создавались независимо и были ориентированы на различные эксперименты со своими целями. Распределенность информации связана со следующими причинами:
Специфика научных данных состоит в необходимости «вечного» хранения сырых данных (raw data, – данные, полученные непосредственно с приемника и не подвергшиеся никакой обработке), что накладывает повышенные требования к масштабируемости и защищенности систем хранения.
Отметим общие проблемы и особенности современной науки, связанные с увеличивающимся потоком данных (сейчас это сотни терабайтов, в ближайшие 5-10 лет – это десятки-сотни петабайт):
Количество «сырых» данных только увеличивается и их необходимо хранить вечно, так как может потребоваться их переобработка.
Очень сложная процедура получения научных данных из «сырых» данных. Развитие сенсоров только увеличивает разрыв между «сырыми» данными и научными данным, и зачастую требуются большие вычислительные ресурсы для получения научных данных. Задача усложняется тем, что современные научные эксперименты представляют собой сложный комплекс уникальных приборов, требующих специализированных методов обработки получаемых «сырых» данных, практически всегда несовместимых друг с другом.
Еще одна особенность современных научных экспериментов – это сочетание распределенного хранилища данных с необходимостью доступа к высокопроизводительным вычислительным комплексам для получения научных данных и их анализа. Такие вычислительные комплексы в настоящее время в основном используются для решения расчетных задач, не требующих работы со сверхбольшими данными. Однако гигантские объемы данных полностью исключили традиционный раннее способ работы – загрузка данных из хранилища на сервер для обработки. Причем, основная проблема состоит в стоимости каналов связи, а не хранилища. Все работы по обработке данных эксперимента требуется вести в самом хранилище с использованием вычислительных кластеров. С другой стороны, и в задачах численного моделирования появились требования к возможности сохранения текущего состояния в субд, например, расчет космологической эволюции вселенной, требует сотни гигабайт для сохранения одного «слепка» вселенной. Подобные расчеты ведутся на распределенных кластерах с тысячами процессоров, и возможность работы с такими данными в субд позволяет проследить историю эволюции отдельных объектов вселенной (частицы, звезды, галактики, скопления галактик…).
Обычно, из-за низкой производительности современных систем, исходные данные научных наблюдений хранятся вне каких-либо субд, и только метаданные индексируются в базе данных. Для доступа и обработки исходных данных научным коллективам приходится разрабатывать свои программные системы под каждую конкретную задачу. При таком подходе очень трудно поддерживать целостность данных, версионность данных, историю их изменений, получение научных результатов из «сырых» данных, что затрудняет поддерживание одного из основных принципов науки – повторяемости научных результатов.
Сложная организация проектов – много участников, разные источники финансирования, что определяет необходимость поддержки определенной политики доступа к данным. С другой стороны, в науке ценят доступность данных, лицензионные ограничения на использование субд могут мешать свободному обмену данными. Кроме того, закрытая лицензия может мешать развитию программных средств.
Распределенность данных – данные хранятся в разных научных центрах для локализации трафика, по физическим причинам, резервирование данных, масштабирование нагрузок;
Очень трудно отслеживать изменяемость данных, например, изменилась процедура обработки «сырых» данных, добавились новые данные, и т.д.; данные должны сопровождаться информацией о происхождении (источник, автор, качество,..). Это очень важно, так как в науке нередки запросы, в которых участвуют данные из разных архивов и надо быть уверенным, что, например, устраивает качество данных. Это называется data provenance, lineage, pedigree. Очень важный аспект data provenance – это query inversion. Представим, что у вас на сайте публикуется автоматически сгенерированный по базе данных график распределения какой-то величины, и в одно прекрасное утро вы замечаете на нем важные изменения и естественное желание ученого узнать из-за чего это произошло заставляет его рыться в базе, программах, разного рода логах поступления данных, работы коллег и т.д. Это безумно тяжелая работа! Более строго можно сказать так: найти, какие записи в бд (изменения в каких записях) повлияли на результат работы запроса, т.е. – это обратная задача к обычному запросу.
Аннотирование данных – это возможность хранить пометки разной степени детализации – на уровне таблицы, на уровне конкретного значения. Требуется эффективное хранение аннотаций и доступ к ним для баз данных петабайтного размера;
Популярные задачи анализа данных, поиска зависимостей в сверхбольших базах данных являются крайне неэффективными в силу немасштабированности архитектуры классических субд;
Очень большое разнообразие типов данных и запросов – трехмерные объекты, временные ряды, треки элементарных частиц и т.д.;
Нет поддержки работы с данными, которые имеют погрешность измерений, пропущенными данными;
Требование получения «быстрых» результатов («early science»).
Машины стали основными производителями информации и ее потребителями, поэтому требуется обеспечить, прежде всего, не интерактивную работу с данными, а программный доступ к ним, чтобы можно было автоматизировать рутинные работы обработки наблюдений, поиска данных. Прежде всего, это относится к проблеме эффективного хранения и доступа семантической информации в базах данных.
Эти проблемы необходимо срочно решать в ближайшее время, так как технологии производства приемных устройств (сенсоров) непрерывно улучшаются, что приводит к дальнейшему росту данных, а, следовательно, к усугублению описанных проблем.
Следует различать базы данных как хранилища метаданных, которые содержат очень большое количество записей с активным доступом и базы данных, ориентированные на архивное хранение очень больших бинарных объектов (их также может быть очень много).
На сегодня официально анонсирована самая большая в мире база данных с активным доступом – Yahoo Everest, которая на май 2008 года имела хранилище размером более 2 Pb, несколько триллионов записей, с ежедневным поступлением около 24 млрд событий и более 1/2 миллиарда пользователей в месяц. В 2009 году база данных доросла до 10Pb. Интересно отметить, что Yahoo Everest – это свободная СУБД PostgreSQL с распределенным вертикально-ориентированным хранилищем и поддержкой кластеризации. В 2010 году стало известно, что Yahoo рассматривает переход на Hadoop. Из планируемых научных экспериментов выделяются:
Большой Адронный Коллайдер (LHC), который ежегодно будет производить около 15 Pb данных, распределенное хранилище будет состоять из примерно 200 центров данных по всему миру.
Большой телескоп для обзора неба (LSST), с диаметром зеркала 8.4 метра и матрицей размером 3.2 Гп (гига-пикселей). Ожидается наполнение БД в 49 миллиардов объектов (256 атрибутов), 2.8 триллиона источников (56 атрибутов). К 2025 году ожидается накопить 14 Pb данных!
Российский Космический Эксперимент «Лира» (КЭ Лира), который разрабатывается в ГАИШ-МГУ совместно с РосКосмос, планирует получение около 400 терабайтов сырых данных для получения многополосной высокоточной фотометрии звезд всего неба, в результате которого будет проведен большой ряд однородных наблюдений более 400 миллионов звезд.
В компьютерных технологиях произошли революционные изменения:
Не удивительно, что сейчас насчитывается около сотни различных СУБД, начиная от классических реляционных баз данных (Oracle, SQL Server, PostgreSQL, MySQL, Firebird, Ingres,…), которые обладают богатым набором возможностей, но их архитектура закладывалась во времена одного (не сетевого) большого и дорогого компьютера с маленькой памятью и одноядерным процессором, и кончая специализированными хранилищами, оптимизированных для решения определенных задач (Vertica, H-Store, StreamDB...). Посередине находятся СУБД, для которых самым важным является масштабирование и ограниченный набор возможностей. Эти СУБД ориентированы на современную многоядерную архитектуру дешевых серверов с большой памятью, организованных в кластера. Поскольку один сервер уже не справляется с нагрузкой, то имеется два способа масштабирования:
Использовать реляционные СУБД с шардингом по большому количеству узлов. При этом многие свойства реляционной модели уже не поддерживаются (соединения, агрегаты, …);
Использовать масштабируемое (ключ, значение) хранилище – это Project Voldemort, Scalaris, Dymomite, MemcacheDB, CouchDB, Cassandra, HBase, Hypertable, SimpleDB (Список NoSQL баз данных сейчас насчитывает около 40 баз данных). Для этих (ключ, значение) СУБД характерен уход от принципа целостности данных ACID к BASE, который более мягок и говорит о целостности базы данных «в конце концов» (eventually consistent).
Довольно часто вертикально-ориентированные базы данных отождествляют с не реляционными и NoSQL СУБД. На самом деле это не так, например, Vertica (C-Store), MonetDB – это реляционные СУБД с по атрибутным хранением и SQL. Далее остановился более подробно на двух типах вертикально-ориентированных хранилищах.
Какой же класс СУБД годится для науки? Очевидно, что богатые возможности реляционных СУБД крайне интересны для науки, но также очевидно, что строгая целостность и изоляция данных (CI в ACID) не важны, так как данные в науке в основном WORM (Write Once Read Many). Кроме того, реляционной модели не присуща внутренняя упорядоченность, в то время как для «сенсорно-ориентированной» науки, естественно хранить данные в массивах, которым присуща упорядоченность! В реляционной модели реализация массивов очень неэффективна.
Масштабируемость нужна по объему данных, но не нужна большая конкурентность и ориентированность на фиксированное время ожидания результата. В то же время, науке требуется более богатая модель данных нежели (ключ, значение). Многие науки согласились с тем, что наиболее важная структура данных – это многомерный вложенный массив с неровными краями и оптимизацией для разреженных данных. Если добавить сюда требования, специфические для науки, такие как поддержка версионности, происхождения, аннотирования данных, данных с ошибками и т.д., то приходим к выводу, что на сегодняшний момент нет СУБД, ориентированной на науку.
Майк Стоунбрейкер считает, что надо перестать «латать» устаревшие СУБД, что требуются кардинальные изменения в технологии СУБД, а именно – изменение принципа хранения данных. Он считает, что эра обычных больших СУБД общего назначения прошла, и требуются совершенно новые подходы для создания современной БД, которая с самого начала будет ориентирована на распределенность, параллельное исполнение запросов, компрессию, хранение по атрибутам, высокую доступность, линейное масштабирование с использованием кластеров независимых серверов.
Сложившаяся ситуация в больших научных проектах была оценена ведущими учеными из разных наук, представителями коммерческих компаний и разработчиками в области СУБД (систем управления баз данных) на серии конференций XLDB 2007, 2008, 2009 гг, в результате чего возник проект SciDB под руководством профессора MIT Майка Стоунбрейкера и его коллег из крупнейших университетов США. Основная цель проекта – разработка в кратчайшие сроки СУБД для нужд больших научных и промышленных проектов, в которых требуется анализ сверхбольших объемов данных (сотни и тысячи петабайт), масштабируемой на тысячи серверов.
Новая СУБД для больших объемов научных данных. Система SciDB разрабатывается, в первую очередь, исходя из требований больших научных проектов и имеет ряд принципиальных отличий от существующих СУБД. SciDB разрабатывается как система для хранения и анализа сырых и производных научных данных. Некоторые основные функции традиционных баз данных не поддерживаются в SciDB, позволяя системе более эффективно обрабатывать аналитические запросы. Например, так как исходные данные фактически не обновляются, в SciDB не предусмотрена эффективная поддержка больших объемов транзакций, что позволяет избежать серьезных накладных расходов. Наконец, SciDB – проект с открытым исходным кодом и бесплатной лицензией на использование, что отвечает требованиям большинства заказчиков. Открытый код позволяет экономить средства заказчиков на масштабные внедрения системы, а открытый процесс разработки обеспечивает высокое качество технических решений. Кроме того, открытость СУБД обеспечивает технологическую независимость и возможность обмена данными между разными научными коллективами.
Кроме привычных функций систем управления базами данных, в SciDB присутствуют новые механизмы работы с данными, специально разработанные для анализа научных данных. Модель данных SciDB представляет из себя многомерные вложенные массивы, таким образом, ученым не надо моделировать свои данные как таблицы записей, что в свою очередь ведет к более простой формулировке аналитических запросов и на порядки увеличивает производительность системы. Так как в SciDB будут храниться данные, полученные с приборов, SciDB поддерживает погрешность измерений на уровне модели данных и языка запросов. Наконец, SciDB изначально разрабатывается для работы на большом спектре вычислительных систем, от переносного ПК до больших кластеров и суперкомпьютеров. Таким образом, ученые смогут работать с данными в одной среде, например, отлаживая аналитические алгоритмы на персональных компьютерах, используя небольшую выборку данных, а отлаженные запросы без изменений запускать на высокопроизводительных кластерах. Также, SciDB интегрируется с популярными вычислительными пакетами программного обеспечения, такими как R, Matlab и другие, что позволит ученым использовать уже готовые алгоритмы обработки данных при переходе на SciDB.
Основные характеристики разрабатываемой СУБД:
Полноценная поддержка полного цикла работы с научными данными. Как упоминалось раньше, из-за недостатков существующих СУБД, большинство научных проектов, в которых встает задача анализа больших объемов данных, осуществляют обработку и анализ исходных данных вне системы управления базами данных. SciDB решает эту проблему, обеспечивая эффективное и удобное хранилище исходных данных и широкий набор инструментов для обработки и анализа данных. Версионное хранилище и учет всех преобразований данных позволяет пользователям SciDB получить точную информацию о версиях данных и о всех вычислениях, произведенных над исходными данными. Это позволяет эффективно устранять ошибки в алгоритмах переработки данных, отслеживать процесс переработки исходных данных при получении подозрительных результатов, и в точности повторять вычисления над исходными данными. При этом SciDB работает без каких-либо ограничений, как на суперкомпьютерном кластере, так и на персональном компьютере, что позволит ученым работать в одной и той же среде со своими данными. После переработки исходных данных, SciDB позволяет делиться полученными результатами, осуществлять выборки и выполнять аналитические запросы широкому кругу коллег, при этом соблюдая произвольную политику доступа как к данным, так и к полученным результатам.
SciDB разрабатывается в тесном сотрудничестве с ведущими научными проектами – потенциальными заказчиками системы. В научный совет SciDB входят ученые от различных направлений науки, включая: астрономию, нанотехнологии, генетику, сейсмологию, ядерную физику, метеорологию, и др. При этом, два проекта, LSST (Large Synaptic Survey Telescope) и российский космический проект ЛИРА (многоцветный фотометрический обзор всего неба до 16-17 звездной величины), предоставили детальные требования для использования SciDB в своих системах и часть исходных данных. Следовательно, система SciDB разрабатывается прямо под требования заказчиков и проходит апробирование на реальных задачах уже в процессе разработки.
КЭ «Лира» – это первый российский высокоточный многоцветный фотометрический обзор звезд всего неба до 16-17 звездной величины, над которым работают ГАИШ-МГУ (Государственный Астрономический институт им. П.К. Штернберга, Московский Государственный Университет им. М.В.Ломоносова) и ОАО РКК «Энергия» контракт No.351-8623/07 от 05.06.2007 г. В обзор войдут около 400 млн. звезд. Уникальная методика наблюдений позволит получить точность измерения блеска для звезд предельной величины около 1%, а для ярких звезд (ярче 12 зв. величины) – 0,1%. Измерения будут вестись в 10 спектральных полосах от 0,2 до 1,0 мкм (т.е. в оптическом и близком УФ и ИК диапазонах) с борта Российского сегмента МКС. Ожидаемый старт проекта – 2013 год. На протяжении 5 лет ожидается получить около 400 Тб данных, для хранения и обработки которых потребуется масштабируемое распределенное хранилище и мощный вычислительный кластер для получения научных данных их наблюдений и решения задач поиска закономерностей (data mining).
Текущий статус SciDB и планы развития
Сформированы международные команды исследователей и разработчиков под руководством крупнейших авторитетов в области баз данных (Стоунбрейкер, ДеВитт, Майер и другие)
Разработан прототип системы, который был представлен на крупнейших международных конференциях SIGMOD 2009 (Providence, USA), VLDB 2009 (Lyon, France)
На основе прототипа в первом квартале 2010 года планируется первая публичная версия SciDB для ознакомления научной общественности.
Ведутся периодические телефонные конференции для выработки совместных планов работы над следующей версией SciDB
Американские исследователи и разработчики получили частичное финансирование от американских научных фондов
К 2012 году планируется начало тестирования SciDB в проекте LSST
Российская команда разработчиков SciDB. Российские разработчики (НИИСИ РАН) приняли участие уже на самом раннем этапе работы над SciDB и заняли лидирующие позиции среди основных разработчиков.
В дальнейшем к команде присоединились ведущие российские разработчики (ГАИШ МГУ) крупнейшей СУБД PostgreSQL, имеющие опыт не только в разработке СУБД, но и участия в крупных научных проектах и работе с очень большими базами данных. ГАИШ МГУ в рамках подготовки КЭ «Лира» работает над списком научных задач, выработкой требований, а также располагает серьезной инфраструктурой, необходимой для разработки и тестирования СУБД.
Уникальность проекта «Лира»:
В результате выполнения проекта будут получены важнейшие научные результаты:
При активном участии многих ведущих ученых из разных стран мира, почувствовавших ветер перемен, родилась инициатива «открытых архивов», состоящая в предоставлении открытого (свободного) доступа (Open Access) к новейшим и более старым научным достижениям. Автор идеи доктор Харолд Вармус (Varmus, р. 1939, Нобелевский лауреат 1989) совместно с Дж. М. Бишопом, американский молекулярный биолог, вирусолог), который написал письмо всем ведущим научным издательствам с просьбой открыть доступ к новейшим научным публикациям. Это письмо получило поддержку более 30 тысяч ученых во всех уголках мира. Идею доктора Харолда Вармуса сегодня поддерживают многие страны и организации.
Мировая экономика вступила в эпоху, которую характеризуют небывалое ожесточение конкуренции, «коммодизация» (превращение ранее уникальных продуктов в рядовые), стремительность перемен, быстрое устаревание научных результатов и технологий, маркетинговых идей и профессий. И, разумеется, властное проникновение глобальной компьютерной сети Интернет во все сферы жизни. Все это сейчас принято называть «новой экономикой» (new economy). Одно из определений: «Когда мы говорим о новой экономике, мы имеем в виду мир, в котором люди работают мозгами, а не руками. Мир, в котором коммуникационные технологии создают глобальную конкуренцию – не просто для кроссовок или компьютеров, но также для банковских займов и других услуг, которые нельзя упаковать в ящик и отправить. Мир, в котором инновации важнее, чем массовые продукты. Мир, в котором быстрые изменения происходят постоянно. Мир, настолько же отличный от индустриального века, насколько тот отличался от аграрного. Мир, настолько иной, что его возникновение можно описать только словом „революция"».
В последние годы в Интернете появляется все больше научных публикаций, доступ к которым бесплатен для конечных пользователей. Многочисленные издатели таких публикаций стали участниками движения Open Access. В его рамках оформились два направления, которые образно называют Green Road (Зеленый путь) и Golden Road (Золотой путь). Первое направление объединяет сторонников так называемого «самоархивирова-ния», которые поддерживают усилия исследователей по публикации их собственных работ в свободном доступе в Интернете (что не исключает параллельную публикацию их в традиционных изданиях). Обычно необходимые средства для этого выделяются организациями, в которых работают ученые, либо организациями, выдающими гранты. Самый известный и наиболее объемный (около 400 000 статей) архив таких публикаций – так называемый архив препринтов по физике, математике, вычислительной технике и некоторым смежным дисциплинам (http://arxiv.org/), был создан в 1991 в Лос-Аламосской Национальной Лаборатории, США.
Второе направление развивает альтернативные модели издания научных публикаций, прежде всего журналов и материалов конференций, в рамках которых все затраты несут издатели, а для конечного пользователя доступ к публикациям бесплатен. Для финансирования этих моделей также привлекаются средства грантов и средства научных организаций. Наиболее известные программы «Золотого пути» - «Open Access» института «Открытое общество» (www.soros.org/openaccess) и Public Library of Science (www.plos.org). В настоящее время существует уже более 2400 авторитетных рецензируемых научных журналов, работающих на принципах открытого доступа, что составляет около 5% всех рецензируемых научных журналов, выходящих в мире. Эти журналы перечислены на сайте Directory of Open Access Journals (www.doaj.org), около четверти из них проиндексированы на уровне статей.
Открытый доступ — бесплатный доступ читателей к онлайновым научным публикациям с правом читать, загружать, копировать, распространять, печатать, искать, ссылаться на полнотекстовые статьи, индексировать и т.п. То есть использовать с любой законной целью без финансовых, юридических или технических препятствий. Открытый доступ — современная практика научной коммуникации для тех, кто сломал устоявшиеся принципы научного общения последних четырех сотен лет и вышел за пределы традиционного научного журнала образца Le Journal des Savants или Philosophical Transactions of the Royal Society of London 1665-го года издания.
Сейчас, в начале 21 века, библиотечно-информационные службы многих стран переживают эпоху радикальных перемен. Прежде всего, это связано с бурным развитием сети Интернет, открывающем обществу свободный доступ к информации, научному и культурному наследию человечества. Виртуальные библиотеки и информационные центры ощущают острую необходимость внедрения принципиально новых услуг и технологий. Они должны удовлетворять спрос пользователей, который за последние несколько лет стал более требовательным к качеству, релевантности, полноте и быстроте предоставляемой информации.
Как сказано в Окинавской хартии глобального информационного общества, принятой 22 июля 2000 года лидерами стран «Большой Восьмерки»: «1. Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) являются одним из наиболее важных факторов, влияющих на формирование общества двадцать первого века. Их революционное воздействие касается образа жизни людей, их образования и работы, а также взаимодействия правительства и гражданского общества».
Руководство РФ, проводя политику содействия образованию, в том числе непрерывному образованию (life long lеarning), преодоления социального и информационного неравенства, развития экономики, основанной на знаниях, использования новых ИКТ, высоко оценивает роль цифровых библиотек в процессе интеграции в мировое информационное общество и видит их место в авангарде информационных услуг.
В рамках правительственной программы, направленной на преодоление социальной изоляции и информационного неравенства, публичные библиотеки получат средства на создание и развитие межбиблиотечных виртуальных сетей и на разработку новых электронных услуг и ресурсов.
Роль информационных и мультимедийных центров будет заключаться в обеспечении стратегического руководства сектором, отстаивании и представлении его интересов, содействии постоянному росту качества информационных услуг.
Стремительное развитие глобальных сетей, таких как Интернет, и массовое использование ИКТ в повседневной жизни приводят к повышению спроса на качественное информационное содержание, и, соответственно, к его созданию и разработке. Как сказано, в декларации принципов построения информационного общества – глобальной задачи в новом тысячелетии, в разделе А – «Наша общая концепция информационного общества»:
«Мы, представители народов мира, собравшиеся в Женеве 10–12 декабря 2003 года для проведения первого этапа Всемирной встречи на высшем уровне по вопросам информационного общества, заявляем о нашем общем стремлении и решимости построить ориентированное на интересы людей, открытое для всех и направленное на развитие информационное общество, в котором каждый мог бы создавать информацию и знания, иметь к ним доступ, пользоваться и обмениваться ими, с тем чтобы дать отдельным лицам, общинам и народам возможность в полной мере реализовать свой потенциал, содействуя своему устойчивому развитию и повышая качество своей жизни на основе целей и принципов Устава Организации Объединенных Наций и соблюдая в полном объеме и поддерживая Всеобщую декларацию прав человека…
Мы сознаем, что наука играет центральную роль в развитии информационного общества. Многие компоненты информационного общества являются результатом научно-технических достижений, ставших возможными благодаря совместному использованию результатов исследований.
Мы сознаем, что образование, знания, информация и общение составляют основу развития, инициативности и благополучия человеческой личности. Наряду с этим информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) оказывают огромное влияние практически на все аспекты нашей жизни».
В разделе В – «Информационное общество для всех: основные принципы»:
«Мы преисполнены решимости, строя информационное общество, обеспечить, чтобы каждый мог воспользоваться возможностями, которые могут предоставить ИКТ. Мы согласны в том, что для решения этих задач все заинтересованные стороны должны работать сообща над расширением доступа к информационным и коммуникационным инфраструктурам и технологиям, а также к информации и знаниям, наращивать потенциал, повышать доверие и безопасность при использовании ИКТ, создавать на всех уровнях благоприятную среду, разрабатывать приложения ИКТ и расширять сферу их применения. Мы согласны в том, что это – ключевые принципы построения открытого для всех информационного общества.
3) Доступ к информации и знаниям
Обеспечение каждому возможности иметь доступ к информации, идеям и знаниям и вносить в эти области свой вклад является необходимым элементом открытого для всех информационного общества.
Мы стремимся содействовать обеспечению всеобщего и равноправного универсального доступа к научным знаниям и созданию и распространению научно-технической информации, включая инициативы по организации свободного доступа к научным публикациям».
Приверженцы открытого доступа в течение последнего десятилетия сделали очень много для того, чтобы публикации в многочисленных открытых архивах, разбросанных по всему миру и по-разному организованных их создателями, могли предстать перед пользователями в качестве виртуального единства. Во-первых, разработаны единые принципы описания ресурсов, основанные на использовании метаданных Дублинского ядра. Во-вторых, разработан протокол сбора этих метаданных из разных архивов – OAI-PMH (Open Archives Initiative – Protocol for Metadata Harvesting). Благодаря этому стало возможным использование единых интерфейсов для поиска в распределенных ресурсах открытого доступа. Наиболее представительная база данных, объединяющая метаданные около 400 открытых архивов, поддерживается на сервере университета штата Мичиган (www.oister.org). Пользуясь этой БД, можно вести поиск в нескольких миллионах публикаций открытого доступа. Это нередко позволяет исследователям найти в открытом доступе статьи, опубликованные в журналах, к которым не имеет доступа библиотека, которой он обычно пользуется.
Важную роль в пропаганде открытого доступа сыграли проведенные его сторонниками исследования влияния предоставления публикаций в открытый доступ на индекс цитирования этих публикаций. Результаты этих исследований представлены на сайте CiteSeer (http://citeseer.ist.psu.edu). На примере исследования цитирования более 100 000 докладов, сделанных на конференциях по вычислительной технике и программированию, было убедительно показано, что в последние годы доклады, выложенные в открытый доступ, цитировались в других публикациях в несколько раз чаще, чем доклады, доступ к которым предоставлялся за плату.
Все возрастающее значение публикаций открытого доступа в современном Интернете отражается в ряде авторитетных информационных продуктов. Журналы открытого доступа представлены в самом представительном издании по периодике – Ulrich’s International Periodicals Directory, статьи из них индексируются во многих поисковых системах, в том числе в глобальной системе Scirus (www.scirus.com), ориентированной исключительно на научную информацию в Сети. 239 журналов открытого доступа включены в список 9000 тщательно отобранных журналов, составляющих базу анализа цитирования и импакт-факторов журналов в ISI Web of Science. Несколько лет подряд команда ISI посвящает специальные исследования журналам открытого доступа, включенным в их базу.
Результаты анализа данных 2005 года показали, что количество журналов открытого доступа, отраженных в ISI, возросло по сравнению с 2004 годом на 48 названия. Наибольшее количество журналов относится к тематическим областям «Медицина» и «Науки о жизни». Средний импакт-фактор журналов открытого доступа согласно данным Journal Citation Report за 2004 год составляет 39,8%. 14 журналов относятся к 10% самых цитируемых журналов в своих тематических категориях. Интересно, что большинство из них принадлежат не к самым представительным тематическим группам, а к предметной области «Физика, математика и инженерия». Авторы исследования объясняют этот факт тем, что в этой области существует наиболее давняя (с 1991 года) традиция формирования и использования архива открытых публикаций. Анализ журналов по регионам, в которых они издаются, показал, что наибольшие проценты журналов открытого доступа по отношению ко всем издающимся в регионе журналам демонстрируют Центральная и Южная Америка (42,3%) и Центрально-Тихоокеанский регион (14,9%). Это явление связывается со стремлением научной общественности этих регионов, поддержанным государственными и общественными структурами, сделать их журналы максимально доступными для международного научного сообщества. Думается, для РФ это также было бы актуально.
Рассмотрим, как представлены в открытом доступе журналы библиотечно-информационной тематики. В DOAJ перечислены 34 таких журнала. Два из них отражаются в ISI Web of Science. Это Information Research: an International Electronic Journal (http://informationr.net/ir) и Journal of the Medical Library Association, публикуемый на сайте PubMedCentral. Стоит упомянуть также авторитетный журнал D-Lib Magazine (www.d-lib.org), посвященный проблематике электронных библиотек, журнал Ariadne (www.ariadne.ac.uk), освещающий вопросы поиска информации в Интернете, Journal of Electronic Publishing и другие журналы, представляющие несомненный интерес для библиотечно-информационных работников.
Традиционная работа библиотек на грани XX и XXI вв. претерпела столь же значительные перемены. Возникла машиночитаемая каталогизация, на смену карточным пришли электронные каталоги, появилась возможность удаленного поиска библиографической и полнотекстовой информации. С начала XXI в. все информационные рынки буквально были захвачены электронными ресурсами. На оптические диски «переведены» крупнейшие энциклопедии, каталоги, периодика, художественная и учебно-педагогическая литература, картины, и, конечно, картографические произведения. Библиотеки были поставлены перед необходимостью полностью изменить методы работы. Не только собирать, хранить, предоставлять читателям традиционные документы, приобретать новые виды документов, но и возложить на себя обязанность по созданию электронных библиотек, общедоступных через Internet.
В этой связи большое значение имеют положения, содержащиеся в международных документах. Среди них рекомендации ЮНЕСКО о научных публикациях в электронной среде (Париж, 1996), Заявление ИФЛА по вопросам авторского права в электронной среде (1996), Окинавская хартия глобального информационного общества, принятая в Окинаве 22 июня 2000 г., о научных публикациях в электронном виде (Париж, 2001) , Манифест ИФЛА об Интернете (2002), Декларация принципов построения информационного общества – глобальная задача в новом тысячелетии, принятая на Всемирном Саммите по информационному обществу в 2003 г., Хартия о сохранении цифрового наследия (Париж, 2003) и др.
В этих международных документах содержатся рекомендации, направленные на разработку политики быстрого, полного и свободного доступа к электронной информации, финансируемой из общественных фондов. Предлагается выработать принципы и нормы в области электронных архивов и библиотек, которые включали бы такие вопросы, как совместимость, развитие сотрудничества и партнерства издателей и библиотекарей в использовании новой информационной среды для получения информации и совершенствования обслуживания пользователей. В сфере законодательства об авторском праве рекомендуется отстаивать интересы архивов и библиотек в электронной среде, развивая сотрудничество обладателей авторских и смежных прав со всеми заинтересованными сторонами в установлении общих стандартов и решений проблем совместимости и совместного использования электронных ресурсов.
Так План действий Всемирной встречи на высшем уровне по вопросам информационного общества предусматривает:
«С7. Приложения на базе ИКТ: преимущества во всех аспектах жизни
22. Электронная научная деятельность
a) Содействовать тому, чтобы все университеты и научно-исследовательские институты имели приемлемое в ценовом отношении и надежное высокоскоростное подключение к Интернет в целях обеспечения их решающей роли в производстве информации и знаний, образовании и профессиональной подготовке и содействовать налаживанию партнерских отношений, сотрудничества и сетевой связи между этими учреждениями.
b) Стимулировать инициативы в области электронной издательской деятельности, дифференцированного ценообразования и открытого доступа, с тем, чтобы научная информация была приемлемой в ценовом отношении и доступной на справедливой основе во всех странах.
c) Содействовать применению одноранговой технологии для совместного использования научных знаний, препринтов и перепечаток трудов ученых, отказавшихся от своего права на гонорары.
d) Содействовать в долгосрочной перспективе систематическому и эффективному сбору, распространению и сохранности важнейших научных данных в цифровой форме … во всех странах.
е) Популяризировать принципы и стандарты метаданных для содействия сотрудничеству и эффективному использованию собранной научной информации и данных, как это требуется для проведения научных исследований.
С8. Культурное разнообразие и культурная самобытность, языковое разнообразие и местный контент
23. b) Разрабатывать национальные политику и законодательство, благодаря которым библиотеки, архивы, музеи и другие учреждения культуры в информационном обществе могли бы в полной мере выполнять свою функцию поставщиков контента – в том числе традиционных знаний, – в частности обеспечивая постоянный доступ к записанной информации.
d) Разрабатывать и осуществлять политику, которая способствовала бы сохранению, укреплению, уважению и развитию многообразия культур, знаний и традиций коренных народов посредством создания разнообразного информационного контента и применения различных методов, в том числе перевода в цифровую форму наследия в области образования, науки и культуры».
И, наконец, приведем заключительный абзац Декларации принципов «Построение информационного общества – глобальная задача в новом тысячелетии»:
«67. Мы твердо убеждены, что все вместе мы вступаем в новую эру огромных возможностей – эру информационного общества и расширения сферы человеческого общения. В этом зарождающемся обществе информацию и знания можно производить, обмениваться ими, совместно их использовать и передавать по всем сетям мира. Если мы предпримем необходимые действия, вскоре все люди смогут сообща построить новое информационное общество, основанное на совместном использовании знаний, на базе глобальной солидарности и более полного взаимопонимания между народами и странами. Мы верим, что эти меры откроют путь к дальнейшему развитию общества, действительно основанного на знаниях».
Приведем лишь четыре примера, которые способствуют широкому распространению и открытию доступа к электронным ресурсам среди пользователей стран с переходной экономикой:
1) eIFL.net: фонд по подписке на наиболее выгодных условиях для участников межгосударственных консорциумов, а также поддержке возникающих в государствах-участниках национальных консорциумов библиотек.
eIFL (Electronic Information for Libraries) возник в октябре 1999 по инициативе the Open Society Institute (OSI), частного фонда, являющегося частью Soros Foundation network. В 1990х годах OSI инвестировал в развитие библиотек и их модернизацию в странах-членах eIFL, особенно в постсоциалистических странах Центральной и Восточной Европы, также как и в бывшем Советском Союзе. Эти страны имеют традиционно сложную образовательную систему, и предоставляют рынки для международных поставщиков академической информации. Тем не менее, высокие затраты на подписку и недопонимание возможностей электронной подписки как альтернативы печатным изданиям, лишали эти страны богатств международных академических журналов и баз данных.
Поддерживая образование и исследования, OSI стремился помогать библиотекам и их пользователям в получении доступа к электронным академическим ресурсам.
www.eIFL.net сегодня включает более 2.340 библиотек в 47 странах с общей численностью населения около 800 миллионов человек. Этот ресурс стал победителем 2011 года в номинации коалиции ресурсов научных и академических публикаций SPARC (the Scholarly Publishing and Academic Resources Coalition) за выдающиеся достижения в научной коммуникации для повышения осведомленности, пропаганды и деятельности по наращиванию потенциала в течение последних трех лет и за ее успехи в развитии большого количества данных и журналов открытого доступа в EIFL стран-партнеров (Албания, Армения, Азербайджан, Беларусь, Босния и Герцеговина, Эстония, Грузия, Косово, Латвии, Литвы, Македонии, Молдовы, Польши, России, Сербии, Словении, Украины).
2) Будапештская инициатива (БИ) «Открытый доступ» возникла на небольшой, но оживленно протекавшей встрече, проведенной 1-2 декабря 2001 года в Будапеште Институтом Открытое Общество (ИОО). На этой встрече была поставлена задача: посредством Интернет активизировать международные усилия по обеспечению свободного доступа к исследовательской литературе во всех научных областях. Участники встречи рассмотрели наиболее эффективные и приемлемые стратегические методы, которые помогали бы научным исследованиям и отвечали интересам людей, организаций и обществ, поддерживающих исследования; обсудили, как ИОО и другие фонды могут наиболее продуктивно использовать свои ресурсы, чтобы поддержать переход к открытому доступу и сделать публикации в открытом доступе самоокупаемыми. Результатом этой работы стала БИ «Открытый Доступ». Она была подписана участниками будапештской встречи и постоянно возрастающим числом частных лиц и организаций, расположенных в различных частях света и представляющих университеты, лаборатории, библиотеки, фонды, журналы, издания, научные общества и дружественные инициативы, способствующие открытому доступу.
3) Открытый 12 мая 2003 года библиотекой Лундского университета из Швеции каталог журналов в открытом доступе the Directory of Open Access Journals (DOAJ) поддерживается БИ «Открытый доступ» под руководством информационной программы ИОО. Каталог включает информацию о более чем 8300 научных и учебных электронных журналов из всех предметных областей, опубликованных в более чем 100 странах, на более чем 50 языках, которые свободно доступны в Интернет. Количество их будет возрастать по мере включения в каталог новых журналов на всех языках и по любой тематике.
Его цели: увеличение доступности научных и учебных журналов в открытом доступе, увеличение их использования и влияния, представление наиболее полного обзора всех научных и учебных журналов в открытом доступе, которые используют соответствующую систему контроля качества. Этот ресурс стал победителем 2009 года в номинации коалиции ресурсов научных и академических публикаций SPARC (the Scholarly Publishing and Academic Resources Coalition) за выдающиеся достижения в научной коммуникации. После ряда обсуждений, Лундский университет заключил соглашение с инфраструктурой услуг для открытого доступа, (IS4OA - Infrastructure Services for Open Access), согласно которому вновь образованная организации (http://www.is4oa.org/) будет управлять товарным знаком, а также продолжать функционирование и развитие Каталога журналов открытого доступа.
4) http://infocenter.nlr.ru/databases/science/?item_id=1113
Открытый доступ к результатам научных исследований — одно из пяти важнейших научных событий 2003 года по версиям The Scientist и Nature, один из семи научных прорывов 2003-го, которому следует уделить максимум внимания в 2004 году (Science Magazine), наконец, одно из десяти самых громких событий года (The Wall Street Journal). В 2004 году движение Open Access праздновало две крупные победы. Комитетом Палаты Представителей США было принято решение об обязательной публикации результатов всех научных работ биомедицинской тематики, выполненных при финансовой поддержке Национального института здравоохранения, на сервере PubMedCentral (www.pubmedcentral.nih.gov) не позднее шести месяцев после их публикации в научной периодике. В Великобритании были проведены парламентские слушания по проблемам издания научной литературы. В результате комитет по науке и технике британского Парламента рекомендовал правительству страны обязать участников всех исследований, выполненных за счет государственного финансирования, публиковать их результаты в свободном доступе в Интернете, в системе архивных репозитариев.
Google Inc. 30 августа 2006, запустил в работу новый сервис, позволяющий загружать из Интернета и распечатывать книги. Бесплатно. Google's Book Search является частью более глобального проекта – Books Library (>25000 книг), в рамках которого книги из мировых библиотек переводятся в электронный вид, чтобы дать возможность читателям со всего мира прочесть то, за чем раньше нужно было лететь на самолете.
На сегодня партнерами Google в этом проекте уже стали Мичиганский Университет, наряду с Гарвардским, Стэнфордским, Оксфордским и Калифорнийским университетами. Нью-йоркская Общественная библиотека тоже в списках. Библиотека Конгресса пока согласилась лишь на экспериментальное сотрудничество.
Яндекс открыл программу по созданию электронной библиотеки справочной литературы. В рамках программы Яндекс.Словари компания будет приобретать права, оцифровывать и публиковать в Интернете наиболее интересные словари и энциклопедии по разным отраслям знания. На эти цели Яндекс потратит около миллиона долларов в течение двух лет. Подбором словарей занимается редакционный совет проекта. Оцифровку словарей и сверку электронного текста с бумажным изданием обеспечивает партнер проекта, ФГУП НТЦ «Информрегистр» — государственный центр по электронным информационным ресурсам, один из создателей Фундаментальной электронной библиотеки, по технологии которой готовятся электронные версии словарей.
Интенсивные процессы интеграции, взаимопроникновения, синтеза, которые столь характерны для современной эпохи глобализации, происходят не только в экономике. Телекоммуникации и транспорт, культура и другие важнейшие сферы деятельности и общественные институты явно демонстрируют аналогичные процессы, указанные выше. Тем более существенны они и в образовании и науке. Ведь в настоящее время именно образование и наука оказывают определяющее влияние на развитие общества в целом, на конкурентоспособность экономики страны, на противодействие разрушительным силам, цель которых подрыв единства народа, искусственное разжигание конфликтов в обществе.
Преодоление разрушительных последствий и снижения конкурентоспособности российской промышленности в результате непродуманных или неудачно реализованных реформ в условиях глобализации выдвигает в качестве первостепенных следующие задачи. Отчетливое формулирование основных тенденций развития науки и образования в современную эпоху, учитывающих ведущие тренды развития общества в целом. Осмысление важной роли ИКТ в этих процессах и выявление методологии влияния ИКТ на развитие науки и образования. Анализ формирования качественно новых атрибутов образования и науки вследствие активного внедрения в них ИКТ и становления новых технологий образования и науки. Эти и другие важные и неотложные задачи требуют отдельного самостоятельного исследования. Но и в данной монографии невозможно и не нужно полностью отказываться от пусть и несовершенных первоначальных попыток такого изучения.
Прежде всего, отметим, что по самой своей природе образование и наука всегда служили целям объединения людей. Известно, что еще в средневековых университетах обучались студенты из разных стран. Сам процесс образования, способствуя расширению кругозора человека, содействовал облегчению общения людей и установлению дружественных связей, особенно проживавших в различных странах. Нечего и говорить о науке и ученых, которые, свободно обмениваясь идеями, взаимно оплодотворяли друг друга и ускоряли развитие образования и науки, а затем и промышленности. Интернациональный характер науки достаточно хорошо известен уже довольно давно, однако, с появлением и развитием некоторых новых отраслей науки этот фактор приобрел особо существенную роль. Мы имеем в виду ядерную физику и физику высоких энергий, молекулярную биологию, генетику и некоторые другие.
Но наибольшее развитие интеграция и синтез в образовании и науке, формирование новых существенных атрибутов в процессе внедрения в образование и науку ИКТ, отклик на требования глобализации получили с широким развитием и повсеместным применением Интернет и телекоммуникационных технологий в целом. В этом плане технологии электронного доступа к информации и взаимодействия посредством применения современных электронных технологий полностью отвечают требованиям глобализации. Более того, они способствуют формированию принципиально новых качеств и технологий в образовании и науке, раскрывая новые возможности и приобщая к последним их достижениям значительные массы пользователей, удаленных от ведущих образовательных и научных центров.
Россия в условиях глобализации и влияния ее последствий на образование и науку сталкивается с весьма серьезными вызовами. Речь идет уже не о конкуренции с развитыми странами Запада, где наши шансы не слишком велики. Наша страна существенно отстает уже и от развивающихся стран, например, Китая, Индии, Бразилии, да и многих других менее крупных и не столь быстро и успешно развивающихся странах. Это в области образования и науки, где еще совсем недавно мы занимали пусть не первые, но достаточно серьезные позиции в группе лидеров или, совсем вблизи, от нее. Уменьшается количество изучающих и стремящихся овладеть русским языком за рубежом. Да и внутри страны уровень образования и науки существенно снижается.
Необходимо отметить, что все это вовсе не определяется однозначно в применении к образованию характером учебного заведения. Имеется в виду принадлежность к бюджетной или небюджетной сфере. Имеется немало довольно слабых бюджетных учебных заведений. С другой стороны многие небюджетные ВУЗы демонстрируют очень высокий уровень предоставляемого ими образования и ведут довольно успешно серьезную научную работу. Но независимо от всего прочего успешная научная работа, современное высококачественное образование в настоящее время невозможны без самого активного и широкого распространения и внедрения ИКТ. Электронные технологии придают качественно новое измерение образованию, как и науке. Сам характер образовательной среды существенно изменяется. Еще сравнительно недавно процесс непосредственного взаимодействия учащихся с преподавателем доминировал в обучении. Прочие формы обучения и получения образования носили дополнительный вспомогательный характер. Это положение оставалось таковым до самого последнего времени независимо от распространения прочих форм обучения.
Но постепенно количество начало переходить в качество, электронные технологии обучения из вспомогательных технологий стали постепенно занимать самостоятельное важное место. А также интенсивное внедрение их в процесс обучения в различных его формах приводит к изменению природы процесса образования. Обе стороны учащиеся и преподаватели должны теперь учиться взаимодействовать на расстоянии, осваивать методы работы с техническими средствами и пр. Все это влияет на саму природу процесса обучения. С одной стороны появляется и поощряется значительно большая самостоятельность. С другой стороны – возникает потребность качественно новых способов взаимодействия этих двух сторон процесса обучения. Эти новые технологии образования востребованы в подготовке гражданских и военных специалистов. Они необходимы для повышения их конкурентоспособности и обеспечения насущных потребностей российской экономики и обороны. Преобразование экономики страны, модернизация и инновация невозможны без самого интенсивного использования и распространения этих новых технологий. Рассмотрим в этой связи следующую весьма оригинальную и перспективную идею Магаршака, опубликованную им недавно в «Независимой газете» за 08.12.10.
В этой весьма интересной, хотя во многом не бесспорной, статье Юрия Борисовича Магаршак, опубликованной в Независимой газете за 8.12.10, была высказана оригинальная идея эффективного использования интеллектуального потенциала России, во многом сосредоточенного в Москве. В весьма кратком тезисном изложении суть проекта Магаршака может быть сведена к следующему. По его мнению, в настоящее время сложилось положение, когда в мире имеются заслуженные претенденты на звание столиц (лидеров) в деловой сфере (бизнесе), например, Нью-Йорк, Лондон. На аналогичное звание в технологической сфере, например, Бостон, Токио. Наконец, даже в сфере развлечений: Лос-Анджелес с Голливудом и возможно Нью-Йорк и не рассматриваемые далее нами конкретные города в других сферах. Оставляя в стороне точность приведенных кандидатур, обратимся к главному в идее Магаршак. Он считает, что на звание интеллектуальной столицы мира, иначе говоря, интеллектуального лидера, у Москвы просто нет конкурентов. Опять же не станем бороться за утверждение Москвы в роли единственного «законного» претендента на эту роль. На наш взгляд намного важнее рассмотреть серьезные основания Москвы войти в список немногих городов, реально заслуживающих такой высокой чести. Одновременно с этим, попытаемся понять, насколько и каким именно образом внедрение ИКТ в образование и в науку повышает шансы Москвы войти в этот список.
Возвращаясь к идее Магаршак, видим, что он особо выделяет приверженность воспитанных в духе русской культуры людей к креативной стороне процесса созидания. Именно творческая природа подхода, оригинальность замысла и собственно идея, а не детали реализации замысла, не технология его воплощения в жизнь более всего важны для наших соотечественников при решении самых различных проблем. Для полноценного воплощения самого интересного замысла, самой перспективной и оригинальной идеи важна и способность воплощения в жизнь, прикладная практическая сторона дела. Другими словами технология имеет огромное значение, и никто не собирается его преуменьшать. Но если нечего внедрять, не к чему применять даже самую совершенную технологию, то никакого прогресса не будет. В лучшем случае развитие будет происходить черепашьими шагами или остановится вовсе. Кстати, во всем мире намного больше стран, в которых умело копируют и применяют чужие технологии, нежели таких, в которых создают нечто новое. Это реально огромное преимущество русской традиции, культуры в широком смысле этого слова, научной среды, образовательного сообщества. Также справедливо, что Москва не монополизировала это наше особое крайне ценное качество. Но естественно концентрация научных, образовательных, культурных (в узком смысле этого слова) и иных ресурсов в Москве привела к сосредоточению в Москве и области соответствующего человеческого капитала.
Далее Магаршак переходит к обсуждению практических мер, которые способны при наличии отмеченного высокого потенциала содействовать реализации его и воплощению в жизнь проекта «Москва – интеллектуальная столица мира». Он считает, что все компоненты такого потенциала в Москве уже имеются и остается только гармонизировать их, объединив подходящим для этого образом. Для этого предлагается использовать проект «Сколково» в качестве ядра кристаллизации сначала во всей Московской области, а затем и в России в целом новых научных направлений, новых технологий, новых отраслей промышленности. При достаточно слабом развитии дорожной инфраструктуры реализовать подобные весьма перспективные идеи непросто. Однако современные ИКТ обладают поистине магической способностью сокращать самые громадные расстояния. Они способны интегрировать в единое целое усилия множества различных научных и образовательных коллективов, промышленных центров. Нелишне привести в этой связи пример такой сложной научной отрасли как ядерная физика и физика высоких энергий (элементарных частиц). Результаты получаемые на ускорителях в соответствующих экспериментах практически немедленно становятся предметом тщательнейших и самых разнообразных исследований в множестве теоретических центров, разбросанных по всему миру.
Другим важнейшим примером кооперации в международном масштабе могут служить космонавтика и космические исследования, где также ИКТ выступают в качестве важного связующего и координирующего звена. При этом в этих и других областях Россия располагает громадным недостаточно используемым или вовсе неиспользуемым потенциалом. Прежде всего, потенциалом, сосредоточенным в столице и области. Более того, при всей важности становления в России новых перспективных центров высшего образования, Москва пока еще остается безусловным лидером в сфере высшего образования. Следовательно, потенциал Москвы и в этой области весьма высок, причем не только по российским стандартам, но и по мировым тоже.
В то же время на мировом рынке образовательных услуг, где доминируют США, Великобритания и некоторые другие страны, роль нашей страны ничтожна. Ее доля порядка 1-2% и не более того, причем ближе к нижней границе. Такая ситуация объясняется рядом различных причин. Это владение учащимися многих стран английским языком. Это стремление получить не только образование, но и войти в круг британской и американской элит через обучение в соответствующих ВУЗах. Это дискриминация имиджа ведущих российских ВУЗов международными рейтинговыми агентствами соответствующего профиля. Наконец, безразличие отечественных ученых к появлению их публикаций в международных научных изданиях. Трудно предложить единственное решение, своего рода панацею от всех указанных выше и иных проблем. Но интенсивное внедрение и умелое использование ИКТ вполне может содействовать решению многих проблем или, по крайней мере, снижению их остроты. Поскольку отечественное образование по многим дисциплинам находится на весьма высоком уровне, необходимо принимать энергичные меры по продвижению его на мировом рынке образовательных услуг с опорой на ИКТ. Потенциал Москвы в этом плане должен использоваться для поднятия уровня образования в стране в целом и тем самым формирования привлекательного имиджа страны в глазах иностранных инвесторов.
Далее Магаршак отмечает, что проведенные в Российской Академии наук симпозиумы под общим названием «Фундаментальные проблемы современной цивилизации» показали, что на первый план выходят не только технологии, но и новые неожиданные концепции. А именно в выдвижении и разработке новых концепций россияне сильны как никто другой. Даже просто уникальны. В сочетании с невиданной на Западе свободой дискуссий в Москве это создает уникальные условия для выдвижения и развития фундаментально новых концепций. При надлежащем использовании ИКТ Москва не только способна претендовать на роль интеллектуального лидера в целом, но и успешно продвигать на мировом рынке образовательных услуг отечественные ВУЗы и технологии получения образования. В том числе и новые концепции образования. С другой стороны опыт работы московских ВУЗов может быть успешно использован для продвижения новаторских методик периферийных учебных заведений.
Особое внимание уделяется Интернет и так называемому преобразованию сознания пользователей Интернет в мозаичное состояние. Работа в глобальной сети и с мобильными телефонами, особенно это касается молодежи, приводит к неспособности воспринять массив текста более двух или трех страниц, а нередко и менее того. Это существенно снижает умственные способности, формирует вместо человека разумного клипового человека. Поэтому необходимы новые принципы усвоения информации, чтобы понимание, а не просто сумма знаний выходило на первый план. Мы согласны с автором в том, что Россия и россияне способны быстро перестраиваться с одной программы на другую. Но это не простой процесс. Вполне справедливо, что в условиях глобального кризиса, множества новых вызовов человечеству Россия способна стать лидером новой цивилизации или одним из ее лидеров. Это непременно связано с выдвижением новых методов обучения. Они будут основаны на новых принципах, отличных от традиционных. И здесь, в самом деле, нужно объединение усилий программистов, ученых, педагогов и многих других. Но особую роль уже начинают занимать ИКТ. Уже очевидно, что их значение в формировании новых методов обучения будет существенно возрастать и по существу приводить к качественно новому образованию. Несмотря на отдельные яркие достижения в сфере развития электронных технологий обучения, в целом отечественное образование существенно отстает от достигнутого мирового уровня образовательных технологий. Подчеркнем, что это отставание заметно не только в сравнении с США, Великобританией и другими странами Запада со сложившейся сильной традицией высшего образования, но и при обращении к ситуации в Китае и прочих развивающихся странах Азии и других континентов.
Отдельного рассмотрения удостаивается положение отечественных библиотек. Справедливо утверждается насущная необходимость создания хотя бы одной библиотеки со свободным доступом к мировой научной литературе и источникам информации о передовых технологиях. В СССР в одной только Москве имелось несколько мощных центров доступа к сокровищам научной, технологической мысли, к достижениям культуры. Да и то их было недостаточно, но все же имелась, кроме «Ленинки», Государственная публичная научно-техническая библиотека, Политехническая библиотека, Библиотека иностранной литературы. Это, не считая специализированных хранилищ. А в настоящее время специалисты, научные сотрудники, не говоря уже о студентах и аспирантах, не имеют возможности оперативно читать ведущие научные журналы. Крайне затруднен доступ к лидирующим в мире по рейтингу журналам общего профиля и почти всех специальностей. В Москве они просто отсутствуют: институты Российской Академии наук перестали их закупать (большинство журналов) по причине недостатка средств. Что уж и говорить о других научных учреждениях и организациях. Промышленные фирмы, в том числе занимающиеся разработкой новых технологий, не слишком утруждают себя приобретением зарубежных журналов. Если добавить к этому ослабление поддержки такого замечательного центра сбора и обработки научной информации как ВИНИТИ, то картина складывается довольно грустная. С другой стороны не только в США, Западной Европе, но и в Израиле, Австралии, Финляндии свободный доступ к последним научно-техническим достижениям имеет любой студент практически любого университета.
Необходимо всего лишь вспомнить забытое старое и создать в Москве не одну, а несколько подобных библиотек. Эти библиотеки оборудовать средствами и технологиями дистанционного доступа к ним из других городов. Такие системы не требуют никаких особенных затрат. Они могут быть основаны на использовании уже существующей инфраструктуры Интернет и ее дальнейшем развитии. Именно обеспечение доступа к современной научно-технологической информации в реальном времени способно гарантировать полноценную реализацию колоссального потенциала наших соотечественников и возвращение Москве для начала того имиджа в научном сообществе, который у нее имелся во времена СССР. Также и повышение уровня образования, получаемого в московских ВУЗах и улучшение их имиджа немыслимо без подключения к достижениям мировой науки и работе с ними при помощи соответствующих библиотек, оснащенных технологиями удаленного доступа. Затем посредством ИКТ и, прежде всего интернет технологий вся Россия и российские ВУЗы получат доступ к последним достижениям научно-технической мысли и передовым технологиям обучения.
Коренное преобразование столь огромной страны как Россия, особенно ввиду ее территориальной протяженности, целесообразно не привязывать к одному центру, а ориентироваться на несколько узловых точек развития. Это означает необходимость одновременного развития указанных технологий не только в Москве и области, но также и в Санкт-Петербурге, Новосибирске, безусловно, во Владивостоке. Еще лучше было бы добавить к этому списку Екатеринбург и Нижний Новгород. Но начинать следует именно с Москвы. Отдача от подобных мероприятий намного превзойдет затраты на их проведение. Это приведет к дальнейшему сплочению вокруг России стран СНГ и возрастанию рейтинга России, в том числе на рынке образовательных услуг. Структура и содержание образования во всем мире стремительно изменяются. Эти изменения далеко не всегда носят однозначно позитивный характер. России вовсе не следует стремиться механически следовать имеющимся в образовании во всем мире тенденциям и стандартам. Мы располагаем богатым опытом развития передовых технологий обучения, в том числе применения ИКТ в образовании. Вполне обоснованным представляется продвижение лучших отечественных образовательных технологий на мировом рынке образовательных услуг.
Попытаемся теперь подвести краткие итоги основным качественно новым чертам, привнесенным в образование и науку развитием и внедрением в них ИКТ. Широкое распространение ИКТ и в первую очередь Интернет и его технологий в современном мире способствовало невиданной до этого интернационализации научных исследований, появлению и развитию нового сектора мировой экономики – обширного и постоянно растущего рынка образовательных услуг. Сами образование и наука начали обретать принципиально новые качества и оказывать намного более интенсивное влияние на прочие сферы народного хозяйства, практически на все отрасли экономики и сферы общественной жизни.
В этой монографии особо подчеркнуто значение усиливающейся интеграции образования и науки. Развитие и внедрение в науку и образование ИКТ уже внесло и продолжает вносить важнейший вклад в этот процесс. Но в России с ее уникальным научным общественным институтом в лице Российской академии наук необходимо проявлять особую осторожность в ходе преобразований научных институтов и усиления роли ВУЗов в науке, чтобы не потерять накопленный в АН РФ научный потенциал и оптимальным образом его использовать. И в этом вопросе опять ИКТ окажут чрезвычайно большую помощь. Целесообразно в частности вспомнить об использовании в СССР институтов АН СССР в качестве полигонов для подготовки выпускников ведущих ВУЗов, например того же ФИЗТЕХА. Ослабление негативных последствий ЕГЭ настоятельно требует расширения списка ВУЗов, которым разрешено проведение вступительных экзаменов. Наконец, следует всемерно поддерживать и поощрять создание малых научно-исследовательских предприятий при ВУЗах, как это делается в МИЭМП. Именно таким образом достигается объединение усилий студентов, аспирантов и преподавателей ВУЗов и получается соответствующий синергетический эффект. Федеральным Законом "О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам создания бюджетными научными и образовательными учреждениями хозяйственных обществ в целях практического применения (внедрения) результатов интеллектуальной деятельности" принятым Государственной Думой 24 июля 2009 года, одобренным Советом Федерации 27 июля и вступившем в силу 15 августа 2009 года, предусматривается наделение бюджетных научных и образовательных учреждений правом самостоятельно создавать хозяйственные общества. Деятельность этих обществ заключается в практическом применении (внедрении) результатов интеллектуальной деятельности, исключительные права на которые принадлежат данным научным и образовательным учреждениям. На конец 2010 года таких обществ уже более 600. При этом оговаривается, что при учреждении хозяйственного общества совместно с другими лицами доля бюджетного научного (образовательного) учреждения в уставном капитале должна быть более одной четверти (в случае создания акционерного общества) или более 33% (в случае создания общества с ограниченной ответственностью). Причем, доходы от распоряжения долями (акциями) в уставных капиталах этих обществ, а равно часть прибыли хозяйственных обществ, полученные бюджетными научными и образовательными учреждениями, поступают в их самостоятельное распоряжение и направляются только на правовую охрану результатов интеллектуальной деятельности, выплату вознаграждения их авторам, а также на осуществление уставной деятельности данных учреждений. Такие общества получили название малых инновационных предприятий (МИП). В статьях этого Федерального закона приводится перечень результатов интеллектуальной деятельности, которые могут использоваться для практического применения (внедрения), а именно:
Далее, в соответствии с уже описанным выше в монографии, ИКТ способствуют постепенному переходу от отдельных «островков» - ведущих научно-образовательных центров к построению целостной инфраструктуры научно-образовательных учреждений. Ее становление и развитие постепенно приведет к устранению отдаленности периферийности многих учебных заведений, понятно, не в территориальном смысле, а в смысле сопричастности к передовому уровню научной и образовательной среды. Существенно усилится обмен положительным опытом. В результате будут устранены или существенно ослаблены многие препятствия к мобильности, оптимизации использования человеческого капитала и ускорится развитие экономики, в том числе и в плане ее диверсификации. Сам процесс обучения, получение образования во многом изменится и станет намного более привлекательным. А полученные в результате этого знания и навыки, тем более компетенции обеспечат значительно более высокую квалификацию и конкурентоспособность на рынке труда для соответствующих специалистов.
Также следует особо отметить изменение самого процесса образования, вследствие активного внедрения в этот процесс ИКТ. Они и реализуемые с их помощью методологии обучения поднимают на новый более высокий уровень роль преподавателя. Преподаватель, вооруженный электронными технологиями обучения, способен значительно более эффективно организовать процесс обучения. Это объясняется и повышенным интересом учащихся к применению этих технологий. Но одновременно повышаются и требования к самому преподавателю. Только тщательно продумав, как и для чего, он использует ИКТ, преподаватель добьется существенного повышения усвоения учебного материала и формирования твердых осознанных навыков и умений.
При этом насыщение организации и функционирования учебных заведений (их внутренней жизни) ИКТ органично сочетается с интеграцией отдельных учебных заведений в целостную образовательную среду, порождением мощной инфраструктуры образования и науки. Эта среда в свою очередь будет предъявлять новые требования не только к учащимся и преподавателям, но и к руководителям учебных заведений, соответствующим департаментам и ведомствам и более широко ко всему обществу. Теперь уже и родители учащихся должны будут учитывать возможности этой среды и наилучшие варианты использования таких возможностей. Государству потребуется увеличить усилия по обеспечению широчайшего доступа населения к глобальной сети Интернет. Многим преподавателям, которые не нуждаются в особенно активном использовании ИКТ, все же нужно будет ориентироваться в применении ИКТ, чтобы не выглядеть отсталыми и совсем устаревшими в глазах учащихся.
Отдельной «строкой» необходимо упомянуть о большой потребности образовательного сообщества в различных формах повышения квалификации. Доступность и эффективность повышения квалификации преподавателей, научных сотрудников приобретает совершенно иной характер. ИКТ позволяют организовать этот процесс без отрыва людей от основных занятий, без их обязательного пространственного перемещения. Большое количество лиц, повышающих свою квалификацию, могут одновременно обращаться к одному и тому же ресурсу, не мешая друг другу. Более того, они могут обмениваться своими замечаниями, консультироваться, формировать общее мнение и т.п. Лица, не имеющие возможности посещать ведущие центры образования и науки, например, в силу территориальной удаленности, лица с ограниченными возможностями необыкновенно расширяют свои возможности получения новых и совершенствования уже имеющихся у них навыков и знаний. В результате устраняются многочисленные барьеры между различными социальными слоями и группами интересов, увеличивается эффективность и интенсивность механизмов социального лифта. Последнее по порядку, отнюдь не является последним по значению. Многочисленные группы молодежи, не находящие себе должного места в современном российском обществе, получат существенно лучшие возможности найти это место и занять его.
Глава 16. Тема 16. Опыт использования Moodle в СНГ
MOODLE (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) является одной из самых известных открытых платформ e-Learning в мире для быстрого создания Систем Дистанционного Обучения (СДО). На начало ноября 2012 года она используется в 223 странах мира, с 70 808 активных сайтов.
Таблица 1.
Статистика использования СДО Moodle
|
Зарегистрированные сайты |
70808 |
|
Стран |
223 |
|
Курсов |
6 750 483 |
|
Пользователей |
63 065 450 |
|
Преподавателей |
1 291 763 |
|
Записей на курсы |
45 153 628 |
|
Сообщений в форумах |
111 510 827 |
|
Ресурсов |
60 640 085 |
|
Вопросов для тестов |
128 866 338 |
Moodle – это Веб система дистанционного коллективного, группового и/или индивидуального обучения (СДО). Она построена в соответствии со стандартами информационных обучающих систем, настраиваемая, адаптируемая к нуждам потребителя, с простым и прозрачным интерфейсом, работает на разных ОС, может обмениваться обучающими ресурсами (импорт/экспорт) с другими платформами, позволяет использовать все или только отдельные компоненты системы. Она является продуктом с открытым исходным кодом (Free Open Source Software) с лицензией GNU, предоставляет возможность вносить изменения в отдельные ее блоки; дает возможность работать с системой локально и дистанционно, отовсюду где есть доступ к Интернету, интерфейсы переведены на 78 языков мира (http://moodle.org). Среди стран, чьи сайты в наибольшем количестве зарегистрированы как использующие эту систему, лидирует США с более чем 12 тысячами сайтов. Они в два раза превосходят идущую второй Испанию с 6 148 сайтами. На третьем месте Бразилия с чуть более чем 5 тысячами сайтов. Почти три четверти из всех пользователей системы работают на последней версии 2.3.х. В России с 2006 года компания ООО «Открытые технологии» является единственным официальным партнером Moodle.
В рамках Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в науке и образовании» с 28 мая по 1 июня 2012 г. в г. Железноводске прошел Пятый всероссийский семинар «Moodle в сетевом обучении». Организатором конференции выступил Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса.
Своим опытом поделились более 40 ведущих специалистов по СДО Moodle из городов: Москва, Омск, Томск, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Ставрополь, Пятигорск, Челябинск, Астрахань, Самара, Кострома и др. В семинаре принял участие депутат Государственной Думы Российской Федерации, первый заместитель председателя комитета по образованию Бурматов В.В., заведующий кафедрой политологии и социологии РЭУ им. Плеханова. Следующий всероссийский семинар пройдет в апреле 2013 года.
Доклады, посвященные Moodle и Электронному деканату и поданные до 10 мая, участвовали в конкурсе на гранты, возмещающие организационный взнос участника. Эти гранты были предоставлены генеральным спонсором конференции - ООО «Открытые технологии». Эта компания является разработчиком модуля «Электронный Деканат» для Moodle (Free Dean's Office) - единственного полнофункционального программного продукта для управления учебным процессом, типичным для российских учебных заведений, в Moodle. Она также является одним из немногих российских разработчиков, реализующих модель свободного ПО (Open Source), которая предполагает оплату клиентом только той части работ и услуг, которая выполняется по заказу данного клиента; при этом базовая часть разработки передается клиенту бесплатно.
Помимо этого, внесены изменения и исправлены ошибки в интерфейсе и программной составляющей среды дистанционного обучения Moodle. Здесь приведены наиболее важные из них, относящиеся к версии Moodle 2.2.3:
Самая последняя версия программы Moodle 2.3.2+ .
По количеству сайтов, использующих Moodle, среди стран БРИК лидируют Бразилия - 5094 сайтов, среди которых 900 являются частными, Россия – 1218 сайтов, среди которых 267 являются частными, Китай – 921 сайт, Индия - 826 сайтов. Среди стран СНГ лидирует Россия, на втором месте Украина – 316 сайтов, из которых 62 частных, Молдова - 27 сайтов, из которых 10 частных.
При подготовке и проведении занятий в системе Moodle преподаватель использует набор элементов курса, в который входят:
1. Глоссарий, который позволяет организовать работу с терминами, при этом словарные статьи могут создавать не только преподаватели, но и студенты. Термины, занесенные в глоссарий, подсвечиваются во всех материалах курсов и являются гиперссылками на соответствующие статьи глоссария. Система позволяет создавать как глоссарий курса, так и глобальный глоссарий, доступный участникам всех курсов.
2. Задание, это вид деятельности студента, результатом которой обычно становится создание и загрузка на сервер файла любого формата или создание текста непосредственно в системе Moodle (при помощи встроенного визуального редактора). Преподаватель может оперативно проверить сданные студентом файлы или тексты, прокомментировать их и, при необходимости, предложить доработать в каких-то направлениях. Если преподаватель считает необходимым, он может открыть ссылки на файлы, сданные участниками курса, и сделать эти работы предметом обсуждения в форуме. Такая схема очень удобна, например, для творческих курсов. Если это разрешено преподавателем, каждый студент может сдавать файлы неоднократно – по результатам их проверки; это дает возможность оперативно корректировать работу обучающегося, добиваться полного решения учебных задач. Все созданные в системе тексты, файлы, загруженные студентом на сервер, хранятся в портфолио.
3. Учебные ресурсы. В качестве таковых могут выступать любые материалы для самостоятельного изучения, проведения исследования, обсуждения: тексты, иллюстрации, презентации, web-страницы, аудио и/или видео файлы и др. Для создания web-страниц в систему встроен визуальный редактор, который позволяет преподавателю, не знающему языка разметки HTML, с легкостью создавать web-страницы, включающие элементы форматирования, иллюстрации, таблицы.
4. Тесты. Тестовые задания/вопросы сохраняются в базе данных в именованных коллекциях и могут повторно использоваться в одном или нескольких разных курсов. Возможны обучающие/тренировочные тесты с вариативным содержанием и многократным прохождением и/или суммирующих контрольных тестов с выставлением отметок. Можно установить период сдачи любых тестов, лимит времени, способ формирования и шкалы выставления отметок. При необходимости, преподаватель может управлять feedback-ом на уровне тестового задания, варианта ответа или теста в целом, показать правильные ответы на вопросы теста, а также просмотр и корректировка ответов и/или уточнения отметки. Варьируя сочетанием различных тестовых заданий и их случайным включением в генерируемый тест, преподаватель организует изучение материала таким образом, чтобы формы обучения соответствовали целям и задачам конкретных занятий. Moodle позволяет преподавателю разрабатывать тесты с использованием:
Закрытых/объективных тестовых заданий различных форм:
Полу-объективных тестовых заданий в виде:
Субъективных проверяемых преподавателем заданий типа:
1. Форум удобен для объявлений, учебного обсуждения заданий, проведения консультаций и взаимных комментариев работ студентов. Вокруг загружаемых студентами файлов можно построить учебные/семинарские обсуждения, дать возможность самим обучающимся оценить работы друг друга. Таким образом, форумы могут быть нескольких типов: тематический/обычный для обсуждения одной темы, общий форум курса, форум с одной линией обсуждения для каждого пользователя. Форумы Moodle поддерживают структуру дерева. Эта возможность удобна как в случае разветвленного обсуждения тем, так и при коллективном создании текстов по принципу «добавь фрагмент» - как последовательно, так и к любым фрагментам текста, сочиненными другими студентами. Сообщения из форума могут, по желанию преподавателю, автоматически рассылаться ученикам по электронной почте через 30 минут после их добавления (в течение этого времени сообщение можно отредактировать или удалить), могут быть с отметками или без. Все сообщения студента в форуме хранятся в портфолио.
2. Урок позволяет организовать пошаговое изучение учебного материала, управлять переходом к следующей единице обучения после успешного освоения предыдущей. Массив материала можно разбить на дидактические единицы, в конце каждой из них дать контрольные вопросы на усвоение материала. Система, настроенная преподавателем, позаботится о том, чтобы, по результатам контроля, перевести обучаемого на следующий уровень изучения материала или вернуть к предыдущему. Этот элемент курса удобен еще и тем, что он позволяет проводить оценивание работы учеников в автоматическом режиме: преподаватель лишь задает системе параметры оценивания, после чего система сама выводит для каждого студента общую за урок оценку, занося ее в ведомость.
3. Wiki – функция коллективного редактирования/усовершенствования существующих определений, понятий и добавления новых, с мониторизацией со стороны тьютора или без, с оценкой или без, с указанием автора, версии и т.д. – равно как это позволяет общепризнанная философия wiki.
Вопросами внедрения дистанционного образования на основе современных e-Learning платформ в Молдавском Государственном Университете (МолдГУ) начали заниматься в 2007 году. Эти работы выполнялись в рамках Молдавско-Российского проекта 06.40CRF «Методологические основы создания Интернет ориентированных ресурсов, распределенных баз данных и их использование в образовательных целях», главным результатом которого стала «Концепция Дистанционного образования в РМ» (ответственный исполнитель Т. Брагару).
В рамках проекта 08.815.08.04A (2008-2009) «Development and application of innovative methods in distance learning» как части Национальной программы «Развитие научно-технической поддержки для растущих информационных потребностей общества Республики Молдова» (исполнительный директор Т. Брагару) определены организационно-методические основы университетского ДО. В этот период были разработаны и утверждены внутренние регламенты МолдГУ для организации дистанционного обучения. Также был создан Совет МолдГУ по внедрению ДО, освоена авторская платформа ДО AeL Siveco (AeL –Advanced e-Learning), подготовлена группа из 12 преподавателей для работы в среде AeL, разработаны методические материалы для развития цифровых учебных материалов. Однако AeL не прижился в МолдГУ (из-за отсутствия цифровых учебных материалов, отсутствия регулирования авторских прав и мотивации преподавателей, высокой стоимости авторского сопровождения системы разработчиками и др.).
Наиболее существенные практические e-Learning результаты в МолдГУ получены в рамках гранта по инновации образования „eLaboratory for elearning", предоставленного на 2008-2010 гг. фирмой HewletPaccard, (исполнительный директор Т. Брагару). В рамках этого проекта была освоена Free Open Source Software платформа e-Learning Moodle, усовершенствованы некоторые инструменты для удобной подготовки тестовых заданий (ТЗ) и загрузки словарей, приобретен и описан большой опыт тестирования в СДО Moodle. Также была подготовлена группа преподавателей и разработаны цифровые учебно-методические ресурсы по 12 дисциплинам магистерской программы дистанционного обучения «Беспроводные технологии» (http://moodle.usm.md). По ходу использования Moodle была добавлена новая функция для фильтрации тестовых заданий при генерации тестов со случайным выбором равных/параллельных заданий (по форме, цели, уровню сложности и т.п.), что открывает широкие возможности для формирующего тестирования.
В текущем 2012 году был разработан курс и осуществлена подготовку группы из 25 преподавателей по использованию СДО Moodle в процессе традиционного обучения (автор и преподаватель курса Т. Брагару). На начало ноября 2012 на сайте http://moodle.usm.md зарегистрировано около 50 курсов 30 авторов-преподавателей. Осуществляется дальнейшее развитие цифровых образовательных ресурсов и использование Moodle в учебном процессе.
Однако внедрение e-Learning в практике высшего и непрерывного обучения в МолдГУ и в РМ в целом идет довольно вяло. Отчасти из-за законодательного вакуума и из-за отсутствия четкой политики государства и университетов по стимулированию инновации образования. Отчасти из-за разрозненности усилий по разработке и внедрению цифровых учебных ресурсов и др. В РМ пока нет официального партнера Moodle, как нет единого центра по опыту и перспективам применения e-learning для высшего и непрерывного образования, в том числе по Moodle.
Надо ли или нельзя отображать правильные ответы на тестовые задания? В процессе использования СДО Moodle для самоподготовки и самоконтроля знаний, а также рубежного и финального контроля выяснилось, что при недостаточном количестве ТЗ, студенты довольно быстро собирают базу данных правильных ответов, теряя при этом мотивацию к дальнейшему совершенствования знаний по данной теме/предмету. Также был замечен несанкционированный доступ к тестам и наборов ТЗ вследствие вскрытия паролей.
На наш взгляд, желательно ограничить обратную связь тестирования, указанием неправильно решенных ТЗ и ссылками на материал для повторения. Указание правильных/неправильных ответов никогда не оправдано, за исключением открытого, неформального ДО и при очень большом количестве параллельных ТЗ. Это позволит преподавателю и респонденту объективно понять, владеет ли последний данным материалом или нет, и исключает возможность получения искаженных результатов вследствие использования шпаргалок с заранее подготовленными ответами, так как новый сеанс тестирования будет состоять из нового набора ТЗ.
Однако разработка большого количества ТЗ не всегда возможно и целесообразно. В таких случаях, для обеспечения безопасности открытия ТЗ, хорошими, проверенными практическими мерами являются:
Ограничение прав доступа некоторых ролей, таких как администратор, создатель курса, преподаватель только с определенных IP и/или MAC-адресов им подконтрольных, например, с личных ноутбуков. Если даже кто-то узнает пароль, получить доступ к коллекциям ТЗ не сможет.
Систематическое обновление паролей пользователей с расширенными правами. При этом пароли должен быть достаточно сильными. Также желательно не давать возможности автоматического восстановления паролей для пользователей с расширенными правами, т.к. их логины и почты, по сути, являются публичными.
Ограничение доступа для студентов по времени, паролю и только с определенных IP-адресов тестовых классов во время рубежных и финальных тестов происходящих под наблюдением, отображение теста в защищенном от копирования окне, только по одному ТЗ, запрет feedback-a кроме количества набранных пунктов и предполагаемой оценки и др.
Для избегания использования багов, нужно систематически устанавливать последние обновления версии Moodle.
Конечно, лучшего способа обеспечения безопасности ТЗ и тестов – это отказаться от нее. В идеале надо делать ТЗ и тестирование полностью открытыми, публичными, или как говорит И.А Морев, надо делать его мягким. Технология мягкого тестирования хотя и известна довольно давно, накладывает сильные ограничения на форму и количество ТЗ (фасетные, моделируемые, практически любого требуемого объема коллекции ТЗ), требует много времени для решения ТЗ, подготовки и импорта в Moodle и др. Хотя определенные наработки в этой области у нас уже имеются и работы в этом направлении ведутся.
Вопросы для самоконтроля:
Автор инициативы «открытых архивов»?
Как Вы понимаете движение Open Access?
Сколько направлений движения Open Access сформировалось?
Самый известный и наиболее объемный архив публикаций сторонников движения Open Access?
Когда был создан самый известный и наиболее объемный архив публикаций сторонников движения Open Access?
Что содержит самый известный и наиболее объемный архив публикаций сторонников движения Open Access?
Где был создан самый известный и наиболее объемный архив публикаций сторонников движения Open Access?
Сколько в настоящее время существует авторитетных рецензируемых научных журналов, работающих на принципах открытого доступа?
ACID (Atomicity-Атомарность, Consistency -Согласованность, Isolation -Изолированность, Durability -Надежность) - описывает требования к транзакционной системе (например, к СУБД), обеспечивающие наиболее надёжную и предсказуемую её работу.
ALE (Application Link Enabling) - концепция распределенных приложений
BASE - Basic Analysis and Security Engine
CEN (the European Committee for Standardisation) - Европейский комитет по стандартизации
CSCL (Computer-Supported Collaborative Learning) – компьютерная поддержка обучения
DOAJ - the Directory of Open Access Journals – каталог журналов открытого доступа
e-learning - электронное или дистанционное обучение
Eifl (Electronic Information for Libraries) - фонд по подписке на наиболее выгодных условиях для участников межгосударственных консорциумов, а также поддержке возникающих в государствах-участниках национальных консорциумов библиотек
ERP - Enterprise Resource Planning
ISI - Institute for Scientific Information
IS4OA - Infrastructure Services for Open Access - инфраструктура услуг для открытого доступа
JCR - Journal Citation Reports - указатель цитируемости журналов определяет информационную значимость научных журналов
LAMS (Learing Activity Manegement System) - система дистанционного обучения
Life long lеarning - непрерывное образование
МВА - Master of Business Administration
MRP - Material Requirement Planning -планирование потребности в материалах
OAI-PMH (Open Archives Initiative – Protocol for Metadata Harvesting) - протокол сбора метаданных из разных архивов
OLAP(online analytical processing) - технологии оперативного анализа данных
OSI - Open Society Institute
SIF - Schools Interoperability Framework - спецификация школьной интероперабельной среды
SIFA - The Schools Interoperability Framework Association - некоммерческая организация, объединяющая около 330 организаций, действующих на рынке начального и среднего 12-летнего образования
SCI - Science Citation Index
SPARC (the Scholarly Publishing and Academic Resources Coalition) - коалиция ресурсов научных и академических публикаций
WORM - Write Once Read Many
WOS - Web of Sciences
WWW - всемирная паутина
АНБ - Агентство национальной безопасности
Андрагогика - наука об обучении взрослых, обосновывающая деятельность обучающихся и обучающих по организации и реализации процесса обучения
Базоданный подход - основан на использовании ключевых слов для индексации и поиска документов
БД - база данных
БИ - Будапештская инициатива «Открытый доступ»
БИС - большие интегральные схемы
ВП - виртуальные представительства
ДО - дистанционное обучение
ЕИС РАН - Единая Информационная Система Российской Академии Наук
ЕИТ - Европейское Инновационное Табло
ЕОИС - Единая Образовательная Информационная Система
ИАОУК - интеллектуальный агентно-ориентированный учебный комплекс
ИИСС - информационные источники сложной структуры
ИИТ - интеллектуальные информационные технологии
ИКТ - информационно-коммуникационные технологии
Импакт -фактор журнала - дробь, знаменатель которой равен числу статей, которые опубликовал этот журнал в течение заданного периода (обычно это период в два года), а числитель - число ссылок (сделанных за этот же период в различных источниках) на указанные выше статьи
ИН-ОРИ-Р или ИНОРИР - Интернет-ориентированные ресурсы для образовательных целей
Информационная образовательная среда - набор организационно-методических средств, совокупность технических и программных средств хранения, обработки, передачи информации, обеспечивающую оперативный доступ к педагогической информации и осуществляющую образовательные научные коммуникации, актуальные для реализации целей и задач педагогического образования и развития педагогической науки в современных условиях
ИО - информационное общество
ИОО - Институт открытого образования
ИОС - Информационная Образовательная Система
ИР - информационный ресурс
ИС - информационные системы
ИТ - информационные технологии
ИТО - информационные технологии образования
ИФЛА International Federation of Library Associations and Institutions (IFLA) - Международная федерация библиотечных ассоциаций
ЛВС - локальные вычислительные сети
ЛС - локальные сети
МБД - многомерная база данных
МИП - малые инновационные предприятия
НИОКР - научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки
НТП – научно-технический прогресс
НФПК - Национальный фонд подготовки кадров
Объединённое образовательное сообщество - все участники процесса электронного образования
ОДО - открытое и дистанционное образование
ОИР - Образовательные Информационные Ресурсы
ОТ - образовательные технологии
ПО - программное обеспечение
РИНЦ - Российский индекс научного цитирования – многофункциональная информационная система, в которой обрабатывается библиографическая информация, аннотации и пристатейные списки цитирования из российских научных журналов
СБИС - сверхбольшие интегральные схемы
СИЗ - сервер интеграции зоны
СППР - Система Поддержки Принятия Решений
СУБД - система управления баз данных
ТО - технологии образования
ТСО - технические средства обучения
Треугольник знаний - означает связь образования, интеграции образования с инновациями и исследованиями
УМК - учебно-методический комплекс
ЭИС - Экономическая информационная система
ЭК - электронный курс
ЭС - экспертные системы
ЭУИ - Электронные учебные издания
PAGE \* MERGEFORMAT1