ДИДАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

О.В. Зимина

Московский энергетический институт

В статье анализируются причины и следствия системного кризиса в высшем образовании, трансформация связей теории, методики, технологии и практики обучения, а также педагогические проблемы модернизации учебного процесса и применения в нем новых информационных технологий. На основе этого анализа формулируются положения концепции массового высшего образования в компьютеризированном обществе и предлагаются методические решения проблем формирования образовательной информационной среды и ее использования для модернизации аудиторной и самостоятельной работы студентов, в том числе, с учетом специфики нового объекта обучения.

Автор адресуется к нынешним и будущим педагогам — в первую очередь к тем, чьи питомцы реально или потенциально нуждаются в использовании компьютеров. Теоретические и методические трактовки статьи могут быть полезны также и тем, кто профессионально занимается или интересуется проблемами дидактики высшего образования, а предлагаемые подходы к формированию образовательной информационной среды — будущим авторам печатных и электронных учебных пособий.

Введение. В итоговом документе конференции нобелевских лауреатов ``На пороге XXI века: опасности и перспективы", проходившей в 1988 г. в Париже, говорится: "Научные знания — одна из форм власти, поэтому как отдельные люди, так и народы должны иметь к ним равный доступ." Этот тезис в явной или неявной форме осознан многими людьми во многих странах, о чем свидетельствует повсеместный рост числа учащихся. Параллельно с увеличением количества учащихся стремительно растет объем знаний и умений, которые им предстоит усвоить.

Таким образом, задача современной системы образования — функционировать так, чтобы быстро нарастающее число учащихся овладевало не менее быстро нарастающим объемом знаний и умений — содержит в себе противоречие, неразрешенность которого приводит к недопустимому снижению уровня подготовки специалистов. Это снижение пока не осознается обществом, но уже ощущается им в виде различного рода техногенных катастроф и социальных катаклизмов. Вместе с тем снижение уровня подготовки специалистов давно является предметом озабоченности мирового профессионального сообщества. Особое беспокойство вызывает снижение уровня естественно–научной и математической подготовки. Так, У. Мессимер, вице–президент одной из крупнейших корпораций США ``United Technologies", отмечает, что ``если учесть, что на математике и естественных дисциплинах базируется развитие технологии, то снижение знаний в области указанных наук может поставить под угрозу перспективы экономического развития страны". Главный вывод, содержащийся в Докладе Национальной комиссии США по преподаванию математики и естественных наук в XXI в., направленном Президенту США 27 сентября 2000 г. и озаглавленном ``Пока не слишком поздно", таков: ``...будущее благосостояние нашего государства и народа зависит не только от того, насколько хорошо мы обучаем наших детей в целом, но именно от того, насколько хорошо мы обучаем их математике и естественным наукам... успехи нашей молодежи в математике и естественных науках недостаточны, чтобы обеспечить ее будущее" [1].

Неудовлетворительная оценка российского высшего образования стала доминирующей среди профессионалов. Так, в 2001 г. академик О.И. Ларичев отмечал, что "качество образования стремительно ухудшается" и через 7—10 лет "уровень образования станет просто несопоставимым с зарубежным" [2]. Снижение уровня подготовки специалистов приобретает такие масштабы, которые заставляют говорить об общем кризисе системы высшего образования, суть которого заключается ``в неадекватности содержания образования, масштабов и уровня развития образовательных систем постиндустриальному направлению цивилизационного развития" [3].

Системный кризис высшего образования можно объяснить тем, что оно сложилось как образование элитарное, т.е. предназначенное для тщательно отобранных и хорошо подготовленных учащихся с выраженной мотивацией к учебе. Поэтому такое высшее образование не нуждалось в собственной теории и методике обучения, довольствуясь, в основном, частнометодическими исследованиями, в большей или меньшей степени воздействующими на педагогическую практику. Традиционные дидактические проблемы целей и содержания обучения решались в рамках государственных образовательных стандартов, учебных планов и программ, сопровождающихся обширными списками рекомендуемой литературы. Однако постепенно ситуация в мире стала меняться — мы вступили в эпоху постиндустриального развития, в новый мир высоких технологий, компьютеров и телекоммуникаций, в мир либеральных ценностей и гуманистических ориентиров, что породило потребность общества в массовом, доступном и качественном высшем образовании. Существующее высшее образование не может быть модернизировано соответственно новым потребностям общества одним лишь традиционным совершенствованием методики и практики преподавания. Требуется большее, поскольку, как справедливо отмечает американский педагог Рокман, ``кризис образования, который мы сейчас переживаем, — это не кризис профессиональной деятельности, а кризис концепции" [4].

В этой связи уместны некоторые исторические параллели. И античные мыслители, и средневековые схоласты высказывали соображения о целях, содержании и организации воспитания и обучения детей, но вплоть до Нового времени не существовало даже схематически очерченной теории воспитания и обучения. Идеи Возрождения и Гуманизма сформировали новое мироощущение, а бурное развитие торговли и промышленности, становление буржуазии и ее политические победы ознаменовали собой переход от Средневековья к Новому времени и обусловили новые общественные потребности. Благодаря изобретению в середине XV века Гутенбергом книгопечатания стало возможным реализовать потребность общества зарождающегося капитализма в массовом начальном образовании: ``У всех народов появилось такое стремление открывать школы, какого не помнит история ни одной из прежних эпох" [5]. Расширение круга учащихся обострило потребность в новых эффективных формах и методах обучения и сопровождалось появлением прогрессивных педагогических теорий и технологий, а также изданием учебников и учебно–методических пособий, т.е. формированием надлежащей образовательной среды. В начале XVII века в трактате ``О достоинстве и увеличении наук" Бэкон впервые выделяет педагогику как самостоятельную отрасль научного знания. Затем Коменский выдвигает идею всеобщего обучения и в своей ``Великой дидактике" закладывает основы теории и методики обучения детей, определяет дидактику как ``всеобщее искусство всех учить всему" и формулирует основные требования к учебнику.

В России после отмены крепостного права возникает задача обучения широких крестьянских масс. И в это же время происходит становление отечественной педагогической науки, воплощаются в жизнь педагогические концепции Ушинского, в частности его идея народной школы. Ушинский издает огромными по тем временам тиражами несколько учебников. В 1862 году публикуются педагогические статьи Л.Н. Толстого ``О народном образовании", ``Воспитание и образование", издаются его ``Азбука" и ``Книжки для детей".

Решение проблемы ликвидации неграмотности в послереволюционной России и становления системы высшего образования, воплощение идей Всеобуча, рабфаков и т.п. стимулирует развитие педагогической науки, появление плеяды педагогов–теоретиков и практиков (П.П. Блонский, Н.К. Крупская, А.С. Макаренко, С.Т. Шацкий и др.) и целого ряда учебников, сформировавших определенную образовательную среду, не претерпевшую принципиальных изменений почти до конца XX века.

Таким образом, история развития идеологии массового образования, показывает, что заметное расширение круга учащихся обостряет потребность в новых эффективных формах и методах обучения и сопровождается появлением прогрессивных педагогических теорий и технологий, а также формированием новой образовательной среды. Естественно полагать, что и в наше время разрешение сложных проблем, с которыми столкнулось высшее образование, требует разработки новых концепций образования, новой дидактики и формирования надлежащей образовательной среды, содержательными компонентами которой являются учебники и учебно–методические пособия нового типа. Этот тезис разделяется многими специалистами, хотя формулируется ими разными способами.

В современных условиях массового высшего образования, когда в одном университете обучаются десятки тысяч студентов, преподаватель должен быть не только квалифицированным математиком, физиком, филологом или иным специалистом, но и профессионально подготовленным педагогом. О целях такой подготовки пишет декан факультета педагогического образования (ФПО) МГУ проф. Н.Х. Розов: ``Главная цель ФПО МГУ — формирование высококвалифицированных специалистов в области содержания, методики и организации обучения в общеобразовательных и профессиональных средних и высших учебных заведениях" [6].

К сожалению, именно в высшем образовании углубляется разрыв между педагогической теорией и педагогической практикой. В непедагогических высших учебных заведениях нет межкафедральных или общеинститутских методико–педагогических семинаров, не ведутся систематические исследования по педагогике высшей школы, практически отсутствует система подготовки и повышения педагогической и психологической квалификации преподавателей высшей школы. В библиотеках непедагогических вузов ничтожно мало книг по педагогике и психологии, почти отсутствуют соответствующие периодические издания. По афористичному замечанию финского педагога Й.Х. Верпуртена, ``можно дать обзор теорий обучения, но невозможно обозреть всеобщее незнание их в среде преподавателей." В этом, отчасти, повинно и состояние педагогики высшей школы, которая, по мнению В.Я. Сквирского, ``...как наука все еще находится в стадии становления. За 25 лет своего существования она так и не обрела достаточно четких границ". Кроме того, дидактические исследования и рекомендации обычно не учитывают того факта, что преподаватели вуза — специалисты в своих предметных областях — несведущи в педагогической терминологии, их ``отталкивает описательный метод изложения, принятый в дидактике, нечеткость формулировок, различия в трактовке одних и тех же фактов" [7].

Компьютеризация всех сторон общественной жизни обусловила появление большого числа философско–методологических, психолого–педагогических и частнометодических исследований информатизации образования [3, 8–15]. Новые образовательные потребности общества, с одной стороны, и новые способы представления и передачи информации, с другой, делают необходимой разработку новой дидактики высшего образования. Это очень сложная задача при нынешнем состоянии педагогической науки, которое академик РАО Ю.В. Сенько охарактеризовал следующими словами: ``... в переломные периоды развития науки, на этапах изменения стиля мышления возникает настоятельная необходимость в рефлексии оснований науки, ее категориального аппарата, предмета, методов. Педагогика сегодня переживает именно этот период" [16].

1. Педагогические проблемы информатизации. Тот факт, что к настоящему времени сформировалась новая среда обитания человека, которую философы называют инфосредой (см., например, [3]), показывает, что требование изменить цели, содержание и формы современного высшего образования не может быть реализовано в полной мере до тех пор, пока не будет сформирован надлежащий сегмент инфосреды — образовательная информационная среда (или образовательная инфосреда). Эта среда образуется конспектами лекций и практических занятий, печатными и электронными учебными пособиями, монографиями, компьютерными программами и базами данных, а также ресурсами Интернета.

В новом мире особенно необходимо обеспечить преемственность обучения и профессиональной деятельности. Это означает, что та инфосреда, в которой через несколько лет предстоит работать нынешним студентам, должна формироваться в процессе обучения и быть образовательно–научной, или, шире, интеллектуальной инфосредой. Согласно [3], проблема формирования такой среды должна рассматриваться не только как стратегическая и практическая задача, но и как фундаментальная научная проблема, обусловленная как использованием новых возможностей средств информатики и информационных технологий для повышения эффективности системы образования, так и формированием нового содержания самого образовательного процесса.

Для того, чтобы образование стало адекватным столь существенно изменившемуся обществу, необходима модернизация почти всех сторон системы образования. В этой связи понятно, почему многие исследователи определяют современную эпоху как эпоху третьей революции в образовании [17].

Революция в образовании обычно характеризуется сменой образовательной среды. Тот факт, что нынешняя революция происходит в условиях компьютеризированного общества, придает ей специфическую черту. Дело в том, что согласно исследованиям психологов компьютеры воздействуют на личность человека и, следовательно, на личность учащегося, существенно изменяя его способность и желание воспринимать информацию в зависимости от ее формы. Поэтому третья революция в образовании характеризуется не только сменой образовательной среды, но и изменением объекта обучения.

Осознание принципиальной новизны стоящих перед педагогической наукой задач стимулировало появление специальных терминов для обозначения новой дидактики: например, ``компьютика" у В.П. Беспалько [8], ``педагогическая информатика" у К. Колина [3] или ``информационная дидактика" у М. Вилотиевича [9].

Большинство исследований последних лет в области информатизации образования велись по следующим направлениям:

• проблемы и противоречия в современном высшем образовании;
• психолого–педагогические проблемы компьютеризации и роль компьютера в обучении;
• информационные технологии в образовании;
• стратегия формирования образовательной инфосреды и ее использования в учебном процессе.

Большинство исследователей (Б.С. Гершунский, И.Г. Захарова, К.К. Колин, С.Н. Поздняков, И.В. Роберт и др.) отмечают противоречие между нарастанием объема и сложности информации, определяющей содержание образование, и ограниченным временем обучения и интеллектуальными возможностями обучаемых. И.Г. Захарова особо выделяет противоречия между консерватизмом системы образования и требованиями к уровню подготовки специалистов, обусловленными современным уровнем науки и технологии, а также между необходимостью следования Государственным образовательным стандартам и обеспечением дифференциации и индивидуализации обучения. (Заметим, что последнее противоречие во многом есть следствие нарушения предусмотренного порядка обновления стандартов.) С.Н. Поздняков отмечает противоречие между мотивацией обучаемых, знакомых с компьютерной средой, и традиционными содержанием и методами обучения, которые им предлагаются. В.П. Беспалько и С.Н. Поздняков исследуют противоречие между педагогическими возможностями компьютерных технологий и неэффективностью их использования в обучении.

Общие выводы, которые содержатся в упомянутых нами и многих других исследованиях, в основном, совпадают: для разрешения проблем и противоречий современного высшего образования необходимо разработать стратегию формирования новой образовательной инфосреды и новые методики ее использования в учебном процессе. Основные различия заключаются в трактовке образовательной инфосреды и, следовательно, в методике ее формирования и использования, а также — и это, может быть, самое главное — в трактовке роли компьютера в процессе обучения.

Во всех упомянутых исследованиях компьютер рассматривается как ``готовый к употреблению" участник учебного процесса, предназначенный для того чтобы помогать преподавателю, дополнять или даже замещать его. При этом нет речи о преобразовании конкретных видов деятельности участников учебного процесса, за исключением автоматизации процедуры контроля и самоконтроля. Не ставится глубокий и принципиальный вопрос: что — человеку, а что — компьютеру, ответ на который является основой стратегии организации совместных действий людей и машин, сформулированной Винером: ``Отдайте же человеку — человеческое, а вычислительной машине — машинное".

Пока попытки компьютеризации образования сводится к разработке соответствующего программного обеспечения и частных методик его применения в учебном процессе, не затрагивая фундаментальных проблем целей, содержания и объектов обучения.

Хотя исследования человеко–машинных систем и различных вариантов гибридного интеллекта ведутся более 30 лет, психолого–педагогические проблемы, связанные с соответствующей трансформацией объекта обучения, насколько известно автору, еще не формулировались. Основываясь на историческом опыте разрешения проблем массового образования и психолого–педагогических исследованиях, посвященных необходимости формирования коммуникативной системы ``человек—компьютер", мы предлагаем рассматривать компьютер одновременно как компонент образовательной инфосреды и как составную часть нового объекта обучения ``студент + компьютер". Несколько упрощая, можно охарактеризовать этот подход к обучению следующим образом: преподавание — без компьютера, учение — вместе (и одновременно) с компьютером. Таким образом, в нашем понимании новая дидактика — это дидактика обучаемого тандема. Для обучения тандема нужны и новые информационные технологии, и новая образовательная информационная среда.

Большинство исследователей трактуют новые информационные технологии исключительно как компьютерные и коммуникационные (С.Н. Поздняков, И.В. Роберт и др.). Поэтому не ставится задача разработки новых учебников и модернизации методики обучения. Таким образом усугубляется противоречивая и зачастую конфликтная ситуация в образовании, связанная с разрывом внутридисциплинарных и межпредметных связей. Например, использование математических пакетов на занятиях в дисплейном классе вступает в противоречие с традиционным содержанием и методами преподавания высшей математики, поскольку студенты не видят необходимости в изучении многих методов решения задач, так как знают, что эти задачи безошибочно решает компьютер. С другой стороны, студенты не заинтересованы в изучении математических пакетов, поскольку традиционные задачи, рассматриваемые в математических курсах, не нуждаются в компьютерной поддержке их решения. В итоге снижается мотивация к глубокому изучению как математических методов, так и математических пакетов.

Мы настаиваем на том, что использование новых информационных технологий в образовании должно быть вписано в контекст модернизации целей, содержания и методов обучения, а также содержания и способов представления учебного материала в печатных изданиях. Модернизация печатных изданий первостепенно важна, поскольку именно они являются ориентирами для государственных образовательных стандартов и программ учебных дисциплин. Кроме того, они служат средством реализации новых методик обучения.

Образовательная информационная среда обычно трактуется как среда преимущественно компьютерная (И.Г. Захарова, С.Н. Поздняков, И.В. Роберт и др.), а проблема интеграции компьютерного и традиционного сегментов образовательной среды формулируется лишь как проблема их совместного использования. Но такое использование крайне затруднено несогласованностью используемых дидактических принципов, методологии и методики, терминологии и обозначений, а также неполнотой и дублированием информации. Проблема интеграции усугубляется фрагментированностью складывающейся компьютерной инфосреды, порожденной использованием коммерческих программных продуктов, записывающих документы в закрытых (секретных) форматах. Отметим, что даже в тех случаях, когда в теоретических исследованиях авторы пишут о необходимости открытости и доступности информационной среды, в своих практических разработках (обучающих и контролирующих программах, электронных учебных пособиях и т.п.) те же авторы обычно используют коммерческие программы и секретные форматы. Источником этого противоречия является трактовка роли компьютера как ``готового" субъекта учебного процесса.

Наш подход заключается в том, что печатные и электронные компоненты образовательной инфосреды объединяются в согласованные предметные коллекции, т.е. не только используются, но и разрабатываются в неразрывной взаимосвязи и взаимовлиянии. Кроме того мы считаем, что в условиях преемственности и взаимосвязи науки и образования современная образовательная инфосреда должна формироваться в процессе обучения не только как учебная, но и как профессиональная. Этим, в частности, разрешается противоречие между качеством подготовки специалистов и потребностями науки, техники и технологии.

Наконец, положение психологов о коммуникативности системы ``человек—компьютер" [18, 19] накладывает дополнительное требование ``коммуникабельности" программной среды, используемой в образовании, и призвано обеспечить эффективное общение студента с компьютером на этапах поиска, хранения, обработки и передачи информации. Поэтому в качестве образовательной инфосреды как средства реализации методики обучения тандема ``студент + компьютер" мы рассматриваем ЕОНИС — единую образовательно–научную информационную среду, содержательными компонентами которой являются согласованные совокупности печатных и электронных пособий нового типа — предметные учебные коллекции [20, 21]. При этом конечной целью обучения становится формирование того самого гибридного интеллекта — интеллектуального симбиоза человека и компьютера, который предвидел Г. Биркгофф еще в 1969 году [22]. Для реализации такой цели преподавание должно быть обращено не только к студенту, но и к его компьютеру, а точнее — к тандему "студент + компьютер".

2. Взаимные связи теории, методики, технологии и практики обучения. Начиная с Ратке и Коменского, дидактика складывалась как наука о теории и методике обучения, призванная отвечать на вопросы, которые перед ней ставила педагогическая практика: зачем, чему, как, кого и какими средствами обучать. Анализ развития педагогических теорий, методов, технологий, средств и форм обучения показывает, как развивалась дидактика, как происходила структуризация областей дидактических исследований, как менялись их соотношение и взаимодействие между собой и с педагогической практикой [21].

С появлением массового образования все большее значение приобретали универсальные методы обучения, позволяющие ``учить всех, всему, всесторонне и с гарантией успеха" (Коменский). Разработке таких методов и созданием учебников для их реализации мы обязаны классикам педагогической науки; их трудами была создана дидактика как наука об обучении и система дидактических принципов (наглядности, доступности, постепенности и т.д.) — основных условий, определяющих педагогическую обоснованность и эффективность действий по организации и проведению учебного процесса. Эти дидактические принципы были положены в основу классических учебников, предназначенных для массового обучения.

Разделение наук, дифференциация школьных программ и развитие профессионального образования способствовали выделению частных методик — методик обучения отдельным дисциплинам. Основным средством реализации частной методики являлся классический учебник — результат ``педагогической переработки науки" в том многогранном смысле, который вкладывал в это понятие Ушинский.

Постепенно в обучении кроме учебников (вербальных средств) стали использоваться и иные средства: сначала простые визуальные (модели, карты, схемы, диаграммы и т.п.), затем более сложные визуальные, аудиальные и аудиовизуальные средства — технические средства обучения, использующие механические, электротехнические и электронные устройства. С появлением и развитием ТСО педагогическая практика стала ощущать потребность в детальном описании методов их использования в обучении. Эта потребность обусловила возникновение и развитие технологии процессов обучения сначала в рамках методики обучения, а затем и ее оформление в отдельную область исследований на стыке дидактики и информационных технологий. В последнее время все более совершенные технические характеристики компьютеров и появление разнообразных пакетов прикладных программ стимулируют изучение технологии средств обучения, а именно дидактических их возможностей. Таким образом, между педагогической практикой, дидактикой, частными методиками и технологиями обучения существуют тесные связи. Они представлены на рис. 1.

Рис.1. Взаимные связи теории, методики, технологии и практики обучения

Обратим внимание на связь технологии средств обучения с теорией обучения. Она усиливается по мере расширения дидактических возможностей средств обучения, в первую очередь, компьютера. Важно, что воздействие технологии средств обучения на общую и частные методики реализуется не непосредственно, а через теорию обучения. Поэтому оказываются неэффективными попытки реализовать компьютерные технологии обучения в частных методиках без надлежащего изменения целей и содержания обучения.

Другим существенным фактором, влияющим на теорию обучения и через нее на все блоки схемы на рис. 1, является возникновение нового объекта обучения — тандема ``студент + компьютер". При этом объектом педагогического воздействия оказывается не только студент, но и его компьютер, что требует соответствующей корректировки целей, содержания, методов и средств обучения, а также формирования новой образовательной инфосреды.

3. Модель локальной образовательной системы. Л. Больцман однажды сказал, что ``нет ничего более практичного, чем хорошая теория". Так для практического разрешения сложнейших проблем современного высшего образования необходима плодотворная концепция. Назначение концепции состоит в том, что она определяет предмет, методы, цели и задачи исследований, вбирает их результаты и стимулирует новые исследования.

Любая концепция основывается на некоторой модели, причем эффективность концепции зависит от адекватности модели объекту исследований. В качестве основы концепции массового высшего образования мы предлагаем модель, в которой учебный процесс представляется как взаимодействие преподавателей и объектов обучения — тандемов ``студент + компьютер", в основном опосредованное образовательной инфосредой, хотя и непосредственное взаимодействие также имеет место [20]. Наша модель образовательной системы, естественно, не в состоянии описать ее во всех аспектах, но вполне достаточна для описания учебного процесса в тех аспектах, понимание которых представляется необходимым для любой деятельности, направленной на улучшение высшего образования, и в особенности для подготовки учебных пособий, формирующих новую образовательную инфосреду.

Особая роль образовательной инфосреды в условиях массового обучения, проблемы ее формирования и защиты побуждают к поиску аналогов в постановке и методах решения таких проблем. При разработке подходящей модели образовательной системы целесообразно использовать подход Ж. Пиаже: ``...чем родственнее проблемы, тем более вероятно сходство в их решениях, причем одно из них подкрепляет другое" [23]. По нашему мнению, наиболее точные аналоги понятий и проблем современного высшего образования имеются в экологии. Само определение экологии как науки, занимающейся изучением ``взаимоотношений организмов между собой и со средой их обитания" [24] побуждает использовать понятийный аппарат экологии, ее закономерности и методы исследования экосистем для исследования образовательных систем. Заметим, что некоторые авторы в своих педагогических исследованиях уже употребляют понятия и термины экологии: ``экология обучения" [14], ``экологически опасные и экологически безопасные обучающие компьютерные программы" [25] и т.п.

Предлагаемая нами модель образовательной системы отличается от описываемых в экологии моделей экосистем лишь в силу специфики основного ресурса — информации. Поэтому мы называем нашу модель экоинформационной. Ее описание в экологических и кибернетических терминах раскрывает глубокие аналогии между явлениями в учебном процессе и в живой природе и выявляет важные закономерности. Так, описание экосистемы, состоящей из живых существ и среды их обитания, как открытой динамической системы с прямыми и обратными связями относится и к системе образовательной. Весьма плодотворными являются понятие экологической ниши (местоположение и весь жизненный статус организма, включая общую сумму требований к окружающей среде) и аксиома Ч. Дарвина: ``Каждый вид адаптирован к строго определенной, специфичной для него совокупности условий существования — экологической нише" [26]. В нашей модели экоинформационные ниши учащихся (потенциальная и реализованная) связаны с зонами актуального и ближайшего развития интеллекта в теории Л.С. Выготского [27], а аксиома Дарвина — с принципами индивидуализации и дифференциации обучения и обучением компьютера как партнера в обучаемом тандеме. Для решения проблем в образовании полезны положения экологии о необходимости рекультивации окружающей среды (в образовании — инфосреды) и ее мониторинга, выводимые экологами из ``принципа обманчивого благополучия". Очень перспективен в образовании ``энвайронменталистский" подход. Применительно к модернизации образования он означает, что гораздо эффективнее изменять образовательную среду, нежели с помощью нормативных и методических документов побуждать преподавателей совершенствовать учебный процесс. Оговоримся, что энвайронменталистский подход должен дополняться разъяснениями новых возможностей, которые открываются перед преподавателями и учащимися в новой образовательной среде, а также разработкой оптимальных способов поведения в этих условиях. Это означает, что формирование новой образовательной инфосреды должно сопровождаться соответствующей теорией и методикой ее использования в учебном процессе.

Ниже читатель встретится с другими, не столь очевидными примерами релевантности экоинформационной модели образовательной системы, а пока рассмотрим закономерности ее функционирования. В соответствии с требованием экологии к ``хорошей" модели необходимо очертить ее пространственные и временные границы. Мы рассматриваем функционирование локальной образовательной системы ``преподаватели–образовательная инфосреда–объекты обучения" в границах одной учебной группы или потока в течение одного семестра. Очевидно, что можно расширять эти границы и изучать, например, базовый или полный цикл обучения в границах кафедры, факультета, вуза и т.д. Экоинформационная модель позволяет сформулировать положения динамики локальной образовательной системы следующим образом:

• процесс обучения определяется избранной траекторией движения системы, т.е. начальной точкой движения (уровнем подготовки учащегося, состоянием образовательной инфосреды и программным обеспечением компьютера), конечной точкой, задаваемой системой целей (или промежуточными точками, соответствующими определенной иерархии целей), а также скоростью (темпом) обучения;
• успешность обучения зависит от качества функционирования компонентов системы, т.е. от успешности обучения учащегося, его компьютера и от адекватности развития образовательной инфосреды избранной траектории движения;
• успешность обучения зависит от эффективности взаимосвязи и взаимовлияния всех компонентов системы в процессе обучения, т.е. от качества методики обучения;
• критерием успешности обучения является соответствие динамики системы избранной траектории и скорости ее прохождения.

4. Экоинформационная концепция высшего образования. Результаты исследований компонентов локальной образовательной системы (образовательной инфосреды и объектов обучения) и положения динамики экоинформационной модели этой системы обобщаются в виде следующих условий ее успешного функционирования:

• преподаватели и учащиеся взаимодействуют преимущественно посредством образовательной инфосреды;
• образовательная инфосреда доступна для всех участников учебного процесса и открыта для реализации внешних связей;
• образовательная инфосреда в качестве компонентов содержит печатные и электронные учебные и методические пособия, а также компьютеры с программным обеспечением, отвечающим специально разработанным требованиям;
• печатные и электронные учебные и методические пособия по каждой учебной дисциплине и компьютерные программы объединяются в соответствующую предметную учебную коллекцию;
• образовательная инфосреда полна: она содержит взаимосвязанные и согласованные учебные коллекции по всем учебным дисциплинам;
• образовательная инфосреда формируется в процессе обучения, причем не только как учебная, но и как профессиональная;
• классические дидактические принципы обобщаются с учетом того, что объектом обучения является не только студент, но и его компьютер, и сводятся в дидактику обучаемого тандема ``студент + компьютер";
• методика обучения разрабатывается и реализуется в педагогической практике как методика развития и использования образовательной среды в процессе обучения тандема ``студент + компьютер";
• цели обучения определяются как по отношению к студенту, так и к программному обеспечению его компьютера, а также к умению студента использовать компьютер для выполнения учебных и учебно–исследовательских работ, причем это касается как промежуточных учебных целей по каждой дисциплине учебного цикла, так и конечных целей обучения специалиста в соответствии с кругом задач, которые ему предстоит решать в его профессиональной деятельности;
• в соответствии с разработанной иерархией целей, которые ставятся перед тандемом ``студент + компьютер" в процессе обучения, разрабатывается специальная методика контроля успешности достижения этих целей студентом, компьютером и контроля эффективности их взаимодействия.

Эти условия вписываются в экоинформационную концепцию высшего образования, содержанием которой является детальная разработка и конкретизация следующих положений:

• о новой образовательной среде, в качестве которой выступает единая образовательно–научная информационная среда (ЕОНИС);
• о новом объекте обучения — обучаемом тандеме ``студент + компьютер";
• о троякой роли компьютера как объекта изучения, как компонента ЕОНИС и как составной части обучаемого тандема;
• о содержательном наполнении ЕОНИС в виде предметных учебных коллекций, предназначенных для обучения как студента, так и его компьютера.

Наша концепция сформулирована как экоинформационная концепция высшего образования, так как рассматривает ЕОНИС, преподавателей и обучаемые тандемы как целостную локальную образовательную систему, развивающуюся и изменяющуюся в условиях их взаимосвязи и взаимовлияния. Концепция характеризует основные черты новой образовательной среды и дидактику нового объекта обучения, а также определяет требования к учебным коллекциям и программному обеспечению, как к средствам реализации этой дидактики (см. п. 7).

5. Единая образовательно–научная информационная среда. Образовательная среда является ресурсом информации и посредником между преподавателями и обучаемыми тандемами. Среда, в которой ``обитают" участники учебного процесса, должна быть удобной и привычной, обеспечивать чувство интеллектуального комфорта, чтобы в ней было легко ориентироваться, чтобы она помогала учить и учиться по завету Коменского: всему, всесторонне, без излишних трудностей и с гарантией успеха. Эти соображения корреспондируют с экологическим законом максимизации энергии и информации [28], согласно которому наилучшими шансами на самосохранение обладает система, в наибольшей степени способствующая поступлению, выработке и эффективному использованию энергии и информации.

Мы можем с достаточными основаниями сформулировать некоторые общие требования к ЕОНИС как к системе в целом, так и в отношении ее отдельных сегментов и компонентов: единство, структурированность, согласованность, полнота (без избыточности), доступность.

Единство ЕОНИС обусловлено преемственностью учебных и профессиональных программных средств, использованием только общедоступного и открытого программного обеспечения, а также документированных форматов файлов.

Структурированность ЕОНИС предполагает, что компоненты, относящиеся к одной дисциплине или ее большому разделу, объединяются в предметную учебную коллекцию, имеющую согласованную модульную структуру. Одна или несколько предметных учебных коллекций образуют содержательное наполнение локального сегмента ЕОНИС. Так, сегмент ``Физика" может объединить учебные коллекции по механике, оптике, электромагнетизму и т.п., а сегмент ``Высшая математика" — учебные коллекции по линейной алгебре, аналитической геометрии, математическому анализу, дифференциальным уравнениям и т.п. Аналогичную структуру могут иметь сегменты, отвечающие не только математическим, естественно–научным, экономическим и общетехническим, но и гуманитарным дисциплинам, причем как для высшего образования, так и для общего среднего и среднего специального образования. Совокупность предметных коллекций, относящихся к сегменту ЕОНИС, соответствующему определенному семестру (или курсу), можно назвать семестровым (курсовым) учебным набором, или ``кейсом" (по терминологии, принятой в дистанционном обучении): например, ``кейс" для студентов 1–го курса инженерных (или иных) специальностей. ``Кейсы" объединяются в некоторую совокупность, условно названную нами суперколлекцией, соответствующей базовой (или полной) подготовке специалиста.

Определенные опасения вызывает у преподавателей возможная перспектива монополизации права на разработку ``государственной" учебной коллекции авторами и авторскими коллективами вузов, наиболее приближенных к властным структурам. В этой связи заметим, что в ЕОНИС может быть несколько сегментов для одной и той же дисциплины, разработанных в разных вузах, разными преподавателями, для разных специальностей и уровней подготовки.

Согласованность компонентов ЕОНИС определяется использованием общих дидактических принципов, терминологии, системы обозначений и программной основы, а также наличием развитой системы ориентации и перекрестных ссылок. Согласованность компонентов ЕОНИС является важнейшим условием ее успешного использования ЕОНИС, поскольку позволяет избежать дублирования и фрагментарности, преодолеть разрыв между теорией и практикой, реализовать принципы внутридисциплинарных и межпредметных связей и современные интегративные подходы к обучению. Но требование согласованности является и наиболее трудно выполнимым. Даже в самом благоприятном случае, когда одним и тем же автором создаются учебник и задачник по одной и той же дисциплине, уровень их согласованности обычно оставляет желать лучшего. Исследование возможностей согласования различных компонентов ЕОНИС, а также разработка методики реализации этих возможностей составляют серьезную научную и практическую задачу.

Формирование ЕОНИС на основе взаимосвязанных и согласованных учебных коллекций позволяет коллективными усилиями обеспечить полноту образовательной инфосреды.

Доступность ЕОНИС обеспечивается использованием открытого программного обеспечения, а также понятными и приемлемыми условиями использования печатных и электронных модулей учебных коллекций.

Ниже будет показано, что чем больше совершенствуется и развивается образовательная инфосреда, тем больше возможностей открывается для непосредственного взаимодействия преподавателя и учащегося.

Мы отдаем себе отчет в том, что формирование ЕОНИС — задача сложная и многоаспектная, требующая усилий ученых и педагогов–практиков, психологов и программистов, редакторов и дизайнеров. Однако решение этой задачи не терпит отлагательств. Результаты нашего анализа современной образовательной инфосреды [21] согласуются с мнением многих исследователей, единодушных в том, что состояние ее печатного и особенно электронного компонентов можно характеризовать, как близкое к хаосу. Особое беспокойство вызывает научно–методический уровень учебных пособий: ``создаваемое образовательное пространство может быть заполнено продукцией весьма сомнительного качества, как это происходит сейчас с печатной продукцией" [4]. ``Загрязненная" образовательная инфосреда перестает выполнять свои информационные, коммуникативные и дидактические функции, становится неэффективной в учебном процессе, неуютной и недружественной по отношению к учащимся и преподавателям, непригодной для ``обитания" идей. Можно провести сравнение с ситуацией в экологии: когда один или несколько факторов, характеризующих среду обитания какой–либо экосистемы, становятся неблагоприятными для ее функционирования, особи либо погибают, либо покидают свой ареал. Таким образом, следует говорить о необходимости как минимум рекультивации образовательной инфосреды и ее мониторинге — периодическом или непрерывным слежением за характеристиками среды: единством, структурированностью, согласованностью отдельных сегментов и компонентов, доступностью, полнотой без избыточности. Поразительно, как об этом в VII в. писал Коменский: ``В просвещенном веке следует думать не о том, как умножать книги, а о том, как устранять вредные, изымать бесполезные и сокращать лучшие [5].

6. Роль компьютера в образовании и новый объект обучения. Главную примету нашего времени предсказал известный математик Г. Биркгофф еще в 1969 г.: ``...мы можем предвидеть все более растущий симбиоз человека и машины, в котором каждый партнер выполняет задачи, наиболее для него подходящие" [22]. Об этом же писал Е. Мамфорд в 1972 г.: "Возрастает интеллектуальное признание того факта, что все системы являются человеко–машинными..." В образовании машиной, о которой здесь говорится, является компьютер.

Задолго до появления персональных компьютеров начались исследования устройств, предназначенных для усиления способностей человека к интеллектуальной деятельности. Так, в 1945 году вышла статья Ванневара Буша ``As we may think" о неком устройстве мемекс (memex). Оно призвано быть хранилищем информации на микрофильмах и служить расширением памяти человека. Эта статья произвела сильное впечатление на Дугласа Энгельбарта — автора или соавтора почти всех понятий, концепций и устройств, которые используются теперь при работе с компьютерами. Он рассматривал людей, сидящих перед мониторами, как путешественников в информационном пространстве, где они представляют свои мысли такими способами, которые позволяют вовлечь в интеллектуальную деятельность те способности ощущать, воспринимать и анализировать, которые обычно не используются. В отчете Стэнфордскому исследовательскому институту за 1962 г. Энгельбарт представил основные положения концепции так называемого ``усиленного" (augmented) интеллекта, разработанной возглавляемой им группой ученых. Исследовалась система, состоящая из индивидуума и технических средств, которые усиливают его способности до уровня, адекватного сложности стоящих перед ним задач. Наиболее многообещающим из таких средств был признан компьютер, когда он используется для непосредственной и непрерывной помощи, т.е. для того, что мы теперь называем компьютерной поддержкой.

Появление и распространение все более совершенных персональных компьютеров, стимулировавшее создание разнообразных компьютерных программ учебного назначения, актуализировало проблему педагогического осмысления целей и задач использования компьютеров в учебном процессе. Определим следующие элементы компьютерной поддержки изучения предмета:

• выполнение рутинных операций по заданию учащегося;
• визуализация объектов, понятий, явлений и процессов;
• предоставление примеров для индуктивных умозаключений;
• выдача справочной информации, в том числе, из ресурсов Интернета;
• тестирование (формирование заданий для контроля и самоконтроля, проверка и регистрация результатов);
• обработка документов, содержащих текстовые и графические фрагменты.

Наличие этих элементов определяет качество программного обеспечения, а также содержания и формы представления учебного материала в компьютерных пакетах учебного назначения. Не преувеличивая роль компьютера в обучении, нельзя не признать, что именно компьютер является одним из самых сильных факторов, способных повлиять на образование. Некоторые пакеты типа MathCAD, Mathematica и др. получили широкое распространение как средства компьютерной поддержки. Тем не менее практика показала, что идея компьютерной поддержки не обладает достаточной креативной силой. Главная причина этого, по нашему мнению, заключается в том, что компьютерная поддержка увязывалась лишь с частной методикой и технологией обучения, не оказывая влияния на принципиальные вопросы педагогической теории и практики: зачем, чему и кого мы обучаем, — т.е. обучение оставалось в рамках традиционных решений проблем целей, содержания и объектов обучения. И это несмотря на то, что восходящая к Винеру центральная методическая проблема компьютерной поддержки (что — человеку, что — компьютеру) является в первую очередь проблемой целей и содержания обучения.

Восьмидесятые годы часто называют эпохой первой компьютеризации. Ее черты В.Г. Смолян охарактеризовал следующим образом: ``Вычислительная техника в наши дни глубоко проникает в структуры человеческой деятельности, преобразует содержание и характер труда и обучения, по–новому ставит проблемы развития человеческого интеллекта и личности, оказывает серьезное влияние на мировоззрение людей и идеологические концепции, порождает новые способы и формы организации научных исследований" [29].

Использование компьютеров в образовании наталкивается на целый комплекс проблем, характерных именно для этой области интеллектуальной деятельности. Наиболее существенным представляется противоречие между мотивацией студентов, знакомых с компьютерной средой и математическими пакетами (пусть и понаслышке), и традиционным содержанием и методами обучения, которые им предлагаются.

Компьютер, как любое мощное средство, при умелом применении приносит большую пользу, а при неумелом — столь же большой вред. Неразвитые способности корректно поставить задачу, выбрать метод (алгоритм) ее решения, проанализировать результаты в сочетании с безграничной верой в правильность ответов, полученных с помощью компьютера, порождает фетишизацию таких ответов, когда пользователь забывает, что расчет выполнялся по определенному алгоритму и, следовательно, его результаты верны лишь при выполнении ряда условий: в частности, при условии, что при вводе исходной информации не было допущено ошибок. Такие ошибки, усиленные компьютером, могут породить ситуации, в результате которых возникнет недоверие к компьютерным технологиям и даже полное их отрицание, аналогично тому, что наблюдается в отношении атомной энергетики после чернобыльской катастрофы.

Весьма характерно, что один из участников круглого стола ``Психология XXI века: пророчества и прогнозы" В.С. Собкин к традиционным комплексам проблем психологии ``человек—техника", ``образование—воспитание" и ``человек—общество", обозначенных еще А.Н. Леонтьевым, добавляет комплекс проблем ``человек—информационная среда" [30]. При разработке и использовании обучающих, тренирующих и тестирующих программ особенно ярко проявляется и имеет наиболее серьезные последствия педагогическое и психологическое невежество их создателей. В этой связи психологи предостерегают, что при отсутствии научного подхода к компьютерному обучению ``оно может приводить учебный процесс к негативным результатам и наносить вред психике учащихся" [25]. Например, большинство обучающих программ, поскольку в них отсутствует компьютерная поддержка самостоятельной деятельности учащихся, рассчитаны на пассивное восприятие. Психологи давно предупреждали о бесполезности и даже вредности такого обучения [31]. Оно формирует примитивное мышление, о чем, видимо, не осведомлены создатели и пользователи компьютерных программ. В этой связи уместно привести мнение психолога и педагога С.Д. Смирнова: ``Студент–примитив усваивает систему научных знаний и методов их использования в расчетных и графических работах, но они не ассимилируются его мышлением: получив диплом, инженер продолжает мыслить теми же примитивными категориями, которыми владел до поступления в вуз. Этот феномен объясняется недостатками методики обучения, которая не нацелена на умственное развитие студентов в процессе обучения: преподаватель ограничивался сообщением учебной информации, выдачей познавательных заданий и контролем их выполнения" [32].

Подобно тому, как усложнение техники и технологии повышает вероятность различного рода катастроф и многократно усугубляет их последствия, рост массовости и доступности образования, использование компьютерных обучающих, контролирующих, вычислительных и других пакетов, к сожалению, не всегда высокого качества и не обеспеченных должным методическим сопровождением, снижает уровень подготовки специалистов, не стимулирует развитие самостоятельного, творческого мышления, создавая лишь иллюзию интеллектуальной деятельности. По мнению академика Ю.И. Краснощекова, ``неадекватное программное обеспечение порождает у пользователя иллюзорное знание, в основе которого, как правило, лежит привычная рутина рабочих гипотез с ее устоявшимися заблуждениями" [33].

Многие исследователи в качестве наиболее острой проблемы современного образования называют несоответствие программного обеспечения, в том числе, учебного назначения, высоким техническим характеристикам компьютеров, следствием чего является крайне низкая эффективность использования компьютеров в обучении [10]. На наш взгляд, отсутствие концептуальных подходов к содержанию обучения в новых условиях и разработанной на основе таких подходов методики порождает несоответствие программного обеспечения новым целям и задачам обучения. История повторяется. Так, распространение калькуляторов было использовано лишь для незначительной модернизации школьного обучения и не нашло практически никакого отражения в содержании и методике вузовского образования. Высококачественные программируемые калькуляторы на нашли спроса и были сняты с производства. В свете сказанного, тот факт, что современные компьютеры конфигурируются как игровые, выглядит тревожным симптомом неверия общества в полезность компьютеров для образования.

Весьма критически оценивая эффективность имеющегося программного обеспечения учебного процесса и способы его разработки, мы видим перспективы коренного изменения ситуации в ориентации на так называемые открытые (свободные) программы, которые можно изменять, адаптируя к потребностям пользователя и, в частности, к дидактическим задачам обучения. Очень важно, что ориентация на открытые программы полностью согласуется с современными педагогическими идеями и позволяет дать мощный импульс к их воплощению в жизнь. Дело в том, что открытые программы можно модифицировать. Следовательно при их использовании каждый вид компьютерной поддержки станет пластичным, и у нас появится возможность рассматривать компьютер как объект специфического педагогического воздействия, направленного на развитие его программного обеспечения сообразно потребностям учащегося и учебного процесса. Тогда цели обучения тандема ``студент + компьютер" можно определять как по отношению к студенту, так и к программному обеспечению его компьютера, а также к умению студента обучать свой компьютер и использовать его для выполнения учебных и учебно–исследовательских работ, причем это касается как промежуточных учебных целей по каждой дисциплине учебного цикла, так и конечных целей обучения специалиста в соответствии с кругом задач, которые ему предстоит решать в его профессиональной деятельности. Новая иерархия целей обучения нуждается в разработке методики контроля успешности достижения этих целей студентом, компьютером и контроля эффективности их взаимодействия.

Постановка и реализация целей обучения тандема "студент + компьютер" применительно к отдельным предметным областям и разным уровням подготовки предполагает переосмысление и развитие общедидактических принципов и разработку соответствующих методик, в которых обучение тандема означает, что на каждом этапе целесообразно определить желательность и возможность использования компьютера, те недостающие функции, которым следует его обучить, и сформулировать задачи, которые ставятся перед студентом и компьютером в их двуедином взаимодействии. В конечном счете, необходимо ответить на вопрос: каков итог обучения тандема ``студент + компьютер" конкретной учебной дисциплине? Аналогичная проблема с позиции формирования ``индивидуального образовательного пространства" исследуется И.Г. Захаровой [11]. В п. 11 мы обсудим некоторые аспекты модификации учебной коллекции, в результате которой она персонализируется и превращается в личного электронного помощника (ЛЭП).

При разработке частных методик важно учитывать функциональную структуру обучаемого тандема. В нем ведущим является, как правило, учащийся, хотя и компьютер может иногда выполнять функции ведущего партнера. При этом специфика взаимодействия партнеров определяется предметной областью, уровнем подготовки и характером конкретных задач, поставленных перед тандемом. Поскольку воздействие преподавателя на компьютер осуществляется через учащегося, при обучении компьютера учащийся выполняет функцию обучающего (тьютора). При выполнении заданий с помощью компьютерной поддержки учащийся является ведущим партнером в совместной работе, а компьютер выполняет функцию помощника. Наконец, при использовании обучающих и тестирующих компьютерных пакетов компьютер становится ведущим партнером в тандеме и выполняет обучающую и (или) контролирующую функции. Заметим, что функции партнеров в тандеме могут изменяться на разных этапах выполнения одного и того же задания.

При выполнении учащимся каждой функции открываются дополнительные возможности для развития как репродуктивной, так и продуктивной (творческой) составляющих обучения. Кроме того возникает новая мотивация к учебе, поскольку у учащегося появляется собственный ``ученик", чтобы обучать которого надо самому все понять и продумать. О роли обучения компьютера в развитии интеллекта учащегося пишет С. Пейперт: ``При обучении компьютера, как тому `думатьў, дети приобщаются к исследованию того, как думают они сами. Опыт подобного исследования превращает ребенка в эпистемолога, в исследователя способов познания, таким опытом обладает далеко не всякий взрослый" [34]. Немаловажно и то, что реализация методики обучения тандема способствует созданию атмосферы интеллектуального комфорта, поскольку у учащегося появляется привычная и сформированная при его участии информационная среда и эффективный и понятливый помощник. В этой связи вспомним слова Коменского, сказанные им в Речи ``Об искусном пользовании книгами — инструментом развития природных дарований": ``ты будешь богат своим собственным, законно полученным достоянием;...чт сам для себя обдуманно собрал, всегда к твоим услугам". Эти слова не в меньшей, если не в большей степени применимы к программному обеспечению компьютера. Соответственно, у преподавателя появляются новые функции: обучение студентов фундаментальным аспектам дисциплины, обучение их компьютеров, состоящее в развитии и совершенствовании программного обеспечения, обучение студентов использованию их компьютеров для решения технических (рутинных) задач. Для выполнения таких функций преподавателю может потребоваться сотрудничество с программистами.

Обучение тандема создает предпосылки осуществления идеи общего высшего образования в соответствии с новой культуротворческой парадигмой, поскольку существенную часть профессиональной подготовки можно реализовать в обучении компьютера, а в обучении студента большее место отвести общенаучным и общекультурным ценностям. Например, в инженерном образовании завершающим курсом может быть семестровый или годовой курс ``Инженерное искусство". Причем студент будет изучать историю, проблемы, новейшие методы и модели, перспективные направления развития инженерной мысли, а его компьютер завершать свое ``образование" таким образом, чтобы по окончании вуза студентом превратиться в его полноценного личного электронного помощника, функционирующего подобно системе автоматизированного проектирования (САПР), но индивидуального, созданного самим студентом с помощью преподавателей, с которым студент умело взаимодействует и которого способен совершенствовать в процессе будущей профессиональной деятельности, реализуя идею непрерывного образования не только специалиста, но и его компьютера.

Интегративные учебные курсы, подобные ``Инженерному искусству", уместны в профессиональном образовании будущего педагога, экономиста, руководителя или иного специалиста. Таким образом обучение тандема открывает путь к реальному воплощению идеи многих ученых о гибридном интеллекте — интеллектуальном симбиозе человека и компьютера. Однако, чтобы обучать тандем ``студент + компьютер" нужны соответствующие средства обучения и методика их использования. Для обучения тандема конкретной учебной дисциплине предназначена соответствующая учебная коллекция, формируемая в соответствии с положениями экоинформационной концепции и общими требованиями к ЕОНИС.

7. Предметная учебная коллекция. Великие педагоги, размышляя о теории и практике создания учебников, которые мы теперь называем классическими, наделяли их двумя основными функциями — помочь ученику учиться и учителю — учить. Эти функции обусловили следующие основные требования, которые Коменский, Песталоцци, Дистервег, Ушинский и другие классики предъявляли к учебнику.

1. Учебник должен содержать материал для лучшего понимания, осмысления и запоминания того, с чем учащийся уже познакомился на уроке. Поэтому материал должен быть изложен лаконично и доступно — от простого к сложному, от близкого к далекому, от легкого к трудному, от известного к неизвестному, а также с максимальной наглядностью.
2. Учебник должен обеспечить самостоятельную познавательную деятельность учащегося. Поэтому учебник должен содержать большое количество примеров и вопросов, а также упражнений для выработки практических умений и навыков: ``чтобы все делалось посредством теории, практики и применения" [5].
3. Учебник должен предоставить ученику возможность подготовиться к следующему уроку, а также быть пригодным для самообразования. Поэтому объем и распределение материала учебника должны соответствовать реальному учебному процессу ``по годовым, месячным, дневным и часовым программам" [5].
4. Учебник должен служить основой для углубленного изучения предмета, ``приготовляя учащихся к более высоким занятиям" [5]. Поэтому в учебнике должны быть материалы, дополнительные к основному тексту, и ссылки на другие источники.
5. Учебник должен помочь учителю обучать на уроке одновременно большое число учащихся, причем не только учащихся ``с острым умом, любознательных и быстрых", но и ``не озаренных большими способностями, упрямых и равнодушных" [5]. Поэтому учебник должен содержать рисунки, наглядно объясняющие понятия, примеры решения задач, вопросы и упражнения для самостоятельной работы учащихся на уроке — все то, что впоследствии стали называть дидактическим аппаратом учебника.
6. Учебник должен помочь учителю организовать и контролировать познавательную деятельность учащихся. Поэтому учебник должен иметь четкую структуру, т.е. весь учебный материал должен быть разделен на материал, подлежащий изучению на уроке, материал для домашних заданий и материал для контроля знаний.

Анализ состояния современной образовательной инфосреды и потребностей участников учебного процесса показывает, что в информационном компьютеризированном обществе дидактические функции классического учебника в полной мере может исполнить лишь совокупность печатных и электронных учебных пособий, которые надлежащим образом взаимосогласованы и объединены в так называемую предметную учебную коллекцию [21]. Назначение учебных коллекций состоит в создании возможностей для модернизации трех основных компонентов обучения: содержания, методики и организации процесса обучения.

Модернизация содержания обучения предполагает фундаментализацию, проблемную ориентированность, приоритет задач синтеза по отношению к задачам анализа, использование наиболее общих методов (алгоритмов) решения типовых задач, приближение к современному уровню развития науки, расширение взаимных связей разных разделов и дисциплин учебного курса, профессиональную направленность обучения.

Модернизация методики обучения предполагает переход от преимущественно объяснительно–иллюстративного обучения к обучению самостоятельной познавательной деятельности по поиску, обработке, осмыслению и применению информации.

Модернизация организации процесса обучения предполагает развитие разнообразных форм аудиторных занятий, увеличение доли самостоятельной работы студентов, обеспечение дистанционной и других форм обучения.

Требования структурированности ЕОНИС и согласованности ее компонентов предопределяют модульную структуру предметной учебной коллекции. Учебная коллекция максимально полно охватывает один или несколько разделов науки, соответствующих данной учебной дисциплине, и почти все ее модули не связаны с количеством учебных часов, отведенных на изучение дисциплины, с учебными планами и методикой преподавания. Модули, составляющие учебную коллекцию могут заменяться, адаптироваться и расширяться, и вся коллекция также остается открытой для расширения и совершенствования.

Структура (состав) учебной коллекции и характеристики ее модулей определяются требованиями полноты коллекции, спецификой предмета и дидактическими принципами. На этом основании предлагается, чтобы учебная коллекция для математических, естественно–научных, экономических и общетехнических дисциплин состояла из следующих модулей [20]:

• учебный комплекс;
• руководство по решению задач (решебник);
• электронный учебник или учебное пособие;
• компьютерный контролирующий комплекс;
• модули расширения;
• методические рекомендации по использованию учебной коллекции;
• ресурс в Интернете.

В качестве введения ко всей учебной коллекции может быть предусмотрен специальный вводный модуль, в котором описываются цели и структура курса, а также определяются знания и умения (в том числе, требования к программному обеспечению компьютера), необходимые для изучения курса. В вводном модуле уместно предусмотреть тесты, с помощью которых определяется уровень подготовки учащегося и его компьютера, выявляются пробелы, не позволяющие успешно изучать данную учебную дисциплину, и приводятся ссылки для восполнения этих пробелов.

Основной учебной книгой по данной дисциплине (или ее большому разделу) является учебный комплекс. Он совмещает функции учебника, задачника, руководства по лабораторному практикуму и репетитора–тренажера и используется преподавателями и студентами в аудитории и студентами в самостоятельной работе как при очной, так и при дистанционной формах обучения (например, учебный комплекс ``Линейная алгебра и аналитическая геометрия" [35].

В самостоятельной работе студентов центральное место занимают электронные учебные пособия (например, [36]), а также руководства по решению задач — книги серии РЕШЕБНИК (например, [37, 38]) и сопровождающие их компьютерные пакеты (например, [39]), содержащие алгоритмы решения типовых задач, бланки решений и систему символьной математики, обеспечивающую мощную компьютерную поддержку. Книги и пакеты РЕШЕБНИК призваны помочь студенту в освоении части ``как" в триаде обучения ``что–зачем–как", выполнении домашних заданий и типовых расчетов, в других видах самостоятельной работы, а также реализовать дидактические цели обучения тандема ``студент + компьютер". Наконец, модули расширения и ресурс в Интернете создают возможность реализовать в педагогической практике обучения тандема принципы внутридисциплинарных и межпредметных связей, научности и прикладной направленности, развивать образовательную инфосреду как образовательно–научную, формировать в процессе обучения студента и его компьютера индивидуальную профессиональную информационную среду — будущее автоматизированное рабочее место специалиста.

В целом, учебная коллекция позволяет реализовать принцип, сформулированный Коменским: ``Учащемуся положено работать, учителю — руководить этой работой" [5]. Добавим от себя: компьютеру — делать эту работу максимально творческой, эффективной, выполняя все функции партнера в тандеме ``студент + компьютер".

Характеристики модулей учебной коллекции в соответствии с их функциями в учебном процессе и дидактическими задачами, которые они призваны решать, а также методические основы и технологические этапы разработки модулей учебной коллекции представлены в монографии [21].

Обратимся теперь к обсуждению методических аспектов использования модулей коллекции в учебном процессе вообще и с учетом специфики обучения тандема в частности.

8. Модернизация лекций. Центральным компонентом очного обучения была и остается лекция. Многие исследователи (см., напр., [40–42]), анализируя традиционную лекцию, отмечают следующие характерные ее недостатки:

• темы, содержание, методика и темп чтения почти не зависят от качества восприятия и тем более усвоения материала, лекция читается обычно некоторому ``среднему" студенту;
• стремясь изложить весь программный материал в ограниченное время, лектор идет на ``уплотнение" информации вне зависимости от возможностей восприятия и усвоения студентов;
• работа студентов сводится к попыткам возможно полнее записать объяснения лектора, воспроизвести формулы, чертежи, схемы с доски, с плакатов или с экрана за счет глубины и качества понимания сути;
• лектор практически никак не организует последующую работу студентов над прочитанным материалом, не учит пользоваться литературой, не проверяет подготовленность студентов к очередной лекции.

В тех же исследованиях в качестве ведущего направления развития высшего образования отмечается переход к такой организации взаимодействия преподавателя и студента, при которой акцент переносится с обучающей деятельности преподавателя на познавательную деятельность студента. Однако возможность модернизации аудиторных учебных занятий определяется состоянием образовательной инфосреды. На наш взгляд, именно наличие у студентов учебной коллекции и, в первую очередь, учебного комплекса и рабочих тетрадей позволяет лектору преодолеть указанные недостатки традиционной лекции.

Современную лекцию авторы книги ``Дидактика высшей школы" [41] характеризуют как ``посвящение слушателей в процесс научной работы, приобщение их к научному творчеству, род наглядного и даже экспериментального научения методам работы..." Она должна удовлетворять следующим критериям:

• наличие вводной лекции, на которой описаны структура и содержание материала, подлежащего изучению, представление о предмете и т.п.;
• наличие вводной части к каждой лекции;
• тщательный отбор лекционного материала, наиболее важного в структурном и смысловом значении, при этом студенту должно быть ясно, какие детали, частности, приложения ему предстоит усвоить на практических и лабораторных занятиях и какие — изучить самостоятельно;
• наличие заключения, в котором кратко выражена основная мысль изложенного и обоснован логический переход к материалу следующей лекции;
• наличие заключительных обобщающих лекций;
• оптимальные формы подачи материала с целью сочетания записи и слухового восприятия материала.

В той же книге [41] отмечается, что, с одной стороны, на лекции непригодна диктовка, при которой у слушателей нет возможностей для понимания и усвоения. С другой стороны, свободный рассказ также непригоден, поскольку студенты, особенно первокурсники, еще не умеют отделить главное от второстепенного и после лекции у них не остается ни конспекта, ни стройного представления об услышанном. На наш взгляд, чтобы избавить лектора от необходимости диктовать, а студентов записывать каждое его слово, в учебном комплексе учебный материал должен быть разбит на отдельные лекции в соответствии с учебным графиком, причем объем и содержание каждой лекции должны соответствовать реальным временнм и интеллектуальным возможностям студентов. В этой связи важно, чтобы учебный комплекс имел адаптируемую электронную версию, которая может поставляться на кафедры и с согласия автора подвергаться переработке. Существование такой версии делает возможной подготовку рабочих тетрадей для студентов, которые могут распространяться электронным образом в виде файлов. Эти файлы либо распечатываются централизованно и выдаются студентам перед занятиями, либо студенты готовят рабочие тетради для себя самостоятельно, ксерокопируя материалы учебного комплекса в соответствии с рекомендациями лектора. Такие рабочие тетради должны содержать тексты (или отобранные лектором фрагменты) именно тех лекций, которые будут прочитаны, и иметь широкие поля для заметок, пояснений, примеров и проч. Удобен также способ, при котором материалы располагаются на одной стороне листа. Тогда чистая сторона предыдущего листа окажется слева и может использоваться для записей.

Благодаря наличию у студентов рабочих тетрадей лектор имеет возможность сосредоточиться на наиболее существенном материале, опустить технические детали, оставить ряд вопросов для самостоятельной проработки, а также вести диалог со студентами, отвечая на их вопросы и задавая им свои. Студенты, имеющие рабочие тетради, избавлены от необходимости вести подробные записи: достаточно отметить в рабочей тетради наиболее существенное, подчеркнутое лектором, записать разбор прикладных задач, связанных с будущей специальностью слушателей, дополнительную информацию и ссылки на источники. Заметим, что такая рабочая тетрадь придают учебному комплексу индивидуальный характер, накладывают на него отпечаток личности и лектора, и слушателя и может быть использован не только для подготовки к контрольным мероприятиям, включая экзамен, но и при создании персональной базы знаний и умений — личного электронного помощника — для дальнейшей учебной и профессиональной деятельности.

С современной точки зрения задача преподавателя заключается в том, чтобы ``организовать самостоятельную деятельность учащегося, научить его самостоятельно добывать знания и применять полученные знания на практике" [4] (выделено авторами). Важнейшим результатом наличия у студентов учебного комплекса и рабочих тетрадей является сокращение времени, отводимого на лекционное представление программного материала. Часть высвобождающегося времени целесообразно уделить организации работы студентов по изучению учебной коллекции. Так, на вводной лекции наряду с описанием структуры и содержания учебного курса, представлением о предмете целесообразно познакомить студентов со структурой учебной коллекции по данной дисциплине, назначением ее модулей, их ролью и местом в учебном процессе, дать рекомендации о том, как разместить электронные модули коллекции на личных компьютерах и справку о правилах доступа к компьютерам общего пользования. В заключительной части вводной лекции необходимо объяснить студентам назначение рабочих тетрадей и дать рекомендации, каким образом их сделать, чтобы на следующей лекции ими можно было пользоваться.

Наличие у студентов учебной коллекции позволяет использовать так называемую ``обращенную" схему [43], при которой студенты приходят на лекцию подготовленными в той степени, которая регулируется лектором с помощью домашнего задания. Степень обращенности может изменяться как по объему задаваемого материала, так и по глубине его проработки. Структура лекции, ее деление на вводную, основную и заключительную части остается традиционной, однако содержание, удельный вес каждой части и форму подачи материала при наличии учебного комплекса целесообразно изменить.

При выдаче домашнего задания необходимо дать рекомендации, какими модулями учебной коллекции целесообразно воспользоваться для его выполнения. Детальная проработка учебного материала по теме прочитанной лекции и его приложениям предполагает использование учебного комплекса и модулей расширения. Для ознакомления с материалом следующей лекции уместно использовать ЭУП, поскольку в нем максимально кратко и наглядно представлен учебный материал.

Задача обучения тандемов придает современной лекции придает дополнительную специфику. Дело в том, что даже если у нынешнего студента нет компьютера, он все равно твердо уверен в ненужности большей части изучаемого материала, поскольку в будущем за него это сделает компьютер. (Заметим, что низкая компьютерная грамотность студентов только усиливает эту убежденность.) А сейчас он изучает все это только потому, что вынужден подчиниться авторитарной педагогике — ведь предстоят зачеты и экзамены. Таким образом, в качестве объектов обучения мы имеем тандемы ``студент + компьютер", по крайней мере, потенциально. Обучение тандема означает расширение и развитие индивидуального сегмента ЕОНИС (расширение экоинформационной ниши тандема) и постепенное формирование гибридного интеллекта.

В современных условиях на вводной лекции преподаватель должен объяснить студентам, что без компьютера нельзя на надлежащем уровне овладеть знаниями и умениями, предусмотренными государственными образовательными стандартами и программой данной учебной дисциплины поскольку без компьютеров

• выполнение громоздких вычислений и преобразований требуют такого количества времени, которого у студентов нет;
• выполнение рутинной работы отвлекает интеллектуальные ресурсы от понимания сути изучаемого материала;
• не хватает времени на решение такого количества однотипных задач, какого достаточно для закрепления приобретенных навыков.

Целесообразно объяснить студентам, какое программное обеспечение и по каким причинам рекомендуется установить на их компьютерах, а какое — не рекомендуется. Например, не рекомендуется использовать пакеты типа MathCAD, Mathematica или MatLab, поскольку неизвестны алгоритмы, по которым они действуют; их нельзя развивать, адаптировать, вносить изменения в интерфейс; в них нельзя качественно оформить документ для передачи преподавателю или любому другому лицу. Этих существенных недостатков, присущих большинству коммерческих пакетов, не имеет пакет AcademiaXXI. Он специально разработан, чтобы служить программной основой ЕОНИС и для обучения тандемов. Весьма перспективным является и дискриминируемый в России пакет MuPAD.

Как будет показано ниже, основную роль в обучении тандемов играют практические занятия. Однако фундаментальные проблемы, касающиеся распределения функций партнеров в тандеме, целесообразно обсуждать на лекциях. Нам представляется, что такое обсуждение будет наиболее осмыслено и эффективно, если его проводить после полного изучения той или иной темы, в том числе, и на практических занятиях. Предметом такого обсуждения могут быть следующие вопросы:

1. Какие из освоенных умений надо передать компьютеру, а что оставить человеку, и почему?
2. Как обучить компьютер новым умениям?
3. Как грамотно пользоваться новыми умениями компьютера и как контролировать его ответы?
4. Как модифицировать учебную коллекцию?

На лекции ответы на эти вопросы обсуждаются в основном в постановочном плане, затем конкретизируются и детализируются на практических занятиях и реализуются в процессе обучения студентом своего компьютера. Опыт показывает, что подобные обсуждения существенно повышают активность студентов на лекции, положительно влияют на их мотивацию к учебе и улучшают качество, глубину и прочность знаний.

Подчеркнем, что для обсуждения этих четырех вопросов лектору–предметнику вовсе не надо быть специалистом в компьютерных технологиях, хотя в некоторых случаях может оказаться полезным обратиться к помощи специалиста.

9. Модернизация практических занятий. Современная стратегия практического занятия предполагает сочетание проблемно–ориентированного подхода и развития оперативной деятельности учащихся [44]. Такая стратегия нацелена на овладение учащимися новыми знаниями в процессе постановки проблем и содержит выбор методов и разработку алгоритмов их решения, изучение примера реализации данного алгоритма с анализом и интерпретацией результатов и выработку умений в процессе самостоятельного решения задач по этому алгоритму.

Реализация новой стратегии требует наличия в структуре практического занятия следующих элементов:

• формулировка темы занятия и его целей;
• обсуждение домашнего задания, ответы на вопросы студентов;
• опрос по домашнему заданию;
• обсуждение теоретических вопросов, знание ответов на которые необходимы для осмысленного решения задач, пояснение структуры занятия и рекомендации по организации работы на занятии;
• обсуждение желательности и возможности использования компьютерной поддержки, а также программного обеспечения, необходимого для такой поддержки;
• решение наиболее существенных типовых задач с обсуждением общей постановки, плана (алгоритма) решения и разбором конкретных примеров;
• проверка и анализ полученных результатов, их геометрическая интерпретация и обсуждение области возможных приложений;
• выдача задания для самостоятельной работы с подробными рекомендациями по его выполнению.

Разумеется, часть этих элементов присутствует и в структуре традиционного практического занятия. В модернизированных практических занятиях даже такие традиционные элементы наполняются новым содержанием.

Целью занятия уже не является продолжение, повторение и закрепление лекционного материала и уж тем более не его дублирование. Практическое занятие имеет самостоятельное значение уже потому, что оптимальное с точки зрения экономии времени распределение материала между лекциями и практическими занятиями означает, что с некоторыми темами студенты впервые встречаются на практическом занятии. В соответствии со стратегией проблемно–ориентированного обучения на практические занятия целесообразно выносить тот материал, который может быть освоен в процессе решения задач. Для реализации такого обучения в предметных коллекциях должны быть книги серии РЕШЕБНИК и сопровождающие их компьютерные пакеты.

Естественным образом возникает вопрос, каковы временне и интеллектуальные ресурсы модернизации аудиторных занятий. Основным таким ресурсом является самостоятельная (домашняя) работа студентов с адекватной компьютерной поддержкой. Учебные комплексы, электронные учебные пособия, решебники и сопровождающие их компьютерные пакеты, с помощью которых студенты выполняют задания на компьютере, экономят значительное время, обычно отводимое на стандартные учебные задания, таким образом предоставляя возможность существенно увеличить долю материала, предлагаемого для самостоятельного изучения, и модернизировать структуру домашнего задания. Благодаря этому принципиально изменяется методика проведения практических занятий.