автореферат диссертации по документальной информации, 05.25.05, диссертация на тему:Интерактивная компьютерная модель информационно-познавательной среды

На правах рукописи

Беляева Татьяна Александровна

ИНТЕРАКТИВНАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННО-ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ

Специальность 05.25.05. -Информационные системы и процессы, правовые аспекты информатики

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Российском государственном гуманитарном университете

Научный руководитель: кандидат физико-математических

наук, доцент

Строгалов Александр Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Максимов Николай Вениаминович

кандидат физико-математических наук

Алисейчик Павел Александрович

Ведущая организация: Вычислительный центр

им. А. А. Дородницына РАН

Защита состоится « » 200 ¿г. в «» часов

на заседании диссертационного совета Д.212.198.02 при Российском государственном гуманитарном университете по адресу: 125267, Москва, Миусская площадь, д. б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного гуманитарного университета

Автореферат разослан «_ ЬО» _2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Меркулов В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Опыт научных исследований последнего десятилетия доказывает: информационные технологии нельзя более рассматривать как нечто принадлежащее исключительно миру техники. Информационные технологии настолько глубоко проникли в научное сообщество, что вычленить их из общего культурологического контекста уже невозможно. Качественный скачок в информационной индустрии свидетельствует о необходимости анализа новейших технологий в общегуманитарном контексте. Можно отметить, что одной из основных задач гуманитарного знания является задача сохранения и приумножения культурного наследия, его передача из поколения в поколение. Эта задача современного образования. Применение компьютерных технологий в образовательном процессе пока, к сожалению, недостаточно проработано на концептуальном уровне - в образовательный процесс внедряются единичные программные продукты или информационные системы, но общая теоретическая база, включающая методологию, анализ существующих систем, выявление особенностей информационно-образовательных систем пока только разрабатывается. Одним из направлений концептуального проектирования информационно-познавательных систем является предложенная работа.

Таким образом, существует необходимость разработки теоретических и практических моделей информационно-образовательной среды, в которой было бы возможно эффективно использовать возможности, предоставляемые новыми информационными технологиями. В работе особое внимание уделяется гипертекстовым информационным структурам: специфике их создания, развития и эксплуатации. Данное направление развития информационных систем видится наиболее перспективным. Все это и определяет актуальность настоящего исследования.

Целью данной работы является создание компьютерной модели информационно-познавательной среды, в частности, для гуманитарного образования.

Учитывая недостаточную степень разработанности рассматриваемой проблемы, достижение заявленной цели сопряжено с решением следующих основных задач:

- выявить специфику информационных технологий на современном этапе с точки зрения возможности их использования в образовательном процессе

- проанализировать существующие образовательные технологии, включая особенности применения компьютеров для решения образовательных задач

- проанализировать существующие методы нелинейного представления

информации (гипертекстовые структуры, экспертные системы и т.д.)

— ....... ...

1РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ | БИБЛИОТЕКА |

■■I»'■ I ■ гМ

- разработать модель информационно-познавательной системы, включая выработку форматов представления и инструментарий

Методологическая основа и научно-теоретическая база диссертации

Теоретическую базу работу составили труды отечественных и зарубежных ученых. Методологической основой исследования являются междисциплинарные работы в ряде областей педагогики, информатики и кибернетики.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Найден дисбаланс между методами подачи познавательной информации и потребностями системы современного высшего образования. Со стороны поставщика информации акцент делается на формате представления и объеме, в то время как для конечных пользователей максимальный интерес представляют возможности работы с получаемыми данными.

2. Выработаны рекомендации к построению интерактивных компьютерных образовательных систем (КОС):

Методологически КОС рекомендуется выполнять согласно проблемно-модульной технологии обучения, предполагающей наличие набора структурированных образовательных блоков информации. Навигация по блокам осуществляется как с помощью преподавателя, так и для самостоятельного решения образовательных задач.

Возможность организовать гипертекстовую среду накладывает дополнительные обязательства на поставщика информации. Для того чтобы стимулировать познавательную активность пользователей, необходимо представить дополнительный объем информации, которая используется при создании авторских курсов по сравнению с объемом информации, предлагаемой при линейной подаче информации.

Информационно-образовательная среда должна характеризоваться более высокой степенью структурной упорядоченности материалов по сравнению со средой чисто информационной. Дополнительное структурирование должно определяться методическими рекомендациями и зависеть от специализации.

3. Выявлена проблема определения оптимального количества и способов использования мультимедиа-технологий в компьютерных образовательных системах. Показано (в том числе на основании эффекта Кулешова), что использование мультимедиа-информации в образовательных целях должно быть четко обосновано, а зависимость степени восприятия такой информации зависит от ее объема и носит нелинейный характер. Существующие теории мультимедиа образования дополнены с учетом специфики мультимедийных компьютерных комплексов.

4. Предложена организация системы навигации для КОС. Предлагаемая КОС состоит из блоков: атрибутивная база данных (с возможностью дополнения и редактирования в процессе работы); презентационный блок (с возможностью конструировать запросы к базе данных); блок проблемно-заданного моделирования, позволяющий самостоятельно разрабатывать презентационные экраны и генерировать запросы к базе данных; блок заданий (с возможностью подключения заданий в различные презентационные экраны).

Теоретическая и практическая значимость работы:

Имеющиеся теоретические разработки в рассматриваемой области знаний дополнены анализом ряда новых и малоизученных проблем, а также новыми результатами, что создает базу для решения теоретических и практических задач информатизации высшего образования.

Результаты работы могут быть использованы для внедрения в образовательный процесс. Кроме того, результаты работы представляют ценность с точки зрения принципов создания творческих коллективов для решения информационно-образовательных задач.

С учетом того, что внедрением информационных компьютерных технологий в сферу образования занимаются ведущие научно-исследовательские организации во всем мире, а также того, что в информационном обществе весьма важно единство форматов представления и обработки знаний, представляют особую теоретическую и практическую ценность полученные и систематизированные в диссертации результаты исследований как российских, так и зарубежных ученых. Это позволило выявить закономерности развития единого формата представления знаний и может быть использовано в дальнейших исследованиях по данной проблематике.

Разработаны форматы описания объектов исторической информационной среды и создана программная модель информационно-познавательной среды на материалах истории России в 1928-1934 гг.

На защиту выносятся:

1. Положение о том, что дисбаланс между методами подачи познавательной информации и потребностями системы современного высшего образования негативно отражается на качестве образовательного процесса.

2. Принципы организации компьютерных образовательных систем: использование проблемно-модульной технологии обучения; способы повышения степени структурированности информации, методы использования мультимедиа-технологии с учетом особенностей восприятия аудиовизуальной информации.

3. Реализованная компьютерная модель информационно-познавательной среды на материалах истории России в 1928-1934 гг.

Внедрение:

Разработанная информационно-образовательная модель внедрена на кафедре новейшей отечественной истории Историко-архивного института Российского государственного гуманитарного университета (ИАИ РГГУ).

Апробация работы.

Результаты работы были доложены на семинарах Историко-архивного института РГГУ (рук. Зубкова Е.Ю.), на семинаре «Моделирование сложных систем и процессов» (рук. Строгалов A.C.) механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, на учебных семинарах УНЦ «Интеллектуальные системы и нечеткие технологии» (ФЦП «Интеграция»), докладывались на VII региональной научно-практической конференции «Гуманитарная наука в центральном регионе России: состояние, проблемы, перспективы развития» (23-25 мая 2005 г. Тула-Куликово поле), неоднократно на семинарах ректора РГГУ «Новые информационные технологии в образовании», на семинарах президента РГГУ «Новая образовательная среда», на международном научно-методическом семинаре «Гуманитарная природа образования. Единство двух образовательных моделей» (Голицыно, 22-25 января 2003 г.), на семинаре в общественном центре им. А. Сахарова (2004 г.). Основные положения и выводы диссертации были использованы в сообщениях и докладах автора на научных конференциях и семинарах, а также опубликованы в статьях общим объемом 2,3 п.л. Материалы диссертации использовались при проведении семинаров со студентами-историками.

Структура работы. Диссертация включает введение, пять глав, и заключение, изложенных на 138 страницах, содержащая 24 рисунка и библиографию из 49 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, характеризуется степень ее разработанности, определяются теоретические и методологические источники, формулируются цель и задачи исследования, указывается научная новизна и практическая значимость работы.

Первая глава посвящена общей характеристике современного состояния информационных технологий, в частности в гуманитарных областях и образовании. В этой главе описаны предпосылки выбора темы диссертационного исследования, дан аналитический обзор исследований в области процесса информатизации образования, развития информационных технологий. Также рассмотрены исследования по истории, связанные с изменением подхода к изучению и объектам исследования в современных условиях.

Анализ теоретических исследований в области информатизации образования и практических результатов внедрения информационных технологий в эту сферу показывает, что область активно развивается, но

находится еще в стадии формирования. С одной стороны, необходимость внедрения информационных технологий доказывается наличием и активным развитием проектов, занимающихся повышением квалификации и переподготовкой кадров с использованием новых технологий, с другой стороны, теоретические исследования на эту тему показывают, что динамика развития информатизации образования и ее перспективы зависят от развития концептуальных понятий. На данном этапе уже существует классификация электронных обучающих материалов, которая, скорее всего, будет видоизменяться, но качественно уже сформировалась. Существуют исследования и на тему функционирования обучающих систем - закрепление и передача данных, организация процесса обучения, но этих исследований недостаточно для того, чтобы сформировать общую теоретическую базу.

Необходимость обновления концепции образования диктуется не только развитием информационных технологий, но переходом общества в целом на иную стадию, информационную развития. Современные условия диктуют иные требования к обществу, иные подходы к обучению: от образования «на всю жизнь» к образованию «через всю жизнь».

Качественно изменились концептуальные подходы к фундаментальным понятиям гуманитарных наук, например, истории. Это связано, в частности, с развитием исследований в области психологии науки. С другой стороны сама жизнь в информационном обществе стимулирует к изменению сложившихся понятий, привнесению в них аспекта субъективности, вариативности, интертекстуальности. Существует необходимость проведения исследований таким образом, чтобы можно было учесть и эти аспекты объектов исследования, а для этого нужно разработать необходимый инструментарий.

Вторая глава диссертации "Инновационные технологии в образовании" посвящена анализу существующих образовательных систем и технологий. В этой части работы наглядно представлены апробированные педагогические методики для выявления сущности и специфики новейших информационных технологий в образовательном процессе. Также в этой главе исследуется роль и место обучения при помощи компьютеров в современной системе образования.

Обучение как процесс приращения какого-либо опыта можно разделить на два типа - воспроизводящее и развивающее.

Процесс и результат воспроизводящего обучения направлен на поддержание, воспроизводство существующей культуры, социального опыта, социальной системы. Такой тип процесса обучения обеспечивает преемственность социокультурного опыта; именно он и является традиционным.

Процесс и результат развивающего (инновационного) обучения направлен на развитие творческого начала, изменения в существующей культуре и социальной среде. Традиционное обучение позволяет наработать исходную информационную базу индивидуума, позволяющую ему в дальнейшем развиваться в рамках того или иного социума.

При использовании проблемной технологии обучения преподаватель, систематически создавая проблемные ситуации и организуя деятельность

учащихся по решению учебных проблем, обеспечивает оптимальное сочетание их самостоятельной поисковой деятельности с усвоением готовых выводов. Опираясь на закономерности психологии мышления и логику научного исследования, проблемное обучение способствует развитию интеллекта учащегося, его эмоциональной сферы и формированию на этой основе мировоззрения. Эта технология предполагает не только усвоение результатов научного познания, но и пути познания, способов творческой деятельности.

При проблемном подходе к обучению, педагог (равно как и весь комплекс используемых им дидактических средств) выполняет не роль "фильтра", пропускающего через себя учебную информацию, а роль помощника в работе ученика, а становится организатором самостоятельного учебного познания учащихся; их взаимодействие с учебным материалом, друг с другом и с учителем строится как учебно-познавательное, в котором учитель выступает как один из источников информации.

Технология проблемно-модульного обучения основана на трех принципах:

Принцип системного квантования ориентирует на "сжатие" учебной информации (обобщение, укрупнение, систематизация).

Принцип модульности предполагает фиксирование учебной информации и учебных действий школьников в виде модулей.

Принцип проблемности - целенаправленное создание учебных ситуаций на поиск ошибок.

Работа в информационно-образовательной среде должна активизировать различные мыслительные операции: анализ, синтез, сравнение, обобщение, абстрагирование, конкретизация, систематизация.

Анализ существующих образовательный систем и методов, дает теоретическое обоснование технологии, предлагаемой автором в модели информационно-образовательной среды. Материал представлен в среде согласно следующим положениям:

1. Для полноценной работы необходима достаточно полная документальная база, содержащая как первоисточники, так и историографические и экспертные материалы.

2. Образовательный материал представляет собой модули, построенные по определенной схеме (см. рис. 1).

3. Отдельные образовательные модули могут объединяться по различным критериям в более крупные блоки.

Анализ существующих образовательный систем и методов дает теоретическое обоснование предлагаемой модели информационно-образовательной среды:

1. Для полноценной работы необходима разнообразная документальная база, содержащая как первоисточники, так и историографические и экспертные материалы.

2. Образовательный материал разбит на модули, построенные по определенной схеме: информационный минимум с выходами на документальную базу и другие модули

3. Отдельные образовательные модули могут объединяться по различным критериям в более крупные блоки.

4. Работа в информационно образовательной среде должна активизировать различные мыслительные операции: анализ, синтез, сравнение, обобщение, абстрагирование, конкретизация, систематизация.

В третьей главе диссертации рассматриваются технологические свойства информационно-познавательной среды.

Процесс создания модели включает в себя избирательное разрушение, равно как и избирательное конструирование данных. В этом отношении одна из основных проблем моделирования порождается тем фактом, что движение от процесса к результату подвержено влиянию процессов обобщения, опущения и искажения информации. Если же модель принята человеком без обдумывания, более того, если у него нет опыта самостоятельного моделирования, то такие знания будут неэффективными.

Принципиальное отличие современных «гипермедиа» от масс-медиа в том, что первые ориентированы на индивидуальное и избирательное использование информации, а вторые - на массовые информационные потоки. В средствах массовой информации все феномены заданы зрителю или слушателю: сам он практически не участвует в конструировании новостей, теле- и радиообразов. Единственное, что он может, - воспринимать или не воспринимать предъявляемую информацию. С другой стороны, в бесконечной и децентрализованной компьютерной среде текст становится открытым для всех, и обучение превращается в наставление по навигации в информационных массивах. Вследствие этого преобладающей формой общения становится диалог, а не монолог; вместо односторонне направленного информационного потока приходит коммуникационное взаимодействие посредством компьютера.

Главным отличием постиндустриального общества является определяющая роль информационных технологий во всех сферах жизнедеятельности людей. Основными задачами, которые ставили перед собой идеологи методов взаимодействия человека и компьютера состояли в том, чтобы машина выступала в качестве помощника, усиливала природный интеллект человека. Гипертекстовая система представляет собой совокупность объектов-узлов и их связей, а также интерфейс, обеспечивающий взаимодействие человека и компьютера, включающий в себя принципы навигации по гипертекстовой среде. Гипертекст был определен Теодором Нельсоном как комбинация текста на естественном языке с компьютерной возможностью интерактивных переходов или динамического показа нелинейного текста, который не может быть напечатан традиционным способом на традиционной бумаге.

Любой гипертекст можно представить в виде произвольно ориентированного графа, в котором вершинам соответствуют узлы (фрагменты гипертекста), а ребрам - ссылки. Задача изучения информации, представленной в виде гипертекста, сводится к последовательному прохождению вершин графа.

Информационная составляющая узла определяется его содержанием, которое также представлено в формальном виде (в виде атрибутов), и его положением в среде, которое задается внешними связями.

Типы связи могут быть различными, по-разному реализованными. В Интернете в основном не понятна причина возникновения связей. Это приводит к смысловой перегрузке - надо не только вникать в смысл материала, но и отслеживать выходы и примерно оценивать причину их существования; с другой стороны - дезориентация, пользователь не представляет, откуда он пришел и куда ему идти дальше.

Проблема использования гипертекста в обучении состоит в совмещении принципиальной нелинейности гипертекста с нуждами процесса обучения, который имеет линейный характер. Можно сколь угодно сложно объединять совокупность информационных фрагментов произвольными связями между ними, но пользователь сможет изучать их только последовательным способом. Поэтому необходимо организовывать образовательные цепочки, объединенные в некоторый маршрут.

Особенности организации системы обучения при помощи гипертекста:

^ Необходимость определения информационного минимума, являющегося обязательным.

Методологическая необходимость определения последовательности получения информации.

^ Переменная важность одной и той же информации для различных учебных модулей

^ Неопределенный объем потенциально полезной информации и отсутствие четкой структуры информационного массива.

Размещение информации в гипертекстовой среде связано с классификацией фрагментов и связей и потому совершенно невыполнимо без понимания изложенного материала. Классификация может быть выполнена специалистами, но не автоматической системой.

Задачей разработчика информационно-познавательной среды является нахождение методов и технологий повышения структурности материалов, их осмысленная централизация. Но, чем более разветвленной и разработанной будет система классификации информационных массивов, тем сложнее будет разобраться в ней неопытному пользователю. Кроме того, обычно система классификации подчиняется логике, строго заданной разработчиками. Это не позволяет пользователю в полной мере настраивать систему под собственные задачи.

С точки зрения использования гипертекста в модели информационной среды перед автором ставились следующие задачи:

1. Разработать систему классификации ссылок, образующих координатную сетку размещения информации, таким образом, чтобы использование этой системы было максимально удобно для пользователей. Для этого совместно со специалистами-историками были разработаны несколько видов информационных объектов среды, их атрибуты и свойства.

2. Разработать и реализовать систему навигации по материалам среды двумя способами; навигация по базе данных и методическая навигация.

Навигация по базе данных реализована за счет программирования блоков, оперирующих с информационными объектами. Для каждого информационного

объекта должны быть реализованы следующие функции: занесение, удаление и изменение атрибутов, организация связей с информационными объектами среды и их изменение. Поиск должен осуществляться как по отдельным информационным объектам, так и по общим атрибутам различных объектов. Под координатами объекта в среде в данном случае понимается наличие или отсутствие связи между этим объектом и другими элементами среды. При этом информационную среду можно рассматривать как неориентированный граф. Соответственно, задачи программной реализации можно во многом перевести на формализованный язык теории графов.

Принципы методической навигации по среде основываются на содержательных аспектах материалов среды. В данной модели методологическая навигация реализована с помощью введения такого понятия как «синтетическая закладка.».

Принцип синтетической закладки состоит в следующем. Если исходить из предположения, что любой информационный источник можно представить в виде некоторого набора формализуемых фрагментов, то формализацией фрагмента называется возможность соотнесения информационного массива и координатной сетки среды. При этом некоторому тексту Т будет соответствовать набор ссылок Link], Link2, ... Link¡v. В принципе, эти ссылки могут быть пустыми, то есть иметь только название, без выходов на дополнительные информационные массивы. Однако, само наличие формализованных фрагментов служит причиной для выполнения контекстной обработки материала. Например, фраза: «У Пети есть доберман» может быть формализована следующим образом: Т=«У Пети есть доберман». Linkj-Петя Ыпк2=доберман Links^KUHonoz

С одной стороны, в результате формальной обработки текста мы получаем информацию о том, что речь идет о Пете и о добермане. С другой стороны, мы можем сделать вывод (быть может, исходя не только из этого предложения, но и из всего текста, что речь идет о кинологе). В информационной базе может находиться материал про доберманов, но Петя встречается впервые. Эта ссылка никуда (пока) не ведет. Такие ссылки могут служить потенциальными задачами для пользователей среды. Link, и Link2 -формальные ссылки. Link3 - субъективная ссылка, возникшая в результате контекстной обработки материала некоторым автором.

В результате контекстной обработки Сг можно получить достаточно большое количество информационных фрагментов - закладок. При этом задача методической навигации сводится к способности перемещения и свободной ориентации в этом информационном пространстве.

Количество ссылок и их содержание зависит от человека, производящего контекстную обработку текста. При разработке общей среды субъективность информационных выходов может быть уменьшена за счет введения понятия «вес» выхода. Вес может учитывать как количественную характеристику

(сколько человек сочли данный выход адекватным тексту), так и качественную («вес» ссылки, созданной специалистом больше, чем «вес» ссылки, предложенной студентом). Разработка системы учета весов не входила в задачи данного исследования, однако, практика использования предлагаемой системы и нескольких аналогичных систем показывает, что достичь уровня объективности, достаточного для проведения учебных и научных исследований возможно при участии уже трех специалистов.

Схема преобразования текста в гипертекст (рис. 2) показывает, что внутренняя контекстная обработка материалов Сг, находящихся в среде, позволяет составить достаточно объективное описание информационной единицы среды. Это объективное описание складывается из набора субъективных контекстных обработок Сг', проведенных различными пользователями и. Естественно, даже при такой комплексной оценке материалов роль авторов контекстной обработки играет существенную роль.

Рис. 2. Работа в гипертекстовой среде

В четвертой главе рассматриваются вопросы проблемно-задачиого моделирования в гуманитарных науках. Современную ситуацию в информационной сфере можно описать следующим образом: с одной стороны, назрела необходимость изменения способов подачи информации конечному потребителю, с другой - появилась техническая возможность разработки этих альтернативных методов.

Переход от чтения к прослушиванию радио и просматриванию телевизионных передач, казалось бы, не требовал от человека дополнительных навыков восприятия - информация сохранила линейность передачи. Читатель превратился в слушателя и зрителя, при этом «не заметив» существенной потери - он потерял возможность работы с информацией.

Ситуация, при которой индивидуальная работа с информацией крайне затруднена, а публичное обсуждение практически невозможно, порождает еще одну проблему - недолговечность полученной информации в памяти слушателя-зрителя. Наблюдается повсеместное слияние производителей и распространителей информации, при этом менее развитые сообщества не инвестируют развитие собственной продукции, так как они могут использовать передачи, произведенные другими странами. При этом все опросы показывают, что у потребителей есть спрос на культурно-просветительские, информационные и образовательные передачи.

Одним из примеров поиска иных способов передачи информации может служить информационный проект «XX съезд», реализованный на материалах радио «Свобода». За основную информационную базу был взят цикл «XX съезд» из 10 передач.

Работа над этим проектом продолжалась более года, результат работы был представлен на двойном СБ-диске. Изначально задача сводилась к дополнению существующего текста (в виде аудиозаписей и их расшифровок) некоторьм видеорядом. Предполагалось, что основные данные и сценарий уже есть, и что перевод передачи в другую среду - задача в большей степени техническая, чем содержательная. Однако уже первые попытки компьютерной реализации показали, что в таком виде информация «не работает». В окончательном варианте исходные передачи составляли приблизительно треть от общего объема информации. Некоторые сюжеты были разработаны практически «с нуля».

Проект состоит из 6 тем, темы складываются из последовательного набора экранов. На экране располагается текст, который может содержать гиперссылки - выходы на дополнительную информацию. В процессе развития проекта возникла необходимость организовать связи между темами, а также возможность нелинейного прохождения темы.

Попытка проанализировать, почему радиопередачи утратили свои познавательные свойства в другой среде, приводит к следующим выводам:

^ Переход от непрерывного рассказа к дискретному набору экранов, каждый из которых является относительно независимой информационной единицей, невозможен без качественной переработки информации.

^ Возможность организовать гипертекстовую среду накладывает обязательства на авторов-разработчиков. Пользователю надо представить весь глубинный пласт информации, которая используется при создании передачи, но не входит в нее. Одно предложение или даже просто фраза может развернуться в отдельный сюжет.

!

^ ^ Текст рассматривается пользователем куда более критично, чем

аудиоряд. Возникает необходимость организовать информационный контекст описываемых событий и явлений, а для этого предоставить пользователю дополнительный инструментарий, например, хронологическую таблицу событий или биографические справки на участников событий.

Продукт вызвал большой интерес, однако сами разработчики уже видели его недостатки с точки зрения решения образовательной задачи. Пользоваться им для работы, для решения собственных познавательных задач, не очень удобно - информация недостаточно структурирована, сюжетные линии четко прописаны, и невозможно собрать из них свой «рассказ». В этом проекте задача так и не ставилась, однако его реализация позволила более четко сформулировать требования к информационно-образовательной среде. Путь от среды информационной к среде информационно-образовательной, лежит через повышение степени структурной упорядоченности предлагаемой информации.

При разработке информационно-образовательной среды необходимо учитывать, что просмотр изображений сам по себе лишь получение информации. Медиа-данные действуют на человека иначе, чем тексты. С их помощью можно передавать невербальную информацию, однако, велика вероятность, что зритель может увидеть и то, чего нет.

Кинематографист Лев Кулешов провел следующий эксперимент: был снят крупный план актера, в котором он куда-то бесстрастно смотрит. Потом эти кадры были смонтированы с тремя эпизодами: играющий ребенок, молодая девушка в гробу и тарелка горячего супа. При просмотре зрители «видели» умиление, скорбь и предвкушение обеда. Этот эффект был назван «эффектом Кулешова».

За весьма короткий срок - менее ста лет - человечество совершило качественный скачок в технологиях создания, обработки и передачи информации. При этом культура обращения с этой информацией еще не достаточно сложилась.

Компьютеры не являются «естественной средой» для работы специалистов-гуманитариев, поэтому первым этапом должно быть определено - а зачем материалы преобразовывать и размещать в каком-либо электронном виде. В результате определения этих задач формируется предварительное задание, которое можно разбить на два направления: выработка формата для оптимальной работы и разработка необходимого инструментария. Различные авторские модули вполне органично могут объединяться при наличии общих подходов к формальной и контекстной обработке информации.

Автором предложены следующие методы построения экрана:

Презентационный экран содержит информацию, которая порождает противоречия, вопросы или просто неясности. У пользователя есть возможность быстрого перехода к недостающей или требуемой информации без визуальной потери презентационного экрана. При этом на экран накладываются существенные ограничения: объем текста должен быть

минимальным; содержание текста должно провоцировать вопросы и противоречия.

Экран запросов представляет собой систему интерактивных полей для формирования запросов. Это может быть как строка поиска, так и сложная форма-конструктор отражающая внутреннюю структуру базы данных. Поисковая система среды должна четко обозначать пользователю пределы поиска. Система отзывается на запросы пользователя составлением списка доступной информации с заданными параметрами.

В качестве содержательного наполнения предлагаемой модели информационно-образовательной среды была выбрана история СССР в период 1928-1934 гг.

Изначально пользователь получает лишь канву - дается набор некоторых утверждений, многие из которых могут быть неочевидными. В любом случае, для изучения и понимания они нуждаются в аргументации, которая скрыта в «информационном колесе». Таким образом, презентационный экран определяет проблемное поле некоторого сюжета, содержит постановку задачи или проблемы и подобранные материалы.

Но материалы можно подобрать таким образом, чтобы навязать авторскую позицию под прикрытием богатства материалов. Поэтому, если бы работа в среде ограничивалась изучением укомплектованных сюжетов, то это был бы еще один учебный авторский курс. Но он бы не решал поставленных задач. Презентация - первый уровень работы со средой.

Второй уровень заключается в самостоятельном аргументировании сюжетов. Здесь пользователь работает с блоком конструирования, он сам заполняет «информационное колесо». При этом процесс обучения работе с базой данных происходит естественно, разобравшись в презентационных блоках с устройством навигатора-колеса, пользователю уже не составляет труда разобраться в устройстве блока конструирования.

Но и второй уровень ограничен с точки зрения построения собственной картины понимания - выводы представлены авторами-разработчиками. Он может лишь подтверждать или опровергать их, обогащать дополнительной информацией или иллюстративными материалами. Для того чтобы зафиксировать собственный сюжет, собственные заключения пользователю необходимо погрузиться на третий уровень работы со средой.

Этот уровень позволяет самому написать презентационные экраны, создать из них сюжетные линии, сложить эти линии в проблемные блоки-модули. Поработав на первом и втором уровнях, пользователь уже будет оценивать собственные сюжеты куда более критично, ведь точно так же, как он разбирал экраны, предложенные авторами, можно будет разобрать и его сюжеты, подвергнуть анализу предложенные им аргументы.

Пятая глава диссертационной работы посвящена вопросам практической реализации информационно-образовательной системы. Контекстная обработка информации позволяет осуществить переход от информационной среды к среде

информационно-образовательной. Создание просто информационной среды -всегда лишь первый шаг. Ее применение невозможно без разработки способов доступа к необходимой информации. При решении задачи создания информационно-образовательной среды разработчики сталкиваются с тем, что количество способов доступа к информации должно определяться познавательными запросами пользователей.

Основным инструментом создания гипертекстовых материалов и хранения специализированной информации является тег - служебный символ, обрабатываемый программой, невидимый пользователю при обычном просмотре. Введение собственного тега позволяет организовать систему закладок, обрабатываемую средой, их добавление, удаление, а также быстрый переход от закладки к закладке.

Внешняя контекстная обработка материалов обеспечивается связями между различными информационными единицами среды, которые описаны ниже.

Экран является отправной точкой при работе в описываемой системе. С точки зрения контекста он представляет собой сюжет и сформирован следующим образом:__

Назначение Примечания

Текст Постановка задачи - описание сюжета Текст не превышает размеров экрана.

Медиа- данные Иллюстративный материал. Видефайл, рисунок, анимация, звукозапись. В качестве иллюстративного материала может быть выбран объект типа «источник» - иллюстрации, видео- или аудио-данные

«Информационное колесо» Навигатор по поставленному сюжету состоит из следующих разделов: источник, статистика, задачи, выход, банк идей, термины Если к сюжету подобран информационный материал в определенной категории, то на «колесе» появляется доступ к ней

Так сформированный экран позволяет построить обучение проблемно-задачным методом. Изначально пользователь получает лишь канву - дается набор некоторых утверждений, многие из которых могут быть спорными. Но для изучения и понимания они в любом случае нуждаются в аргументации, которая представлена в «информационном колесе». Для лучшего объяснения принципа работы с сюжетом, ниже приведен пример экрана: «Идея нового, коллективного быта воплотилась в образе ДОМА-КОММУНЫ. Дом-коммуна должен был обеспечить «четкое дифференцирование бытовых и

производственных процессов и максимальную их коллективизацию». Дома-коммуны начали создаваться уже в первые годы революции: только в Москве в 1921 году их было зарегистрировано 865. Но это были коммуны, организованные в домах прежней постройки. В середине 1920-х гг.

архитекторы занялись проектированием домов, специально предназначенных для организации коллективного быта. И такие дома были построены»

Разбор текста сюжета позволяет утверждать, что авторами данного экрана делаются следующие высказывания:

• Существовала идея коллективного быта, этот быт мыслился как быт новый

• Был сформирован и воплощен в жизнь образ дома-коммуны

• Кем-то была сформулирована задача дома-коммуны

• В архитектуре 20-х годов решался вопрос организации коллективного быта

Данные высказывания порождают ряд вопросов:

• Что такое коллективный быт, что такое «новый быт»?

• Что такое дом-коммуна, какие принципы заложены в его образ?

• Кто поставил задачу создания домов-коммун?

• Почему прежние архитектурные решения не годились при организации этих домов?

• Какие предложения выдвигались советскими архитекторами?

» Что именно было воплощено в жизнь, дошли ли эти дома до сегодняшнего дня?

• и т.д.

Ответы на эти вопросы можно найти, воспользовавшись информационным колесом:

• Через закладку «Термины» возможен выход на термин «дом-коммуна»

• Через закладку «Банк идей» - на идеи коллективного быта

• Через закладку «Источники» - на список материалов архитекторов-разработчиков домов-коммун, официальные документы и обсуждения в прессе.

Отдельные сюжеты, представленные на экране объединяются в сюжетные линии, представляющие собой проблемный модуль. Внутри модуля сюжеты расположены линейно, однако связи между модулями определяются нелинейной структурой сюжетов. Таким образом, проблемный модуль однозначно задается в проблемном пространстве несколькими перекрестными ссылками: ссылки между модулями, ссылки между сюжетами модулей и связи с базой источников.

Источник представляет собой электронную версию исторического источника. Исторические источники определяются как тексты, предметы и факты, из которых возможно черпать знания о прошлом. Физический носитель источника исторической информации не может быть однозначно задан - это может быть как электронный текст, так и фотографии, видео-хроника, фонограммы, а также факсимиле или рукописные письма. Для расширения возможностей заполнения, в базе данных сохраняется лишь относительный

путь к файлу-носителю информации. Для обеспечения мобильности базы, а также для повышения устойчивости, в определенной директории создается копия файла-носителя.

Помимо связей, определяющих «место» источника в информационно-образовательной среде, а также относительного пути к файлу-носителю информации, база содержит следующие атрибуты:__

Атрибут Примечание

имя источника Обязательный атрибут. Без названия источник не будет помещен в базу

тип источника Необязательный атрибут. Сортировка по типам позволяет провести быструю выборку материалов по категориям: официальные источники, публикации, личные письма и т.д. Количество типов не ограничено и по мере развития системы может меняться.

датировка Необязательный атрибут. Часто источник невозможно идентифицировать с точностью до дня или месяца. Также возможны ситуации нескольких датировок, например, дата создания источника и дата его публикации. Принято решение, что в таких ситуациях, по умолчанию заносится дата создания.

аннотация Необязательный атрибут. Краткое описание источника позволяет быстро ознакомиться общим содержанием и произвести предварительный отбор.

Ключевые слова - классический метод описания исторических источников. Поиск по ним привычен для историков, да и вообще для людей, имеющих опыт библиотечной навигации. Путем задания набора ключевых слов можно получить достаточно точную выборку для разработки какого-либо вопроса. В системе ключевые слова имеют только объекты типа «источник». Ключевое слово является зависимой информацией, в базе не хранятся слова, на которые не ссылается ни один источник.

Термины не эквивалентны ключевым словам, они являются в базе независимыми смысловыми информационными единицами. При моделировании исторической информационно-образовательной среды помимо просто базы источников необходимо разработать инструментарий, который также должен включать терминологическую базу. Информация, относящаяся к термину может содержать данные о его происхождении, изменениях содержания в различное время, после определенных событий или при перенесении в пространстве. В базе хранятся относительные пути к файлу-описанию термина.

Идея, также как и термин, является независимым информационным объектом. Но если термин содержит информацию о некоторый исторических дефинициях, то информационный объект идея объединяет информацию о мыслях на определенную тематику. Например, высказывания различных идей о

вопросе коллективного быта: от идеи фаланстера, до общественного дома К.Э. Циолковского.

Персоналии. Сложно переоценить важность наличия справочного материала по людям того или иного исторического периода. При работе с материалами зачастую необходимо обращение к жизнеописанию людей, задействованных в исследуемых событиях, авторов источников или идей и т.д. В базе хранится путь к текстовому файлу с биографической справкой и путь к файлу с его изображением.

Задача. Проблемно-задачное моделирование исторических ситуаций -задача сложная, и пользователь, не имеющий достаточного опыта какого-либо моделирования, может не справиться. Для того, чтобы научиться ставит вопросы, необходимо обладать опытом нахождения ответов на ранее поставленные. Система предусматривает некоторую «разминку для мозгов» -задачи. Все задачи снабжены достаточной информационной базой для аргументированного ответа на поставленные вопросы.

Если рассматривать информационную среду в виде графа, то узел -источник или часть его, содержащая только один вход и один выход. Например, если документ связан с другими элементами среды только как целое (элементы среды ссылаются на документ целиком), то имеет смысл рассматривать как единицу информации. Если же документ сам по себе структурирован, и различные его части имеют различную степень когерентности с разными элементами среды, то он будет представлен как целое, и набор элементов. Можно ввести следующие характеристики узла:

Тематический потенциал (1) - определяет, сколько узлов, обладающих заданной характеристикой (темой, атрибутом) находится в среде, или в определенном ее кластере.

Нагрузка узла - определяет, сколько элементов среды (и каких) связано с узлом, каков вид связей.

При рассмотрении среды на более высоком уровне (в случае объединения узлов по различным признакам - рассмотрение гипер-узлов) добавятся следующие характеристики:

Внутренняя широта (?) - определяет тематический (атрибутивный) охват гипер-узла.

Внешняя нагрузка {¿) - определяет, сколько элементов, внешних по отношению к гипер-узлу, связано с ним.

Часть среды, выбранная по какому-либо признаку или произвольно, прямым перечислением элементов, можно определить как кластер информационной среды.

Разница между суммой внутренней широты гипер-узла (кластера) и его внешней нагрузкой, определяет степень его смысловой когерентности Скипетра-

Если внешняя нагрузка кластера будет приблизительно равна сумме нагрузок элементов, его составляющих, внутренняя когерентность этого кластера будет невысокой. Чаще всего это говорит о неполном изучении информационных элементов кластера или неточных параметров компиляции.

Если же внешняя нагрузка кластера слишком мала по сравнению с нагрузками его элементов, это значит, что содержательно он слабо связан с другими элементами среды, либо покрывает целиком отдельную тему.

Предлагаемую интерактивную компьютерную образовательную систему (КОС) можно отнести к информационно-образовательной системе, используемой для самостоятельного изучения по конкретной учебной дисциплине при консультационной поддержке преподавателя. Такая система включает в себя совокупность образовательных материалов, средства для изучения теоретических материалов, информационного моделирования и экспериментального исследования изучаемых объектов, включая средства обработки и отображения результатов моделирования и экспериментов, а также интерактивные учебные задания для тренинга и средства контроля знаний и умений.

В заключении излагаются основные результаты, полученные в ходе исследования и проектирования информационно-образовательной модели. Итогом разработки информационно-познавательной модели явилось создание программного комплекса, его внедрение в учебный и исследовательский процесс, накопление дополнительных экспериментальных данных для дальнейших исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

На основе анализа современных образовательных технологий, с учетом состояния и развития информационных технологий предложена модель создания информационно-образовательной среды. Показаны возможности ее применения в образовательном процессе на примере материалов истории России в 1928-1934 годах. Также рассмотрены перспективы использования предложенной модели и в других предметных областях.

В ходе диссертационного исследования получены следующие результаты:

1. Проведен анализ существующих методологий обучения и сформулированы требования, предъявляемые к принципам организации информационно- познавательной среды

2. Разработана модель информационно-познавательной среды

3. Детализирована модель информационно-познавательной среды в рамках предметной области истории

4. Разработан компьютерный комплекс по материалам истории России в 1928-1934 годах и его соответствующее методическое сопровождение для внедрения в учебный процесс.

5. Основные результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс в Историко-архивном институте Российского Государственного Гуманитарного Университета.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Беляева Т.А. Интерактивность и новые компьютерные образовательные технологии II Гуманитарная наука в центральном регионе России: состояние, проблемы, перспективы развития. Материалы VII региональной научно-практической конференции. Т.З. Тула, 2005. С. 128-137 - 0,6 п.л.

2. Беляева Т.А. История: поиски решения для информационно-образовательной среды. М., 2005. //Деп.: ВИНИТИ 19.09.05 №1238-В2005 - 0,6 п.л.

3.Беляева Т.А. Технологические аспекты информационно-образовательной среды. М., 2005. //Деп.: ВИНИТИ 19.09.05. №1239-В2005 - 1,1 п.л.

4. Электронное издание «Информационно-образовательный проект «XX съезд»». Регистрационное свидетельство депозитария электронных изданий ФГУП НТЦ «Информрегистр» № 2815 от 8 мая 2003 г ((с) 2003 Тольц B.C., Зубкова Е.Ю., Беляева Т.А., Бородачева Ю.М.), номер государственного учета 0320300426.

- 4 8 1

Заказ №417. Объем 1 пл. Тираж 100 экз.

Отпечатано в ООО «Петроруш». г. Москва, ул. Палиха-2а, тел. 230-92-06 www.postator.rn

Содержание.

Введение.

Глава 1. Общие положения по информационно-образовательной среде.

1.1 Обзор публикаций по теме диссертации.

1.2 Основные определения.

1.3 Выводы.

Глава 2. Инновационные технологии в образовании.

2.1. Обзор образовательных систем.

2.1.1. Воспроизводящее обучение.

2.1.2. Развивающее обучение.

2.2 Программированное обучение.

2.2.1 Линейное программирование.

2.2.2 Разветвленное программирование.

2.2.3 Смешанное программирование.

2.3. Методология, применяемая в модели информационно-образовательной среды.

2.4. Выводы.

Глава 3. Технологические свойства информационно-образовательной среды.

3.1 Моделирование как метод исследования.

3.2 Моделирование обучения.

3.3. Модели информационных систем с точки зрения обратной реакции.

3.4 Модель гипертекстового представления информации.

3.5 Проблемы использования гипертекста в образовательных системах.

3.6 Предлагаемые методы и технологии.

3.7 Выводы.

Глава 4. Проблемно-задачное моделирование в гуманитарных науках.

4.1 Современные способы коммуникации.

4.2 Количество и способы использования мультимедиа-технологий.

4.3 Формат использования компьютерных технологий.

4.4 Содержательное наполнение ИОС.

4.5 Опыт моделирования информационных сред.

Проект IDEA.

История России XX века. Мультимедийный курс.

4.6 Описание разработанной ИОС.

Глава 5. Реализация модели информационно-образовательной среды.

5.1 Общая постановка задачи по реализации ИОС.

5.2 Контекстная обработка информации.

5.3 Структура базы данных.

5.3.1 Информационный объект - сюжет.

5.3.2 Информационный объект - модуль.

5.3.3 Информационный объект - источник.

5.3.4 Информационный объект - ключевое слово.

5.3.5 Информационный объект - термин.

5.3.6 Информационный объект - идея.

5.3.7 Информационный объект - персоналии.

5.3.8 Информационный объект - задача.

5.3.9. Структурная схема базы данных ИОС.

5.4 Работа в системе.

5.5 Смысловая когерентность среды.

5.6 Методы повышения смысловой когерентности среды.

5.7. Оценка эффективности разработанной модели ИОС.

Опыт научных исследований последнего десятилетия доказывает: информационные технологии нельзя более рассматривать как нечто принадлежащее исключительно миру техники. Информационные технологии настолько глубоко проникли в научное сообщество, что вычленить их из общего культурологического контекста уже невозможно. Качественный скачок в информационной индустрии свидетельствует о необходимости анализа новейших технологий в общегуманитарном контексте. Можно отметить, что одной из основных задач гуманитарного знания является задача сохранения и приумножения культурного наследия, его передача из поколения в поколение. Эта задача современного образования [1]. Применение компьютерных технологий в образовательном процессе пока, к сожалению, недостаточно проработано на концептуальном уровне - в образовательный процесс внедряются единичные программные продукты или информационные системы, но общая теоретическая база, включающая методологию, анализ существующих систем, выявление особенностей информационно-образовательных систем пока только разрабатывается. Одним из направлений концептуального проектирования информационно-познавательных систем является предложенная работа.

Таким образом, существует необходимость разработки теоретических и практических моделей информационно-образовательной среды, в которой было бы возможно эффективно использовать возможности, предоставляемые новыми информационными технологиями. В работе особое внимание уделяется гипертекстовым информационным структурам: специфике их создания, развития и эксплуатации. Данное направление развития информационных систем видится наиболее перспективным. Все это и определяет актуальность настоящего исследования.

Целью данной работы является создание компьютерной модели информационно-познавательной среды, в частности, для гуманитарного образования.

Учитывая недостаточную степень разработанности рассматриваемой проблемы, достижение заявленной цели сопряжено с решением следующих основных задач:

- выявить специфику информационных технологий на современном этапе с точки зрения возможности их использования в образовательном процессе

- проанализировать существующие образовательные технологии, включая особенности применения компьютеров для решения образовательных задач

- проанализировать существующие методы нелинейного представления информации (гипертекстовые структуры, экспертные системы и т.д.)

- разработать модель информационно-познавательной системы, включая выработку форматов представления и инструментарий

Теоретическую базу работу составили труды отечественных и зарубежных ученых. Методологической основой исследования являются междисциплинарные работы в ряде областей педагогики, информатики и кибернетики. Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Выявлен дисбаланс между современными методами передачи информации и потребностями системы современного высшего образования;

2. С учетом специфики моделирования компьютерных образовательных систем в гуманитарном образовании выработаны рекомендации к построению интерактивных компьютерных образовательных систем.

3. С учетом результатов теоретической разработки модели информационно-образовательной системы, включающей подготовку форматов представления информации, а также инструментария для работы с представленной информацией, разработаны форматы описания объектов исторической информационной среды и создана программная модель информационно-познавательной среды на материалах истории России в 1928-1934 гг.

Имеющиеся теоретические разработки в рассматриваемой области знаний дополнены анализом ряда новых и малоизученных проблем, а также новыми результатами, что создает базу для решения теоретических и практических задач информатизации высшего образования.

Результаты работы могут быть использованы для внедрения в образовательный процесс. Кроме того, результаты работы представляют ценность с точки зрения принципов создания творческих коллективов для решения информационно-образовательных задач.

С учетом того, что внедрением информационных компьютерных технологий в сферу образования занимаются ведущие научно-исследовательские организации во всем мире, а также того, что в информационном обществе весьма важно единство форматов представления и обработки знаний, представляют особую теоретическую и практическую ценность полученные и систематизированные в диссертации результаты исследований как российских, так и зарубежных ученых. Это позволило выявить закономерности развития единого формата представления знаний и может быть использовано в дальнейших исследованиях по данной проблематике.

Разработанная информационно-образовательная модель внедрена на кафедре новейшей отечественной истории Историко-архивного института Российского государственного гуманитарного университета (ИАИ РГГУ).

Результаты работы были доложены на семинарах Историко-архивного института РГГУ (рук. Зубкова Е.Ю.), на семинаре «Моделирование сложных систем и процессов» (рук. Строгалов A.C.) механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, на учебных семинарах УНЦ «Интеллектуальные системы и нечеткие технологии» (ФЦП «Интеграция»), докладывались на VII региональной научно-практической конференции «Гуманитарная наука в центральном регионе России: состояние, проблемы, перспективы развития» (2325 мая 2005 г. Тула-Куликово поле), неоднократно на семинарах ректора РГГУ «Новые информационные технологии в образовании», на семинарах президента РГГУ «Новая образовательная среда», на международном научно-методическом семинаре «Гуманитарная природа образования. Единство двух образовательных моделей» (Голицыно, 22-25 января 2003 г.), на семинаре в общественном центре им. А. Сахарова (2004 г.). Основные положения и выводы диссертации были использованы в сообщениях и докладах автора на научных конференциях и семинарах, а также опубликованы в статьях общим объемом 2,3 п.л. Материалы диссертации использовались при проведении семинаров со студентами-историками.

5.8. Выводы

В заключительной главе диссертационного исследования рассмотрена реализация модели информационно-познавательной среды, рассмотрен ее жизненный цикл, основные информационные объекты и их взаимосвязь, а также методы контекстной обработки информации и способы повышения смысловой когерентности среды.

Решение задачи поиска и сортировки информации в среде решается при помощи контекстной обработки материалов, которая подразделяется на внешнюю и внутреннюю. Внутренняя контекстная обработка материалов, находящихся в среде, позволяет составить объективное описание информационной единицы среды. Внешняя контекстная обработка представляет собой образование связей между различными информационными единицами среды.

Разработанная модель информационно-познавательной среды позволяет пользователям работать в различных режимах: изучение материалов авторских курсов, работа с подготовленными сюжетами, моделирование сюжетов. Эти режимы соответствуют описанным в главе 3 уровням работы со средой.

Были выделены два направления, позволяющих повысить смысловую когерентность среды за счет детализации объектов. Детализацию информационных объектов не представляется возможным полностью автоматизировать. Увеличение детализации будет происходить постепенно, в результате эксплуатации системы - внутренней контекстной обработки информационных объектов.

Программная реализация компьютерной модели проведена с использованием объектно-ориентированного языка программирования Delphi, база данных на основе таблиц Paradox. Именно на этом языке автором был разработан ряд программных продуктов, решающих, в том числе, и задачи, затронутые в описанной модели.

Заключение

Целью настоящей диссертации являлось разработка и создание интерактивной компьютерной модели информационно-познавательной среды, ее концепции и структуры.

Анализ теоретических исследований в области информатизации образования и практических результатов внедрения информационных технологий в эту сферу показывает, что область активно развивается, но находится еще в стадии формирования, а необходимость обновления концепции образования диктуется не только развитием информационных технологий, но переходом общества на информационную стадию развития.

Процесс обучения можно условно разделить на два этапа - получение информации (приобретение навыков) и формирование нового знания. Следовательно, оба типа обучения - воспроизводящее и развивающее - являются необходимыми.

Гипертекст как метод нелинейного представления информации является наиболее перспективным при моделировании информационной среды, однако для разработки информационно-образовательной среды необходимо увеличить степень упорядоченности информации, а для этого необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать систему классификации ссылок, образующих координатную сетку размещения информации, таким образом, чтобы использование этой системы было максимально удобно для пользователей.

2. Разработать и реализовать систему навигации по материалам среды двумя способами: навигация по базе данных и методическая навигация.

Анализ направлений информатизации образования показывает, что при относительно активном внедрении информационных технологий в образовательный процесс ряд принципиальных вопросов остается не решенным: • Использование мультимедиа-технологий

• Навигационные принципы системы

• Методы представления образовательной информации

В работе представлен анализ данных вопросов, а также разработаны конкретные предложения по их решению:

Разработаны два типа экрана - презентационный и конструктор запросов.

Предложен тип составной гипертекстовой связи, определяющей проблемное поле — «синтетическая закладка».

Разработаны три уровня работы в среде, позволяющие решать полный круг образовательных задач, возникающих в процессе обучения в рамках системы высшего образования.

Программная реализация информационно-образовательной среды включает в себя интерфейс для работы с информационным массивом, позволяющий вести обучение как навигацию по пространству понятий.

Задача поиска и сортировки информации в среде решается при помощи контекстной обработки материалов, которая подразделяется на внешнюю и внутреннюю. Внутренняя контекстная обработка материалов, находящихся в среде, позволяет составить объективное описание информационной единицы среды. Внешняя контекстная обработка представляет собой образование связей между различными информационными единицами среды.

Разработанная модель информационно-познавательной среды позволяет пользователям работать в различных режимах: изучение материалов авторских курсов - презентационный уровень, работа с подготовленными сюжетами -аналитический уровень, моделирование сюжетов - исследовательский уровень.

1. Концепция формирования информационного общества в России, 28.05.1999, 41.7 К //Свод законов Российской Федерации, М., 2000.

2. Chunjie X., Yuxia Z. Satellite Television Education in China: A Projectof Teacher Training through Distance Education // Media and Technology for Human Resource Development, 1994, №1, P. 12-36.

3. Chaudhary, Sohanvir S. Television in Distance Education: The Indian Scene// Indian Journal of Open Learning. 1992, № 1 P. 23-31.

4. Тиффин Д., Раджасингам JI., Что такое виртуальное обучение. М., 1999.

5. Open and distance learning. Trends, policy and strategy considerations Division of Higher Education //UNESCO 2002, P. 20-22

6. Claeys. L., van der Perre. Innovative Education through the Use of New Technologies: Reflections from the Field // Educational Media International, Vol. 34, No. 3, 1997, pp. 144-52.

7. Моррис Ч.У. Основания теории знаков // Семиотика. М., 1983. С.

8. Kinshuk & Patel A. A conceptual framework for Internet based intelligent tutoring systems. Knowledge transfer (volume II) (ed. A.Behrooz), London, p. 117-124.

9. Можаева Г.В., Мишанкина H.A. О возможности применения междисциплинарного подхода к изучению информационного потенциала текстового источника. Томск, 2003, с. 3-7.

10. Башмаков А.И., Башмаков И.А., «Разработка компьютерных учебников и обучающих систем» М., 2003

11. П.Кузин Е.С. Информационные технологии и проектирование прикладных программных систем. // Информационные технологии и вычислительные системы РАН № 3, 1996.

12. Кузин Е.С. Концепции информационной технологии функционально-ориентированного проектирования прикладных информационных систем. //Информационные технологии № 1, 2000

13. Савельева И.М., Полетаев А.В. Историческая истина и историческое знание // Логос №2, 2001, с. 10-14, 30-53.

14. Савельева И.М., Полетаев А.В. История и время. В поисках утраченного. М., 1997, с. 23-47.

15. Максимов В.И., Корноушенко Е.К., Качаев C.B. Когнитивные технологии для поддержки принятия управленческих решений // Институт проблем управления РАН, 2002.

16. Robert T. Communication Theory as a Field. Communication Theory. // A Journal of the International Communication Association. Vol. 9., 1999, P. 119161

17. Тыугу Э.Х. Концептуальное программирование. M., 1984, с. 13-17, 26-33.

18. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам: Пер. с англ. -М., 1989, с. 4-8.

19. Осуга С. Обработка знаний: Пер. с япон. М., 1989, с. 21-25.

20. X. Уэно, Т. Кояма, Т. Окамото, Б. Мацуби, М. Исидзука Представление и использование знаний: Пер. с япон. М., 1989, с. 7-9.

21. Осуга С., Саэки Ю., Судзуки X., Кобаяси X., Оцуки С., Китихаси Т., Танака Ю., Рикава С., Синохара Т., Мияхара Т., Харагути М. Приобретение знаний: Пер. с япон. М.: Мир, 1989, с. 44-47.

22. А.В. Соловов Проектирование компьютерных систем учебного назначения // СГАУ, 1995, с. 67-73.

23. Выготский JI.C., Педагогическая психология, 2 изд., 1991, с. 89-93, 113-126, 360.

24. Занков Л.В., Избранные педагогические труды, 1990, с. 306.

25. Педагогический энциклопедический словарь под ред. Б.М. Бим-Бада, http://dictionary.fio.ru/

26. Пейперт С. Процесс обучения, 1960; русский перевод 1962.

27. С.И. Валянский. Теория информации и образование. Условия выживания России. М., 2005, с.ЗО

28. Искусственный интеллект в 3-х книгах. Книга 2. Модели и методы, под ред. Д.А. Поспелова // «Радио и связь», 1990, С. 206- 227

29. Новая концепция Microsoft «0бучение-2020», http://www.rnicrosoft.com/rus/government/newsletters/issue20/01.asp

30. Берг А.И. Кибернетика и проблемы обучения М., 1970, с. 390.

31. Гальперин П.Я. О психологических основах программированного обучения. М., 1967.

32. Шлепов И.В. Применение вещательной системы «Радиотекст» в ДО для реализации проекта «Виртуальная школа». Материалы Шестой международной конференции по ДО (Россия, Москва, 25-27 ноября 1998г.), с. 519-524

33. Пейперт С. Переворот в сознании: дети, компьютеры и плодотворные идеи. М., 1989, с. 48-54

34. Nelson Т.Н., The Hypertext, in: Proc. World Documentation Federation Conf., 1965, p. 12-20

35. Ролан Барт, «Camera lucida. Комментарий к фотографии», пер. М. Рыклина М., 1997, с. 24-29,51-52, 139.

36. Ролан Барт. Избранные работы: Семиотика: Поэтика. М., 1989, с. 616.

37. Vannevar Bush, -«AS WE MAY THINK»: The Atlantic Monthly, 1945, p. 101108

38. Всемирный доклад ЮНЕСКО о коммуникации и информации в 19992000 гг. http://www.polpred.com/free/unesco/

39. Лев Кулешов, «О задачах художника в кинематографе»: «Вестник кинематографии», 1917. www.da.com.tr/dergi/DaStore/Savi05/russian/k8.htm

40. Дэвид X. Джонассен, «Компьютеры как инструменты познания: изучение с помощью технологии, а не из технологии»,http://big.spb.ru/publications/other/km/computersinstrumknowlgs.shtml

41. Великанова A.B. и др. Технология развития критического мышления через чтение и письмо. Дебаты. Портфолио. // Серия «Компетентностно-ориентированный подход к образованию: образовательные технологии». Вып.2. Самара, 2002.

42. Кроль В.М., Мордвинов В.А., Трифонов Н.И. Психологическое обеспечение технологий образования. Высшее образование в России N 2, 1998 г. Научно-педагогический журнал Минобразования России , с. 34-41.

43. Каминская М.В. Проблема освоения педагогической деятельности в системе Эльконина-Давыдова// Вопросы психологии №5, 2001.

44. Вашик К., Кудрявцев В.Б., Строгалов A.C. Проект «IDEA». Введение в новое поколение программного обеспечения типа ICBI для передачи знаний и навыков с помощью экспертной системы. // Dortmund: Link&Link Software GmbH, 1995.

45. Кудрявцев В.Б., Вашик К., Строгалов A.C., Алисейчик П.А., Перетрухин В.В. Компьютерная система обучения автоматного типа // Проблемы теоретической кибернетики. М., 1996. С. 111-118.

46. Афанасьев Ю.Н., Шеховцов С.Г. Путь университета: опыт рефлексии // Вузовская педагогика в информационном обществе. М., 1998. С. 9-36

47. Строгалов A.C., Шеховцов С.Г. Мышление, язык и интеллектуальное образование // Интеллектуальные системы. Т. 3. Вып. 3-4. М., 1998. С. 5-50.

48. Алисейчик П.А., Вашик К., Кнап Ж., Кудрявцев В.Б., Строгалов A.C., Шеховцов С.Г. Компьютерные обучающие системы // Интеллектуальные системы. Т. 8. Вып. 1-4. М., 2003. С.5-44.

49. Федоров A.B. Медиаобразование будущих педагогов. Монография. Таганрог, 2005