Введение
Образование является перспективной областью для применения современных распределенных интеллектуальных технологий, особенно в связи с внедрением компетентностно-ориентированного подхода, нацеленного на динамическую организацию учебного процесса [44,45]. В современном образовании происходят большие перемены. В нем доминирующим становится компетентностный подход, который в отличие от традиционного квалификационного подхода, отражает требования как к содержанию образования (что должен знать, уметь и какими навыками владеть специалист в профессиональной области), так и к поведенческой составляющей (способностям применять знания, умения и навыки для решения задач профессиональной деятельности).
В настоящее время под компетенцией понимается способность применять знания, умения и личностные качества для успешной деятельности в определенной области. В соответствии с этим определением формирование компетенции специалиста может быть сведено к решению таких задач, как приобретение знаний, умений, навыков и выработка способности к их эффективному использованию. При этом под компетентностью понимается обладание необходимыми составляющими профессиональной компетенции конкретным человеком [45,46].
Применение компетентностного подхода в профессиональном образовании означает формирование разнообразных образовательных программ для различных категорий обучающихся по различным видам и формам обучения. Требование гибкости и динамичности таких образовательных программ обусловливает необходимость инструментальной поддержки процессов формирования компетентностей обучающегося и оценки уровня его достижимости с использованием динамических систем сбора, накопления, обработки и распространения информации. Это может быть достигнуто с помощью распределенных интеллектуальных технологий, обеспечивающих достижение требуемых компетенций за счет введения адаптивности в процесс обучения. Основная задача заключается в обеспечении оптимальной траектории движения обучающегося к цели на основе управляемого усвоения им учебного материала в обучающей системе.
В рамках рассматриваемого подхода широко используется понятие учебного объекта [1,39,40,61-64]. Понятие учебного объекта, как новое понятие в педагогике, появилось в начале 1990-х годов и было ориентировано на решение новых задач обеспечения образовательных процессов. Одна из задач связана с организацией обмена образовательными ресурсами. Другая задача ориентирована на конструирование новых, более сложных образовательных ресурсов. Кроме того, учебный объект как независимая информационная сущность, обеспечивает процессный подход к организации обучения и позволяет решать оптимизационные задачи применительно к содержанию учебных информационных ресурсов и их эффективному использованию.
В образовательной деятельности наблюдаются ситуации, когда для устоявшихся дисциплин имеется хорошо известный набор методических разработок, изданы прекрасные учебники авторитетных специалистов. За многие годы преподавания терминология крепко устоялась. Базовые темы курса являются стандартными. В такой ситуации требовать от каждого преподавателя, ведущего устоявшийся курс, чтобы им создавался свой вариант электронного учебного ресурса по этому предмету - только распылять силы и средства. Ведь не нужны и даже вредны тысячи текстов, посвященных устоявшемуся понятию и отнимающих ограниченные ресурсы и преподавателя, и обучающегося. Достаточно иметь 10-15 вариантов, различающихся методическим подходом, глубиной освещения темы, способами изложения.
С другой стороны, преподавание даже устоявшегося предмета есть работа индивидуальная, зависящая как от личности и интересов преподавателя, так и профиля вуза, запросов смежных курсов и контингента студентов. Кто-то любит учебник одного автора, кто-то опирается на подход специалиста в рассматриваемой области, кто-то использует новые критерии оценки, а где-то даже элементарные формализмы не используются. Подобная ситуация порождает серьезные проблемы. Сколько бы электронных курсов не было создано, конкретный преподаватель при разработке своего подхода обязательно внесет что-то свое и это порождает необходимое для эволюции разнообразие. Ведь редкий преподаватель при использовании чужого учебного ресурса будет использовать его на сто процентов и ограничится использованием только этого ресурса. Получается, что неразумно размножать устоявшиеся курсы, порождая тысячи близких клонов, и, в то же время, непонятно, как обеспечить индивидуальность подходов к обучению и настройку курсов на обучаемых, т.к. курс не всегда является эффективной единицей распространения учебных ресурсов.
Для решения проблемы эффективного использования учебных ресурсов Вэйн Ходжинс в 1992 году предложил концепцию учебного объекта (learning object) [61]. Модель учебных объектов базируется на постулате, что создаются независимые пакеты образовательного контента, которые могут быть использованы в учебных целях. Базирующаяся на объектно-ориентированном подходе концепция учебного объекта предполагает, что эти пакеты самодостаточны и содержат внутри себя всю необходимую информацию, хотя допускают связи с внешними объектами [49,61-64]. Кроме того, они могут комбинироваться для формирования более крупных учебных объектов. Первичные (элементарные) учебные объекты могут быть любого типа - интерактивного, пассивного, иметь любой формат, в частности мультимедийный. Обязательным свойством учебного объекта является наличие метаданных - общего описания объекта, необходимого для его "интеллектуальной" автоматической обработки. Учебные объекты могут настраиваться, агрегироваться для создания учебных курсов и т.д. на условиях обеспечения прав интеллектуальной собственности.
Комитетом стандартов обучающих технологий IEEE (Learning Technology Standards Committee, Institute of Electrical and Electronics Engineers) учебный объект определяется как любая сущность, цифровая или нет, которая может быть использована в одном и более контекстах, или на которую может быть сделана ссылка во время технологически обеспеченного обучения.
Учебный объект, как понятие, является новым и в настоящее время трактуется по-разному. При разработке модуля учебные объекты рассматриваются как отдельные элементы, предназначенные для создания различных учебных ресурсов. Учебные объекты разделяются на типы в зависимости от своего содержания, задач и технологии создания. В настоящее время выделяются следующие типы учебных объектов: текст, иллюстрации, аудио-, видео-файлы, анимации, виртуальная реальность, агенты и многоагентные системы. Обычно учебные объекты хранятся в репозитории электронной обучающей системы, либо в централизованном хранилище с возможностью доступа из множества обучающих систем. Современные и перспективные обучающие системы ориентированы на использование учебных объектов, а для интеллектуальных обучающих систем необходимым условием является использование метаданных учебных объектов.
За прошедшие годы изменились требования к образованию – передовые страны проводят новую образовательную политику, опирающуюся на "инженерный подход", связанный с индивидуализацией процесса обучения. Ранее неоспоримое достоинство институтов высшего образования – постоянная, устойчивая структура, мало зависящая от внешнего мира, - теперь часто оборачивается недостатком. Жесткая, детерминированная, инерционная организация не позволяет своевременно отслеживать конъюнктуру рынка и удовлетворять все возрастающие требования заказчиков образовательных услуг [45]. Все это привело к необходимости привлекать имеющиеся и разрабатывать новые подходы в области искусственного интеллекта (ИИ), выделять новые особенности образовательного процесса. В работе [45,49] отмечается одна из важных особенностей разработки компьютерных систем – это выделение двух процессов: обучение как learning (обучение в собственном значении слова) и обучение как tutoring (наставничество). Это обстоятельство требует принципиально разных направлений исследований в области ИОС. В качестве одной из основных парадигм построения ИОС считается применение эвристической модели задачи обучения.
Существующие ИОС становятся Интернет-ориентированными. Используются описания фиксированных курсов, в разработке и актуализации которых участвуют преподаватели. ИОС охватывают лишь определенные аспекты образовательного процесса.
В современных условиях требуется новый взгляд на формирование компетентностей, при котором охватывается весь процесс формирования знаний, умений и навыков. Реализация такой ИОС возможна на основе результатов следующих исследований в области ИИ: динамические интеллектуальные системы, многоагентные системы, онтологии, эволюционирующие знания.
В настоящее время, для реализация ИОС, соответствующей современным требованиям, необходимы результаты указанных исследований и их интеграция в рамках одной системы для формирования компетентностей обучающегося в единой информационно-образовательной среде.
|
