Дистанционные технологии в образовании

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Дистанционные технологии в образовании

Дистанционные технологии в образовании

Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики

(технический университет)

Конспект лекций

по дисциплине

Дистанционные технологии в образовании

Москва 2005

1. Образование как вид коммуникации

Эта глава рассматривает образование с точки зрения характерных для него основных коммуникационных функций. Затем мы проследим, каким образом в аудитории осуществляются эти функции и как информационные технологии могут быть здесь использованы для улучшения работы.

Образование -- широкий термин, включающий в себя передачу знаний, навыков и воспитание детей. Под образованием также подразумевается обучение без участия преподавателя, с помощью заочного преподавания или самоучителя. Несмотря на все вышесказанное, главным местом, где происходит обучение, является класс.

Коммуникация в классе -- развивающаяся область исследований, включающая в себя межличностные, личностные, групповые и культурные способы общения в классных помещениях. Она изучает как вербальные, так и невербальные виды коммуникаций в классе. Уделяется также внимание таким трудностям коммуникации между учащимися, как коммуникативное понимание, отсутствие навыков восприятия на слух и проблемы самовыражения.

Можно ли, используя весь потенциал информационных технологий, создать коммуникационную систему обучения более эффективную, чем класс? Если мы будем рассматривать классное помещение как средство общения и попытаемся на основе информационных технологий создать механизм более совершенный, традиционные методики исследований, теории коммуникаций и воспитания будут нас ограничивать. Они описывают и объясняют уже существующее, а не возможное. Однако наиболее подходящим здесь может стать использование методов и теоретических структур, заложенных в основе самой информационной технологии. Необходимо найти способ, позволяющий объединить возможности информационных технологий с точки зрения коммуникационной и образовательной теорий. Пока же профессионалы, работающие в этих трех сферах, напоминают слепых мудрецов, пытающихся определить, как же выглядит слон, лишь касаясь его.

Поскольку индустриальное общество превращается в информационное, обыкновенные системы коммуникации становятся информационными. Если раньше коммуникация основывалась на контактах с помощью бумаги или личных встреч в определенных местах, то теперь для общения мы все чаще используем средства информационных технологий. Прежде общество зависело от транспортных систем, обеспечивавших доставку людей и документов, а в настоящее время оно все больше зависит от телекоммуникаций, передающих необходимую информацию. На заре своего развития информационные технологии использовались лишь для облегчения обычных коммуникаций. Телевидение заменило театр в жизни многих людей. Телефонный разговор избавил от необходимости куда-то ехать и встречаться с кем-то лично. Но происходящие сегодня изменения гораздо серьезнее. Это изменения в самой системе коммуникаций.

Возьмем в качестве примера банковское дело -- обычную коммуникационную систему, мало изменявшуюся на протяжении столетий. Люди ездили в банки, чтобы совершить некие операции с деньгами, существовавшими в основном в виде информации на банкнотах и чеках. Первоначально контакты осуществлялись либо в самом банке, либо по почте. Банки одними из первых начали использовать компьютеры, выполнявшие в то время лишь вспомогательные функции по накоплению и обработке информации. Сегодня компьютеры подсоединены к телекоммуникационным банковским системам, для обслуживания клиента используются банковские карточки, и все операции осуществляются непосредственно с его счета. Автоответчики заменили секретарей. Кредитные карточки имеют хождение по всему миру. Банковское дело превратилось в информационную систему. То же самое происходит на промышленных и коммерческих предприятиях, везде, где существует организованная коммуникационная система. Образование тоже является таковой, и, в свою очередь, оно должно претерпеть изменения. Этот переход неизбежен, поскольку задача образования -- готовить людей к жизни в информационном обществе.

Рис.1. Коммуникационные системы

В случае если информационная технология используется в области обычной коммуникации, прибегают к системному анализу, состоящему в осмыслении того, как коммуникация, рассматриваемая как некая система, может быть усовершенствована с применением информационной технологии. В условиях обычного, традиционного общения люди редко придают большое значение характеру контактов между собой. Для них это -- нечто обыденное, повторяющееся, ставшее привычным, и хотя вопросы, ставящиеся при системном анализе, обычно просты и очевидны (например: “Какова цель коммуникационного процесса?”), они заставляют тех, к кому обращены, вновь задуматься над природой собственных действий. Именно в этом и состоит задача данной главы -- представить образование как коммуникационную систему, чтобы затем понять, каким образом информационные технологии могут поднять его эффективность. С этой позиции мы и начнем изучение природы образования.

Это нечто врожденное или это то, что в нас воспитывают большую часть жизни? Здесь мнения изучающих образование разделились. Конечно же, и генетическая наследственность, и окружающая человека среда вносят свой вклад в процесс воспитания. Но вопрос о том, что же в действительности является основой формирования личности, становится правовой и политической проблемой нашего времени. Является ли существование насильников, антиобщественных элементов, безработных следствием генетической предрасположенности, или отсутствия родительской опеки, или характера просмотренных ими телепередач, или ошибок школьных учителей?

Даже если окажется, что генетический фактор играет решающую роль в формировании личности, конкретным способом подготовки человека к занятию своего места в обществе остается создание эффективной коммуникационной системы образования для всех, кто в ней нуждается.

Одним из сторонников теории решающего влияния среды в образовании был Л. С. Выготский, чьи работы вызвали в последние годы большой интерес. Его концепция зоны ближайшего развития (ЗБР) позволяет рассмотреть обучение как коммуникационный процесс.

Выготский определяет ЗБР так: “Дистанция между настоящим уровнем развития, обусловленным способностью самостоятельно решать задачи, и уровнем потенциального развития, определяемым способностью выполнять задания под руководством взрослых либо более опытных ровесников”. Говоря упрощенно, ЗБР -- это разница между тем, что человек способен сделать самостоятельно, и тем, что может выполнить с помощью более опытных людей. Для оказания такой помощи и существует система образования. Понятие ЗБР позволяет рассматривать образование вне рамок школы и класса. ЗБР отвечает на вопрос: “Какова задача образования?”, утверждая, что это -- оказание помощи обучающемуся, позволяющее ему выйти на такой уровень развития, которого он не в силах достичь самостоятельно.

Выготский изучал теорию образования как один из основных видов человеческой деятельности.

Концепция ЗБР подразумевает, что любая система образования включает в себя людей-учителей и людей-учеников, а также коммуникационный процесс между ними, позволяющий преподавателям помогать учащимся выполнять задания, с которыми те не могут справиться самостоятельно2. Кроме того, “выполнение заданий под руководством... либо при участии” означает наличие практики и обратной связи, а также динамическую двустороннюю интерактивную коммуникацию между учителями и учащимися. Чего не мог знать Выготский, живший в предкомпыотерную эру, -- это того, что наставником ученику вовсе не обязательно должен быть человек. Как и не мог предполагать, что развитие телекоммуникаций, как и вычислительной техники, может означать, что учитель, человек он или нет, может находиться где угодно и контактировать с учеником лишь в виртуальном смысле.

Выготский думал о развитии способностей у детей. Сегодня образование понимается скорее как процесс, длящийся на протяжении всей жизни, чем как подготовка ребенка к взрослой жизни. Концепция ЗБР соответствует такой трактовке, и большинство новых последователей Выготского пытаются найти ей более широкое применение. Еще одно направление дальнейшего развития идей Выготского, достаточно важное для новой парадигмы образования, -- понятие о процессе преподавания как о коллективной деятельности, а обучения -- как групповой. Этой темой занимался коллектив под руководством М. Коула в проекте “Пятое измерение” при Лаборатории сравнительного изучения человеческого знания в Сан-Диего. В различных юношеских центрах дети в группах постигают сложности компьютерных обучающих игр. Учащиеся представлены образами, существуют в особом мире с его собственными правилами, которые им необходимо изучить, чтобы справиться с задачами различных уровней сложности. Этот метод является развитием идеи Выготского о классе как средоточии взаимодействия “учитель--ученики”. Он опирается на “социальную нейтральность” обучения и представляет собой попытку использовать простую, основанную на компьютере виртуальную реальность для поисков новой образовательной парадигмы. Образование -- это не просто процесс взаимодействия людей в ролях учеников и учителей. Это еще и взаимодействие между знанием проблем и способами их разрешения в контексте данной культуры. Процесс “выполнения задания”, как монета,

имеет две стороны: “задание” и “знание о том, как выполнить задание”. Проблемы в области здоровья, социальных контактов, одежды, жилища, а также территориальные конфликты присутствуют у всех народов. Существование этих вопросов заставило представителей различных культур искать способы их разрешения, со временем вросшие в образовательные институты. Культура -- способ контакта общества с окружающим миром, а образование -- процесс, в ходе которого осваиваются все устоявшиеся, аккумулированные знания.

В своей теории ЗБР Выготский выделяет три фактора, обусловливающих образовательный процесс:

* некто выступает в роли обучаемого;

* некто выступает в роли учителя;

* нечто составляет задачу, которую обучаемый пытается решить с помощью учителя.

Косвенно существует и четвертый фактор -- теория -- сведения, необходимые для выполнения задания. Нам представляется, что именно взаимодействие этих четырех факторов -- ученика, учителя, теории и задания в конкретном контексте -- составляет основной коммуникационный процесс, именуемый образованием. Без наличия всех этих факторов процесс обучения невозможен, но совокупность этих факторов существует лишь на определенном отрезке времени, необходимом для приобретения учеником навыков в решении конкретных задач. Когда человек “знает”, как “выполнить задание”, он больше не нуждается в “учителе” и не является больше “учеником”. Уже нет ЗБР. С этой точки зрения “теория” существует только по отношению к определенной категории “заданий”, и роль учителя существует только в отношении того, кто принимает роль ученика в рамках определенной категории заданий. Упомянутые четыре фактора могут приобретать различные формы и могут существовать на разных уровнях сложности.

Пример 1

На доске написана задача, которую пытается решить группа учеников. У них есть учебник, в котором содержатся сведения, необходимые для решения, в классе находится учитель, чтобы помочь им справиться с заданием. В этом случае все четыре фактора имеют конкретное воплощение. Конечно, если в учебнике не содержится необходимой информации учитель не подготовлен для преподавания предмета, а ученик не хочет научиться решать ту задачу, что написана на доске, -- факторы взаимодействовать между собой не будут и, следовательно, процесс образования не пойдет.

Задание не обязательно должно быть написано на доске. Оно должно быть сформулировано в мозгу учителя. Учитель может изложить его ученикам и в устной форме. И в этом виде его также зафиксирует мозг учеников. Сведения, необходимые для выполнения задания, содержатся в уме учителя, так же как и в учебнике. Учитель может передать их ученикам в ходе объяснения. Теперь ученикам предоставлены и задание, и теоретический материал, необходимый для его выполнения, но они не знают, как все это совместить. Учитель использует доску для решения задач. Ученики улыбаются и кивают, когда улавливают связь. Учитель приводит еще несколько аналогичных примеров, чтобы убедиться, что ученики все поняли, и ЗБР испаряется. В том, что касается этого типа задач, ученик уже не является учеником, а учитель -- учителем, потому что обучаемые уже знают, как справиться с такими задачами.

Пример 2

Группа учащихся изучает коллективную работу в телестудии по созданию видеопрограммы. Ими руководят профессиональные работники студии, в данном случае выступающие как коллектив преподавателей. Каждый обучающийся выполняет в студии определенную роль -- ведущего, оператора, выпускающего, технического директора и др. Они выступают в качестве коллектива, снимающего короткий видеосериал.

Кроме того, что каждый из обучающихся по очереди должен получить различные навыки, такие, как выступление перед камерой или управление ею, они должны научиться работать в “команде”, т. е. научиться решать групповые задачи. Коллектив преподавателей кроме оказания помощи каждому из студентов также учит их взаимодействовать друг с другом, добиваться согласованных действий. Задача состоит в том, чтобы научиться эффективно, использовать пространство и оборудование студии для записи видеопрограммы. Необходимая информация об этом содержится в учебнике, который студенты изучали перед практическим занятием, обладает ею и коллектив студии. Хотя обучающиеся знают, с чего начать, задача для них очень непроста. В качестве группы они представляют собой ЗБР и нуждаются в помощи профессионалов. В ходе выполнения практикантами различных заданий происходят изменения. К моменту, когда каждый из них исполнит все предложенные ему роли, помощь преподавателей им больше не требуется. Что-то подобное обучению езде на велосипеде произошло на уровне коллектива. Хотя еще есть чему поучиться, основные навыки по координации различных действий приобретены. Обучающиеся знают, как произвести запись видеопрограммы в студии.

Пример 3

В 1964 г. Эфиопия решила перейти от левостороннего движения к правостороннему. Направление дорожного движения -- проблема, касающаяся каждого в стране. Как пешеходы, так и водители должны соблюдать правила. Обычно люди обучаются правилам дорожного движения индивидуально, но в этом случае вся страна должна переобучиться за сутки. Ведь такие изменения нельзя вводить поэтапно. Задача состояла в том, чтобы научиться ездить по противоположной стороне дороги и приспособиться к новому направлению дорожного движения. Обучалось все население страны, большинство которого было неграмотным. В роли учителей выступили группа иностранных советников и эфиопы из Королевского дорожного управления правительства Хайле Селассие, детально знавшие, что необходимо сделать для решения этой задачи. За много недель до нововведения они начали проводить общенациональную кампанию с использованием радио и средств наглядной агитации. Активисты этого движения были направлены на каждый рынок, в каждую школу, в каждое многолюдное место. Таким образом, знания правительственного управления дорожного движения были переданы целой нации. Несмотря на прогнозы, предвещавшие неслыханное количество дорожных происшествий, при переходе на новые правила не произошло ни одного несчастного случая. То, что являлось задачей (население не знало правил правостороннего движения), стало знанием (население узнало их), и страна в этом смысле перестала быть учеником и не нуждалась больше в учителях. Исчезла ЗБР в масштабе целого народа.

Эти примеры призваны проиллюстрировать, что образование существует на различных уровнях. Но каким бы ни был уровень, для взаимодействия четырех факторов образования необходим коммуникационный процесс.

Существуют три важнейшие коммуникационные функции -- передача информации в пространстве, сохранение информации во времени и обработка информации в целях ее воспроизведения.

Рис. 2. Модель коммуникационной системы по Шеннону

Шеннон создал свою модель, работая в исследовательских лабораториях телефонной компании “Белл”. Прежде всего, она относилась к телекоммуникационной системе. Такая система имеет вход информации в одном месте и выход в другом. Она передает информацию настолько быстро и качественно, насколько это возможно. Во времена Шеннона телефоны зачастую работали с помехами, затруднявшими слышимость, особенно при междугородных разговорах. Шеннон придавал особое значение термину “помехи”, обозначавшему у него нечто сопутствующее передаче и ухудшающее ее качество. Хотя современные телекоммуникационные системы значительно усовершенствованы, и физические помехи сильно уменьшены, совсем они не исчезли. Шумы -- серьезная техническая проблема использования городских телефонных сетей в образовательных целях. Существуют и другие виды помех, основанных на том, что не бывает ни людей, одинаково воспринимающих одно и то же событие, ни ситуаций, повторяющихся дважды. Помехи -- термин семантический, если адресат не понимает смысла полученного сообщения, синтаксический -- если грамматика послания неверна, прагматический -- если цель послания непонятна.

Схема Шеннона описывает основной элемент в цепи передачи сообщения на расстояние -- полудуплексную диаду (рис. 3). Шеннон провел математический анализ коммуникационной функции на этом основополагающем уровне. У. Уивер, ознакомившись с оригинальной публикацией Шеннона, описывающей математическую теорию коммуникации, решил, что речь идет об общей теории коммуникации, и написал к следующей публикации соответствующее предисловие. В результате работы Шеннона были изданы, подверглись всестороннему обсуждению и частично приняты в качестве общей теории коммуникации. Это и привело к ограничениям в изучении явлений коммуникаций. То, что было ключом к комнате в доме, ошибочно приняли за ключ ко всему зданию. Исследователи коммуникации использовали модель Шеннона для рассмотрения макроявлений на микроуровне. Пожалуй, самый устойчивый образ образовательного процесса для нас -- образ учителя, дающего объяснения ученику. Как обманчиво просто было бы перевести это представление в рамки модели Шеннона, где учитель выступает в качестве источника, ученик -- получателя информации, а трудности обучения объясняются наличием помех (рис. 2).

Рис. 3 Полудуплексная диада; одностороння связь между двумя точками, которые можно определить как источник и приемник информации

Рис. 4 Полная дуплексная диада.

Шеннон анализировал минимальную коммуникационную функцию -- передачу сообщения на расстояние. Превратите его полудуплексную диаду в полную (с двусторонней коммуникационной связью) или представьте ее как часть более сложной сети -источник сообщения одновременно является и ее получателем - и коммуникация станет сложным процессом.

Звездообразная круговая сеть с пятью точками a,b,c,d,e. Диада аb представляет собой модель Шеннона, где a - источник, b - получатель. Если рассмотреть всю систему в целом, то а может быть получателем для d, а также и источником и получателем для точки с:

Рис.5. Звездообразная круговая сеть

Представим, что сеть a,b,c,d,e -- школьная телефонная сеть. Точка с -- коммутатор, соединяющий школьную сеть с местным ответвлением городской сети. Та, в свою очередь, должна иметь подстанцию соединения с основной сетью, и основная точно так же подсоединяется к международной. Так образуются межсетевые связи. И это только при рассмотрении взаимосоединений телефонных линий, являющихся лишь одним из видов коммуникационных систем, используемых человеком. А еще есть автомобильные, железнодорожные, морские и воздушные сети транспортных сообщений, позволяющие людям преодолевать расстояние и встречаться друг с другом.

Сложность возможных межсетевых связей невообразима, и. пожалуй, для изучения коммуникации на макроуровне больше подойдет теория сложности, чем теория Шеннона, где представление об учителе и ученике как источнике и получателе знаний выглядит очень упрощенной. Преподаватели и учащиеся -- точки в сетях классных помещений, соединяющихся со школьной сетью, которая в свою очередь входит в сеть учебных заведений района, является частью областной системы образования, связанной с общенациональной системой. Каждый учитель или ученик -- это только точка в семейных, религиозных, политических и прочих сетях. Сетевая деятельность в классе имеет массу связей со сложной цепью сетей, где поток информации не обязательно строго регламентирован. Не существует двух одинаковых уроков, и процесс коммуникации в классе чрезвычайно сложно описать.

Западное образование отрицательно относится к зазубриванию. Это по-детски, как и в случае с эйдетической памятью, -- запоминать все без разбору. В современном представлении наибольшее значение для образования имеет селективная память, позволяющая выстраивать собственную схему знаний. Хотя само по себе это и не верно. Есть и коллективная память, существующая независимо от отдельной личности. В культурах, не имевших письменности, заучивание применялось для сохранения и передачи коллективной памяти племени. Искусственная память, тоже используемая в качестве коллективной, стара как сама история. В классе, до того как начнется запоминание, присутствуют учебники, тетради, видеокассеты, аудиокассеты, компакт-диски, содержащие задания и сведения, необходимые для их выполнения. Широко развивается компьютерная память. Мы наблюдаем возрастающую роль искусственной памяти как альтернативы памяти биологической. С. Роуз объясняет важность этого:

Рис.7. Типы коммуникационного хранения информации

Рис. 8 Коммуникационная обработка информации возникает, когда передаваемая информация вступает в контакт с хранимо. Результат - новая информация - может храниться и/или передаваться.

Компьютеры могут обрабатывать уже имеющуюся и производить новую информацию. Наука стремительно продвигается к разгадке тайн Вселенной благодаря информации, выдаваемой суперкомпьютерами. Способность компьютера обрабатывать данные запрограммирована в нем человеком, он, так же как циферблат и солнечные часы, является результатом человеческой изобретательности. Но не запрограммированы ли в свою очередь люди? Что такое обучение и образование, если не программирование? Образование можно рассматривать как процесс программирования людей людьми. Но так ли будет это в будущем? Дети уже сегодня используют машины для приобретения навыков счета. Но разве тогда они уже не запрограммированы машинами?

Мы попытались описать обработку коммуникационной информации на примерах работы солнечных часов или компьютеров. Это все равно, что применить схему Шеннона к описанию оперного выступления г-жи Кири Теканава. Рассмотренное выше не объясняет адекватно сложности процесса мышления человека и способности, называемой разумностью.

Обычные системы образования основываются на характерных для человека способах передачи информации, человеческой памяти и процессах обработки информации -- мыслительной деятельности в ходе обучения. Но многие, возможно, согласятся, что в будущем можно будет использовать в образовательных системах информационные технологии как вспомогательную память. И, пожалуй, не откажутся от использования несложных систем обработки информации для целей обучения, таких, например, как обучение с помощью компьютера (ОПК).

Создали ли мы уже или способны создать в ближайшем будущем искусственный разум -- вот один из самых дискутируемых академических вопросов нашего времени. С одной стороны, существует группа людей, которая, как М. Мински, доказывает, что искусственные разумы будущего будут в лучшем случае держать нас в качестве домашних любимцев. С другой стороны, есть Дж. Серл, Р. Пенроуз и Дж. Эдельман, которые утверждают, что машины никогда не будут обладать разумом. Дискуссии не хватает ясного определения предмета спора, потому что разум -- неуловимое свойство человеческого мозга, которое, как и сознание, мышление и память, не поддается определению и познается лишь на основе личного опыта. Даже если искусственный разум уже соперничает с человеческим или даже в чем-то превосходит его, он продолжает развиваться в направлении, кажущемся разумным людям.

Коммуникация включает в себя все три функции -- хранение, обработку и передачу информации. Представляется возможным увидеть последовательность коммуникационных процессов, напоминающих звенья цепи, в которой информация сохраняется, передается, обрабатывается, сохраняется и т. д. Записывая, мы соединяем мысль с бумагой, обработку с сохранением. Читая, мы соединяем свет с мыслью, передачу с обработкой. Фотографируя, мы соединяем свет с пленкой, передачу с сохранением. Демонстрируя фильм, мы соединяем пленку со светом, сохранение с передачей. Информация проходит различные звенья цепи с помощью преобразователей. Это такие приспособления, как микрофоны, фотоаппараты, телевизоры, видеоплейеры, позволяющие информации переходить от одной функции к другой. Даже ручка или свет, освещающий страницу, являются преобразователями, так же как и глаза, уши, нос, рот, руки и кожа. Назначение библиотеки -- хранение информации. Телекоммуникационная компания призвана передавать информацию. Назначение компьютеров -- обработка информации. Некоторые же коммуникационные системы могут быть предназначены для выполнения всех трех функций коммуникации. Примеры -- телевизионная станция и школа.

Рис. 9 Фрактальное измерение в коммуникации. Точки a и b при ближайшем рассмотрении сами по себе оказываются сетями различных уровней.

Концепция сети основывается на сложности процесса коммуникации в целом. Термин может использоваться как для человеческих, так и для технологических коммуникационных систем.

Схема коммуникационных сетей состоит из линий, обозначающих каналы коммуникации, и точек в местах пересечения линий. Линии между точками называются связями и являются основным сетевым элементом в диаде. Это именно та связь между двумя точками, которую описывает модель Шеннона и без которой не может быть сети. Мы использовали идею сети для объяснения передачи информации между точками. Здесь рассматривается обработка информации как нечто, происходящее в точке при взаимодействии входящей и хранимой информации. Отсюда вывод -- информация хранится в точке. Именно точки выполняют функции хранения, обработки и передачи. Нелишне напомнить и о том, что точки не обязательно статичны. Люди передают, хранят и обрабатывают информацию, находясь в движении. Переносной компьютер может использоваться как подвижная передающая, сохраняющая и обрабатывающая точка в такой сети, как Интернет.

Функционирование коммуникационной системы как сети позволяет ей обрести внутренние связи. Впрочем, ни одна коммуникационная система не существует изолированно. Все они имеют подсистемы и надсистемы. Сети могут быть как частями надсетей, так и иметь собственные подсети.

При рассмотрении коммуникации в таком аспекте ее природа напоминает фрактальные измерения. Фрактальная геометрия была разработана Б. Мандельбро как метод, описывающий такие структуры, как облака или деревья, не имеющие определенной формы. Если структура описывается на различных уровнях или этапах и в ней обнаруживаются одинаковые основные элементы, говорится, что она имеет фрактальное измерение. Фрактальная геометрия исследует алгоритмы, описывающие такие измерения. Наиболее яркий пример -- береговая линия. Она не имеет четкой формы, потому что на любом уровне представляет собой чередование земли и воды в виде мысов и бухт. Фрактальное измерение проявляется и в коммуникации, в том, что при ближайшем рассмотрении точка сама оказывается коммуникационной сетью. И наоборот, коммуникационная сеть на другом уровне оказывается точкой в другой коммуникационной сети.

Чтобы понять это, проведем мысленный эксперимент. Представьте себе, что вы -- точка в сети. В некоторый момент вы вступаете в контакт с другой такой же точкой, и потому возникает сеть -- диада. Если ввести в нее еще одного человека -- получится сеть -- триада. Теперь представьте себя частью группы друзей, N-адной социальной сети. В данном случае мы занимаемся увеличением только размера сети, но сама сеть остается на уровне, где точки -- это отдельные личности. Теперь перейдем на другой уровень и посмотрим, что же такое фрактальное измерение.

Представьте себя частью социальной сети коллектива класса. На одном уровне класс видится как помещение для людской сети, в которой каждый человек -- точка. На другом уровне класс представляет собой точку в сети, состоящую из точек-классов, составляющих школу. Любое большое здание также может рассматриваться как коммуникационная сеть, в которой квартиры -- это точки, а коридоры, лестницы и лифты -- это связи.

Опять изменим уровень, представив себе дорогу со стоящими вдоль нее зданиями. Теперь здания -- точки в уличной сети. Структура, состоящая из одной связи, с расположенными вдоль нее точками, называется автобусной сетью. Этот пример является иллюстрацией того, как дома, стоящие вдоль дороги, могут быть связаны при помощи транспорта, а также почты и телекоммуникации. Поднимемся теперь на такую высоту, откуда мы сможем увидеть внизу линии и пересечения дорог в городах и поселках, ставших теперь точками. Ночью, с высоты полета самолета, иногда можно увидеть цепочки огоньков, обозначающие города и дороги, это напоминает светящуюся схему сети. Поднимемся еще выше, на орбиту спутника, и целые города покажутся точками. На этих уровнях карты помогают рассмотреть сети, формируемые транспортными путями. Исследовательский проект японских ученых, известный под названием “Три-Т” (туризм, транспорт и телекоммуникации), занимается развитием сетей, пересекающих Тихий океан, которые обеспечили бы свободное передвижение людей, товаров и информации. В проекте придается огромное значение развитию гигантских узлов-точек, в которых пересекаются различные виды сетей. Такие города, как Сингапур, Шанхай, Гонконг и Токио/Иокогама, рассматриваются как связующие узлы морских, воздушных и телепортов, где пересекаются различные виды коммуникационных каналов, образуя суперкоммуникационные центры, называемые узлами “Три-Т”.

Обратим процесс вспять. От обзора полушария опустимся на уровень вашей страны с ее коммуникационными сетями, где каждая точка -- это город. Опуститесь на уровень коммуникационной сети вашего города и остановитесь здесь.

Сначала вам покажется, что окружение, в котором вы существуете, -- точка, но, всмотревшись, вы обнаружите, что это сеть. Вам представляется, что ваш дом -- точка, но войдите внутрь -- и он окажется сетью квартир, а в каждой квартире -- сеть людей. Не останавливайтесь, представьте, что вы можете проникнуть в мозг одного из соседей, являющегося точкой социальной сети, и вы увидите миллиарды синаптических связей между нейронами, которые делают мозг сетью с количеством точек от десятков до сотен биллионов.

Изучение коммуникации косвенно предполагает существование коммуникационных сетей на различных уровнях. Персональные, межличностные, групповые, организационные, массовые и глобальные коммуникации рассматриваются как социальные уровни, внутри которых происходит человеческое общение.

Природа коммуникации различна на каждом уровне, и людям нужно переходить от уровня к уровню, чтобы удовлетворить свои коммуникационные потребности.

Образовательные системы являются коммуникационными, в то же время это сети, способные существовать на различных фрактальных уровнях.

Сети обладают функциями передачи, хранения и обработки информации, они связывают ученика, учителя, задания и теорию, являющихся как бы точками, обеспечивая таким образом процесс обучения.

Необходим детальный анализ этого положения, чтобы решить, насколько такой взгляд применим к классному образованию и может ли он служить основой для разработки сети виртуального класса в будущем.

Любое обучение стимулируется средой. Конечно, иногда люди учатся без непосредственного влияния извне. Всем знакомы внутренние размышления, приводящие к инстинктивному знанию. Однако такой тип мышления зависит прежде всего, от полученных ранее стимулов. Само по себе понятие обучения предполагает наличие неких не знакомых учащемуся знаний или навыков, которым ему необходимо обучиться.

Пять наших чувств можно воспринимать, как пять канатов, каждый из которых имеет свой диапазон. По ним информация в форме энергии достигает центральной нервной системы человека. Именно через эти каналы осуществляется обучение. Фома Аквинский говорил: “Человеческое знание начинается с чувств”. Образование -- это нечто, что передается людям через их чувства.

Непосредственным стимулом является энергия, физически раздражающая рецепторы организма. Существуют также периферийные стимулы, не связанные с телом. Тот, кто кричит, создает периферийный стимул, в то время как воздействие звуковой волны на рецепторы уха вызывает стимул непосредственный. Человек воспринимает окружающий мир исключительно при помощи непосредственных стимулов. Именно на этом основании возможно создание виртуальной реальности. Можно обмануть ощущения, выдав искусственный мир за реальный.

Из пяти человеческих чувств, необходимых для обучения, самыми важными для образования являются зрение и слух, так как большинство занятий в классе проводится в письменной или устной форме. Но для того, чтобы охватить весь спектр задач, выдвигаемых реальным миром, необходима информация, поступающая ото всех органов чувств. Нет ничего удивительного в том, что на практических занятиях, направленных на приобретение конкретных навыков, особое внимание уделяется осязанию, вкусу и обонянию, особенно в таких областях, как виноделие, кулинария и спорт. Сторонники использования мультимедийных систем в образовании, как и их предшественники -- энтузиасты аудиовизуального обучения 60-х гг., утверждают, что образование должно стать менее абстрактным и использовать как можно шире образ и звук, которые реально отражают мир. Н. Постман, напротив, уверен, что снижение грамотности, наблюдаемое в США, предвещает эпоху нового варварства. Не обучаясь чтению, люди теряют способность абстрактно мыслить и вместо этого воспринимают мир более непосредственно, как животные. Это крайние точки зрения. Иногда картина заменяет тысячи слов, в других случаях слово стоит миллиона фильмов. И еще: во время обучения мы должны осязать, обонять и чувствовать вкус. Обучение может привлекать все чувства ученика, и система передачи знаний должна способствовать этому. Классное помещение удовлетворяет этому требованию.

Чтобы зафиксировать в сознании обучающий образ, мы должны видеть его четко. То же касается и слышимости при прослушивании музыки, вкуса при приготовлении пищи, осязания при касании поверхности и обоняния при определении аромата. Такое обучение нуждается в достоверной информации. Это означает, что передача большого объема информации должна осуществляться в режиме реального времени, а для этого необходим широчайший спектр средств воспроизведения. Предположим, что широта спектра измеряется количеством информации, которая может быть передана в заданное время по какому-либо каналу. В мире телекоммуникаций любые усовершенствования стоят денег. Комизм ситуации заключается в том, что классное помещение как раз и является такой средой с широким спектром возможностей, и оно может быть использовано для передачи такого количества информации, которое только способны воспринять чувства, а мы используем его в основном для вербальных форм, которым широкий спектр ни к чему.

Многоканальное обучение подразумевает использование более чем одного чувства одновременно, и обычно им является преподавание с помощью зрения и слуха. Существует расхожее мнение, что рост количества стимулов для различных чувств увеличивает эффективность обучения. Доказательств этому нет. Гораздо более вероятно, что количество воспринимаемой нами информации ограничено. Очевидно, что сосредоточение на каком-либо одном чувственном восприятии идет в ущерб другим чувствам. При обучении необходимо переключение с одних ощущений на другие, настройка их спектра.

Нет никаких существенных различий в том, передается ли информация с целью обучения или с какой-либо другой целью. Тем не менее, взаимодействие ученика с учителем имеет определенные особенности. Обучение и практика призваны постоянно изменять способности ученика в обработке информации и проверять наличие таких изменений. Посмотрите, как серьезны липа ведущих телепрограмм новостей, сколько времени и усилий было затрачено на подготовку выпуска последних известий, однако никого из них не волнует, вспомнят ли о рассказанном ими на следующий день и возымеют ли их слова какое-то действие. Отличие обучающего процесса от информации, которая оповещает, развлекает, повелевает или убеждает, в том, что учитель должен убедиться (и это едва ли не основная его цель), что хотя бы часть из заучиваемого материала запомнилась. Обучающемуся необходимо запомнить материал таким образом, чтобы приобрести способность делать то, чего он не умел до начала обучения, причем применить свои навыки он должен наиболее эффективно, особенно если готовится стать летчиком или врачом. Для этого необходим процесс проверки качества знаний учащегося и его способности использовать их при решении определенной категории задач, а это, в свою очередь, означает, что образовательный процесс должен предусматривать наличие практики. Обучающемуся необходима обратная связь, чтобы убедиться, что он приобрел навыки выполнения заданий в ходе обучения. Ему также может потребоваться помощь по корректировке или совершенствованию полученных навыков, ведущая к постепенному их закреплению. Все это требует двусторонней мультимедийной связи учителя с учеником, с помощью которой оба могут инициировать коммуникацию и укреплять взаимную обратную связь.

Простейшая сеть обучения в виде полной дуплексной диады -- учитель и один ученик, причем первый должен в совершенстве владеть предметом. Ситуация, когда учитель является источником знаний, традиционна. Примером здесь может служить музыкант и его одаренный ученик.

Этот факт может приниматься во внимание, когда учитель является источником уникальных знаний. В большинстве же областей образования знание существует независимо от преподавателя. Оно наличествует отдельно, в виде какой-либо сохраняющей системы, такой, как книга, например. Для чтения текста с определенной скоростью не нужен широкий спектр средств восприятия. Но иногда знания сохраняются с помощью приспособлений, нуждающихся в сложном техническом оснащении, например в 35-миллиметровых микропленках. Вскоре у нас появятся библиотеки, оснащенные высококачественным видеооборудованием, программным обеспечением для создания виртуальной реальности.

Проблемы, составляющие суть образовательного процесса (те, которые индивидуум не в состоянии решить самостоятельно), могут существовать в качестве явлений реального мира, которые можно потрогать, понюхать и попробовать на вкус, так же как увидеть и услышать. Поэтому как таковые они также существуют независимо ни от учителя, ни от ученика, ни от суммы знаний о том, как с ними поступать. Людям свойственно болеть, получать травмы и умирать, и это область проблем медицины. Здесь предметом изучения является больной, которого врач обязан излечить, обладая соответствующими медицинскими знаниями. Врачи обучаются в школах-больницах, где пациентами являются реальные люди. Другой пример: поведение кораблей в море -- область, которой занимается наука о навигации. Моряки изучают свое судно в море. Таким образом, фундаментом образования является практическое применение знаний. Если поставленная задача нереальна, она может оказаться неразрешимой, бесполезной и даже опасной. В этом случае велика вероятность того, что ученики, столкнувшись с реально существующими проблемами, не смогут применить к ним полученные навыки. Системы передачи информации в образовании должны увязывать задание и теорию с преподаванием и обучением, это очевидно. В лучшем из миров диапазон этих связей постоянно расширится и скоро станет возможным предоставление информации всем пяти чувствам.

Итак, мы пришли к заключению, что потребности передачи информации в коммуникационных системах, используемых в образовании, выходят за рамки возможностей современных средств телекоммуникации, но вполне могут быть удовлетворены в классе.

Чтобы охватить весь спектр обучения, образованию необходима система передачи, которая должна быть полностью дуплексной (двусторонней), синхронно-асинхронной, обладающей широким диапазоном воспроизведения и преобразователями, позволяющими доставлять высокоточную информацию всем органам чувств. Такая сеть должна объединять преподавание, обучение, необходимую сумму знаний и правила постановки задания. Она также должна обладать способностью регулирования диапазона воспроизведения и изменения модальности.

Любая форма обучения зависит от способности хранить сумму накопленных знаний так, чтобы иметь к ним доступ в случае необходимости. Любая форма преподавания также должна обладать определенным запасом знаний по изучаемым проблемам и располагать методами их решения. В случае, когда процесс обучения происходит в классе, знания и способы выполнения заданий содержатся в учебниках. Все большее и большее количество информации сохраняется в доступных для ЭВМ форматах, таких, как CD-ROM, или в пригодных для использования в телекоммуникациях базах данных. Наблюдается тенденция развития банков тестирования и ситуативного обучения, иначе говоря, сохранение в различных формах практических задач. Образование все больше становится симбиозом биологической и искусственной памяти. Вместо приобретения всего массива знаний, необходимых для выполнения задания, учащиеся знакомятся с основными принципами и понятиями, так как они легко могут получить доступ к более детальным знаниям, хранящимся в искусственной памяти различных систем.

В образовательных системах существуют отработанный иерархический процесс, в рамках которого изученное, прежде чем оно войдет в сумму знаний, необходимых для образования, подвергается критике. Университеты совмещают исследовательские и образовательные функции, работающие там ученые пишут книги и статьи о сделанных ими открытиях и выносят их на обсуждение своих коллег. Затем эти сведения передаются студентам, которые становятся впоследствии практическими работниками в данной области, а иногда и преподавателями. Так капля по капле новые знания и информация просачиваются в систему образования. С этим совмещается процесс их совершенствования и присоединение к массиву бесспорных знаний.

Сегодня большинство сведений хранится в виде письменного текста. Еще со времен великой Александрийской библиотеки массив знаний, содержащихся в книгохранилищах, считался основным исходным материалом для процесса образования. Это не означает, что все тексты представляют собой чистое знание. Книги, на которые ссылаются в качестве источника, цитируют другие книги. Существует текстуальная сеть, в которой письменные источники, входящие в иерархию знания, связаны между собой цитатами и ссылками друг на друга и представляют собой взаимосвязанную компактную сеть, называемую бесспорными знаниями.

Новое знание может быть присоединено к пантеону апробированного в том случае, если оно будет иметь связи с традиционными идеями и догматами, существующими в той же области. Другими словами, если оно удовлетворяет нормальной или общепринятой парадигме по Куну. А что происходит со знаниями, не вписывающимися в эту схему? Нет ли опасности, что разветвленная самоусиливающаяся система заморозит знание?

Практика больше, чем образование, способствует изменению среды обучения. Результаты практических занятий имеют особый характер, видимы и измеримы. Становится все более очевидным, что скорость обучения работников новым навыкам необходимо всемерно повышать. Люди становятся безработными, потому что у них нет навыков, необходимых в данный момент на рынке труда, и выражают всевозрастающую готовность платить за их приобретение. Обучение, сопровождаемое приобретением дефицитных навыков, становится дорогостоящим. Появился целый класс высококвалифицированных специалистов в области последних достижений информационных технологий. Эти люди останавливаются в самых роскошных отелях и заламывают богачам неслыханные цены за обучение. Однако недостатком слишком быстрого внедрения нового знания является опасность появления знания непроверенного.

Подвести итог всему сказанному выше можно следующим образом:

Чтобы охватить весь спектр обучения, образованию необходимо симбиотическое соотношение биологической и искусственной памяти, которое предоставляет любым органам чувств доступ к информации о знаниях, необходимых в процессе обучения. Новое знание и новые типы задач должны вводиться в образовательную среду быстро, но только те, достоверность и надежность которых в достаточной степени гарантированы.

Основой процесса образования является приобретение учащимися способности решать определенный круг задач. Это происходит, когда все четыре фактора -- ученик, учитель, теория и задания -- взаимодействуют. В результате ученики становятся способны выполнить задание, с которым до этого не справились бы.

Для осуществления процесса обучения необходимо наличие коммуникационной сети, где действующими точками являются преподаватели и учащиеся, выступающие также источниками знаний и заданий. Это основные функции. Уберите учащихся -- и у системы не будет цели. Уберите функцию обучения -- и не возникнет ЗБР, не будет уверенности, что навыки действительно получены, неоткуда будет ждать помощи в трудных ситуациях. Без наличия заданий ученикам нечего будет решать и не на чем практиковаться. Без суммы теоретических сведений, соответствующих данному классу заданий, единственным путем их решения будет интуитивное приобретение знания.

В ходе осуществления функции обработки информации в коммуникационных сетях возникает фрактальное измерение. Если анализ образовательных систем в качестве коммуникационных адекватен, можно обнаружить, что точки обработки информации в образовательных сетях сами являются системами. Это мы рассмотрим в следующей главе.

Система обработки в образовательном процессе должна обеспечивать взаимодействие теории, задания, источника и получателя знаний. Эти элементы входят в точки сетей, имеющих, видимо, фрактальное измерение. Точки в сети, где осуществляется образовательный процесс, сами могут быть сетями на другом уровне. Взаимодействие информации носит динамический характер. Способность менять уровни фрактального измерения может быть очень важной.

Данным шаблоном пользовались при построении ранних схем ОПК, за которыми последовало множество более совершенных программ, находящихся в настоящий момент в стадии разработки. Система хорошо работает на уровне приобретения базовых навыков. Но там, где цель обучения отличается определенной степенью сложности, успех утрачивает свою очевидность. Линейные последовательности, представляющие собой благоприятную почву для программирования, не позволяют свободно синтезировать то, что необходимо преподать. Учащиеся с трудом продвигаются выше уровня пары, а это при известном усложнении предмета уже является препятствием. Переключение на различные фрактальные уровни помогает обучаемым посмотреть на взаимосвязь между проблемой и знанием под множественными углами зрения и представить ее в более многогранном выражении.

Аналогично использованию телевидения в системе образования применение компьютеров в преподавании становится вес более совершенным с технологической точки зрения. Компьютеры могут использоваться при организации обучения через исследование. Такой способ в первую очередь ставит проблему, а затем позволяет обучаемому поработать с базой данных, найти необходимые знания и только после этого решить задачу.

Вариантом данного подхода может стать представление обучаемому проблемы, для решения которой ему придется прибегнуть к использованию компьютерных функций. Игровые методы позволяют учащимся работать с компьютером в составе группы и соревноваться друг с другом на этом уровне либо на уровне отдельных учеников. Такой метод получил распространение в подготовке военных и менеджеров, так как он открывает возможности компьютерного моделирования. Модели выполняют роль ситуаций реальной жизни и позволяют обучаемому манипулировать различными вариантами решении. Обучаемый может попытаться справиться с проблемами, возникающими в моделируемой среде, посредством использования знаний, доступ к которым открывают компьютерные программы. Именно с применения компьютерной технологии для решения задач моделирования и берет свое начало технология виртуальной реальности.

К упомянутому первому этапу также относится управляемое компьютером обучение (УКО). Это не что иное, как версия ОПК на макроуровне. Существуют три базы данных. Одна содержит информацию об учащихся, другая -- задания и контрольные работы (проблемы), а третья заключает в себе методы и источники информации, необходимые для решения задачи (знание). Компьютер аналогично учителю-консультанту взаимодействует с обучаемыми на основе выдачи рекомендаций по общим направлениям их работы на оси “проблема-знание”.

Знание и проблема взаимодействуют друг с другом в соответствии с иерархией преподавания, определяющей последовательность процесса обучения. По аналогии с ОПК обучаемый усваивает определенный объем знаний, на этот раз ему, возможно, поручено прочитать какой-либо текст или выполнить другие традиционные обучающие действия при участии преподавателя. Потом ученику дается задание или проверочная работа с тем, чтобы определить, способен ли он решить проблему, с которой соотносится подлежащее усвоению знание. Если ученик справляется с полученной работой, то это означает отсутствие ЗБР, и после этого он может переходить к изучению следующей единицы знания. Если же ЗБР имеется в наличии, учащемуся будет предписано выполнение альтернативной программы изучения данной темы. Результаты выполнения задания и контрольной работы (как положительные, так и отрицательные) заносятся в личный файл обучаемого. Таким образом, осуществляется контроль за усвоением темы в установленной последовательности процесса обучения. Это дает возможность составить индивидуальную характеристику обучаемого, в соответствии с которой ему будут выдаваться рекомендации по интенсивности изучения материала. То же самое относится и к консалтинговым программам в таких областях, например, как планирование перспектив служебного роста.

Как и ОПК, УКО может принимать различные формы, не сам собой напрашивается вопрос: “Почему бы не объединить две системы, чтобы обучаемому стали доступны оба фрактальных уровня?”. Такой подход имеет место, особенно в системе подготовки военных. Но в школе применение компьютеров “первой волны” для нужд образования напоминает применение компьютеров в банках. Автоматический кассир обслуживает отдельные банковские операции. Это работа на уровне ОПК. Компьютеры также используются для конфиденциального учета счетов клиентов и отслеживания денежных потоков, входящих и выходящих из банковской системы. Это уже уровень УКО. Между этими уровнями находятся люди, которые работают с человеческим материалом банковской системы и помогают устанавливать взаимосвязь между общим состоянием счетов отдельных вкладчиков и их индивидуальными потребностями. Они действуют так же, как учителя в системе образования.

Но структура банковского дела совершенствуется. В настоящее время изучается возможность применения искусственного интеллекта для выполнения некоторых расчетных операций. Так же и образование неуклонно движется в сторону “второй волны” Бл. Сендова. Он характеризует этот этап как время “массового присутствия компьютеров в общественной среде”. В недалеком будущем компьютер для обучаемого станет таким же предметом оргтехники, каким в прошлом были ручка, чернила, бумага и учебник. Сендов утверждает, что “в настоящее время основная проблема состоит не в том, как внедрить компьютеры в систему образования, а как выстроить систему образования с учетом присутствия в ней компьютеров”.

Технология почтовой службы претерпевала постепенные изменения, телевизионная технология развивалась скачками, развитие компьютерной технологии отличается высокими темпами и динамизмом. Формы и функции не остаются в состоянии покоя, необходимом для приспособления к ним системы образования. Когда учащиеся в будущем начнут работать на собственном компьютерном оборудовании, это могут быть уже не те компьютеры, интерфейс с которыми был основан на чтении и наборе. Новое поколение ПК совмещает звук и изображение с текстами и графикой, может работать с мультимедийными базами данных на компакт-дисках и подсоединяться к системам телекоммуникации. Недалек тот час, когда мы сможем разговаривать с компьютером.

Как показал пример телевидения, разнообразие средств само по себе не улучшает результат усвоения. Возможно, наиболее важным направлением является разработка проблем искусственного интеллекта для создания экспертных систем, используемых в образовательных целях, а также для интеллектуального обучения с применением компьютеров.

Компьютеры могут взять на себя функции обучения по переписке и образовательного телевидения. Основанием для этого может также послужить их способность интегрироваться в ту среду, которую сейчас называют кибернетическим пространством.