Развитие инновационных форм обучения и контроля профессиональных компетенций специалистов

Успешное решение новых глобальных проблем XXI века сегодня в значительной степени зависит от выбора путей дальнейшего развития системы высшего образования на государственном уровне. Мировое развитие обнаруживает все больше факторов, оказывающих существенное влияние на качественную и количественную модернизацию образовательной системы. Процесс глобализации захватывает все большее количество стран и становится очевидным, что современная индустрия образования имеет весьма широкий и привлекательный спектр образовательных услуг. Это расширяет возможности для инноваций и интеграции образования в открытое образовательное пространство [5].

Мировые тенденции в развитии высшего профессионального образования наиболее ярко проявляются в трех сферах. Во-первых, происходит постепенная интеграция разных дисциплин, особенно в сфере экономических и социальных наук. Во-вторых, наблюдается постепенный переход от пассивного усвоения образовательных программ в пользу проектного подхода, инициирующего развитие профессиональных компетенций преимущественно за счет самостоятельной аналитической и организационной работы обучаемых. В-третьих, проведение научных исследований фундаментального и прикладного характера превращается из желательного дополнения в необходимый внутренний элемент учебного процесса.

В российском высшем профессиональном образовании пока еще сохраняется технократическая тенденция советского времени приближать обучение к практике посредством передачи обучаемым узкоспециализированных знаний. Как правило, такие узкие специалисты неспособны к самостоятельной проектной работе, что становится все более серьезным ограничением для выработки компетенций, необходимых для осуществления инновационной деятельности в бизнесе и государственном управлении в современных условиях. Вместе с тем проведение политических и социально-экономических преобразований в России оказало существенное влияние на систему образования в стране и привело к возникновению принципиально новой ситуации в сфере образования.

Новая концепция образования России строится сегодня на том, что знания приходят к человеку персонально через систему открытого образования. Эта система обеспечивает гибкий доступ к образованию, которое строится с учетом географических, социальных и временных ограничений конкретных обучающихся. Открытая модель образования имеет следующие характеристики:

- ориентация образования в будущее;

- активная интеграция образовательных дисциплин;

- использование различных информационных систем;

- развитие информационной культуры;

- формирование инновационных ориентиров и целей образования.

Данная система образования весьма перспективна для привлечения инвестиционных потоков на основе инновационной деятельности созданных учебно-научных и научно-производственных комплексов и позволяет на деле реализовать принцип «от инновации к инвестициям». Традиционная точка зрения на университет как оплот фундаментального образования и науки меняется. Университеты рассматривают промышленный бизнес как место будущей работы выпускников, как возможность проведения прикладных исследований, а также для развития партнерских связей. Промышленный бизнес рассчитывает получить из университетов служащих и интеллектуальные инновации, которые могли бы обеспечить их конкурентоспособное преимущество в соответствующих отраслях. Сегодня в России создана и успешно функционирует Международная академия открытого образования, разрабатывается государственная программа развития открытого образования.

Технологии обучения в настоящее время переживают революционные изменения. Необходимость разработки и применения высокотехничных систем обучения и новых образовательных программ продиктована высоким уровнем технологий в передовых областях производства [1]. Современный человек все более ассоциируется с самообучающимся субъектом, который активно и сознательно использует информационные технологии для освоения необходимых ему знаний и навыков.

Сегодня основная цель реализации новых образовательных программ заключается в формировании системы аналитических компетенций для инноваций в бизнесе и государственном управлении на основе современного научного, методического, информационного и инфраструктурного обеспечения образовательного процесса и исследовательской деятельности. Ее достижение основывается на формировании и последующем распространении пяти основных групп аналитических компетенций будущих специалистов:

1) компетенций к комплексному анализу изменяющихся социально-экономических процессов;

2) навыков к организации и ведению проектных форм деятельности;

3) компетенций по эффективному поиску, обработке и анализу разнородной информации для успешной работы в бизнесе и государственном управлении;

4) практических навыков, востребованных современным бизнесом и государственным управлением путем вовлечения практиков в образовательный процесс и втягиванием студентов в практические проекты;

5) способностей к исследовательской работе и практическому использованию результатов фундаментальных и прикладных исследований.

Сегодня широкое распространение получили учебные материалы, представленные в электронном виде. Электронные материалы используются в дистанционном обучении и обязательно должны иметь программное обеспечение для взаимодействия с системой поддержки обучения (СПО). Компьютерные системы поддержки обучения (Learning Management System) предоставляют обучаемым контролируемый доступ к учебным материалам, дают возможность преподавателю руководить процессом обучения и отслеживать его эффективность, поддерживают учебно-организационную деятельность [2]. Современные СПО должны соответствовать следующим требованиям:

- учитывать требования международных стандартов;

- обеспечивать многофункциональное управление учебным процессом;

- иметь оптимальное соотношение между возможностями учебных материалов (мультимедийность, интерактивность) и необходимыми для этого техническими средствами;

- допускать языковую локализацию;

- быть доступными для пользователей любого уровня компьютерной грамотности.

Стандарты регламентируют взаимодействие между СПО и учебным материалом, а также структуру и программные среды создания самих учебных материалов. Стандартизированные СПО могут быть использованы для формирования взаимосвязанного учебного пространства многих учебных заведений. Такие системы отвечают концепции создания международной сети Открытого образования. Они дают возможность применять не только собственные учебные разработки, но и большой объем учебных материалов, создаваемых во всем мире.

Появление на рынке услуг современных систем сетевого обеспечения и электронных коммуникаций существенно расширило возможности организации образовательного процесса как с точки зрения оперативности обмена, так и с точки зрения доступности к интегральным информационным ресурсам. Это обстоятельство привело к появлению новых форм и методов образовательного процесса, которые открывают новые возможности для организации всестороннего взаимодействия регионов, урегулирования спорных ситуаций, становятся значимыми в вопросах экономического развития.

Среди направлений и сфер использования информационных и коммуникационных технологий важная роль отводится созданию единой информационной среды, включающей необходимые информационные ресурсы различного назначения и средства коммуникации. Во многих странах в системе высшего образования применяется комплексный подход в освоении информационных и коммуникационных технологий [3].

В современных информационных системах применяются различные средства передачи информации: радио, двусторонняя спутниковая связь, видеоконференции с использованием синхронной компьютерной связи, виртуальная среда, голографические изображения и др. Применение профессиональных программно-инструментальных систем и комплексов обеспечивает универсальные технологии сопровождения учебного процесса, позволяет решить задачи адаптации учебного материала и его оперативной настройки в соответствии с постоянно меняющимся уровнем требований.

Все большее значение приобретает дистанционное обучение. Это новая форма организации образования, основанная на использовании персональных компьютеров, электронных учебников, функционального программного обеспечения и средств коммуникаций, представляющих новую технологию обучения. Процесс приобретение знаний в основном проходит в режиме самостоятельной работы слушателя. Большая часть операций по организации учебного процесса проводится в автоматизированном режиме, который базируется на современных средствах телекоммуникаций.

Дистанционное обучение включает в себя различные компоненты и методические приемы, которые делают его максимально доступным при обучении без отрыва от работы. По мнению специалистов, дистанционное образование имеет ряд бесспорных достоинств, а именно:

- выбор удобного времени и места для занятий;

- возможность получения образования по избранной профессии, если в данной местности нет такой возможности;

- возможность быстрого внесения корректив в процесс обучения и в учебные пособия [5].

К новаторским подходам в сфере образования развитых стран следует отнести развитие новых форм высшего образования: открытые университеты, частные структуры различного типа методов обучения на расстоянии, виртуальные университеты, совместные сети на основе нескольких узловых центров и т. п., а также новые формы учебной среды, начиная от средств дистанционного образования до полноценных «виртуальных» вузов [1].

Основной формой организации дистанционного обучения является учебный процесс ввиртуальном пространстве, в котором процесс обучения происходит с помощью телекоммуникаций, обучаемый и обучающий имеют пространственную связь. Виртуальный процесс обучения протекает в специфическом образовательном пространстве и рассматривается в виде целостной педагогической системы. По своей структуре и по содержательной составляющей виртуальный процесс обучения значительно отличается от обучения в обычном образовательном учреждении. В состав элементов процесса обучения в виртуальном образовательном пространстве входит ряд принципиально новых элементов. Средства управления должны быть переплетены с содержанием дисциплины, составляя целостную систему обучения, распадающуюся в рамках своей научной и методической целостности на совокупность вариативных дисциплин.

Современное развитие информационных образовательных технологий в вузах предполагает создание и предоставление студенту мультимедийного контента, в том числе в формате учебного телевидения с использованием IP-протокола. Информационная система мультимедийного обеспечения представляет собой web-ресурс, доступный для использования студентами, преподавателями и другими сотрудниками.

Система трансляции учебных, научных, информационных видеоматериалов и лекционного телевидения с использованием протокола IP (система вещания по протоколу IP, IPTV) представляет собой совокупность программно-аппаратных средств, предназначенную для оперативного, надежного и качественного хранения, доставки и отображения мультимедийных образовательных ресурсов, реализующих технологию группового проектного обучения. Система вещания по протоколу IP может быть развернута практически в любом здании или комплексе зданий.

Система IPTV использует для своей работы мультисервисную транспортную систему передачи интегрированных данных (МТСПД).

Функционально систему IPTV можно разделить на 2 сегмента:

1. Головная станция вещания, включающая в себя модули стримеров прямого потокового вещания, серверов Video-on-Demand (VoD) – «видео по запросу», постов дежурных операторов вещания и управляющего программного обеспечения.

2. Абонентское оборудование, включающее приемные устройства SetTopBox (STB) и устройства отображения.

Головная станция вещания состоит из:

- стримеров потокового вещания Anevia Sunbird 200H;

Для обеспечения набора входных интерфейсов на вход стримеров подключены конвертеры Kramer FC-7402.

- серверов VoD, реализованных на базе платформы VoD Anevia Toucan 100;

- управляющего программного обеспечения из блока двух устройств: Apalis Manager – сервера управления системой IPTV компании Anevia и системы middleware iTV Manager компании Интерком-ТВ.

Они дают возможность пользователю осуществлять навигацию по пунктам меню с использованием комплектного пульта ДУ абонентской приставки STB. При этом доступны возможности сортировки программ, просмотр аннотации к программе, предпросмотр и т.д. В системе управления iTV Manager так же могут быть созданы потоки nVOD (Near Video-on-De-mand) или потоки по расписанию, что позволяет организовывать трансляции учебных материалов в соответствии с расписанием. Для осуществления взаимодействия между собой и передачи трафика IPTV в сеть МТСПД, используется объединяющий коммутатор Cisco Catalyst 3560, имеющий порты Gigabit/FastEthernet.

Абонентское оборудование включает в себя:

- устройства SetTopBox – абонентские STB AmiNET 130H;

- устройства отображения – плазменные телевизоры Samsung PS50-C7HR, мультимедийные проекторы с экранами, аудиторные телевизоры, персональные компьютеры.

Типовая комплектация мультимедийных аудиторий может быть реализована в двух вариантах:

- STB, плазменный телевизор Samsung PS50-C7HR;

- мультимедийный проектор, проекционный экран, компьютер.

Доступ к информационной мультимедийной обучающей системе осуществляется как при помощи персональных компьютеров, так и при помощи абонентского оборудования системы IPTV размещенных в учебных аудиториях. В состав системы входят подсистемы управления, поиска, мониторинга и сбора статистики, а так же пользовательский интерфейс портала.

Подсистема управления позволяет осуществлять гибкое управление учетными записями всех пользователей, производить контроль и управление мультимедийным наполнением системы и on-line видео трансляциями, а так же управлять оформлением внешнего вида системы при помощи заранее приготовленных шаблонов.

Подсистема поиска web-ресурса содержит модуль автоматизированного построения поисковых индексов и модуль обработки и отображения результатов поисковых запросов и позволяет производить полнотекстовый контекстный поиск как по всей системе в целом, так и по конкретным разделам (по видеокаталогу, по новостям, по анонсам, по форуму).

Подсистема мониторинга и сбора статистики предназначена для ведения статистики посещений, скачивания и просмотра мультимедийных материалов, с последующей обработкой собранных данных и генерацией ежедневных, ежемесячных отчетов. Анализ этих данных поможет корректировать режимы работы всей системы.

Пользовательский интерфейс портала обеспечивает вывод информации в удобном для пользователя виде и упрощение процедур пользования всеми сервисами информационной системы, а так же содержит раздел технической поддержки, в котором записаны все сервисы информационной системы и правила их использования. При помощи заранее подготовленных шаблонов пользовательский интерфейс может гибко и быстро изменяться в процессе эксплуатации.

Технология вещания мультимедийных учебных материалов в реальном режиме времени предназначена для организации лекционного процесса, самостоятельной работы, группового проектного обучения и позволяют воспроизводить учебный материал в аудиториях с использованием плазменных панелей, а так же на персональных компьютерах, подключенных к сети передачи данных. Технология предоставляет пользователям следующие сервисы:

- доступ к мультимедийным материалам с помощью специального клиентского устройства STB (Set top box), позволяющего отображать на устройстве отображения (плазменная панель, телевизор) потоковое видео, передаваемое по широкополосной сети с помощью протокола IP;

- доступ к видеоматериалам с использованием персонального компьютера, подключенного в широкополосной сети, каждый пользователь данного сервиса может посмотреть видеолекции и другие видеоматериалы, а также их скопировать, посетив специальный мультимедийный портал.

В основе организации современных систем контроля знаний с применением информационных технологий лежат тестирующие программы. Тестирующие программы – это класс компьютерных учебных программ, который в автоматизированном режиме производит тестирование будущих специалистов. В основе данного класса компьютерных учебных программ лежит понятие теста, как некоторого измерительного инструмента. Основные преимущества использования программ тестирования для контроля знаний и проверки уровня профессиональных компетенций заключаются в следующем:

- простота решения исходной задачи построения системы;

- возможность дополнения тестирующей системы в процессе использования;

- достаточно простая схема практического использования;

- привлекательность для пользователя за счет значительного сокращения времени и усилий, затрачиваемых на проверку знаний [2].

Наиболее простые тестовые программы имели фиксированное количество стандартных вопросов, неизменную систему оценки полученных ответов, статический алгоритм построения последовательности теста. Первым шагом в их развитии стало увеличение базы данных вопросов и ответов, что способствовало расширению разнообразия задаваемых программой вопросов. При этом в большинстве случаев вопросы выбирались случайным образом из базы данных, что позволяет формировать тесты с лавинообразным нарастанием количеством вариантов.

Легко подсчитать, что для теста, состоящего из 4 вопросов, каждый из которых имеет по 3 варианта ответов, общее количество ответов будет равно 81 (3⁴). Но если добавить всего один дополнительный вариант ответа для каждого вопроса, то получается уже 256 (4⁴) уникальных ответов. Под уникальным вариантом понимается вариант, хотя бы одна задача которого отличается от задач других вариантов. Реальный тест, состоящий из 10 вопросов с 5 вариантами ответа на каждый вопрос, будет случайным образом формировать уже 100 000 (10⁵) ответов. Это позволяет при минимуме затрат создать иллюзию никогда не повторяющегося задания теста.

Вторым шагом стало усложнение системы оценки ответа пользователя. Первоначально для этого использовалось статическое изменение весовых коэффициентов правильности ответа на тот или иной вопрос. База данных разбивалась на группы по уровню сложности, а система управления тестом формирует вопросы хотя и случайным образом, но представляет их в соответствии с уровнем сложности. В большинстве случаев уровень сложности возрастает с номером вопроса. При прохождении теста тестируемый может выбирать вопросы в произвольном порядке и в случае необходимости возвращаться к более ранним вопросам. Эта возможность вносит в процесс тестирования определенную обучающую составляющую, поскольку более поздние вопросы теста могут натолкнуть пользователя на правильный ответ на более ранний вопрос.

Затем был осуществлен переход к динамическому изменению системы оценивания [2]. При неправильном ответе пользователю предлагаются подсказки (их может быть несколько), при использовании которых оценка за ответ снижается пропорционально «ценности» подсказки. Пользователь может сам решать – использовать или не использовать ту или иную подсказку. Динамически изменяется и схема прохождения теста - программа будет задавать вопросы определенного уровня сложности, не переходя к более сложным вопросам, до тех пор, пока не получит правильный ответ (несколько правильных ответов). Для реализации такого подхода требуется достаточно большое число вопросов а, следовательно, и большие базы данных. Сегодня по этому принципу построено большинство современных тестовых программ.

Перспективным направлением дальнейшего развития тестирующих программ представляется их применение в составе интеллектуального обучающего комплекса [4]. На практике реализация интеллектуальных алгоритмов функционирования тестирующих программ будет проявляться в возможности самоорганизации теста и его адаптации к уровню подготовки пользователей. При многократном использовании теста, тестирующая программа самостоятельно будет перераспределять вопросы по уровню сложности, опираясь на данные, полученные при тестировании. В результате этого вопросы, на которые по данным статистики было получено наименьшее число правильных ответов, автоматически переводятся в разряд сложных с одновременным увеличением их весовых коэффициентов. А вот коэффициенты вопросов, на которые было получено наибольшее количество правильных ответов, напротив, снижаются.

Такой подход дает возможность разработки адаптивных тестов, которые самостоятельно настраиваются под уровень конкретной группы пользователей. Применяемые в различных группах две одинаковые программы через некоторое время будут существенно отличаться друг от друга. В практической реализации этого подхода нет ничего сложного – программа просто ведет определенный файл протокола работы, из которого при запуске считываются данные. Однако, это – уже один из интеллектуальных алгоритмов работы тестирующих программ.

В составе интеллектуального обучающего комплекса тестирующая программа будет иметь автономную систему управления, которая будет участвовать в формировании и коррекции внутренней модели пользователя. Таким образом, будет задействован один из контуров обратной связи интеллектуального обучающего комплекса – получая от главной системы управления текущую модель пользователя, тестирующая программа будет давать на выходе скорректированную модель в соответствии с результатами прохождения теста.

Система on-line тестирования позволяет студентам осуществлять самостоятельный контроль знаний, а преподавателям организовывать опросы и экзамены, проводимые на основании тестов. Система on-line тестирования может быть реализована на основе двухуровневой модели «клиент/сервер». Для разработки программного обеспечения использованы технологии и средства разработки фирм Borland и Microsoft с применением технологии Common Gateway Interface (CGI). Язык программирования С++. В качестве клиента используется обычный браузер (Internet Explorer, Mozila и пр.).

Обобщая вышесказанное, можно сделать следующие выводы:

1. Сегодня Российская высшая школа продолжает сохранять многовековые традиции, обеспечивая своим выпускникам достойно высокий уровень фундаментальных естественнонаучных знаний, профессиональных компетенций и практических навыков. Однако достижение Россией приемлемого экономического роста невозможно без решения проблемы модернизации образовательной системы.

2. В результате развития новой экономической модели в России спрос на высшее образование стал существенно выше, что соответственно может дать предпосылки для создания широкомасштабной системы дистанционного обучения. Соответственно это требует сегодня внимания и к таким вопросам, как технология дистанционного обучения, выбор средств передачи информации, составление специальных учебных и методических материалов, организация соответствующей системы проверки и контроля уровня знаний.

3. Разрабатываемые и реализуемые с помощью нового программного и методического обеспечения современные образовательные программы должны быть ориентированы на подготовку высококвалифицированных специалистов, способных разрабатывать и применять на практике новые технологии управления. Эти программы являются уникальными в системе российского образования и направлены на выработку у будущих специалистов аналитических компетенций, необходимых в сфере бизнеса и государственного управления при реализации инновационных проектов. Главным результатом реализации инновационных образовательных программ является подготовка высококвалифицированных специалистов для бизнеса и государственного управления, способных эффективно работать в современных условиях и нацеленных на преобразование этих условий.