"Кибернетика рассматривает управление как циклический информационный процесс, осуществляемый в замкнутом контуре для достижения конкретной цели действий. В процессе управления участвуют орган управления, объект управления и соединяющие их каналы связи. От органа управления к объекту управления проходит канал прямой связи для передачи управляющих воздействий. От объекта управления к органу управления проходит канал обратной связи для передачи сведений о состоянии объекта управления, среды и других факторов обстановки. Цель действий достигается функционированием объекта управления, который должен быть приведен в определенное состояние. Функция органа управления заключается в преобразовании информации состояния объекта в управляющую информацию в соответствии с поставленной целью действий. Функция объекта управления состоит в реализации управляющей информации, заключающейся в определении действий для достижения поставленной цели, а также сборе информации состояния. В качестве непосредственной цели управления выступает достижение системой определенных показателей, характеризующих состояние и функционирование системы» [1, С.12-14].
Если в представленной на рис.1.2.1 структуре и диаграмме графа принять обучающего в качестве органа управления, обучаемого – объекта управления, то связь АрIПоI по своему смыслу объективно соответствует каналу прямой связи передачи управляющей информации, а связь АоIПрI – каналу обратной связи, служащему для передачи информации состояния. Функции обучающего и обучаемого по своему смыслу полностью соответствуют функциям органа и объекта управления. Т.е. структура системы обучения полностью соответствует принятым в кибернетики понятиям "управление» и "контур управления", которые приведены выше в формулировке В.А. Абчука. Несколько специфично, по сравнению с другими классами систем, выглядит формулировка цели функционирования системы обучения. В терминах кибернетики ее можно сформулировать как внесение заданных изменений в объект управления, повышение квалификации объекта управления и т.п. Однако, такая формулировка также полностью соответствует принятому в кибернетики понятию цели функционирования. Таким образом, рассмотрение функционирования принятой структуры системы обучения как управления является вполне правомочным.
Специфической особенностью структуры системы обучения, представленной на рис.1.2.1, при ее анализе как контура управления является кажущееся отсутствие влияния внешней среды на объект управления (обучаемого), отсутствие у обучаемого собственного объекта управления, достижение определенных квалификационных характеристик в управлении которым и является целью обучения. Данные положения определяются тем, что к обоснованию структуры системы обучения применен системотехнический подход В.И.Николаева, как наиболее полно отвечающий достижению основной цели исследования: обоснованию и разработке методологии психолого-педагогического проектирования АОС. Как известно, "в качестве предмета изучения системотехники выделяют проектирование системы, понимая под проектированием и методологию поиска ее системных характеристик, и методы формирования эффективных процедур проектирования» [83, C.7]. Системотехника в силу своей ориентированности на наиболее общие системные характеристики предмета исследования носит междисциплинарный характер. "Изучаемые ее законы, подходы и закономерности не зависят от конкретного типа систем» [83, C.7]. Теоретической основой системотехники является общая теория системы. Существенная абстрактность системотехники обеспечивает применимость ее выводов для проектирования и разработки любых видов сложных систем, к числу которых следует необходимо отнести и систему обучения. Именно целевая проектная и инженерно-конструкторская направленность системотехнического подхода к обоснованию структуры разрабатываемой системы, т.е. направленность на материальное воплощение проектируемой системы определила выбор именно этого подхода к обоснованию структуры системы обучения.
Однако системотехнический подход, обеспечивая в перспективе физическую реализуемость разрабатываемой системы, является уже достаточно формализованным уровнем представления системы и не обеспечивает необходимую для более высоких уровней абстракции, например, для теоретико-познавательного уровня, наглядность ее представления. В целях наглядного представления объекта, управление которым осуществляет обучаемый (учебного объекта), представим систему взаимодействия обучающего и обучаемого на теоретико-познавательном уровне. Для этого используем приведенное в Большой Советской Энциклопедии определение системы как "объективного единства закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе» [16, C.158]. Данное определение подчеркивает, что понятие элемента, а следовательно и системы можно применять как к существующим или материально реализуемым объектам (системотехнический аспект), так и отображению знаний о них или о будущих их реализациях (теоретико-познавательный аспект). Теоретико-познавательный подход к рассмотрению системы имеет следующие особенности:
– он позволяет включать в состав системы любые элементы, взаимодействие которых с остальными элементами составляет познавательный интерес;
– он не имеет формализованных методов и средств обоснования структуры системы;
– при его реализации взаимодействие элементов системы отображается не на уровне связей, а на уровне отношений.
Используя теоретико-познавательный подход, выделим в структуре системы обучения учебный объект в качестве элемента системы. Тогда структура системы обучения примет вид, представленный на рис.1.2.2.
Рис.1.2.2. Структура системы обучения на теоретико-познавательном уровне
Гипотетическая структура системы обучения на теоретико-познавательном уровне, представленная на рис.1.2.2, полностью соответствует реальной структуре системы обучения, представленной на рис.1.2.1. Единственное различие между ними состоит в том, что в реальной системе обучения (рис.1.2.1) связи между обучающим и обучаемым есть физические каналы, обеспечивающие обмен информацией об изучаемом объекте между элементами системы (педагогическое общение), а в гипотетической системе (рис.1.2.2) – отношения (ненаполненные связи) между реальными элементами (обучающий и обучаемый) и гипотетическим элементом (учебный объект) системы. В реальной системе обучения учебный объект материализуется в виде информации, поступающей обучаемому и обучающему по физическим каналам связи (педагогическое общение).
Для описания механизма управления учебной деятельностью обучаемого необходимо более подробно остановиться на роли и механизмах рефлексии в обучающей деятельности обучающего и учебной деятельности обучаемого. Рассмотрим механизм рефлексии с позиции современной педагогической психологии (в основном в формулировках Е.И. Машбица) и последних данных теории информации. В современной педагогической психологии "рефлексия обычно трактуется как форма самосознания, форма теоретической деятельности человека, форма активного личностного переосмысления человеком тех или иных содержаний своего индивидуального сознания» [73, С.19]. Педагогическая психология различает три вида рефлексии: интеллектуальную, личностную и межличностную. "Интеллектуальная рефлексия направлена на осмысление совершаемого субъектом движения в содержании проблемной ситуации и организацию действий, преобразующих элементы этого содержания. Личностная рефлексия направлена на самоорганизацию через осмысление человеком себя и своей мыслительной деятельности в целом как способа осуществления своего целостного "я» [116, C.163]. "Межличностная рефлексия выступает как фактор эффективного функционирования любой совместной деятельности, а в условиях обучения как предпосылка формирования адекватных прогнозов и ожиданий относительно обучающего (обучаемого), как средство эффективного присвоения обучаемым деятельности обучающего (построения модели обучаемого обучающим)» [73, C.23]. "Рефлексивный механизм саморегуляции предполагает иерархическое разделение управляющей и контрольной функции у одной и той же личности» [105, C.47]. "При этом субъект деятельности выступает и как объект управления. Он оценивает свои действия как средство достижения цели. В качестве контролера субъект делает объектом анализа и оценки свои планирующие и контрольные действия. Он как бы экстериоризирует те внутренние регуляторные схемы и процессы, которые позволили ему осуществить свои управляющие функции (гипотезы, модели, программы и т.д.)» [52, C.24].
В классической теории информации, разработанной К. Шенноном и Н. Винером, такие проблемы, как связь информации и отражения, специфические свойства информации, ее многогранность, особенности количественной меры (прагматическая и семантическая оценки) практически не освещались. Существующее в современной педагогической психологии мнение о недостаточности информационного подхода к описанию механизма управления обучением во многом основывается на выводе академика А.И. Берга, сделанном в 1966 году о том, что "первые опыты по применению кибернетики в педагогике в большинстве своем грешили механическим переносом формул теории информации» [8, C.4]. Вывод о бесперспективности непосредственного применения варианта теории информации, разработанного в 1948 году, сохраняется в педагогической психологии по сей день в отношении всех ныне существующих концепций информации. При этом практически замалчивается вторая часть вывода А.И. Берга о "принципиальной перспективности кибернетического подхода в педагогике» [8, C.5]. Так в 1988 году Е.И. Машбиц отмечает, что "недостаточность информационного подхода в случае учебной деятельности отчетливо выявляется при описании доопределения учащимися поставленной перед ними задачи. В рамках информационного подхода доопределение задачи объясняется помехами в переработке информации, при деятельностном подходе оно трактуется как механизм превращения предложенной извне задачи в задачу для субъекта в результате приписывания ей личностного смысла» [75, C.46]. В вышеприведенном выводе явно просматривается ссылка на классическую теорию информации образца 1948 года, именно она рассматривала трехзвенную схему формирования информации: источник – канал – приемник. Такая схема вполне приемлема для анализа технических компонент систем связей и сравнительно простых систем автоматического управления; для вычислительной техники и информатики она имеет ограниченное значение, а для инженерной и педагогической психологии, системотехники – практически непригодна. Рассмотрим, как трактуют процесс обучения современные концепции теории информации, предварительно заметив, что в вышеуказанном выводе Е.И. Машбица неопределенность "информационного подхода» заменена на адекватную неопределенность формулировок "деятельностного подхода".
Рассмотрим механизм рефлексии с позиций системного подхода. Проведенный в [83] анализ современных концепций понятия "информация» позволяет сделать вывод, что "информация является основным содержанием отображения; образы могут быть различны, но содержание их остается неизменным» [83, C.82]. То, что извлекается из образа, – это и есть информация об отражаемом объекте. Поэтому современные концепции теории информации трактуют это понятие следующим образом: "информация есть то, что извлекается из образа в процессе его "осознания» и соотнесения с отображаемым объектом» [83, C.82].
Процесс отражения возникает в результате воздействия со стороны объекта оригинала на отражающий объект (обучаемого). Характер отражения, являющегося результатом внешних воздействий, определяется как природой объекта воздействия (изучаемого объекта), так и особенностями, качественной спецификой обучаемого как отражающей системы.
Выделим воздействие изучаемого объекта на обучаемого из рис1.2.2. в виде общей схемы процесса отображения (рефлексии), представленной на рис.1.2.3.
Рис.1.2.3. Схема формирования информации
Пусть некоторый объект X при полном его восприятии создает адекватный образ Y. Его образ y=F(x) в отражающей подсистеме Y системы S возникает только тогда, когда оригинал X (изучаемый объект) оказывает соответствующее воздействие на систему S (обучаемого). Для того, чтобы извлечь информацию о X, содержащуюся в y=F(x), необходимо сопоставить полученные впечатления с ранее накопленными, выяснить, в чем сходство и в чем отличие образа данного объекта от образа иных объектов, наблюдавшихся в прошлом. Это предполагает наличие в составе системы S специальной подсистемы анализа и решения Z, находящейся в теснейшем взаимодействии с отображающими (чувственными) структурами Y. Подсистема Z должна обладать способностями накапливать впечатления как непосредственные (чувственные), так и вторичные, образующиеся в процессе сопоставления и анализа текущего образа. Подсистема Z является вторичной отображающей системой, осуществляющей обратное преобразование y=F(x) в идеальный прообраз x=P(y), где P(y) – преобразование обратное F(x).
"Формирование идеального прообраза, иными словами преобразование x=P (y) и есть процесс получения субъективной информации I в ее общем виде» [83, C.83]. При этом следует заметить, что лишь теоретически можно считать, что оригинал X содержит информацию. Согласно современных концепций информации ни отражения, ни оригиналы не содержат никакой информации. "Объективно содержит информацию лишь отображение и позволяет, вообще говоря, оттуда ее извлекать, а затем оперировать с ней, как с любой объективной реальностью, в частности, обмениваться содержанием отображений» [83, С.84]. На рис.1.2.3 условность содержания информации в оригинале X и чувственном образе y=F(x) передана штриховой обводкой Ix и Iy.
Характеристики информации определяются особенностями отдельных процессов и операций ее образования:
1. Особенность формирования чувственного образа y=F(x), степень его соответствия Y, адекватного оригиналу X, определяет достигнутую полноту общей информации Iy. Так, если воздействия оригинала X ослаблены или искажены, то нет другой возможности получить более адекватный образ, кроме как устранить мешающие причины. Нечеткость или неполноценность образа возможна также из-за снижения отражательных способностей системы S.
2. Процесс сравнения, поиска подходящего аналога существенно определяет выбор типа преобразования P, обратного преобразованию F. К числу важнейших факторов, влияющих на течение данного процесса, помимо возможности распада S (потеря памяти, способности к анализу и т.п.) относятся: объем впечатлений и информации I, которыми располагает система S; "аналитическая мощность» подсистемы Z; сложившаяся структура взаимоотношений между Y и Z, степень ее "консерватизма", время контакта с оригиналом X и существования образа y=F(x). Все эти факторы в конечном счете определяют степень понимания информации Iy, содержащейся в образе y=F(x), и задают характер информации I, представляемой формируемым идеальным прообразом x=P(y).
3. Информация I, в свою очередь, анализируется и оценивается подсистемой Z с точки зрения целей и задач системы S.
4. Полезная с точки зрения целей системы S информация I отделяется от оригинала X фиксируется в памяти подсистемы Z, а также может быть ей представлена вне системы S с помощью различного рода сигналов и знаков.
5. Извлечение информации, заключенной в образе, осуществляется, по-видимому, в определенной последовательности: сначала дается информация о самых общих особенностях образа, а затем о более длительных и глубоких его характеристиках.
6. Активность S, определяемая наличием собственных целей и задач, является причиной возможности образования наряду с информацией I заведомо ложной информации Iн, информации I и Iн могут существовать параллельно (I известна лишь системе S, а Iн будет выдаваться и вне ее).
7. Тождество между I и Iy возможно только в случае, когда y=F [P(y) ]. Наконец, тождество между Ix и I будет лишь тогда, когда Y=F[ P(y) ].
Выше приведена лишь общая схема формирования информации, реальные схемы, разрабатываемые в рамках различных концепций информации [84,85,94,106,136] несравненно сложнее, характеризуются высокой подвижностью, взаимопересечением и взаимопроникновением отдельных процедур. В рамках системно-информационного анализа [30,31] рассматриваются понятия полезности и ценности информации, пустой и ложной информации, оценки прагматической ценности и семантической сложности информации, законы преобразования информации и т.д. Необходимо отметить, что значительная часть исследований в области теории информации прямо нацелена на решение задач психологии. Однако в литературе по педагогической психологии эти исследования не находят своего отражения.
Даже краткий анализ приведенных выше трактовок механизма рефлексии педагогической психологии и теории информации позволяет сделать вывод, что именно введение понятия "информация» позволяет вскрыть механизм рефлексии на уровне его функциональной и элементной структуры. Именно специфика процесса формирования и обработки информации без каких-либо дополнительных пояснений определяет механизм доопределения задачи обучаемым, столь неопределенно сформулированной в рамках классической теории информации и деятельностного подхода педагогической психологии.
Далее для описания механизма управления учебной деятельностью обучаемого необходимо дать формальное определение понятия "учебный объект". Для этого, прежде всего, нужно остановиться на существующих в педагогике понятиях, определяющих содержание обучения. В современной педагогической литературе имеется практически единственное понятие, определяющее компоненты содержания обучения. Это понятие "учебного элемента (УЭ)", введенное В.П.Беспалько [9,10]. Под термином "учебный элемент (УЭ)» понимаются "объекты, явления и методы деятельности, отображенные из науки и внесенные в программу учебного предмета для их изучения» [10, C.46]. Такое определение УЭ вполне отвечает требованиям процесса формирования программы или тематического плана учебной дисциплины, но оно не соответствует требованиям системного анализа рассматриваемой системы обучения, т.к. не отражает цели взаимодействия обучаемого и обучающего в процессе обучения. Поэтому под термином "учебный элемент (УЭ)» будем понимать информационный продукт, представляющий собой отображение логически завершенного элемента содержания программы обучения в соответствии с целями его изучения, а под термином "учебный объект (УО)» – информационный продукт, отображающий те стороны структуры или функционирования УЭ, на которые направлено конкретное обучающее воздействие. В общем случае учебный объект может быть представлен в идеальном (педагогическое общение), материализованном (схема, изображение на экране дисплея, действующая модель, учебник и т.д.) и смешанном виде. Таким образом, учебный объект есть представление учебного элемента в конкретной дидактической ситуации, осуществляемое обучающим или обучаемым.
Современная педагогическая психология "различает два вида основных обучающих воздействий: учебную задачу и педагогически направленное воспроизведение обучающим фрагмента учебной деятельности» [73, C.98]. При рассмотрении учебной задачи как обучающего воздействия первостепенное значение имеют следующие ее характеристики: способ задания (явно, неявно), класс задачи (на понимание, предметные, на рефлексию), тип активности обучаемого (мыслительная, мнемоническая, перцептивная, имажинативная), уровень деятельности обучаемого (репродуктивная, творческая). Классификация учебных задач по указанным линиям может служить основой для разработки типологии указанного вида обучающих воздействий. Второй основной вид обучающего воздействия, изложение учебного материала, в современной педагогической психологии интерпретируется как педагогически направленное (т.е. учитывающее интеллектуальные возможности и индивидуальные особенности обучаемых) воспроизведение или развертывание перед учащимися фрагмента учебной деятельности, вовлекающее их (явно или неявно) в эту деятельность» [75,C.83]. Выделяют три уровня воспроизведения учебной деятельности:
– предметно-содержательный – описательное или объяснительное раскрытие содержания УЭ;
– предметно-операциональный – описательное или объяснительное раскрытие содержания УЭ, а также способов оперирования этим содержанием (приемы анализа УЭ, операции по подведению УЭ под понятие и т.п.);
– рефлексивный – объяснительное раскрытие содержания УЭ, процесса постановки гипотез, выбора приемов анализа, поиска решений, способов контроля за производимыми над УЭ действиями.
На третьем, рефлексивном уровне воспроизведения учебной деятельности обучающий воспроизводит сразу две деятельности: информативную (рефлектируемую) и аналитическую (рефлектирующую). В [73,75] обосновано, что все многообразие приемов и способов обучения, видов обучающих воздействий (подзадачи, вопросы, указания и т.п.) может быть сведено к указанным выше двум основным видам (учебная задача, воспроизведение фрагмента учебной деятельности обучающим). Таким образом, "все виды воздействий по управлению учебной деятельностью обучаемого реализуются в виде учебного материала, соотнесенного с поставленными обучаемым целями» [75, C.84], т.е. в виде УО. Здесь необходимо отметить, что мы рассматриваем систему взаимодействия обучаемого и обучающего с момента ее образования, т.е. с момента формирования системы обучения, который определяется наличием общих целей у обоих элементов системы (обучаемый, обучающий) как основным системоформирующим фактором. Поэтому все воздействия обучающего по целеустремлению обучаемого на решении задач обучения, вся мотивационная сторона включения обучаемого в учебную деятельность выходит за рамки настоящего исследования. С момента формирования системы обучения на основе общности целей обучающего и обучаемого и становится возможной реализация всех видов воздействий на обучаемого через УО, а также все три формы рефлексии у обучаемого и обучающего, осуществляемые также через УО. При этом УО у обучающего и обучаемого (см.рис.1.2.2) попеременно играет роль объекта управления ("объекта, для достижения желаемых результатов функционирования которого необходимы и допустимы специально организованные воздействия» [133, С.7]) и отображающего элемента ("элемент, предназначенный для представления информации человеку-оператору» [133, C.29]). Если обучающий воспроизводит фрагмент учебной деятельности, то для него УО является объектом управления. В свою очередь для обучаемого УО в данном случае выступает в качестве отображающего элемента и обучаемый решает задачу на рефлексию внешней среды ("объектов, не принадлежащих рассматриваемому объекту, но оказывающих на него влияние» [133, C.48]), выступающей в виде УО. Если обучающий ставит перед обучаемым учебную задачу, то в этом случае для обучаемого УО выступает в качестве объекта управления, а для обучающего – в качестве отображающего элемента. В данном случае обучаемый, манипулируя с УО, решает учебную задачу, а обучающий – задачу на рефлексию внешней среды, выступающей в виде УО.
Таким образом введенное понятие учебного объекта на основе свойственного человеку рефлексивного механизма саморегуляции позволяет в терминах теории информации и теории управления описать на психологическом уровне механизм управления учебной деятельностью обучаемого, не рассматривая обучаемого, его сознание целеполагающего субъекта в качестве объекта управления. Указанный подход полностью снимает выдвинутый В.В. Мачулиным в [71] тезис о невозможности управления учебной деятельностью обучаемого ввиду невозможности рассмотрения последнего в качестве объекта управления.
Необходимо отметить, что в педагогической литературе обучение описывается целой иерархией систем, и структура системы обучения, представленная на рис.1.2.1, 1.2.2, находится на низшей ступени этой иерархии. К числу имеющих принципиальное значение систем, описывающих обучение, следует отнести "педагогическую систему» и "дидактическую систему» В.П.Беспалько [9,10]. Под педагогической системой понимается "определенная совокупность взаимосвязанных средств, методов и процессов, необходимых для создания организованного, целенаправленного и преднамеренного педагогического влияния на формирование личности с заданными качествами» [10, С.6]. Педагогическая система представляет собой взаимосвязанную совокупность, включающую следующие элементы: обучаемые, цели обучения и воспитания, содержание обучения и воспитания, процессы обучения и воспитания, обучающие и технические средства обучения, организационные формы учебной и воспитательной работы. Понятию "дидактическая система» В.П.Беспалько формального определения не дает и рассматривает под указанным термином возможные сочетания принципов и средств управления, а также видов информационного процесса в обучении, приводя в итоге классификацию "алгоритмов управления обучением (дидактических систем)» [9, C.14]. Указанные выше термины (дидактическая система, алгоритм управления обучением) в виде представленном автором абсолютно не соответствуют терминологии теории управления, но произведенный в [9,10] анализ потенциальных возможностей принципов и средств управления, видов информационного процесса в обучении представляет собой определенную базу для проектирования систем обучения. На основе данных, приведенных в [9,10] возможна разработка реальных структур систем обучения с учетом их потенциальной дидактической эффективности. Указанные выше педагогическая и дидактическая системы представлены на теоретико-познавательном уровне и не могут в отличии от системы обучения, представленной на рис.1.2.1, служить основой для проектирования реальных систем управления обучением. Однако, такие важные вопросы как формулировка целей обучения, его организационных форм, особенности дидактических процессов разрабатываются в рамках педагогической и дидактической систем. Эти вопросы должны быть решены до создания системы обучения, и их решение является условием возможности ее формирования. Но, хотя рассматриваемая система обучение находится на низшем уровне иерархии систем, описывающих обучение, ее роль для любых уровней анализа обучения является определяющей. Причина заключается в том, что именно в рамках системы обучения формируется конечный продукт, который определяет качество функционирования всех вышестоящих по уровню иерархии систем, этот продукт – личность обучаемого.
В результате проведенного с позиций системного подхода анализа взаимодействия обучающего и обучаемого в процессе обучения необходимо сделать следующие выводы:
1. Для достижения целей исследования необходимо рассмотрение взаимодействия обучаемого и обучающего в процессе обучения на двух уровнях отображения систем: теоретико-познавательном и проектном. Отображение системы обучения на теоретико-познавательном уровне обеспечивает наглядность анализа механизмов обучения. Отображение системы обучения на проектном уровне обеспечивает обоснованность ее структуры и физическую реализуемость.
2. Системоформирующим фактором системы обучения и первичным признаком целостности, позволяющим рассматривать взаимодействие обучаемого и обучающего в процессе обучения как систему, является общность целей изучения, объема и структуры содержания изучаемого объекта. В основе данного системоформирующего фактора лежит противоречие между исходным и заданным уровнем усвоения обучаемым изучаемого объекта. Отсутствие данного противоречия определяет отсутствие самого системоформирующего фактора и невозможность создания системы обучения.
3. Интегративным свойством системы обучения является ее способность целенаправленного изменения личности обучаемого.
4. На основе реализации системотехнического подхода В.И.Николаева к обоснованию структуры системы можно утверждать, что на проектном уровне отображения система обучения включает два материальных элемента (обучаемого и обучающего), имеющих системоопределенные функции и соединенных физическими каналами прямой и обратной информационной связи. Нарушение любой из четырех системообразующих связей системы обучения (см.рис.1.2.1, связи Ар1По1, Ао2По, Ао1Пр1, Ар2Пр2) ведет к разрушению системы обучения как системы взаимодействия обучающего и обучаемого.
5. В целях наглядного раскрытия механизма взаимодействия обучающего и обучаемого на теоретико-познавательном уровне необходимо введение в обоснованную структуру системы обучения гипотетического элемента "учебный объект". Учебный объект – это информационный продукт, представляющий отображение тех или иных сторон структуры, организации и функционирования учебного элемента в соответствии с целями конкретного обучающего воздействия.
6. Процесс усвоения учебного объекта обучаемым есть процесс формирования и обработки информации. Все основные характеристики взаимодействия обучающего и обучаемого на психологическом уровне перспективно описывать в терминах современных концепций теории информации, т.к. все особенности данного взаимодействия есть особенности отдельных процессов и операций образования информации. Технология обучения есть технология обработки информации (информационная технология).
7. Процесс взаимодействия обучающего и обучаемого в рамках системы обучения есть осуществляемое обучающим управление учебной деятельностью обучаемого. Управление учебной деятельностью обучаемого реализуется в процессе выработки обучающим управляющих воздействий по формированию учебного объекта, которые в результате двойного отображения фиксируются в сознании обучаемого в виде информации. Все обучающие воздействия на обучаемого реализуются путем предъявления ему учебного объекта в виде наиболее полно соответствующем целям обучения и специфике учебной деятельности данного обучаемого.
8. В виде учебного объекта информация есть средство управления учебной деятельностью обучаемого, а в виде знаний, усвоенных обучаемым, – продукт этой деятельности.
9. Целью функционирования системы обучения является повышение квалификационных характеристик обучаемого (объекта управления) в отношении изучаемого объекта.
1.2.3. Системозначимые свойства ЭВМ как компонента системы обученияВ педагогической литературе общая цель применения ЭВМ в процессе обучения обычно формулируется как использование ЭВМ "в качестве средства, повышающего эффективность обучения» [75, С.4]. Эффективность обучения, как известно, является основным критерием оценки качества функционирования системы обучения. Отсюда следует, что техническое средство, оказывающее непосредственное целенаправленное влияние на основной показатель функционирования системы, не может рассматриваться иначе как в качестве компонента этой системы.
В целях выявления системозначимых свойств ЭВМ, как компонента системы обучения, определим с позиций системного подхода возможные варианты внедрения ЭВМ в систему обучения (см.рис.1.2.1), а также происходящие при этом изменения в структуре связей системы, ее интегративных свойствах и системоопределенных функциях ее элементов. Для этого рассмотрим структуру системы обучения в качестве контура управления в соответствии с эволюцией технологии управления в кибернетике. Исторически первой является ручная технология управления. Ее логическая схема представлена на рис.1.2.4.
Управляющим объектом является человек Ч, который воздействует вручную либо через механизм на исполнительный орган ИО, связанный с объектом управления ОУ. Технология базируется на имеющемся у человека опыте (концептуальной модели). Человек получает осведомляющую информацию Ioc от объекта управления и сам преобразует эту информацию в управляющее воздействие U. Качество управления зависит от опыта человека, и, если объект управления (технологический процесс) является обозримым и темп управления соответствует физиологическим возможностям человека, то может быть обеспечено качественное управление.
Рис.1.2.4. Принципиальная логическая схема ручной технологии управления
Ручная технология управления является основной, абсолютно доминирующей в современном обучении. Она может быть реализована на основе способности ЭВМ существенно расширить способы наглядного отображения учебных объектов. Логическая схема такой технологии управления в обучении представлена на рис.1.2.5.
Рис.1.2.5. Принципиальная логическая схема ручной технологии управления учебной деятельностью обучаемого на основе ЭВМ
На данной схеме пунктирной линией обозначены осведомляющая информация Ioc и управляющая информация I'упр, обмен которыми между обучающим и обучаемым осуществляется в рамках традиционного педагогического общения. Этим подчеркивается, что использование ЭВМ не исключает непосредственное общение между обучающим и обучаемым, а также то, что информация, передаваемая через ЭВМ представляет собой лишь часть информации циркулирующей между ними. Обучающий и обучаемый воспринимают информацию, поступающую от ЭВМ1, соответственно в виде осведомляющей информации Ioc и информации отображения учебного объекта Ioт и осуществляют действия по управлению ими через мониторы М. Под мониторами М в данной схеме понимаются любые аппаратные средства, обеспечивающие отображение информации об учебном объекте и управление им. Это могут быть терминалы одномашинного информационно-вычислительного комплекса (ИВК); персональные ЭВМ, связанные в локальную вычислительную сеть; устройства ввода-вывода информации специализированных аналоговых и цифровых ЭВМ и т.д. Под ЭВМ1 в данной схеме понимается часть программного обеспечения ИВК, которая обеспечивает предъявление учебного объекта обучаемому в заданном обучающим виде и восприятие действий обучаемого по управлению этим объектом. Хотя физический канал связи осведомляющей информации Ioc проходит через ЭВМ1, на схеме эта связь непосредственно замкнута между мониторами М обучающего и обучаемого. Этим подчеркивается отсутствие содержательной переработки осведомляющей информации Ioc в ЭВМ1. При ручной технологии управления обучающий и ЭВМ образуют обучающую систему, в которой все функции по управлению учебной деятельностью обучаемого возложены на обучающего, а часть функций по предъявлению учебного объекта и восприятию воздействий обучаемого на учебный объект – на ЭВМ.
Для научной литературы по проблемам как теории управления, так и компьютеризации обучения характерна неоднозначность научно-технической терминологии. В связи с этим представляется необходимым уточнить и обосновать на основе рекомендаций Комитета научно-технической терминологии АН РФ [133] использование ряда приведенных выше понятий. Целью данного уточнения является установление взаимного соответствия понятий, используемых в теории управления и педагогике. В теории управления используются следующие понятия [133, C.7-38]:
– объект управления – объект, для достижения результатов функционирования которого необходимы и допустимы специально организованные воздействия;
– цель управления – значения, соотношения значений координат процессов в объекте управления или их изменения во времени, при которых обеспечивается достижение желаемых результатов функционирования объекта;
– управляющее воздействие – воздействие на объект управления, предназначенное для достижения цели управления;
– управление – процесс выработки и осуществления управляющих воздействий;
– управляющий объект – объект, предназначенный для осуществления управления;
– система управления – система, состоящая из управляющего объекта (органа управления) и объекта управления;
– управляющая система – управляющий объект, представляющий собой систему, подсистемы которой предназначены для выполнения отдельных функций управляющего объекта.
При анализе обучения с позиций системного подхода (см.1.2.2.) было установлено взаимное соответствие ниже перечисленных понятий теории управления и педагогики:
– объект управления – обучаемый (учебная деятельность обучаемого);
– цель управления – цель обучения (учебная цель);
– управляющее воздействие – обучающее воздействие;
– управление – обучение (управление учебной деятельностью обучаемого);
– управляющий объект (орган управления) – обучающий;
– система управления – система обучения.
В случае реализации технологии ручного управления обучением на основе ЭВМ на последнюю, как было отмечено выше, возлагаются функции предъявления учебного объекта обучаемому и восприятие воздействий обучаемого на этот учебный объект. В теории управления данные функции относятся к функциям передачи (осуществления) управляющих воздействий, измерения и сбора информации, т.е. к функциям управляющей системы [133, C.23]. Таким образом, введенному выше понятию "обучающая система» в теории управления объективно соответствует понятие "управляющая система".
В представленной на рис.1.2.5 технологии обучения, ЭВМ реализует функции исполнительного органа управления [133,С.168] и датчика [133,С.167]. И хотя ЭВМ входит в состав контура управления, но к содержательной обработке поступающей от обучаемого информации, т.е. выработке управляющего (обучающего) воздействия, отношения не имеет. Управляющая информация Iупр о способе предъявления учебного объекта обучаемому полностью формулируется обучающим. В результате внедрения ЭВМ в систему обучения и образования обучающей (управляющей) системы образуется два контура управления учебной деятельностью обучаемого – обучение средствами традиционного педагогического общения и обучение средствами ЭВМ.
Ручная технология обучения на основе ЭВМ широко применяется в практическом обучении на различных видах тренажеров, в частности в ВМФ РФ на тренажерах "Океан", "Диалома", "Кница», «Заповедь» и т.д. Сведениями об использовании такой схемы в теоретическом обучении, за исключением ЛАСО "Гвоздика", автор не располагает.
Таким образом, первым системозначимым свойством ЭВМ является ее способность существенно расширить способы наглядного отображения учебных объектов, предъявляемых обучаемому. Это свойство основывается на существующей технической возможности применения цвета, интерактивной машинной графики, мультипликации, звука для представления информационной модели отображаемого на мониторе ЭВМ объекта. При условии разработки соответствующих математических моделей обучаемый получает возможность исследовать последствия различного рода воздействий на моделируемый учебный объект, на основе информационной модели объекта, управлять им в реальном масштабе времени и т.д. Значит в наиболее полном виде его реализации данное свойство позволяет обучаемому самому исследовать предъявленный учебный объект. При этом между обучаемым и ЭВМ образуются физические каналы прямой и обратной связи, предназначенные для передачи формализованной информации в рамках только той модели учебного объекта, которая предъявлена обучаемому. В пределах данного системозначимого свойства возможна адаптация модели учебного объекта к воздействиям обучаемого, но невозможна адаптация к качеству этих воздействий.
Последнее утверждение требует определенного комментария. Модели учебного объекта, которые могут быть предъявлены обучаемому, можно разделить на два основных класса: статические и динамические модели. К статическим моделям учебного объекта относят его предъявление в виде вербального выражения, информационной модели, структурной модели, логической схемы и т.д. Основной признак, по которому относят модель к классу статических моделей, – это невозможность реагирования модели на действия обучаемого. Обучаемому предоставляется возможность только выразить свое отношение к данной модели. Способов выражения этого отношения существует достаточно много. К основным и наиболее употребляемым следует отнести:
– подачу сигнала "понялне понял";
– выбор одного из предъявленных альтернативных отношений к модели объекта;
– воспроизведение на мониторе ЭВМ вербального выражения, отражающего отношение обучаемого к предъявленной модели учебного объекта;
– конструирование обучаемым на мониторе ЭВМ модели учебного объекта в заданном виде.
При этом реакция самой статической модели на действия обучаемого отсутствует. К классу динамических моделей относят модели учебного объекта, реакция которых на воздейств
