Технологические стандарты в системе образования

С нашей точки зрения целесообразно еще раз внести ясность в понятия и терминологию. Надо ясно отличать технологические стандарты в сфере образования и стандарты собственно образования. Есть стандарты образования (образовательные стандарты) и есть технологические стандарты, используемые в системе образования, касающиеся аппаратно – программного обеспечения и т.п. Стандартизация последних не вызывает сомнения. Поясним идеологию технологических стандартов, базируясь на работе [1].

Разработка архитектуры (т.е. организационная структура и связанное с ней поведение технологических систем в образовании) предполагает наличие стандарта, который составляет основу процесса создания образовательных технологических систем, адекватных условиям их применения. В открытом образовании используются модели обучения, основанные на информационно-коммуникационных технологиях, охватывающих широкий диапазон систем, известных как компьютеризированный тренинг, компьютеризированное обучение, интеллектуальные обучающие системы. Среда обучения для таких систем обеспечивается стандартами на интерфейсы, форматы, протоколы обмена информацией с целью обеспечения мобильности, интероперабельности, стабильности, эффективности и других положительных качеств, достигаемых при создании открытых систем.

Разработка архитектуры технологических систем в образовании позволяет наглядно представлять разные модели организации обучения, системы, подсистемы и понимать их взаимодействие в процессе реализации основных функций. Использование архитектуры технологических систем в образовании удобно для их анализа и сравнения. Стандартизация в области архитектуры образовательных технологических систем позволит определить протоколы и методы сотрудничества заинтересованных сторон.

Основу принципа разработки архитектуры технологических систем в образовании составляет унификация решений. Унификация технологических и организационных решений базируется на эталонной модели и профилях – наборах стандартов на интерфейсы различного рода. Таким образом, требуется разработка иерархической архитектуры образовательной технологической системы и системы стандартов.

Рассмотрим, как формулируется проблема стандартизации при разработке технологических систем в образовании.

Необходимым условием стандартизации является

непротиворечивость и высокая способность к взаимодействию (интероперабельность), коммерческая жизнеспособность, широкое признание и принятие. Стандартизации подлежат элементы образовательных систем и процессы, при этом особое значение уделяется представлению учебного материала в электронном виде. Для

определения этих элементов и процессов необходима формализация

структур, обеспечивающих функционирование системы. Крупным

шагом в направлении такой формализации является разработка в

комитете ШЕЕ ЬТ8С (Р1484 - Ьеагшп_ё Тесппо1о_ёу 81апс1агс1 Сопшппее)

архитектуры для технологий образовательных систем (Ьеагшп_ё

ТесЬпо1оёу 8у₈1ет₈ Агсппесшге - ЬТ8А). Процесс иерархической

декомпозиции приводит к пятиуровневой модели, в которой третий

уровень (системные компоненты) оказывается наиболее удобным для

анализа и определения необходимых стандартов. В результате такого

анализа определены проекты стандартов, включающие в себя:

ШЕЕ 1484.1 Архитектура и Эталонная модель

ШЕЕ 1484.3 Глоссарий

ШЕЕ 1484.2 Модель обучаемого

ШЕЕ 1484.13 Идентификаторы студента

ШЕЕ 1484.20 Определение компетенции

ШЕЕ 1484.10 Обмен данными при компьютеризированном обучении

ШЕЕ 1484.6 Упорядочивание контента

ШЕЕ 1484.17 Упаковка контента

ШЕЕ 1484.12 Метаданные учебных объектов

ШЕЕ 1484.9 Локализация

ШЕЕ 1484.14 Семантика и связывание обменов информацией

ШЕЕ 1484.15 Протоколы обмена данными

ШЕЕ 1484.11 Компьютеризированное обучение

ШЕЕ 1484.18 Профили платформы

ШЕЕ 1484.7 Взаимодействие агентов и инструментов

При анализе непосредственно процессов обучения как таковых обращают на себя внимание стандарты по технологиям обучения, разрабатываемые ШЕЕ, и спецификации для стандартизации образовательной деятельности ГМ8.

С ШЕЕ активно сотрудничает консорциум ГМ8 01оЬа1 Ьеагшп_ё Сошюгйшп. В этом консорциуме разработаны пять детальных стандартов:

Спецификация компоновки содержания;

Спецификация предприятия;

Спецификация взаимодействия тестов и тестирования;

Спецификации компоновки информации об обучаемом объекте;

Спецификации метаданных.

В консорциум входят крупнейшие производители технологий и соответствующих программных продуктов \УеЪСТ, В1аскВоагс1, Реор1е8ой и многие другие. Программные продукты этих производителей разработаны на основе приведенных ранее стандартов, которые признаны ведущими европейскими организациями, такие как РКОМЕТЕШиАМАГЖЕ.

В международной организации по стандартизации (180) создан 36-й подкомитет, который призван создавать стандарты указанного типа международного уровня.

Внедрение информационно-коммуникационных технологий в образовательные структуры и процессы ведет к их коренному изменению. Эти изменения интенсифицируют процессы создания принципиально новых образовательных технологий, рождаются новые процессы, создаются новые хранилища старой и вновь создаваемой информации, возникают новые информационные потоки между субъектами и объектами образовательных процессов. Информационные системы образовательных учреждений дополняются системами управления и автоматизированного проектирования.

Процессы, происходящие в образовательных структурах в настоящее время, нацелены на разработку технологических систем, в основе моделей которых используются различные подходы. Можно выделить три функциональные группировки, занимающиеся различными аспектами разработки технологических систем в образовании:

Аккредитационные стандарты (ШЕЕ ЬТ8С, 180 ЛС1/8С36); Разработка спецификаций (1М8, АКШЖЕ А1СС, ШЫш Соге); Планирование разработок, эталонные модели, тестирование и

сертификация (АБЬ 8С0КМ, РКОМЕТЕШ).

Такими организациями как А1СС (комитет авиационной промышленности США по компьютеризированному обучению), 1М8 (Глобальный консорциум обучения), ШЕЕ (институт инженеров по электротехнике и электронике США), КОЛЕС ЛС1 8С36 (36-й подкомитет объединенного технического 1-го комитета в рамках международной организации по стандартизации и международной электротехнической комиссии, занимающимися разработкой архитектуры технологических систем в образовании, предложен ряд проектов.

Комитетом авиационной промышленности США по компьютеризированному обучению (А1СС) разработаны внутренние стандарты и спецификации для корпоративного обучения и переподготовки персонала авиационной промышленности.

Проекты АКШЖЕ и РКОМЕТЕШ разработаны для решения задач в области телематики и, соответственно, мультимедиа в образовании для Европейского Сообщества.

Заслуживает внимания проект 8С0КМ, разработанный по заказу министерства обороны США для переподготовки военных кадров, который известен как эталонная модель, в соответствии с которой формируется учебный контент (содержание образования) для учебных заведений, ориентированных на Интернет-обучение. Это набор взаимосвязанных технических спецификаций, разработанный для удовлетворения требований министерства обороны США. В

соответствии с идеологией SCORM модель контента рассматривается как знания и навыки, представленные в форме «назначаемых модулей», принцип иерархии построения «назначаемых модулей», руководство для определения последовательности подачи учебного материала в процессе формирования курса, соблюдение иерархии целей обучения при формировании учебного контента. Независимый от системы управления учебным процессом формат транспортировки учебно-методического обеспечения курсов, предложенный проектом SCORM, используется для решения узкого круга задач стыковки новых технологий.

Использование модели учебного контента с помощью SCORM является важной, но не единственной задачей образовательных технологических систем. Наряду с формированием учебного контента также необходимо решать задачи, связанные с влиянием среды обучения на обучаемого с позиций передачи знаний, обмена информацией, определением информационной нагрузки, взаимосвязи между системными компонентами в процессе обучения с учетом модели и технологии обучения.

Использование архитектуры технологических систем в образовании, например LTSA, позволяет проектировать информационные системы, поддерживающие образовательный процесс в соответствии с любой моделью обучения. Реализация функций учебного процесса в системе открытого образования предполагает наличие следующих функциональных составляющих:

Подготовка сетевых учебных курсов и учебных пособий, которые не должны быть просто электронными копиями учебников существующих на бумаге;

Управление учебным контентом, включая поставку;

Обеспечение связи электронной библиотеки с учебным процессом, поставка информационных ресурсов через Интернет;

Администрирование учебного процесса;

Планирование процесса обучения, контроль и оценка степени усвоения индивидуальных знаний обучаемого;

Коммуникации в процессе обучения и администрирования.

Конкретизация уровней архитектуры образовательной технологической системы, ориентированной на конкретное учебное заведение, работающее по модели открытого образования, позволяет в результате описать функциональную модель этого учебного заведения, например, на языке объектного моделирования UML. Эта модель, будучи основой для проектирования конкретной образовательной технологической системы, может быть использована для построения разных вариантов модели учебного заведения и сценариев обучения.

Архитектура образовательной технологической системы LTSA может служить основой для проектирования информационной системы, поддерживающей образовательные процессы. LTSA обеспечивает необходимый унифицированный подход к решению задач

представления и доступа к однотипным информационным ресурсам, используемым в различных образовательных технологических системах. На базе архитектуры LTSA возможна реализация основных функций образовательных технологических систем, обладающих такими свойствами информационных систем как расширяемость функционального состава, прикладного программного обеспечения (например, сетевые учебные ресурсы, масштабируемость характеристик по числу, обслуживаемых пользователей и производительности), переносимость программ и данных между разными программно-аппаратными платформами, дружественность пользовательского интерфейса.

Методология разработки технологических систем в образовании базируется на применении при проектировании системы стандартизованных решений и фиксации этих решений в виде профиля системы и профиля этих компонентов. Профили представляют собой совокупность выбранных стандартов и спецификаций, описывающих как систему в целом, так и ее компоненты. В свою очередь, построение профиля базируется на конкретизации эталонной модели, структурирующей системы на компоненты, к которым будут применены стандарты и спецификации (прежде всего к интерфейсам и протоколам взаимодействия). Разработанный на стадии проектирования образовательной технологической системы профиль должен в дальнейшем использоваться на всех этапах жизненного цикла системы (тестирования, разработки требований и спецификации покупных компонентов, сопровождения системы, ее модернизации и развития).

Конкретизация эталонной модели проводится на основе функциональной и системотехнической структуры системы и сопровождается необходимостью номенклатуры стандартов информационных и телекоммуникационных технологий, которым система должна соответствовать.

Для реализации поставленных задач в наибольшей степени подходит эталонная модель (третий уровень) архитектуры LTSA, предложенная комитетом по стандартизации технологических систем в образовании IEEE. В качестве исходных стандартов при проектировании могут быть приняты спецификации IMS, определяющие информационные модели.

Рассмотрим возможности архитектуры LTSA.

Процесс разработки образовательной технологической системы в соответствии с моделью LTSA предполагает пять уровней, которые представлены на рис. 3.2.1.

Уровни архитектуры LTSA

Рис. 3.2.1. Уровни разработки образовательной технологической

системы.

Уровень 1. Выделяются два элемента – объект обучения и среда обучения. Здесь рассматриваются вопросы влияния среды обучения на обучаемого с позиций передачи знаний, обмена информацией при взаимодействии с обучающей средой, представленной в виде Интернета, лаборатории, компьютеров, библиотеки, книг, мультимедиа, газет, телевидения, родителей, педагогов, других обучаемых (Рис 3.2.2.)

Рис. 3.2.2. Взаимодействие обучаемого и среды обучения

Совместная работа обучаемых представляется в виде внутреннего взаимодействия, аналогичного взаимодействию распределенных баз данных в процессе создания единой базы данных. Среда обучения представляет собой фактор влияния на обучаемого в процессе взаимодействия.

Уровень 2. Формулируются задачи, связанные с особенностями интерфейса образовательной технологической системы в процессе взаимодействия с обучаемым. При этом акцентируется внимание на природе человека, отличающей его от компьютера.

Уровень 3. Анализируется образовательная технологическая система с позиций информационных технологий. Здесь

рассматриваются процессы (объект обучения, оценивание, педагог, поставка), хранилища данных (успеваемость, учебные ресурсы) и основные информационные потоки (наблюдение за поведением, информация об оценках, информация о предпочтениях и результатах выполнения работ, запрос, информация каталога, указатели, учебный контент, мультимедиа, контекст взаимодействия и предпочтения в обучении).

Алгоритм процессов взаимодействия внутри образовательной технологической системы может быть представлен в виде восьми этапов:

Выбор стиля, стратегии, методов обучения участниками учебного

процесса с определением предпочтений обучаемого; Обучаемый наблюдается и оценивается в процессе взаимодействия с

мультимедиа; В процессе оценки знаний формируется информация о результатах

выполнения заданий и оценивания; Накопление информации в базе данных по успеваемости обучаемого с

учетом предыстории его обучения; Педагог просматривает информацию об оценках обучаемого и его

предпочтениях, предысторию и цели обучения; Педагог подбирает учебные ресурсы в каталоге через запрос; Педагог выделяет адреса учебных ресурсов найденных в каталоге,

устанавливает режим их поставки обучаемому; Реализация поставки учебных ресурсов обучаемому посредством интерактивных методов мультимедиа.

Уровень 4. Устанавливается информационная нагрузка взаимосвязи между системными компонентами образовательной технологической системы в процессе обучения в зависимости от моделей и технологий обучения.

Уровень 5. Обеспечивается интероперабельность образовательной технологической системы, описываются основные элементы, ответственные за ее интероперабельность. В качестве таких элементов рассматриваются коды, интерфейсы прикладного программирования (АР1), протоколы.

Третий уровень является наиболее удобным для анализа и определения необходимых стандартов. Универсальность ЬТ8А позволяет считать этот уровень эталонной моделью для разработки образовательных технологических систем практически любого типа.

Обращает на себя внимание работа, по образовательному моделированию выполненная Открытым Университетом Нидерландов (01МЪ) - ЕМЬ (еёисапоп тосЫше 1а1щиа_ёе). Проект финансируется Голландским национальным правительством через их структурные фонды для университетов. Работа, по проекту оплаченная из этих фондов направляется на развитие технологий Интернет- образования.

К настоящему времени не существует, какой либо, единой комплексной системы кодирования элементов технологической подсистемы педагогической системы (учебные курсы, компоненты курсов, учебные программы и т.п.) составным (интегральным) способом. Задачей ЕМЬ и является стать такой системой. Для того, чтобы достигнуть этого разработать язык решен ЕМЬ, который описывал бы не только содержание единицы изучения (тексты, задачи, испытания, преподаватели, и лица), но также и роли, отношения, взаимодействия и действия студентов и преподавателей. Для выполнения этой задачи ЕМЬ использует язык ХМЬ (еХКяшЫе Магк-ир Ьап_ёиа_ёе) интернационально принятый язык Меты для структурированного описания документов и данных).

Хотя сейчас разрабатываются различные виды других спецификаций с помощью которых образовательное содержание может кодироваться, например, 1М8, 1ЕЕЕ-Ы8С, Дублинский форум, АБЬ-8СОКМ, то ЕМЬ их органически дополняет и интегрируется с ними.

ЕМЬ позволяет моделировать разнообразие педагогических ситуаций для образования. Можно использовать ЕМЬ для различных образовательных нужд, а именно: проблемно ориентированная педагогика, поддержка технологически организованного обучения, самообучения.

При использовании ЕМЬ не следует волноваться о методах доставки содержимого, так как содержимое строится на том техническом языке ХМЬ который позволяет курсу не зависеть от платформы, и времени. Содержимое так же может быть легко изменено и модифицировано.

Можно сравнить данный стандарт с нотным письмом разработанном в 16 веке, за это время, появились разные музыкальные стили и направления, но сам способ отображения музыки остался, не изменен и полностью удовлетворяет и современное общество.

Выводы

1. В системе образования можно выделить две области стандартизации -

технологическую и собственно образовательную (относящуюся к собственно педагогическим процессам).

2. Для того, чтобы система образования могла эффективно
функционировать в мировом образовательном пространстве в
условиях информатизации и глобализации, в области
технологических стандартов целесообразно ориентироваться на
стандарты 1М8.

Вопросы для самоконтроля и рефлексии

1. Возможна ли в принципе стандартизация образования?

2. Дайте расшифровку аббревиатур IMS, SCORM, LTSA. С чем связана деятельность этих организаций?

3. Раскройте содержание уровней разработки образовательной
технологической системы. Сколько существует этих уровней?

4. Сформулируйте сущность языка дидактического программирования
EML.

Литература

1. Тихомиров В.П., Титарев Л.Г., Шевченко К.К. Разработка технологических систем в образовании.Образование в информационную эпоху. Материалы конференции 13 июня 2001г, -М.: МЭСИ, 2001. с.269-307