Публикации » РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ УЧЕБНОГО НАЗНАЧЕНИЯ СТУДЕНЧЕСКИМИ КОЛЛЕКТИВАМИ

08 февраля 2010 г.

В работе сделана попытка с позиции синергетики исследовать процесс разработки электронных средств учебного назначения коллективом студентов.

WORKING OUT OF ELECTRONIC MEANS OF EDUCATIONAL APPOINTMENT BY STUDENT'S COLLECTIVES

Professor N.Sofronova

There was made an attempt from a position of synergetics to investigate the process of development of electronic means of educational purpose by a collective of students.

Условия разработки программных средств студенческими коллективами отличаются от профессиональной разработки слабой структурированностью и взаимосвязанностью компонентов процесса создания программы. Такое поведение системы приближается к состоянию хаоса, поэтому целесообразно применить аппарат синенргетики.

Синергетика занимается исследованием процессов самоорганизации и образования, поддержания и распада структур в системах самой различной природы (физических, химических, биологических, социальных, экономических и т. д.). Понятие структуры, основное для всех наук, занимающихся теми или иными аспектами процессов самоорганизации, при любой степени общности предполагает некую «жесткость» объекта - способность сохранять тождество самому себе при различных внешних и внутренних изменениях.

Термин «синергетика» происходит от греческого «синергена» - содействие, сотрудничество. Предложенный Г. Хакеном, этот термин акцентирует внимание на согласованности взаимодействия частей при образовании структуры как единого целого.

Ю. А. Данилов и Б. Б. Кадомцев отмечали, что особенность синергетики как науки заключается в том, что, в отличие от большинства новых наук, возникавших, как правило, на стыке двух ранее существовавших и характеризуемых проникновением метода одной науки в предмете другой, "синергетика возникает, опираясь не на граничные, а на внутренние точки различных наук, с которыми она имеет ненулевые пересечения. В изучаемых синергетикой системах, режимах и состояниях физик, биолог, химик и математик видят свой материал, и каждый из них, применяя методы своей науки, обогащает общий запас идей и методов синергетики" [2, с. 3].

Междисциплинарный инструментализм синергетики предполагает адекватную ему, динамически устойчивую, самовозобнавляющуюся и в то же время эволюционизирующую коммуникативную онтологию. При этом сам синергетический подход предполагает множественность и неоднозначность путей переоткрытия пространства и времени.  В конечном итоге, синергетический смысл появляется как результат "замыкания коммуникаций" [1, с. 25], в создании или воссоздании коммуникативных циклов (гиперциклов), в которых и посредством которых реализуются исследовательские процедуры.

Синергетический подход применяют при исследовании объектов и процессов совершенно разной природы: от физических до социальных и экономических. Процесс творческой деятельности студентов можно отнести к психическому, имеющему социальное значение. Рассмотрим возможность применения аппарата синергетики для исследования этого процесса на примере разработки электронных средств учебного назначения студентами физико-математического факультета в рамках изучаемых дисциплин.

Существует две основные технологии создания обучающих систем: 1) специально созданными коллективами профессионалов в области программирования, но людьми далекими от образования; 2) людьми, непосредственно работающими в образовании (учителя, преподаватели), но, как правило, имеющее не очень высокую компетентность в области программирования (а иногда, не имеющие ее вовсе). Оба способа имеют свои очевидные достоинства и недостатки. Так, в первом случае «страдает» методическая составляющая программ, а во втором – технологическая.

В педагогических вузах, где обучаются будущие специалисты в области информатики и программирования возможно создание обучающих программ временными группами студентов под руководством преподавателя. Такие группы занимают промежуточное положение между двумя вышеназванными группами разработчиков обучающих систем, а именно, они имеют первоначальное представление как в области программирования, так и в области методики преподавания. Еще одна особенность временных групп – это неоднозначное представление о конечной цели (каждый представляет обучающую программу по своему), разный уровень мотивации и стремления к результату, различный уровень компетентности в области программирования и пр. Такие временные группы обладают свойствами хаотичных плохо управляемых систем, поэтому естественно применение к их исследованию аппарата синергетики.

Рассмотрим процесс создания обучающей системы временными группами как слабоструктурированную систему в состоянии хаоса. Хаотические динамические системы имеют замечательное свойство: они весьма податливы и чрезвычайно чувствительны к внешним воздействиям [3]. Более того, динамикой хаотических систем можно управлять, то есть посредством слабых воздействий переводить такие системы из режима хаотических колебаний на требуемый динамический режим (тем самым, стабилизируя их поведение). Существует два основных способа стабилизации: без обратной связи и с обратной связью. Первый способ называется подавлением хаоса, второй - контролированием хаоса (controlling chaos). В нашем случае технология основана на контролировании хаоса.

Каждый член временной группы получает задание. Рассмотрим отдельного члена группы как элемент системы. Каждый член группы характеризуется многими параметрами. Например:

A = <Pr, Pl, H, M>, где

Pr - умение программировать;

Pl - прилежание (стремление следовать указаниям преподавателя);

H - развитие художественных способностей и задатков;

M - ориентация на достижение успеха (мотивация).

По-видимому, наиболее оптимальный вариант, когда суммарные вектора имеют примерно одинаковое направление.  Более того, эти параметры можно легко измерить, проведя анкетный опрос исполнителей или на основе психологических тестов. Например, в результате получилась матрица (диапазон возможных изменений от 0 до 10):

Полученный вектор движения показывает, что в группе наиболее низкий показатель – мотивированность.  Его легко усилить, сделав работу студентов обязательной (зачетной). Хорошо, когда показатель Pr высокий, но в данном случае видно, что в группе есть исполнители, от которых лучше сразу отказаться (3-ий и 7-ой). Сложнее с показателем Pl поскольку он может быть весьма субъективным, и представление студента о работе может не совпадать с представлением руководителя. Поэтому очень важно разработать проект задания и сделать его доступным всем участникам процесса.

Каждый из этих параметров имеет достаточно большой диапазон изменений. Преподаватель не имеет возможность постоянно контролировать работу каждого члена группы, то есть работа одного члена группы в большей части проходит самостоятельно (состояние хаоса). Таким образом, можно утверждать, что для достижения результата и согласованной работы группы необходимы определенные воздействия. Управляющий вектор может включать параметры:

U = <UPr, Obr, N, K, D>, где

UPr - доведение навыков программирования членов временной группы до необходимого уровня (возможно, путем отбора);

Obr - наличие единых образцов и трафаретов для художественного оформления обучающей системы;

N - подробное описание задания на начальном этапе;

K - регулярный текущий контроль;

D - требовательность в доработке деталей.

Каждую встречу преподавателя с группой студентов-разработчиков можно считать точкой бифуркации. Явление бифуркации типично для большинства процессов, развивающихся во времени. Бифуркация – процесс, протяжённый во времени, но длящийся весьма малый его интервал, в течение которого происходит качественная перестройка свойств системы, и определяющее значение в характере дальнейшего развития имеют случайные факторы. Бифуркационный механизм играет важнейшую роль в общей эволюционной схеме. Именно он является источником роста разнообразия различных форм организации материи, а, следовательно, и непрерывно возрастающей сложности её организации.

В нашем случае возможные варианты развития системы в точках бифуркации, описывающей технологию разработки обучающей системы, варьируют от полного прекращения работы (ввиду невозможности добиться ожидаемого результата) до благополучного его завершения.

Приведем примеры разработки электронных средств учебного назначения группой студентов.

1.    В рамках изучения курса «ИКТ в образовании» под руководством автора студентами 5 курса специальности «Математика, информатика» в апреле-мае 2006 года был разработан электронный учебник «Информатика в проектах. Базовый уровень». В разработке учебника приняли участие 100 человек. Учебник включает теоретическую часть по организации проектной деятельности учащихся и проекты по информатике, разработанные студентами.

2.    По заказу Министерства образования и молодежной политики Чувашской Республики в октябре 2006 –мае 2007 гг. на кафедре ИВТ ЧГПУ велась работа по разработке электронного учебника по чувашскому языку для 1 классов национальных школ. В работе на начальном уровне приняли участие 28 человек – студенты 4 курса специальности «Информатика и математика», затем дорабатывали учебник вместе с руководителем два студента. Сложность в разработке учебника заключалась еще и в том, что было необходимо согласовывать действия не только студентов, но и методиста, и художника. Учебник включает около 70 анимированных персонажей, более 20 видеослайдов. Учебник разрабатывали в редакторе Macromedia Flash MX.

3.    В апреле-мае 2007 года в рамках спецкурса «Использование Macromedia Flash MX для создания обучающих программ» студенты 3 курса специальности «Информатика и математика» (45 человек) разработали электронный учебник для организации внеклассных мероприятий в младшей школе «Мир детей глазами студентов». Учебник включает анимированные сказки, прибаутки, загадки и игры. Диски были переданы в городские школы, в которых студенты ФМФ проходили педпрактику по информатике.

4.    В апреле-мае 2007 года в рамках курса «ИКТ в образовании» студенты 5 курса специальности «Математика и информатика» (65 человек) разработали электронный учебник «Изучаем Flash MX». Учебник предназначен для поддержки вышеназванного спецкурса. Учебник включает основные разделы изучения системы Macromedia Flash MX, каждый раздел состоит из презентации и flash-ролика, описывающего технологию работы в системе Macromedia Flash MX.

5.    В апреле-мае 2009 года была создана обучающая компьютерная игра «Приключения Инфознайки», основанная на заданиях дистанционной игры-конкурса «Инфознайка». В работе приняли участие 45 студентов 5 курса специальности «Информатика и математика».

6.    Весной 2009 года были разработаны анимационные сюжеты по курсу «Безопасность жизнедеятельности». В разработке приняли участие 26 студентов 3 курса специальности «Информатика и математика».

В заключение отметим, что считаем технологию разработки электронных учебников студенческими коллективами перспективным, но мало изученным процессом.

Литература:

1.           Аршинов В. Событие и смысл в синергетическом измерении // Событие и Смысл (Синергетический опыт языка). - М., 1999. - 279 с.

2.           Данилов Ю. А., Кадомцев Б.Б. Что такое синергетика? // Нелинейные волны. Самоорганизация. - М.: Наука. - 1983. - С. 5-17.