Введение к работе
Актуальность те*1Ы. Нарастающий темп появления новых знаний вступает во все большее противоречие с традиционными формами обучения специалистов. Безнадежно устаревают традиционные дидактические схемы и модели передачи готового книжного знания по жестким учебным планам и программам. Выход из положения - переход к интенсивному использованию новых информационных технологий, реализуемых на базе современных компьютерных и телекоммуникационных средств и предусматривающих создание образовательной среды, обладающей свойством мобильности. Такого рода среда должна не только и не просто представлять упорядоченный набор информационных материалов и компьютерных программ для поддержки процессов выполнения индивидуального плана по заявленному набору учебных модулей или дисциплин. Гораздо важнее, но и труднее, предоставить возможность самостоятельного приобретения новых знаний и развития творческого потенциала личности посредством обеспечения все более осмысленного доступа к многочисленным и постоянно обновляемым информационным ресурсам, отражающим избранную специальность.
На первый взгляд, столь широкие возможности открываются с появлением Всемирной компьютерной сети Internet и корпоративных сетей Intranet со сходной архитектурой. Действительно, реализованные в мультимедийной гипертекстовой среде WWW службы поиска и доставки информационных источников по ключевым словам дают определенный эффект. Не менее значимыми представляются достижения в области создания виртуальных университетов, воплощающих такую новую форму образования, как дистанционное образование.
Однако ближайшее рассмотрение отмеченных направлений показывает их недостаточную эффективность и согласованность. Так, при осуществлении сеансов дистанционного обучения, прежде всего работает телекоммуникационный фактор, а не информационный феномен суперсети.
Отсюда возникает достаточно общая проблема управления развитием Мобильной образовательной среды (в дальнейшем, МОС) в направлении активизации познавательной деятельности обучаемых. В широком смысле, МОС может рассматриваться как некоторое ядро для информатизации ряда наиболее прогрессивных образовательных технологий (проектное, игровое, активное и др. виды обучения).
Основной технологический механизм в решении данной проблемы, который может оказать определяющее значение не только на развитие, но и на эф-
фективное функционирование МОС, - динамическая интеграция постоянно обновляемых и близких но тематической направленности информационных ресурсов Всемирной сети. На сегодняшний день, это одна из наиболее сложных и архиважных проблем развития интеллектуальных информационных систем и технологий.
Именно на решение отмеченных выше взаимосвязанных проблем ориентирована тема настоящего диссертационного исследования, что и определяет её актуальность, в плане обеспечения качественной подготовки специалиста XXI века.
Объект исследования - образовательная среда как составная часть образовательного пространства социума, обеспечивающая информационно-логическую поддержку активной образовательной деятельности обучаемого или группы обучаемых на основе эффективного применения современных компьютерных телекоммуникационных и информационных технологий.
Предмет исследования - модели, методы и технологические принципы управления развитием образовательной среды как базовой компоненты информатизации прогрессивных образовательных технологий посредством динамической интеграции сетевых информационных ресурсов, что придает образовательной среде необходимое свойство мобильности.
Цель исследования - разработка технологических принципов управления развитием мобильной образовательной среды, предусматривающей создание перспективных инструментальных средств динамической интеграции сетевых информационных ресурсов r обеспечении активной познавательной деятельности обучаемых.
Для достижения поставленной цели, в соответствии с объектом и предметом исследования, решаются следующие основные задачи. !. Выделение образовательной среды как базовой компоненты в обеспечении информатизации прогрессивных образовательных технологий.
-
Определение потенциальных возможностей сетевых телекоммуникационных средств в формировании и развитии мобильной образовательной среды (МОС).
-
Разработка открытой макромодели управления развитием МОС с использованием принципа дуального управления, схемы динамического программирования и аппарата теории открытых интеллектуальных систем.
-
Разработка технологических схем динамической интеграции сетевых информационных ресурсоз на основе понятийных представлений, формируемых участниками образовательного процесса в составе МОС.
-
Создание инструментария динамической .интеграции информационных страниц, извлекаемых из Internet, и отработка методики его применения в учебном процессе.
Методы исследования. Работа базируется на использовании: психолого-педагогических моделей технологизации образовательной деятельности; фундаментальных понятий и принципов современной теории управления; методов теории открытых интеллектуальных систем; архитектурных принципов построения компьютерных сетей: реляционной алгебры и правил структурной организации информационных систем; методов квалиметрии образовательных систем.
Научная новизна.
Впервые разработана открытая макромодель управления развитием мобильной образовательной среды, которая, в отличие от ранее известных эвристических и концептуальных моделей, предусматривает:
конструктивное воплощение принципа дуального управления за счет использования открытой интеллектуальной системы, позволяющей восстанавливать заранее неизвестное правило целенаправленно повышать его достоверность на основе проведения изучающих экспериментов об эффекгивно-сти реализации возможных образовательных форм;
раскрытие информационного фактора как основного вида выдачи управляющих воздействий по обеспечению функционирования и развития МОС, реализуемого посредством предложенной технологии актуализации информационных ресурсов на основе понятийных представлений (тезауруса) в данной предметной области, предварительно сформированных участниками образовательного процесса;
переход к ранее не применяемой апостериорной схеме формирования целевой базы данных на основе динамической интеграции структуры и содержимого локальных баз, включая слабоструктурированные данные, что более полно отвечает возросшим возможностям телекоммуникационной среды WWW Internet/Intranet в обеспечении поддержки растущего информационного поля МОС в актуальном состоянии.
Практическая ценность работы. 1. Предложены конкретные механизмы выявления скрытой закономерности об эффективности возможных управлений по развитию МОС, обеспечивающие
реализацию принципа дуального управления с применением открытой интеллектуальной технологии типа "Knowledge discovery".
-
Показана реальная возможность активизации познавательной деятельности обучаемых на основе актуализации мирового информационного ресурса, отображаемого в свернутом интегрированном виде в составе развиваемой мобильной образовательной среды.
-
Внесен определенный вклад в развитие такой новой формы дистанционного обучения, как "самостоятельное постижение тонкостей профессии" на основе расширения структуры телекоммуникационных связей и интеграции найденных информационных источников.
-
Даны рекомендации по выбору и дальнейшему усовершенствованию ряда инструментальных средств развития МОС в части направленной интеграции сетевых информационных ресурсов (гипертекстовых страниц и удаленных баз данных).
-
Разработана архитектура Web-интегратора, позволяющего осуществлять обновление и целенаправленное накопление гипертекстовых страниц в режиме многосвязного информационного поиска в среде WWW на основе древовидного тезауруса, формируемого в составе МОС.
Реализация результатов работы. Представленные в диссертации разработки выполнены в результате участия автора в работе Исследовательского центра по техническому и методическому обеспечению учебной деятельности в соответствии с планом-заказом на подготовку в 1997-1999 годы руководящих и научно-педагогических работников высших учебных заведений, участвующих в инновационных работах по созданию сетевых академических баз данных и баз знаний в образовательной деятельности, предусмотренных Федеральной программой развития образования в России ( в соответствии с Приказом Минобразования РФ от 22.10.97 № 2138). Одним из основных практических результатов является созданная автором начальная версия инструментальной программы Web-интегратора, обеспечивающего динамическое формирование предметного дерева Web-страниц по результатам многосвязного информационного поиска в Internet.
Данная разработка нашла также применение в Московском государственном институте электроники и математики (техническом университете), в Московском государственном университете природообустройства и других организациях, что подтверждено соответствующими актами о внедрении.
Апробация работы. Результаты, составляющие основное содержание работы, докладывались и обсуждались на 6-ом, 7-ом и 8-ом симпозиумах "Квали-мегрия человека и образование: методология н практика" (г. Москва, 1997г., 1998г., 1999г.), на международном семинаре "Проблемы формирования единого патентно-информационного пространства" (г. Москва, 1998г.), на Всероссийском электротехническом конгрессе с международным участием -ВЗЛК-99 "На рубеже веков: итоги и перспективы" (г. Москва. 1999г.), а также на Всероссийской школе-семинаре "Информационные технологии в управлении качеством образования и развитии образовательного пространства'' (г. Москва, 2000 г.), а также на научных семинарах и заседаниях кафедры "Управление качеством высшего образования" Исследовательского центра.
Публикации. По теме диссертации опубликовано б работ и одна работа находится в печати.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (всего 168 наименований) и приложений, включающих описание разработанной компьютерной программы и инструкцию по ее применению.
Основной текст работы изложен на 133 стр. и включает 25 рисунков и 5 таблиц.