Теория и практика компетентностного обучения и аттестаций на основе сетевых информационных систем: Монография

Министерство образования и науки РФ Федеральное агентство по образованию Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики

Л. С. ЛИСИЦЫНА

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ОБУЧЕНИЯ И АТТЕСТАЦИЙ НА ОСНОВЕ СЕТЕВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Санкт-Петербург 2006

УДК 681.3 Лисицына Л. С. Теория и практика компетентностного обучения и аттестаций на основе сетевых информационных систем. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. – 147 с. Рецензенты: Стафеев С. К. – доктор технических наук, профессор Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, заведующий кафедрой «Физика», Бороненко Т. А. – доктор педагогических наук, профессор Ленинградского государственного областного университета им. А. С. Пушкина, заведующая кафедрой «Информатика и вычислительная математика».

Книга адресована работникам образования, занимающимся внедрением компетентностного подхода в практику подготовки, переподготовки и повышения квалификации специалистов. Предложенная реализация подхода основана на использовании сетевых информационных систем (ИС) для сбора, систематизации и хранения образовательных модулей, а также для проектирования на их основе образовательных траекторий по достижению и измерению ожидаемых результатов обучения (РО). Книга знакомит с концепцией и методологией компетентностного обучения и аттестаций, а также технологиями сетевой ИС (методического Интернет-центра) для разработки РО профессиональным сообществом. Книга знакомит с практикой применения и совершенствования разработанной теории за последние шесть лет в сфере дополнительного профессионального образования работников образования в области информационно-коммуникационных технологий. ISBN 5-7577-0319-9

© Лисицына Л. С., 2006 © Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, 2006

2

ОГЛАВЛЕНИЕ СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ ....................................................... 6 ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................. 7 1. КОНЦЕПЦИЯ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ОБУЧЕНИЯ И АТТЕСТАЦИЙ НА ОСНОВЕ СЕТЕВОЙ ИС........................................... 10 1.1. Компетентностный характер реформ образования .............................. 11 1.1.1. Эволюция ГОС ВПО – путь к реализации компетентностного подхода ................................................................................................................... 11 1.1.2. Результаты обучения – ключ к пониманию Болонских реформ ............ 13 1.1.3. Идентификаторы результатов обучения (РО) .......................................... 14 1.1.4. Связь результатов и содержания образования (СО)................................ 17 1.2. Компетенции как основа разработки РО ................................................ 18 1.2.1. Классификация компетенций..................................................................... 19 1.2.2. Компетенция и компетентность: связь и различие понятий .................. 20 1.2.3. Методика разработки элементарных компетенций (ЭК)........................ 21 1.2.4. Принципы и этапы структурирования предмета для освоения ЭК ....... 24 1.2.5. Разработка содержательных компетенций ............................................... 27 1.3. Математическая модель РО в виде план-графа .................................... 29 1.3.1. Пространство формирования компетентности обучаемого ................... 30 1.3.2. Способы описания состояний компетентности (СК) .............................. 31 1.3.3. Иерархия компетенций и результатов обучения ..................................... 33 1.3.4. План-граф и его свойства ........................................................................... 34 1.4. Технология разработки РО ........................................................................ 38 1.4.1. Назначение технологии .............................................................................. 38 1.4.2. Сетевое профессиональное сообщество и его взаимодействие ............. 40 1.4.3. Основные этапы и задачи технологии ...................................................... 42 1.4.4. Планирование ожидаемого РО .................................................................. 44 1.4.5. Планирование и измерение качества образования .................................. 45 1.5. Сетевая ИС для автоматизации разработки РО.................................... 47 1.5.1. МИЦ и его виртуальные центры ............................................................... 47 1.5.2. Реализация взаимодействия в сетевой среде МИЦ ................................. 49 2. МЕТОДОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ОБУЧЕНИЯ И АТТЕСТАЦИЙ НА ОСНОВЕ СЕТЕВОЙ ИС .................. 52 2.1. Моделирование результатов обучения .................................................... 53 2.1.1. Идентификация РО в системе .................................................................... 53 3

2.1.2. Определение целевой компетентности обучаемого ................................ 55 2.1.3. Методы описания СК в сетевой ИС .......................................................... 57 2.1.4. Метод синтеза компетенций РО (без детализации)................................. 57 2.1.5. Метод синтеза компетенций РО (с детализаций) .................................... 59 2.1.6. Метод синтеза содержательных компетенций СК .................................. 60 2.1.7. Метод автоматизации построения план-графа ........................................ 61 2.1.8. Метод актуализации план-графа ............................................................... 63 2.2. План-граф как основа построения модульного содержания компетентностного обучения и аттестаций ................................................... 64 2.2.1. Разработка структуры базового образовательного модуля .................... 64 2.2.2. Разработка модульных учебных программ .............................................. 65 2.2.3. Рекомендации для определения характеристик учебной нагрузки ....... 69 2.2.4. Методика разработки учебно-методических материалов для компетентностного обучения........................................................................ 70 2.2.5. Методика разработки контрольно-измерительных материалов для компетентностных аттестаций...................................................................... 72 2.3. Планирование ожидаемого результата обучения.................................. 78 2.3.1. Постановка задачи....................................................................................... 79 2.3.2. Метод минимизации перечня СК в ММП ................................................ 70 2.3.3. Метод упорядочения СК в ММП............................................................... 84 2.4. Построение модульного учебного курса для достижения ожидаемого РО..................................................................................................... 86 3. РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ МИЦ ДЛЯ ДПО РАБОТНИКОВ ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ИКТ ............................................................... 89 3.1. Анализ ИКТ как предметной области для компетентностного повышения квалификации работников образования................................. 90 3.1.1. Отбор и анализ идентификаторов РО ....................................................... 92 3.1.2. Детализация компетенций РО.................................................................... 92 3.1.3. Описание СК через идентификаторы РО ................................................. 94 3.1.4. Компетентностное описание СК ............................................................... 96 3.1.5. Причины и способы модернизации содержания образовательного пространства .......................................................................................................... 98 3.1.6. Описание СК через индексы БОМ ............................................................ 100 3.1.7. Построение план-графа .............................................................................. 100 3.2. Разработка образовательных модулей для освоения компетенции «Применять ИКТ в образовательной деятельности» .................................. 102 3.2.1. Разработка индексов БОМ.......................................................................... 102 3.2.2. Разработка образовательного модуля для освоения ЭК ......................... 104 4

3.3. Разработка и апробация сетевых инструментов МИЦ ........................ 105 3.3.1. Базовые элементы построения инструментария МИЦ............................ 106 3.3.2. Обзор и поиск учебно-методических материалов ................................... 107 3.3.3. Обзор и тиражирование модульных учебных курсов ............................. 110 3.3.4. Сетевое общение в сообществе ................................................................. 111 3.3.5. Мониторинг функционирования сетевого сообщества МИЦ ................ 112 3.3.6. Администрирование системы .................................................................... 112 3.4. Технологии разработки ожидаемых РО на основе МИЦ..................... 115 3.4.1. Базовые элементы МИЦ для реализации технологии ............................. 115 3.4.2. Типовой сценарий разработки модульного учебного курса................... 116 3.5. ДОТ на основе сетевых инструментов МИЦ.......................................... 120 3.5.1. Цели и задачи подготовки преподавателей-тьюторов ............................ 121 3.5.2. Дистанционное обучение и консультирование тьюторов ...................... 122 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 123 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................. 126 ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Иерархия компетенций, полученных при детализации компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности»........... 131 ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Структура и характеристики учебной нагрузки образовательных модулей для освоения ЭК, полученных при детализации компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности» ..................... 134 ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Пример образовательного модуля для освоения ЭК...... 139

5

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ БД

– база данных

БОМ

– базовый образовательный модуль

ВПО

– высшее профессиональное образование

ГОС

– государственный образовательный стандарт

ДОТ

– дистанционная образовательная технология

ДПО

– дополнительное профессиональное образование

ЗК

– знаниевая компетенция

ЗУН

– знания–умения–навыки

ИКТ

– информационно-коммуникационные технологии

ИС

– информационная система

КИМ

– контрольно-измерительные материалы

МИЦ

– методический Интернет-центр

ММП – минимальный модульный план НК

– навыковая компетенция

ОУ

– образовательное учреждение

РО

– результат обучения (результат образования)

СДО

– система дистанционного обучения

СК

– состояние компетентности

СО

– содержание образования

СУБД – система управления БД УМК

– учебно-методический комплекс

УММ – учебно-методические материалы

6

ЦОР

– цифровой образовательный ресурс

ЦР

– центр разработки

ЦП

– центр поддержки

ЭК

– элементарная компетенция

ВВЕДЕНИЕ Идея компетентностного подхода возникла вследствие проблемной ситуации в образовании, возникшей из-за противоречия между необходимостью в обеспечении современного качества образования и невозможностью решить эту задачу традиционным путем за счет дальнейшего увеличения объема информации, подлежащей усвоению. Бурный рост новых знаний и информационных потоков, сопоставимый с эффектом «информационного взрыва», с одной стороны, а также стремление снизить стоимость подготовки компетентных специалистов – с другой, требуют существенного пересмотра подходов к учебно-методической работе, к методам планирования и подготовки учебного процесса. Краеугольным понятием компетентностного подхода являются понятия результата обучения (РО) и компетенции. Компетенции и компетентность становятся все более привычными понятиями в профессорско-преподавательских кругах российских вузов, но не стоит думать, что у компетентностного подхода нет противников. Противники данного подхода отмечают его сдерживающий, минимизирующий характер, зауженную требованиями рынка труда направленность подготовки, подрывающую академические свободы преподавания. Сторонники компетентностного подхода, напротив, отмечают прозрачность целей и задач образования, студентоцентрированный характер, гибкость учебных планов, ориентированность образования на рынок труда, на конкурентоспособность выпускников. Доводы сторонников и противников подхода вполне аргументированы, но не следует забывать о первопричинах компетентностного подхода. В современном европейском и в том числе российском образовании наблюдается рост учебной нагрузки у студентов при все возрастающей недоученности выпускников. Поэтому главная задача компетентностного подхода состоит не в том, чтобы ограничить или сократить образование, поставить его в зависимость от сиюминутных потребностей рынка труда. Главная задача – выяснить и включить в образовательную траекторию то, без чего подготовка специалиста не может состояться, что необходимо и достаточно знать и уметь делать будущему специалисту. В этом и состоит смысл минимизирующего характера компетентностного подхода, поэтому построение компетентностных, и следовательно, минимизированных моделей специалистов, а затем их доработка «на развитие» и перспективу является первоочередной задачей проектирования образовательных траекторий по достижению ожидаемых РО. Данная работа посвящена проблемам разработки РО локального уровня [1]: курсовой единицы, модуля, программы обучения и является результатом многолетних наблюдений и обобщений, сделанных на курсах повышения квалификации в области ИКТ для работников систем образования СанктПетербурга и Ленинградской области. Через курсы, организованные в СПбГУ ИТМО, за последние шесть лет прошло более 10 тысяч человек: пре7

подавателей и методистов, директоров школ и их заместителей, школьных библиотекарей и IT-специалистов. Разнообразие и повторяемость учебнометодических планов, краткосрочность и интенсивность обучения позволили выявить ряд закономерностей, характерных в целом для образовательной деятельности. Важное практическое значение имеет также и опыт разработки и внедрения методического Интернет-центра (МИЦ) – сетевой многопользовательской ИС для методической интернет-поддержки курсов повышения квалификации работников образования в области ИКТ. Работа выполнена на кафедре «Компьютерные образовательные технологии» СПбГУ ИТМО на основе результатов научно-исследовательских работ по ФЦП «Электронная Россия (2002–2010 годы)» (государственный контракт Министерства образования РФ № 1780 от 31.07.03, государственный контракт № 567 Федерального агентства по образованию РФ от 27.10.04 по направлению «Развитие системы подготовки специалистов по ИКТ и квалифицированных пользователей»). Результаты работы используются на курсах повышения квалификации и переподготовки кадров в области ИКТ для работников образования, а также в учебном процессе университета для дисциплин соответствующего содержания специальности 230202 – «Информационные технологии в образовании» (монографии [2, 3] рекомендованы Министерством образования и Федеральным агентством по образованию Российской Федерации в качестве учебных пособий для студентов вузов по данной специальности). С 2006 г. проект МИЦ развивается путем совершенствования механизмов функционирования сетевых профессиональных сообществ, интеграции методических ресурсов сообщества и внедрения дистанционных образовательных технологий в практику подготовки преподавателей-тьюторов (в рамках проекта Национального фонда подготовки кадров № ELSP/B1/Gr/004 «Интернетподдержка профессионального развития педагогов» (2006–2008 гг.)). Первая глава посвящена разработке концепции компетентностного обучения и аттестаций, включающей в себя: − анализ и отбор идентификаторов РО; − исследование компетенций РО; − построение математических моделей РО; − создание технологии разработки РО, обеспечивающей сбор, систематизацию и накопление образовательных модулей, а также проектирование на их основе образовательных траекторий по достижению и измерению ожидаемых РО; − разработку основ построения сетевых МИЦ для реализации взаимодействия сетевых профессиональных сообществ, ведущих коллективную разработку РО. Вторая глава посвящена разработке методологии компетентностного обучения и аттестаций для автоматизации разработки РО в МИЦ. Рассмотрены основы и методы: 8

− идентификации РО и определения компетентности обучаемого; − синтеза записей компетенций; − построения и актуализации модели РО в виде план-графа; − разработки образовательных модулей (структуры, учебных программ, учебно-методических и контрольно-измерительных материалов); − планирования образовательной траектории для достижения и измерения ожидаемого РО; − синтеза модульного учебно-методического комплекса для подготовки компетентных специалистов. Третья глава посвящена результатам апробации разработанной концепции и методологии компетентностного обучения и аттестаций в МИЦ для освоения общей (ключевой) компетенции «Применять ИКТ в образовательной деятельности» в сфере дополнительного профессионального образования (ДПО) работников образования. Проведен анализ и детализация исходной компетенции РО и определены элементарные компетенции (ЭК), построена модель иерархии компетенций РО, определены состояния компетентности в пространстве компетентностного обучения и аттестаций, разработан планграф и образовательные модули для освоения ЭК. Описаны типовые сценарии работы и общения в МИЦ пользователей различных групп безопасности. Описаны дистанционные образовательные технологии, созданные на основе сетевых инструментов МИЦ для подготовки преподавателей-тьюторов курсов повышения квалификации в области ИКТ. В Приложениях приведены сведения о разработке образовательного пространства компетентностного обучения и аттестаций для освоения компетенции «Применять ИКТ в образовательной деятельности».

9

1. КОНЦЕПЦИЯ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ОБУЧЕНИЯ И АТТЕСТАЦИЙ НА ОСНОВЕ СЕТЕВОЙ ИС Под «компетентностным обучением и аттестациями» будем понимать прежде всего такое образовательное пространство, содержание которого отобрано и структурировано на основе компетентностного подхода к образованию. Структура такого пространства включает образовательные модули, каждый из которых предназначен для освоения обучаемым в целостном образовательном процессе некоторой компетенции из сферы профессиональной деятельности специалиста. При этом компетенции характеризуют различные предметы и виды деятельности специалиста, а компетентность определяется тем, что конкретно из сферы профессиональной деятельности специалиста обучаемый узнал и что научился делать, т. е. компетентность служит мерой овладения компетенциями специалиста. Компетенции и требования к компетентности, к профилю и уровню образования специалиста должны стать основным механизмом взаимодействия, языком общения между Заказчиками и Исполнителями образовательных услуг, между вузами-участниками Болонских процессов и общеевропейской переводной и накопительной кредитной системы ECТS [1]. Эволюция требований рынка труда к компетентности специалистов, с одной стороны, и совершенствование образовательного процесса – с другой, приводят к тому, что этот перечень должен постоянно пересматриваться, корректироваться и уточняться. Решением этих проблем должно заниматься профессиональное сообщество, вооруженное такой технологией, которая бы позволила, с одной стороны, систематически производить актуализацию заданий на подготовку, переподготовку или повышение квалификации специалистов, а с другой – осуществлять разработку, сбор и систематизацию образовательных модулей для компетентностного обучения и аттестаций. Целью взаимодействия профессионального сообщества является разработка различных РО, в ходе которых должны решаться задачи проектирования, расчета и измерения траектории образовательного процесса, направленной на освоение всех необходимых компетенций из сферы деятельности данного специалиста. Технология, которой пользуется большой коллектив разработчиков РО и в которой систематически изменяются условия проектирования образовательной траектории, должна быть автоматизированной и сетевой. В данной главе изложена концепция взаимодействия профессионального сообщества, ведущего разработку РО на основе специализированной сетевой ИС. Исследования были направлены на решение основной проблемы современных реформ в сфере образования – проблемы подготовки компетентных специалистов.

10

1.1. КОМПЕТЕНТНОСТНЫЙ ХАРАКТЕР РЕФОРМ ОБРАЗОВАНИЯ В СССР с единой государственной собственностью «социальная организация напоминала некую пирамиду социально-профессиональной иерархии, под которую и была создана пирамида образовательная в виде номенклатуры из сотен специальностей» [4]. Неудовлетворенность узкопрофессиональной подготовкой профессиональных кадров стала ощущаться уже в 70-х годах прошлого века. Поиски «широкого профиля», периодическое изменение номенклатуры специальностей и, наконец, переход к государственным образовательным стандартам высшего профессионального образования (ГОС ВПО) – основные вехи реформирования системы образования России. Сегодня, когда реформа образования России стала составной частью Болонских реформ и приобрела статус Национального проекта «Образование», задачи разработки новых ГОС ВПО третьего поколения становятся еще актуальнее. Рассмотрим характерные особенности эволюции ГОС ВПО. 1.1.1. Эволюция ГОС ВПО – путь к реализации компетентностного подхода До появления ГОС ВПО в системе высшего профессионального образования отсутствовал единый документ с требованиями к подготовке специалистов по той или иной специальности. Первый ГОС ВПО появился в 1992 г. и был разработан для подготовки бакалавров, а в 1993 г. Правительством РФ был утвержден порядок разработки и введения в действие ГОС ВПО, согласно которому этот стандарт становился ключевым нормативным документом в системе высшего профессионального образования. ГОС ВПО должен был содержать: – часть с общими требованиями к структуре и образовательным программам ВПО, условиям их реализации, нормативам учебной нагрузки и ее максимальному объему (эта часть утверждается Правительством РФ); – часть с перечнем направлений и специальностей ВПО, с государственными требованиями к минимуму содержания образовательной программы и уровню подготовки выпускников по каждому направлению и специальности ВПО, а также с требованиями к образцам документов о ВПО, c правилами контроля за соблюдением ГОС (эта часть утверждается Федеральным органом управления ВПО). Существенным недостатком ГОС ВПО первого поколения являлось то, что они разрабатывались раздельно (в 1992 г. – для бакалавров, в 1993–1994 – для инженеров, в 1995–1996 – для магистров) и, как правило, разными группами разработчиков даже для родственных направлений и специальностей. Поэтому в них имела место неувязка требований для родственных направлений и специальностей и значительная несогласованность содержания циклов общепрофессиональных и естественнонаучных дисциплин одного 11

профиля. Следствием этих недостатков явилась сложность контроля качества подготовки специалистов и ограниченность мобильности студентов. Вместе с тем ГОС ВПО первого поколения имели ряд прогрессивных моментов: − впервые были описаны виды и задачи профессиональной деятельности, к выполнению которых должен был быть готов выпускник; − впервые была сделана попытка сформулировать требования к выпускнику в терминах, понятных рынку труда. В 2000 г. появились ГОС ВПО второго поколения, призванные устранить недостатки ГОС ВПО первого поколения. Отметим положительные стороны ГОС ВПО второго поколения: − одновременность ввода стандартов для бакалавров, магистров и дипломированных специалистов; − введены направления подготовки специалистов, объединивших родственные специальности; − в структуре ГОС ВПО появились общие циклы дисциплин, идентичные для родственных направлений подготовки бакалавров и дипломированных специалистов: циклы гуманитарных и социально-экономических (ГСЭ) дисциплин, естественнонаучных (ЕН) и общепрофессиональных дисциплин (ОПД). Все это в целом облегчило организацию учебного процесса в вузах, ведущих подготовку и тех, и других специалистов. Увеличилась и мобильность студентов, по тем или иным причинам меняющих вуз подготовки. Однако в ГОС ВПО второго поколения виды и задачи профессиональной деятельности были определены не для каждой специальности, а для всего направления подготовки в целом. Поэтому их перечень стал более обобщенным и менее конкретным; специальности и ступени (уровни) образования отличаются лишь на содержательном уровне. С точки зрения компетентностного подхода это обстоятельство было шагом назад по сравнению с ГОС ВПО первого поколения. ГОС ВПО третьего поколения должны стать документом, определяющим основные требования государства к подготовке компетентных специалистов, потребность в которых должна быть научно обоснована итогами всесторонних и систематических исследований современного состояния и тенденций развития рынка труда. ГОС ВПО третьего поколения должны стать новым шагом в реформировании образования. Рассмотрим особенности одного из наиболее успешных проектов ГОС ВПО третьего поколения [5]. Он выполнен с позиций компетентностного подхода в Болонском двухступенчатом формате: бакалавр-специалист (4 года обучения), магистр-специалист (2 года). Проект выполнен в традициях фундаментальности российского образования, но в отличие от европейской модели формирует ГОС ВПО на основе традиционной для России структуры и содержания образования. Для этого используются циклы дисциплин, за которыми закреплен ряд общих компетенций, выявленных в ходе реализации проекта TUNNING – «Настройка образовательных структур» [6, см. материа12

лы Болонского семинара в Цюрихе] и разделенных на три группы: инструментальные, межличностные и системные, а также ряд специальных компетенций, составивших дескрипторы ступеней (уровней) образования – «бакалавр» и «магистр». Перечень компетенций в проекте для бакалавраспециалиста и магистра-специалиста полностью перекликается с 29 общими компетенциями проекта TUNNING. К несомненным достоинствам данного проекта следует отнести, в первую очередь, четкую идентификацию видов деятельности в сфере техники и технологий (табл. 1.1), опыт в разработке которых может быть с успехом перенесен и в другую область образования. Таблица 1.1. Виды деятельности в сфере техники и технологий Для бакалавра Расчетно-проектная, производственно-технологическая, экспериментально-исследовательская, организационно-управленческая, монтажно-наладочная, сервисно-эксплуатационная

Для магистра Проектно-конструкторская, проектно-технологическая, научно-исследовательская, организационно-управленческая

Таким образом, эволюция ГОС ВПО указывает на смену ориентации системы ВПО России с преимущественно квалификационного (содержательного) к преимущественно компетентностному подходу в образовании. Ожидаемым следствием такой смены будет повышение профессионализма и качества подготовки специалистов, интеграция России в единое образовательное и исследовательское пространство стран-участниц Болонского процесса. Использование компетенций в качестве основного структурного элемента построения ГОС ВПО ломает стереотипы, складывавшиеся десятилетиями в системе ВПО России, и требует всестороннего исследования процесса разработки РО – процесса, который является краеугольным камнем Болонских реформ в европейском образовании [1]. 1.1.2. Результаты обучения – ключ к пониманию Болонских реформ Болонский процесс, призванный в эпоху глобализации сформировать «системы сравнительных и сопоставимых квалификаций высшего образования» [7] и создать единое образовательное и исследовательское пространство Европы, связан с поиском новой образовательной культуры для подготовки специалистов. В основе поиска – компетентностный подход к образованию, который не только сильно отличается от практикуемого до сих пор и в Европе, и в России квалификационного (содержательного) подхода, но и в корне меняет ориентиры образовательного процесса. 13

В рамках реализации ряда проектов Болонского процесса наметился сдвиг в понимании необходимости смены ориентации образовательного процесса с преподавателя на обучаемого. В этой связи и сегодня некоторые опережающие свое время работы [4, 8, 9] методистов эпохи советской школы по «формированию моделей деятельности специалиста» или «по разработке профиля специалиста» выглядят современно и вызывают большой интерес. Ключевым понятием Болонских реформ является понятие результата обучения, хотя в ряде литературных источников используется аналогичный термин «результат образования». РО выступают важнейшим структурным элементом прозрачной системы высшего образования и квалификаций. Их разработка должна осуществляться в контексте институциональных, национальных и международных ориентиров. Поэтому сегодня РО рассматриваются на трех уровнях [1]: − локальный уровень – курсовая единица, модуль, программа обучения; − национальный уровень – структуры квалификаций и обеспечение качества; − международный уровень – прозрачность, признание. РО локального уровня призваны стать языком описания образовательных возможностей преподавателей, вытеснив триаду «знания–умения– навыки» (ЗУН) с позиции самого важного структурного элемента, базовой функции построения образовательного процесса [10]. В чем же принципиальное отличие языка РО от языка ЗУНов? И хотя четкого определения РО до сих пор не имеют [1], ясно одно: с ними связаны ожидания обучаемого, что он будет знать и понимать, уметь делать и кем научится быть в конце обучения. Эти ожидания невозможно сформулировать ЗУНами. ЗУНы – это язык преподавателя, язык содержания учебных дисциплин; РО – язык потребителя, заказчика образовательных услуг, в роли которых может и должен стать сам обучаемый – студент. Именно поэтому одной из десяти линий действия Болонского процесса [1] и является линия, определяющая роль студенчества в осуществлении Болонских реформ. В этой связи переход к студентоцентрированной парадигме является одним из важнейших философских аспектов Болонского процесса и требует всестороннего осмысления. Таким образом, для разработки и внедрения компетентностного подхода в образование преподавателям необходимо научиться формулировать свои образовательные возможности на языке РО. Для этого следует, прежде всего, познакомиться с их описателями – идентификаторами РО. 1.1.3. Идентификаторы результатов обучения Болонские реформы призваны сформировать «системы сравнительных и сопоставимых квалификаций высшего образования, в которых квалификации описывались бы в терминах учебной нагрузки, уровня, результатов образования, компетенций и профиля» [7]. РО являются отображением образова14

тельных возможностей преподавателей, но принципиально по-новому – с точки зрения ожиданий обучаемого: что он будет знать и уметь делать в конце обучения. Эти ожидания можно описать с помощью идентификаторов, сформулированных на языке РО. В этом и состоит диалектичность связи РО и их идентификаторов: РО определяются идентификаторами и одновременно служат для них языком описания. Ожидания обучаемого можно выразить, прежде всего, с помощью компетенций. Компетенции описывают ту или иную деятельность специалиста, освоение которой является целью обучения. Поэтому компетенции являются самым важным, определяющим идентификатором РО. При этом РО не должен стать простой суммой освоенных компетенций. Следует помнить, что понятие РО гораздо шире; в нем должен быть итог синтеза (соединения) на практике освоенных компетенций – компетенций различных по природе, но взаимосвязанных целями и задачами ожидаемого РО. Вместе с тем это подход «для интеграции академического и профессионального образования, и для оценки предшествующего опыта, и для непрерывного образования и развития структур квалификации в течение всей жизни, и для системы переноса и накопления кредитов» [1]. Компетенции специалиста с точки зрения их изучения и освоения, как показывает ряд исследований [11, 12], имеют одну важную особенность – способность к детализации, к уточнению характеристик деятельности специалиста. Детализация компетенций приводит к декомпозиции РО, что, в свою очередь, приводит к модульному построению образовательного пространства компетентностного обучения и аттестаций. Поэтому и задача проектирования образовательных траекторий для подготовки компетентных специалистов тесно связана с задачами разработки ожидаемых РО и отбора образовательных модулей. С точки зрения подготовки специалистов процесс детализации компетенций состоит из двух этапов. Этап № 1. Разработка компетенций РО. На этом этапе уточняются предметы и виды деятельности специалистов. Этап № 2. Разработка содержательных компетенций. Уточняются методы, технологии, приемы и т.п., изучение и усвоение которых позволит успешно решать проблемы, задачи из сферы профессиональной деятельности специалиста и тем самым освоить ту или иную компетенцию РО. Компетенции РО отражают потребность рынка труда в том или ином специалисте: компетенции конкретизируют профессиональную деятельность специалиста, не затрагивая то, каким образом эту деятельность нужно изучать и осваивать. Детализация на первом этапе завершается после получения элементарных компетенций (ЭК) РО [11], т.е. таких компетенций, дальнейшая детализация которых приводит к потере смысла РО, к проявлению в их формулировках характерных признаков СО. Все компетенции, полученные на первом этапе детализации, служат самыми важными идентификаторами РО; они будут понятны и прозрачны всему профессиональному сообществу и, конечно, самому обучаемому. 15

Содержательные компетенции отражают, прежде всего, представление самих преподавателей о том, каким образом и в каком порядке надлежит изучать деятельность специалистов и тем самым осваивать компетенции РО. Содержательные компетенции служат важным инструментом для структурирования образовательного пространства, разработки образовательных модулей компетентностного обучения и аттестаций [12] и их отбора в учебнометодические комплексы (УМК) для подготовки конкретного специалиста. Поэтому разработка содержательных компетенций также является важной составляющей процесса разработки РО, основой для определения еще одной группы идентификаторов РО в виде характеристик учебной нагрузки. Каждая компетенция РО, полученная путем детализации некоторой исходной компетенции специалиста вплоть до ЭК, может изучаться и осваиваться частями, или «порциями». Поэтому и компетентность обучаемого будет меняться дискретно, скачками – от одного состояния компетентности (СК) к другому. Следовательно, у каждой компетенции РО могут быть сравнимые (сопоставимые) СК. Общие требования к СК для различных компетенций РО описываются дескрипторами уровней компетентности, которые формализуют, с одной стороны, процесс разработки содержательных компетенций для сопоставимых СК, а с другой – процесс подбора СК для образовательной траектории по подготовке компетентного специалиста. Поэтому дескрипторы уровней компетентности следует также использовать в качестве идентификаторов РО. Профиль обучения связан с характерными особенностями профессиональной деятельности специалистов, например, инженеров-специалистов по приборостроению, IT-технологиям, экономике и т.п. Использование профиля обучения в качестве идентификатора РО позволит разделить каждое СК на несколько состояний, содержательные компетенции которых будут обеспечивать профильное освоение компетенций. При профильном расслоении СК каждый профиль будет влиять и на характеристики учебной нагрузки РО. Такой подход к разработке РО позволит конкретизировать то, какие знания и умения и в каком объеме в первую очередь необходимы для подготовки компетентного специалиста данного профиля. Уровни образования описываются их дескрипторами [1] с распределением видов деятельности в рамках одной специальности или направления подготовки родственных специальностей (пример распределения видов деятельности для сферы техники и технологий приведен в табл. 1.1). Из таблицы видно, что у бакалавров-специалистов и магистров-специалистов есть совпадающие, а есть и специальные виды деятельности, между которыми хорошо прослеживается взаимосвязь, например: расчетно-проектный и проектноконструкторский, производственно-технологический и проектно-технологический виды деятельности. Разделить СК для подготовки специалиста на разных уровнях образования, а также установить связь между видами деятельности можно путем использования еще одного идентификатора РО – уровня образования. 16

Таким образом, для разработки РО необходимо прежде всего использовать компетенции, а также уровни компетентности, профили и уровни образования, характеристики учебной нагрузки. Если компетенции и требования к их уровням компетентности, профилям и уровням образования определяются на основе анализа задания на подготовку специалиста и детальной проработки требований рынка труда к компетентным специалистам, то характеристики учебной нагрузки РО целиком зависят от образовательных возможностей преподавателей. Поэтому разработка любого ожидаемого РО неразрывно связана с содержанием образовательного пространства компетентностного обучения и аттестаций. 1.1.4. Связь результатов и содержания образования Компетентностный подход к образованию принципиальным образом меняет структурирование образовательного пространства. Теперь не содержание, а результаты образования и их идентификаторы должны определять структуру и состав образовательных модулей для компетентностного обучения и аттестаций [13, 14]. Идентификаторы ожидаемого РО, в свою очередь, определяют отбор образовательных модулей для подготовки специалистов, а УМК, синтезированный из таких модулей, должен обеспечивать освоение компетенций ожидаемого РО в объеме, необходимом и достаточном для требуемого уровня компетентности, уровня и профиля образования. Виды и характеристики учебной нагрузки модулей УМК будут также идентифицировать ожидаемый РО. Следует заметить, что реализация компетентностного подхода в любом случае направлена на извлечение из избыточного СО того образовательного эффекта, который выражается компетенциями РО. Это приводит к необходимости создания над избыточным СО такой надстройки, которая позволила бы, во-первых, оперативно отбирать СО для разработки различных ожидаемых РО и, во-вторых, создавать язык общения, который будет понятен и прозрачен не только для узкого круга преподавателей, обучающих близким по содержанию предметам, а для всего профессионального сообщества. Детализация компетенций с последующим распределением ее содержательных компетенций между СК однозначно определяет требования к содержанию компетентностного обучения и аттестаций, к разработке образовательных модулей. Каждый образовательный модуль, предназначенный для изучения и освоения отдельного СК, будет являться базовым образовательным модулем (БОМ) компетентностного обучения и аттестаций и служить для достижения элементарного РО. Достижение некоторого РО, отличного от элементарного, может потребовать изучения не одного, а нескольких БОМ с последующей проверкой (аттестацией) умения: − применять изученные и освоенные компетенции на практике; − соединять их и синтезировать новые знания и умения. 17

Существенной особенностью компетентностных аттестаций является то, что такая проверка может быть проведена только при выполнении практических заданий, взятых из сферы профессиональной деятельности специалиста. Определение содержательных компетенций неделимых СК с последующим установлением причинно-следственных связей между ними позволит построить математическую модель РО для разработки различных образовательных траекторий. Например, план-граф [11] является не только моделью для разработки РО, но и основой для доработки и модернизации БОМ компетентностного обучения и аттестаций, расширения образовательных возможностей преподавателей. В нем каждое ориентированное гиперребро моделирует неделимую часть траектории образовательного процесса на основе БОМ [14] и устанавливает входную и выходную спецификации для его разработки. Входная спецификация БОМ – это содержательные компетенции тех СК, которые моделируются вершинами истока гиперребра. Выходная спецификация БОМ описывается содержательными компетенциями СК, моделируемого стоком гиперребра. Учебная программа – самая подвижная и изменчивая часть БОМ, поскольку она ближе всего находится к РО и их идентификаторам, в первую очередь, к компетенциям. Учебные программы могут быть вариативными, т.е. содержать альтернативные способы освоения данного СК, например, приемы и подходы к решению задачи на основе различных теорий, методов, методик, моделей и т.п. Остальные компоненты БОМ – для методического обеспечения процесса обучения и аттестаций – менее подвижны и изменчивы. Поэтому в целом модульное построение образовательного пространства [15, 16] создает предпосылки для скорейшего внедрения компетентностного подхода в образование. Таким образом, разработка РО неразрывно связана с минимизацией СО, направленного на освоение компетенций специалистов. Эта связь диалектична и ведет к совершенствованию образовательных возможностей преподавателей, повышению качества подготовки специалистов. РО структурируют СО и определяют тем самым состав и содержание БОМ для подготовки компетентных специалистов. С другой стороны, модульное СО, в котором каждый БОМ связан через СК с идентификаторами элементарного РО, демонстрирует потенциальные возможности преподавателей, выраженные на языке, понятном и прозрачном для всего профессионального сообщества, и может служить их продвижению на рынке образовательных услуг. Наибольший интерес в этом смысле представляют идентификаторы РО в виде компетенций. 1.2. КОМПЕТЕНЦИИ КАК ОСНОВА РАЗРАБОТКИ РО Использование компетенций для разработки РО – главный фактор сдвига от квалификационного (содержательного) подхода в профессиональном образовании к компетентностному. Компетентность не должна противопоставляться профессиональной квалификации, но и не должна отождествляться с ней. Термин «компетенция» служит для обозначения интегрированных ха18

рактеристик качества подготовки выпускника. Как отмечает профессор В.И. Байденко [1], «компетенция выступает новым типом целеполагания. Это, по существу, знаменует сдвиг от сугубо (или преимущественно) академических норм оценки к внешней оценке профессиональной и социальной подготовленности выпускников (с ориентацией на ее рыночную стоимость)». 1.2.1. Классификация компетенций На сегодняшний день нет единой классификации компетенций, так же как нет и единой точки зрения на то, сколько и каких компетенций должно быть сформировано у человека в процессе обучения. В литературе встречаются различные попытки классификации компетенций, но следует отметить, что и тут общего мнения нет. Решить задачу классификации компетенций – означает, по мнению некоторых авторов [4], решить проблему построения ГОС ВПО нового поколения. На сегодня эта задача не решена, приведенные ниже классификационные определения являются лишь попыткой разделить компетенции по характеру их проявления в РО. 1. Предметные (профессионально-ориентированные, профессиональные и т.д.) компетенции. С этой группой связывают «готовность и способность целесообразно действовать в соответствии с требованиями дела, методически организовано и самостоятельно решать задачи и проблемы, а также самооценивать результаты своей деятельности» [17], т.е. навыки, приемы, технологии и методы предметной области обучения [1, 18, 19]. 2. Ключевые (общие, базовые, метапредметные, переносимые, ядерные и т.д.) компетенции. Эту группу компетенций «со способностью рассуждать в абстрактных терминах, осуществлять анализ и синтез, решать задачи (принимать решения), адаптироваться, быть лидером, работать как в команде, так и самостоятельно» [1], а также со способностью найти «процедуру, адекватную проблеме» [20]. Поэтому эти компетенции часто называют инструментальными, безличными, систематическими [21], компетенциями широкого спектра [18, 22]. 3. Академические компетенции. Эту группу связывают с овладением методологией и терминологией, свойственных отдельным областям знаний, с пониманием системных взаимосвязей и их аксиоматических пределов [21]. 4. Социальные (персональные, личностные) компетенции. С этой группой связывают такие личностные качества, как «самостоятельность, надежность, осознанная ответственность, чувство долга» [17], «готовность к жизни в условиях все больше глобализирующегося общества» [4]. Однако, с учетом эволюции образовательного пространства и быстро меняющегося рынка труда трудно, а порой и невозможно, определить характер той или иной компетенции в перспективе. Говорить о характере компетенций можно только предположительно. Например, в подготовке инженеров по специальности 230202 «Информационные технологии в образовании» 19

изучается и осваивается предметная компетенция «Применять ИКТ в образовательной деятельности», а использование этой же компетенции при подготовке, переподготовке и повышении квалификации преподавателейпредметников определяет эту компетенцию как ключевую (общую) при разработке РО. (Третья глава посвящена исследованиям ключевой компетенции «Применять ИКТ в образовательной деятельности» в сфере дополнительного профессионального образования педагогов.) Изменчивость проявлений компетенций является тем препятствием, которое стоит на пути их классификации; характер проявления той или иной компетенции в РО всегда носит временный характер. 1.2.2. Компетенция и компетентность: связь и различие понятий Термин «competence» имеет иностранное происхождение, поэтому его трактовка во многом зависит от того, с какого языка он переведен. Например, во французском языке [23] «сompetence» имеет два значения – компетенция и осведомленность; в английском [24] – три: способность, или умение, компетентность, компетенция. Два варианта перевода – компетенция и компетентность – указывают на то, что в русском языке за словом «competence» закрепилось два созвучных, но семантически различных понятия. Вот как трактует эти понятия современный словарь иностранных слов [25]. Компетенция – 1) добиваться, соответствовать, подходить; 2) круг вопросов, в которых кто-либо хорошо осведомлен. Компетентность – 1) обладание компетенцией; 2) обладание знаниями, позволяющими судить о чем-либо. Следует отметить, что в русском языке произошло разделение понятий между тем, что можно освоить (компетенция), и тем, что уже освоено в какой-то мере (компетентность). Это подтверждает и значение суффикса «-ность» в русском языке, который указывает на меру овладения определенным качеством, например, внимание – внимательность, вина – виновность, честь – честность и т.п. По аналогии с этим компетентность – это выраженность у конкретного человека какой-то компетенции, мера овладения ею. Британский психолог Дж. Равен [26] предложил трактовать компетентность как специфическую способность, необходимую для эффективного выполнения конкретного действия в конкретной предметной области и включающую узкоспециальные знания – особого рода предметные навыки, способы мышления, а также понимание ответственности за свои действия. Быть компетентным фотографом, ученым, пожарным, учителем, родителем и т.д., по мнению Равена, значит иметь набор специфических компетенций разного уровня: наблюдать, быть глубоко осведомленным в предмете, самостоятельно ставить вопросы, писать деловые письма, доказывать собственную правоту, справляться с межличностными конфликтами и т.п. 20

Действительно, различные компетенции и их проявление (компетентность) в конкретном человеке очень сильно переплетены, поэтому многие современные методисты говорят о личностно-ориентированном подходе к обучению [27], подчеркивая при этом значение личностного участия обучаемого в разработке РО, например: − компетенция включает совокупность взаимосвязанных качеств личности (знаний, умений, навыков, способов деятельности), задаваемых по отношению к определенному кругу предметов и процессов и необходимых для качественной продуктивной деятельности по отношению к ним. Компетентность – владение, обладание человеком соответствующей компетенцией, включающей его личностное отношение к ней и предмету деятельности [18]; − профессиональная ИКТ-компетентность – умение решать информационные задачи из профессиональной области, пользуясь современными общедоступными в профессиональной области информационными ресурсами (инструментами и источниками) [28]; − компетенция – это общая способность, основанная на знаниях, опыте, ценностях, склонностях, которые приобретены благодаря обучению. Компетенция – способность мобилизовать знания, умения и поведенческие отношения в условиях конкретной деятельности. Умение – компетенция в действии. Компетенция это то, что порождает умение, действие [29]. Таким образом, процесс формирования компетентности человека, сложный и многогранный, связан с освоением различных по характеру и проявлениям компетенций. Основу компетентности специалиста закладывают прежде всего общие и предметные компетенции РО, которые «отвечают» за профессионализм специалиста, т.е. за то, насколько он хорошо владеет содержательными компетенциями и умеет использовать их на практике в своей профессиональной деятельности. Поэтому компетентностный подход к образованию, призванный повысить профессионализм специалистов, должен прежде всего решать задачу построения базовой компетентностной модели специалиста на основе общих и предметных компетенций РО. Такая модель станет основой (базой) для доработки модели специалиста с учетом академических и социальных компетенций. Исследование общих и предметных компетенций РО и их связи с содержанием изучаемого предмета является первоочередной задачей для реализации и внедрения компетентностного подхода в образование. 1.2.3. Методика разработки элементарных компетенций Примерами компетенций для сферы техники и технологий могут быть следующие компетенции: «рассчитывать тепловой режим микросхемы», «разрабатывать цифровые образовательные ресурсы», «организовывать труд коллектива». Формулировка любой общей и предметной компетенции должна выражать направленность на получение некоторого РО, связанного с изучением данного предмета, с приобретением интеллектуальных и практиче21

ских навыков применения полученных знаний и умений. На основе таксономии Блума можно выделить следующие навыки: интеллектуальные − навыки приобретения знаний и умений по предмету, − навыки анализа знаний и умений предмета, − навыки синтеза новых знаний и умений по предмету, − навыки оценивания предмета; практические − навыки в решении типовых проблем и задач (предметные навыки); − навыки переноса типовых решений на новые проблемы и задачи (переносимые или ключевые предметные навыки). Поэтому для подготовки компетентных специалистов является важным следующее определение компетенции. Компетенция – это идентификатор РО, характеризующий ту или иную профессиональную деятельность специалиста, изучение и освоение которой должно быть направлено на формирование у обучаемого интеллектуальных и практических навыков по применению полученных знаний и умений. В приведенных выше примерах отчетливо виден РО – овладение навыками «расчета теплового режима микросхемы», «разработки цифровых образовательных ресурсов», «организации труда коллектива». Кроме того, в этих примерах отчетливо виден и вид деятельности (см. табл. 1.1), к которому может относиться данная компетенция: расчетно-проектный, производственно-технологический и организационно-управленческий соответственно. Предметами деятельности, которые должны изучаться при этом, являются: «тепловой режим микросхем», «цифровые образовательные ресурсы», «труд коллектива» соответственно. В общем случае любая общая или предметная компетенция, используемая для профессиональной подготовки специалистов, может быть записана следующим образом: КОМПЕТЕНЦИЯ: = .

(1.1)

описывается в компетенциях глагольной группой (рассчитывать, разрабатывать, организовывать и т.п.), а – именной, которая определяет направленность профессиональной деятельности специалиста и, следовательно, характеризует предмет для изучения и освоения этой деятельности. Компетенции имеют иерархию: одна компетенция может детализироваться (уточняться) с помощью других, вложенных в нее. Например, компетенцию «разрабатывать цифровые образовательные ресурсы» можно детализировать по видам ресурсов (по видам предметов деятельности): «сайты», «мультимедиа-ресурсы», «тесты» и т.д. В свою очередь, полученные таким образом компетенции могут дальше детализироваться с помощью компетенций следующего уровня. Например, компетенция «разрабатывать сайты» 22

может быть детализирована по следующим видам деятельности сайтостроительства: «верстать», «анимировать», «сопровождать эволюцию» и т.д., а компетенция «верстать сайты», в свою очередь – по видам верстки, например, верстка сайтов, имеющих «простой дизайн» или «сложный дизайн». В этом примере хорошо просматривается порядок, в котором происходит уточнение исходной компетенции. Если на очередном шаге детализации проведено уточнение («цифровые образовательные ресурсы» – это «сайты», «тесты», «мультимедиа-ресурсы» и т.д.), то на следующем шаге может уточняться в отношении каждого из полученных , например: «разрабатывать сайты» – это умение «верстать сайты», «анимировать сайты», «сопровождать эволюцию сайтов» и т.д. В общем случае структура записи некоторой i-й компетенции после ее однократной детализации может быть представлена следующим образом:

КОМПЕТЕНЦИЯ(i): =

( + + ... ) или ( + + ... ) .

(1.2)

При этом каждая новая компетенция, полученная в (1.2) в ходе детализации исходной i-й компетенции, будет иметь структуру записи, аналогичную (1.1), например: или . Процесс детализации компетенций следует проводить до получения ЭК, которые определяют «водораздел» между компетенциями РО и их содержательными компетенциями. Сформулируем два очевидных правила, которые составляют основу методики разработки ЭК. Правила детализации компетенций РО 1. При детализации компетенций следует чередовать уточнение видов и . 2. Полученная в ходе детализации компетенция РО является элементарной, если при попытке ее дальнейшей детализации будет наблюдаться переход формулировок с того, что должен знать, уметь делать и кем научится быть обучаемый, к тому, каким образом он должен это усвоить. ЭК, полученную в результате многократной детализации исходной i-й предметной компетенции РО, можно записать с помощью других компетенций, логически связанных с ней процессом детализации i-й компетенции РО. Такая форма записи ЭК отражает иерархию предметных компетенций РО и выглядит следующим образом: КОМПЕТЕНЦИЯ(i). КОМПЕТЕНЦИЯ(i, j). ... КОМПЕТЕНЦИЯ(i, j, …, k). (1.3) 23

Компетенция «верстать сайты простого дизайна» является элементарной, поскольку при попытке уточнения появятся формулировки новых компетенций, связанных с задачами, этапами и т.п. разработки простого дизайна сайтов, а затем и с подходами, технологиями, приемами и т.п., используемыми на практике для верстки сайтов. Представление о том, какие проблемы, задачи, этапы и т.п. должны решаться в процессе приобретения навыков верстки сайтов простого дизайна и какие подходы, технологии, приемы и т.п. для этого следует осваивать, является представлением преподавателя, ведущего подготовку специалиста. Например, представлением о том, что усвоить навыки верстки сайтов можно на основе технологий визуального HTML-редактора Macromedia Dreamweaver [2], является представлением преподавателя. Это представление характеризует профессиональный уровень и образовательные возможности преподавателя, участвующего в разработке ожидаемого РО, и носит временной характер. Сравним два варианта записи одной и той же ЭК: «верстать сайты простого дизайна» (1.1) и «разрабатывать цифровые образовательные ресурсы» → «разрабатывать сайты» → «верстать сайты» → «верстать сайты простого дизайна» (1.3). Последний вариант формулировки ЭК имеет неоспоримое преимущество, так как позволяет формализовать процесс разработки компетенций, автоматизировать проверку их дублирования, а следовательно, обеспечить их накопление, систематизацию и отбор для разработки РО. 1.2.4. Принципы и этапы структурирования предмета для освоения ЭК Разработка содержательных компетенций опирается, прежде всего, на разработку структуры того предмета, который предполагается изучить для освоения данной ЭК. Следует заметить, что сам предмет изучения во многом определяется логикой процесса детализации компетенций. Например, для освоения ЭК «разрабатывать цифровые образовательные ресурсы» → «разрабатывать сайты» → «верстать сайты» → «верстать сайты простого дизайна» можно предложить образовательный модуль «Основы сайтостроительства средствами HTML-редактора Macromedia Dreamweaver» [3]. Структурирование предмета должно отражать компетентностный характер подготовки специалистов, выраженный в минимизации СО для освоения ЭК. Результатом структурирования будет иерархия образовательных модулей, в которой каждому БОМ будет поставлена в соответствие выходная спецификация с уникальным набором содержательных компетенций для освоения данной ЭК. Сформулируем принципы структурирования предметов ЭК. 1. Направленность изучения. При разработке структуры предмета следует учитывать его связь с теми видами деятельности специалистов, которые осваиваются в ЭК, и обеспечивать при его изучении последовательное формирование возрастающей компетентности у обучаемого. 2. Модульность структуры. Образовательный модуль для освоения ЭК должен иметь модульную структуру и состоять из таких БОМ, каждый из ко24

торых обеспечивает при изучении глав, разделов и т.д. предмета приращение компетентности у обучаемого, определяемое на основе требований, предъявляемых к уровням компетентности, профилям и уровням образования. 3. Многопрофильность подготовки. Образовательный модуль для освоения ЭК должен обеспечивать подготовку специалистов различных профилей. При этом каждый БОМ описывается (специфицируется) своими содержательными компетенциями, полученными при структуризации предмета ЭК для освоения профессиональной деятельности специалистов данного профиля. 4. Вариативность содержания. Использование альтернативных моделей, методов, технологий и т.п. для освоения ЭК указывает на вариативность содержания образовательного модуля данной ЭК. Альтернативные способы изучения предмета ЭК образуют в структуре ее БОМ фрагменты, имеющие общее назначение и различные содержательные компетенции. Отбор одного или нескольких альтернативных фрагментов для образовательной траектории по подготовке специалиста задает и различные идентификаторы РО в виде характеристик нагрузки. Таким образом, структурирование предмета ЭК должно обеспечивать направленное, модульное, многопрофильное и вариативное изучение содержания ее предмета. Целью структурирования предмета является разработка: − иерархической структуры образовательного модуля для изучения предмета при освоении соответствующей ЭК; − перечня сопоставимых СК для подготовки компетентных специалистов различных профилей и уровней образования. Структурирование предмета для освоения ЭК состоит из следующих этапов: 1. Анализ предмета данной компетенции и разработка его глав, разделов. 2. Анализ дескрипторов уровней компетентности и установление направленности в изучении глав, разделов и т.д. 3. Анализ дескрипторов профилей образования и определение профильности в изучении глав, разделов и т.д. 4. Анализ дескрипторов уровней образования и распределение глав, разделов и т.д. для изучения бакалаврами, магистрами, дипломированными специалистами. Пример 1.1. Проиллюстрируем предложенную методику разработки структуры предмета ЭК на примере компетенции РО «Эффективно решать и использовать практические задачи теории графов» [14]. Эта компетенция является элементарной и может быть использована при разработке самых различных РО, т.е. может выполнять роль как предметной, так и общей компетенции в ожидаемом РО. Изучение предмета данной ЭК «Практические задачи теории графов» должно быть направлено на приобретение интеллектуальных и практических навыков по умению: − находить и (или) разрабатывать метод решения типовой графовой задачи; 25

− анализировать профессиональные задачи своего профиля, находить и применять для их решения эффективные графовые процедуры. Пример иерархии глав, разделов и подразделов данного предмета приведен на рис. 1.1. Практические задачи «Теории графов» Моделировние в виде графов

Устойчивость

Планарность

Раскраска

Изоморфизм

ЦЦиклы Гам ильтона

Связность

Циклы

Остовные де ревья

Циклы Эйле ра

Операции над графами

Оптимизация на графах

Полные подграфы Пустые подграфы

Покрытия графа

Рис. 1.1. Структура предмета ЭК «Эффективно решать и использовать практические задачи теории графов»

Условие эффективности требует обеспечить не только изучение, но и сравнение различных методов и алгоритмов для решения типовых задач на графах, анализ и оценку подходов и приемов применения графовых процедур, а также их модификацию для решения различных профильных задач профессиональной деятельности специалистов. Приведем требования к уровням компетентности при изучении предмета «Практические задачи теории графов», разработанные и применяемые в СПбГУ ИТМО для подготовки специалистов двух профилей (230201 и 230202) и бакалавров по направлению «бизнес-информатика». При их разработке был использован традиционный трехуровневый дескриптор для вводного, базового и углубленного изучения предмета, который для данной ЭК выглядит следующим образом.

УРОВЕНЬ УРОВЕНЬ ТЕО РИТИЧЕС КОГО ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МИНИМУМА МИНИМУМА

Знания и умения в объеме, необходимом и достаточном для понимания обучаемым постановки проблемы и теоретических основ для ее практического решения

26

УРОВЕНЬ ТИПОВЫХ ГРАФОВЫХ ЗАДАЧ

Знания и умения в объеме, необхо димом и достаточном для применения эффективных алгоритмических методов и моделей в решении типовых графовых за дач

УРОВЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Знания и умения в объеме, необходимом и достаточном для применения эффективных алгоритмических методов и моделей в решении типовых практических профессиональных задач профиля

1.2.5. Разработка содержательных компетенций Содержательные компетенции имеют огромное значение для идентификации и разработки РО: характеристики учебной нагрузки ожидаемых РО определяются тем содержанием, которое характеризует образовательный потенциал профессионального сообщества – потенциал для изучения и освоения компетенций РО. Содержательные компетенции характеризуют интеллектуальные и практические навыки, которые формируются у обучаемого в процессе освоения данной ЭК. Формулировки содержательных компетенций должны быть сделаны на языке РО. С учетом минимизирующего характера компетентностного подхода на эти формулировки накладывается следующее важное ограничение. Уникальность спецификаций БОМ. Содержательные компетенции, являющиеся выходными спецификациями БОМ, не должны повторяться полностью или частично в содержательных компетенциях, используемых для разработки других модулей образовательного пространства компетентностного обучения и аттестаций. Содержательные компетенции делятся на «знаниевые» и «навыковые». Знаниевая компетенция (ЗК) – это такая содержательная компетенция, которая характеризует те знания о предмете (понятия, термины, теоремы, модели, методы, технологии и т.п.), изучение которых необходимо для выработки интеллектуальных навыков, связанных с приобретением, анализом, оцениванием этих знаний, а также с синтезом на их основе новых знаний. Структура записи ЗК в спецификации k-го БОМ имеет следующий вид: ЗК (k) = ЗНАТЬ: (k, 1), (k, 2), … .

(1.4)

Навыковая компетенция (НК) – это содержательная компетенция, характеризующая практические умения, приобретение которых при изучении предмета позволит применять их для решения типовых задач и проблем (предметные навыки), а также для их переноса на новые задачи и проблемы (переносимые или ключевые предметные навыки) с возможным указанием способа приобретения этого навыка (метода, методики, технологии и т.п.). В общем случае структура записи НК в спецификации k-го БОМ имеет вид: НК (k) = УМЕТЬ: (k, 1), (k, 2), ... .

(1.5)

Каждый l-й навык имеет следующую форму записи: (k, l) =(k, l)(k, l)[(k, l)], (1.6) где (k, l) – глагольная группа навыка (считать, настраивать и т.п.); (k, l) – знание как предмет, на который направлена деятельность (площадь фигуры, параметры фильтра и т.п.); (k, l) – способ как характеристика СО, используемого для приобретения навыка (методом наи27

меньших квадратов, средствами мастера настроек и т.п.), данный элемент записи не является обязательным. Пример 2.1. Приведем для примера 1.1 спецификации нескольких БОМ, используемых для изучения подраздела «Построение остовных деревьев» при освоении ЭК. Альтернативные фрагменты x и y в спецификациях отмечены в виде [x] \ [y]. а) Для изучения на уровне теоретического минимума ЗНАТЬ:

цикломатическое число, остовное дерево.

УМЕТЬ: считать цикломатическое число, строить остовное дерево. б) Для изучения на уровне типовых графовых задач ЗНАТЬ:

МОД (минимальное остовное дерево), методы Прима и Краскала для построения МОД.

УМЕТЬ: строить МОД методом [Прима] \ [Краскала]. в) Для изучения на уровне практических задач ЗНАТЬ:

модификации МОД.

УМЕТЬ: разрабатывать методы построения модифицированных МОД. При формулировке содержательных компетенций очень важно понимать различие между языком РО и языком ЗУНов. В табл. 1.2 приведен пример формулировки навыковой компетенции, полученной при детализации одной из ЭК Приложения 1. Из приведенного примера хорошо видно различие языка ЗУНов, использующего понятия изучаемой дисциплины (навыки создания в программах пользовательских объектов и классов), и языка РО (навыки анимации web-страничек на основе простейших рисунков и тестов). Таблица 1.2. ЭК Применять ИКТ в образовательной деятельности. учебный процесс. разрабатывать ЦОР. сайты. анимировать страницы 28

НК на языке ЗУНов Уметь создавать в программах пользовательские объекты и классы для графических примитивов и динамических текстовых полей

НК на языке РО Уметь анимировать тексты и рисунки, создаваемые программным способом на основе линий, простых геометрических фигур и заливок

Таким образом, компетенции РО, «отвечающие» за профессионализм подготовки специалистов, определяют структуру и состав модульного компетентностного обучения и аттестаций. Для каждой ЭК в этом образовательном пространстве должен быть свой образовательный модуль, также имеющий модульную структуру и обеспечивающий направленное и вариативное изучение глав, разделов и т.д. при освоении данной ЭК в соответствии с требованиями к уровням компетентности, уровням и профилям образования. Содержательные компетенции выполняют роль спецификаций БОМ и идентифицируют СК, определив для каждого состояния уникальный (в пределах данного образовательного пространства) набор знаний и умений, изучение которых обеспечит достижение соответствующего элементарного РО. Для автоматизации проектирования траектории образовательного процесса и планирования на ее основе подготовки компетентных специалистов необходима математическая модель, связывающая идентификаторы РО и образовательные модули компетентностного обучения и аттестаций. 1.3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РО В ВИДЕ ПЛАН-ГРАФА Отбор образовательных модулей в пространстве компетентностного обучения и аттестаций, состав которых обеспечивает необходимое и достаточное СО для достижения ожидаемого РО, является целью любой реализации компетентностного подхода к образованию. Верность расчета такой траектории может подтвердить только факт подготовки специалистов, компетентность которых подтверждена спросом рынка труда. К разработке ожидаемого РО сегодня наметилось два подхода. Первый подход [4, 5] основан на «разработке (отборе) всех компетенций специалиста с последующим распределением их в принятой структуре СО». Это означает, что для каждого специалиста заданного профиля и уровня образования отбираются компетенции, освоение которых ожидается в результате подготовки специалиста, а затем производится их распределение между отдельными структурными единицами (циклами, курсами, дисциплинами и т.п.) с последующим подбором соответствующего СО и установлением характеристик учебной нагрузки для идентификации ожидаемого РО. Второй подход [13, 16, 30] основан на «моделировании процесса формирования компетентности обучаемого с последующим определением состава и структуры СО». Известно [31], что ожидаемый РО всегда меньше того, который достигается в процессе подготовки специалиста. Это означает, что следует сначала идентифицировать исходный (достигнутый на момент начала подготовки специалиста) и ожидаемый РО, определив тем самым состояния исходной и целевой (итоговой) компетентности обучаемого. Задача определения всех промежуточных СК, достижение которых необходимо и достаточно для того, чтобы получить ожидаемый РО, решается как оптимизационная задача по модели РО [11, 32]. При этом траектория образовательного 29

процесса (его структура в виде циклов, курсов, дисциплин и т.д., а также их содержательное наполнение) определяется результатами разработки РО. Этот раздел посвящен разработке математической модели РО для второго варианта реализации компетентностного подхода. Основой построения модели РО является двойственность СК в дискретном пространстве формирования компетентности обучаемого Q. 1.3.1. Пространство формирования компетентности обучаемого Для построения траектории образовательного процесса по достижению ожидаемого РО определим дискретное пространство Q на множестве таких СК Х = {х0, х1, …, хn}, каждый элемент которого хi характеризуется уникальным набором знаний (интеллектуальных навыков) и умений (практических навыков). Процесс подготовки специалиста рассматривается в пространстве формирования компетентности Q как процесс перехода от одного состояния к другому (рис. 1.2). Считается, что отсутствие у обучаемого знаний и умений, описанных в пространстве Q, моделируется состоянием х0.

Рис. 1.2. Фрагмент пространства формирования компетентности

Компетентностный подход накладывает на пространство Q вполне определенные ограничения, связанные с неизбыточностью и минимальностью содержания образования, структурированного в виде образовательных модулей для освоения ЭК. 1. Пространство Q является моделью образовательного пространства, созданного на основе уникальных (в пределах данного образовательного пространства) образовательных модулей, в которых знания и умения не повторяются полностью или частично в любых других модулях этого пространства. 2. Переход от одного СК хi к другому хj в дискретном пространстве Q можно осуществить с помощью одного или нескольких БОМ, изучение которых позволяет получить набор знаний и умений состояния хj если перед началом изучения у обучаемого проводилось измерение компетентности в данном пространстве Q, и результаты измерений показали, что у обучаемого знаний и умений не меньше, чем в СК хi. 30

3. Пространство Q моделирует различные варианты освоения некоторой исходной компетенции РО; состав образовательных модулей связан только с ЭК, полученными при детализации исходной компетенции РО. 4. Пространство Q моделирует целостный и направленный образовательный процесс подготовки специалиста, т.е. для любой пары состояний всегда найдется такая образовательная траектория, которая соединит оба эти состояния. Тогда в дискретном пространстве компетентностного обучения и аттестаций Q могут иметь место следующие варианты перехода от состояния хi к состоянию хj. 1. В пространстве имеется такой БОМ, который может обеспечить освоение знаний и умений состояния хj, если перед началом его изучения у обучаемого было установлено наличие знаний и умений, соответствующих состоянию хi (на рис. 1.2 эта ситуация соответствует переходу из х1 в х2). 2. В пространстве имеется набор БОМ, последовательное изучение которых может обеспечить освоение знаний и умений состояния хj, если перед началом его изучения у обучаемого было установлено наличие знаний и умений состояния хi (на рис. 1.2 эта ситуация иллюстрируется переходом из х1 в х5 через состояние х4). 3. В пространстве нет такого БОМ и такого набора БОМ, которые могли бы обеспечить освоение знаний и умений состояния хj, если перед началом использования этого модуля или этой последовательности БОМ у обучаемого было установлено наличие знаний и умений состояния хi; в этом случае с учетом целостности образовательного пространства Q необходим поиск композиции нескольких последовательностей БОМ (на рис. 1.2 переход х1 к х3 возможен только как результат композиции двух последовательностей от х1 к х2 и от х1 через х4 к х5 , а затем от х2 и х5 к состоянию х3 ). Таким образом, приведенные на рис. 1.2 иллюстрации к возможным переходам между СК в дискретном пространстве Q отражают характерные особенности процесса формирования компетентности у обучаемых – направленность и целостность. Уникальный набор знаний и умений, идентифицирующий каждое состояние xi ∈ X, а также закрепление за каждым отдельным СК вполне определенного БОМ из хранилища образовательных модулей делает возможным при проектировании траекторий образовательного процесса по достижению ожидаемого РО использовать различные способы описаний СК в пространстве Q. 1.3.2. Способы описания состояний компетентности С точки зрения разработки РО любое СК обучаемого является описанием некоторого элементарного РО, а с точки зрения разработки СО – заданием на разработку и, следовательно, ключом к отбору БОМ из пространства компетентностного обучения и аттестаций. В этом проявляется двойственность 31

характера СК. Поэтому СК можно использовать как связующее звено между РО и СО. Рассмотрим способы описания СК. 1. Описание СК через идентификаторы РО и структуру предмета ЭК. В этом случае каждое k-е состояние компетентности для освоения j-й ЭК будет описано как СК(j, k) = ЭК(j) [СП(j, k)]; УК(j, k) [;УО(j, k)] [;ПР(j, k)],

(1.7)

где ЭК(j) – элементарная компетенция РО (1.3); СП(j,k) – название главы, раздела и т.д. в структуре предмета ЭК(j) для k-го состояния (необязательный элемент описания СК, используется только для ЭК со сложным предметом, см. пример 1.1); УК(j,k) – уровень компетентности, определяющий место k-го состояния в ряду сопоставимых СК данной ЭК(j); УО(j,k) – уровень образования (необязательный элемент описания СК); ПР(j,k) – профиль обучения (необязательный элемент описания СК). Например, одно из СК в примере 1.1 для подготовки инженеровспециалистов по специальности 230202 «Информационные технологии в образовании» можно описать как Эффективно решать и использовать практические задачи теории графов; Оптимизация на графах. Циклы. Построение остовных деревьев; Уровень типовых графовых задач; инженер-специалист; 230202. 2. Компетентностное описание СК. Каждое k-е состояние компетентности для освоения j-й ЭК будет описано следующим образом: СК(j, k) = ЭК(j); ЗК(j, k); НК(j, k),

(1.8)

где ЗК(j, k) – знаниевая содержательная компетенция (1.4) k-го состояния; НК(j, k) – навыковая содержательная компетенция (1.5)–(1.6) k-го состояния. Тогда СК, описанное в (1.7) идентификаторами РО и структурой предмета ЭК, можно описать и с помощью компетенций РО и СО: Эффективно решать и использовать практические задачи теории графов; ЗНАТЬ: МОД, методы Прима и Краскала для построения МОД; УМЕТЬ: строить МОД методом [Прима\ Краскала]. 3. Описание СК через БОМ компетентностного обучения и аттестаций. Каждое k-е состояние компетентности для освоения j-й ЭК будет описано как

32

СК(j, k) = ИБОМ(j, k); ЗК(j, k); НК(j, k),

(1.9)

где ИБОМ(j,k) – индекс БОМ с выходной спецификацией в виде содержательной знаниевой и навыковой компетенции ЗК(j, k) и НК(j, k) соответственно. Индекс ИБОМ (j, k) является уникальным и определяет ключ для поиска в хранилище системы k-го модуля j-й ЭК. Например, СК, способы описания которого приведены выше, имеет свой БОМ с индексом «15-2-1-1.2», где 15-2-1-1 – часть индекса, отражающая место модуля в иерархии структуры предмета ЭК, а именно: 15 – индекс предмета «Практические задачи теории графов», 2 – индекс главы «Оптимизация на графах», 1 – индекс раздела «Циклы», 1 – индекс подраздела «Построение остовных деревьев»; далее указан индекс уровня компетентности: «Уровень типовых графовых задач» – 2. Тогда это СК можно описать через индекс БОМ и содержательные компетенции из его выходной спецификации как 15-2-1-1.2; ЗНАТЬ: МОД, методы Прима и Краскала для построения МОД; УМЕТЬ: строить МОД методом [Прима \ Краскала]. Таким образом, двойственность СК позволяет связать одно и то же состояние с различными описателями – идентификаторами РО и индексами (адресами в хранилище) соответствующих БОМ для компетентностного обучения и аттестаций. Как видно из (1.7)–(1.9), связь между РО и СО осуществляется через компетентностное описание СК: ЭК в компетентностном описании СК определяет описание состояния на языке РО в виде идентификаторов РО (1.7), а ЗК и НК определяют тот БОМ, который имеет аналогичную выходную спецификацию и используется в реализации траектории образовательного процесса по разработке ожидаемого РО. 1.3.3. Иерархия компетенций и результатов обучения Отношение непосредственной вложенности компетенций РО, установленной в ходе детализации некоторой исходной компетенции РО, а также дальнейшая декомпозиция РО, соответствующих освоению ЭК, по уровням компетентности, профилям и уровням образования в соответствии со структурой предмета данной ЭК (рис. 1.3) определяет модель иерархии РО в виде корневого дерева Т(Y, R) высотой h(Т) = ks. Здесь Y – множество вершин, а R – множество дуг дерева. Множество Y = {y0} ∪ Y1 ∪ Y2 ∪ …∪ Yks, где y0 – корень дерева, моделирующий совокупный РО всего образовательного пространства; Y1,Y2, ..., Yh(T) – подмножества вершин, моделирующих РО, полученные при декомпозиции совокупного РО на 1, 2, ..., ks шагах декомпозиции соответственно. Утверждение № 1. Путь µi= (y0, …, yi), идущий из корня y0 дерева Т(Y, R) к его листу yi, моделирует соответствие идентификаторов i-го элементарного 33

РО (ЭК с возможной структурой предмета в виде глав, разделов и т.п., уровней компетентности, профилей и уровней образования) некоторому БОМ из пространства компетентностного обучения и аттестаций. В дискретном пространстве формирования компетентности Q (рис. 1.2) имеется n состояний, связанных с освоением различных знаниевых и навыковых компетенций. Тогда на основании (1.7)–(1.9) в дереве Т(Y, R) будет содержаться множество путей М = {µ1, µ2, …, µn}. Из утверждения № 1 следует, что количество различных элементарных РО в образовательном пространстве и количество БОМ для компетентностного обучения и аттестаций будет совпадать с количеством СК в пространстве Q.

Рис. 1.3. Иерархия РО и их связь с СК

Отобразим множество путей М в пространство компетентности Q. Установленное таким образом отображение ϕ: µi → хi является биективным, так как для каждого СК обучаемого xi ∈ Хбаз : Хбаз = {х1, х2, …, хn} существует свой путь µi ∈ М, который идентифицирует соответствующий элементарный РО, и свой БОМ в хранилище образовательных модулей компетентностного обучения и аттестаций. Это обстоятельство позволит использовать дерево Т(Y, R) в автоматизации проектирования образовательных траекторий в качестве модели, устанавливающей взаимнооднозначное соответствие между содержанием и результатами обучения. Таким образом, взаимнооднозначное соответствие элементарных РО и БОМ в пространстве Q позволяет рассматривать процесс формирования компетентности обучаемого, с одной стороны, как процесс планирования ожидаемого РО на основе элементарных РО и, с другой стороны, как процесс синтеза модульного электронного УМК на основе БОМ. Ключевым понятием для такого соответствия между РО и СО является понятие план-графа. 1.3.4. План-граф и его свойства Установим следующее N-арное отношение порядка на множестве СК Х = Хбаз ∪ {х0} в пространстве Q: «в процессе формирования компетентности обучаемого знаниям и умениям СК xr непосредственно предшествуют знания 34

и умения непустого ряда СК хs, хv,… ». При этом пусть х0 – СК в пространстве Q (рис. 1.3), суммирующее все знания и умения, необходимые для начала разработки РО в данном образовательном пространстве. Тогда будет построена модель РО или план-граф, устанавливающий причинноследственные связи между состояниями Х в пространстве Q . План-граф представляет собой гиперграф Н (Х, Р), состоящий из множества вершин Х и множества ориентированных гиперребер Р, причем Р≠∅. Вершины Х моделируют СК в пространстве Q, а ориентированные гиперребра Р – упорядоченность и направленность процесса формирования компетентности в пространстве Q. План-граф моделирует в виде вершин различные элементарные РО и соответствующие им БОМ (см. утверждение №1), а причинно-следственные связи между их СК – в виде ориентированных гиперребер. Поэтому планграф является моделью, связывающей РО и СО, компетенции РО и их содержательные компетенции. При построении план-графа необходимо учитывать требование к уникальности содержательных компетенций СК в пространстве Q, что является важным для обеспечения целостности образовательного процесса и автоматизации планирования ожидаемого РО. Рассмотрим наиболее важные свойства план-графа. 1. Упорядоченность вершин (рис. 1.4). Множество вершин Хбаз = Х1 ∪ ... ∪ Хi ∪…∪ Хm состоит из упорядоченных подмножеств вершин Хi ≠∅, моделирующих состояния сопоставимых и увеличивающихся компетентностей, m – количество упорядоченных подмножеств.

Рис. 1.4. Упорядоченность вершин Хбаз

2. Единственность стока гиперребра (рис. 1.5). Это свойство является следствием уникальности знаний и умений состояний компетентности в пространстве Q. Ориентированное гиперребро pr = (Ir ; xr)∈ P имеет: − единственную вершину стока – xr; − подмножество вершин истока – Ir ≠ ∅, Ir ⊂ Х\{ xr }.

35

Рис. 1.5. Сток и истоки гиперребра pr

3. Свойства отношений порядка. Отношение порядка в план-графе Н(X,P) определяет наличие в множестве гиперребер Р: − дуг (рис. 1.4), у которых исток Ir = {хs} и сток хr принадлежат одному и тому же упорядоченному подмножеству вершин Хi = {..., хs, хr, ...}(бинарное отношение линейного порядка);

Рис. 1.6. Пример мультидуги

− мультидуг (рис. 1.6), у которых исток Ir = {хs}, хs ∈ Хi и сток хr ∈ Хj лежат в разных подмножествах вершин Хi, Хj ⊂ Хбаз, причем исток хs указывает на состояние минимальной компетентности в Хi («не ниже, чем…») и распространяет это отношение на вершины хs+1, хs+2,... данного подмножества Хi (бинарное отношение нелинейного порядка); − ориентированных мультигиперребер (рис. 1.7), у которых исток Ir = {хs, хv,… } имеет две и более вершин, причем каждая вершина истока указывает на состояние минимальной компетентности («не ниже, чем…») соответствующего упорядоченного подмножества и распространяет это отношение на вершины хs+1, хs+2, ...(от вершины хs), хv+1, хv+2, ... (от вершины хv ), ... (n-арное отношение нелинейного порядка). 36

Рис. 1.7. Пример мультигиперребра

4. Полустепени вершин. Отношение порядка план-графа определяет следующие особенности множества Х (рис. 1.8): − вершина х0∈Х – единственная в план-графе, у которой полустепень захода ρ+(х0) = 0, у любой другой вершины хi ∈ Х – ρ+(хi) = 1; − существует одна или несколько вершин хi ∈ Х, у которых полустепень исхода ρ – (хi) = 0: эти вершины соответствуют конечным состояниям компетентностей (в пределах данного образовательного пространства); − любая вершина хi ∈ Х, не являющаяся вершиной конечного состояния компетентности, имеет ρ – (хi ) ≥ 1.

Рис. 1.8. Полустепени вершин план-графа

5. Связность гиперграфа. План-граф является связным гиперграфом, причем связность гиперграфа Н (Х, Р) – слабая, что отражает направленность процесса разработки результатов образования в образовательном пространстве. 6. Единственность пути. В план-графе существует один и только один путь ηi, соединяющий вершину х0 с вершиной хi (следствие из свойств 2–4): ∀ хi ∈Х ∃ ! η i = (х0, …, хi ). (1.10) 37

7. Порядок гиперграфа. План-граф состоит из (n+1) вершин и n гиперребер, где n – количество СК образовательного пространства. 8. Правило перехода по гиперребру. Переход к вершине стока ориентированного гиперребра возможен только при условии достижения всех вершин его истока. Таким образом, модель РО в виде план-графа отражает иерархию РО и устанавливает причинно-следственные связи между их СК в дискретном пространстве Q, что позволяет использовать эту модель для проектирования различных образовательных траекторий по подготовке компетентных специалистов. План-граф является моделью, связывающей РО и СО и использует двойственность СК для представления достигнутого РО на языке РО – языке профессионального сообщества и на языке содержательных компетенций – языке преподавателей, ведущих разработку РО. Проектирование образовательных траекторий по план-графу имеет неоспоримое преимущество, так как требует от разработчиков РО только идентификации исходного и ожидаемого РО в виде СК исходной и целевой компетентности соответственно; промежуточные СК устанавливаются автоматически по план-графу в процессе проектирования этой траектории. Потребность в систематической актуализации план-графа связана не только с изменчивостью компетенций, но и с эволюцией образовательного пространства, расширением образовательных услуг. Моделирование РО и систематическая актуализация модели РО, а также сложность планирования модульного процесса компетентностного обучения и аттестаций требует разработки такой технологии разработки РО, которая обеспечивала бы автоматизацию работы профессионального сообщества, занимающегося разработкой РО. 1.4. ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ РО Сетевой характер предлагаемой образовательной технологии обусловлен тем, что в разработке РО принимает участие большой коллектив специалистов и ученых, преподавателей различных кафедр, а подвижность и изменчивость компетенций требуют систематической актуализации модели РО и постоянного взаимодействия всех участников разработки РО. В основе технологии – сетевая среда многопользовательской ИС, обеспечивающая средствами интернет-технологий совместную работу и общение профессионального сообщества. 1.4.1. Назначение технологии Информационно-образовательная технология предназначена для сетевой поддержки работы и общения профессионального сообщества, ведущего разработку РО. Участники сетевого профессионального сообщества взаимодействуют для того, чтобы: 38

– описывать свои образовательные возможности на языке РО и заявлять потенциальным партнерам о своем образовательном потенциале; – определять тенденции развития и доработки модульного компетентностного обучения и аттестаций для планируемых (перспективных) РО; – опираться на накопленный потенциал всего сообщества при разработке ожидаемых РО, а следовательно, и содержания компетентностного обучения и аттестаций. Описанием своих образовательных возможностей члены сообщества занимаются, регистрируя в ИС новые компетенции, детализируя их описания для различных уровней и профилей образования и определяя тем самым новые СК в образовательном пространстве сообщества. Сетевая среда ИС при этом поддерживает проверку уникальности содержательных компетенций, сверяя их описания (1.7)–(1.9) с уже имеющимися компетентностными описаниями других СК. Основная цель таких инициатив – сделать прозрачным и понятным свой образовательный потенциал для любого партнера и потребителя образовательных услуг. Другой не менее важной инициативой членов сообщества является создание «методической копилки» для подготовки компетентных специалистов различных профилей и уровней образования. Разрабатывая для каждого СК свой БОМ, включая в них средствами интернет-технологий различные компоненты (слайд-фильмы для лекций, электронные пособия для лабораторных и практических занятий, модули из различных систем дистанционного обучения и виртуальных лабораторий и т.п.), участники сообщества создают основу для широкого распространения в сети Интернет передового педагогического опыта по подготовке компетентных специалистов. Выступая в сообществе в роли центра разработки, кафедра, опираясь на потенциал всего сообщества, примеряет ожидаемый РО к образовательным возможностям всего профессионального сообщества. Если при идентификации ожидаемого РО будут выявлены недостающие компетенции, то центр разработки детализирует эти компетенции вплоть до ЭК и опубликует в ИС приглашение к поиску и(или) разработке недостающих содержательных компетенций, а следовательно, к поиску и разработке новых БОМ компетентностного обучения и аттестаций. Таким образом, основное назначение технологии – оказание помощи и поддержки профессиональному сообществу, ведущему разработку РО для подготовки компетентных специалистов различных профилей и уровней образования. Эта помощь и поддержка осуществляется средствами сетевой ИС, в которой есть специальные инструменты для автоматизации проектирования образовательной траектории и синтеза базовой компетентностной модели специалиста с последующим отбором по ней в хранилище ИС соответствующих БОМ компетентностного обучения и аттестаций. Предложенная технология позволяет также: − создавать сетевые среды для функционирования различных методических объединений; 39

− создавать сетевые среды для поддержки реализации переводной и накопительной кредитной системы ECTS и обмена студентами, аспирантами, стажерами и преподавателями; − создавать среды для распространения и тиражирования передового педагогического опыта по подготовке компетентных специалистов; − осуществлять дистанционную подготовку преподавателей-тьюторов, проводить методические интернет-семинары и интернет-конференции по обмену опытом в разработке РО. 1.4.2. Сетевое профессиональное сообщество и его взаимодействие Сетевое взаимодействие профессионального сообщества, ведущего разработку различных ожидаемых РО, должна обеспечить специализированная сетевая многопользовательская ИС – методический Интернет-центр (МИЦ). Под каждый конкретный РО в МИЦ создаются два типа виртуальных центров (рис. 1.9): центр разработки (ЦР) РО и их центры поддержки (ЦП). Роль ЦР в МИЦ выполняет выпускающая кафедра – модератор разработки, своеобразный агент рынка труда в сообществе. В роли ЦП в МИЦ выступает любая другая кафедра вуза, прямо или опосредованно (через другие кафедры) участвующая в разработке данного РО. При этом сетевая среда МИЦ должна позволять одной и той же кафедре (в зависимости от ожидаемого РО) выступать как в роли центра разработки РО, так и в роли центра поддержки. На рис. 1.9 проиллюстрировано взаимодействие сетевого профессионального сообщества, в котором некоторая выпускающая кафедра выступает в роли ЦР и при поддержке других кафедр (центров поддержки МИЦ) ведет разработку некоторого ожидаемого РО. Разработка ожидаемого РО проводится профессиональным сообществом на основе анализа требований рынка труда к специалистам и имеющегося образовательного потенциала, т.е. содержания пространства компетентностного обучения и аттестаций, структурированного под элементарные РО в виде БОМ и промоделированного план-графом. При этом может быть выявлено несоответствие план-графа и идентификаторов ожидаемого РО, что потребует доработки образовательного пространства сообщества. При доработке модели РО могут быть расширены: − перечень компетенций РО с учетом их детализации вплоть до элементарных; − перечень глав, разделов и т.д. предмета ЭК; − перечень требований к уровням компетентности, профилям и уровням образования; − перечень выходных спецификаций для разработки БОМ компетентностного обучения и аттестаций. Кроме того, перечисленные изменения могут привести к установлению новых причинно-следственных связей между СК и переработке план-графа, 40

что требует наличия средств автоматизации для проведения этих работ в МИЦ.

Рис. 1.9. Взаимодействие профессионального сообщества в МИЦ

Сетевой подход к решению проблемы разработки РО имеет еще одно неоспоримое преимущество: полученные результаты будут известны всему сообществу и могут быть тиражированы в других ОУ, ведущих подготовку аналогичных специалистов. Организация доступа к сетевой среде МИЦ для других вузов делает общим достоянием системы образования не только опыт разработки РО, но стимулирует различные кафедры других вузов к активному участию в разработке РО, в том числе и в роли ЦР. Таким образом, профессиональное сообщество в МИЦ функционирует как сообщество виртуальных центров, роль которых определяется в зависимости от их участия в разработке того или иного ожидаемого РО. В основе взаимодействия профессионального сообщества в МИЦ лежит технология разработки РО на основе методов и моделей для автоматизации проектирования образовательных технологий. 41

1.4.3. Основные этапы и задачи технологии На рис. 1.10 схематично представлена информационно-образовательная технология по разработке ожидаемого РО в сетевой среде МИЦ: процессы разработки выделены прямоугольниками, а ее состояния – кругами.

Рис. 1.10. Технология разработки РО

Основная цель данной технологии – повышение качества подготовки специалистов за счет накопления, структурирования и актуализации СК в образовательном пространстве компетентностного обучения и аттестаций, а также за счет автоматизации проектирования на их основе образовательных траекторий и синтеза УМК модульных курсов для достижения различных ожидаемых РО. Технология реализует компетентностный подход к образованию, поэтому при проектировании образовательной траектории минимизируется содержание образования (отбираются только те БОМ, которые обеспечивают изучение и освоение необходимых и достаточных знаний и умений для ожидаемого РО). В результате проектирования синтезируется базовая компетентностная модель специалиста в виде минимального модульного плана (ММП). Следует заметить, что использование данной технологии направлено не столько на сокращение содержания образования, сколько на выяснение того, что в первую очередь необходимо для подготовки компетентного специалиста, без каких знаний и умений не будет достигнут ожидаемый РО. Основными задачами технологии являются: 42

− моделирование РО и СО для подготовки компетентных специалистов различных профилей и уровней образования; − проектирование образовательной траектории по план-графу и синтеза базовой компетентностной модели специалиста в виде ММП; − синтез модульного учебного курса из БОМ на основе ММП. Технология направлена на совершенствование системы образования и повышение качества подготовки специалистов. Поясним в этой связи наиболее важные моменты предложенной технологии. Ожидаемый РО [12, 33] описывается с помощью идентификаторов, которые устанавливаются на основе анализа требований рынка труда к компетентности специалистов, а также ожиданий Заказчика, в роли которого может и должен выступать сам обучаемый – студент. Разработку ожидаемого РО производят по модели РО в виде план-графа. Построение и систематическая актуализация модели РО [11] способствуют повышению профессионализма и компетентности специалистов за счет актуализации при разработке ожидаемого РО требований рынка труда (рис. 1.10, обратная связь 1) и образовательных возможностей профессионального сообщества (обратная связь 2). Ядром технологии является синтез базовой компетентностной модели специалиста в виде ММП, который представляет собой упорядоченный перечень СК обучаемого, необходимый и достаточный для получения ожидаемого РО. Упорядоченность перечня указывает на порядок освоения СК и служит для планирования и расчета траектории целостного образовательного процесса. Исходными данными для этой задачи являются: план-граф, исходная и целевая компетентности обучаемого. Отсутствие в план-графе идентификаторов, требуемых для разработки ожидаемого РО, указывает на необходимость доработки образовательного пространства (см. обратную связь 2). Если синтез ММП закончился успешно, то на следующем этапе разработки ожидаемого РО проводятся автоматизированный отбор БОМ из хранилища МИЦ и синтез модульного учебного курса для развертывания учебного процесса по компетентностной подготовке специалистов. Каждый элемент перечня в ММП является описанием СК (1.7)–(1.9), неразрывно связан с некоторым БОМ из хранилища МИЦ и автоматизирует отбор соответствующего БОМ, в том числе из доступных «внешних» сетевых образовательных систем (систем ДО, образовательных порталов, электронных библиотек и т.п.). Реализация в целостном образовательном процессе синтезированного модульного курса формирует целевую компетентность обучаемого, которая подтверждается испытанием ожидаемого РО. В ходе испытаний могут быть выявлены новые достижения образования, которые описывают новые компетенции РО и новые содержательные компетенции. Новые компетенции – результат интегрирования в образовательное пространство сообщества новых знаний и умений, основанных на разработке новых теорий, моделей, методов, технологий, материалов и т.п. Новые содержательные компетенции могут также возникнуть в образовательном пространстве за счет методик и форм обучения и аттестаций, освоенных при испытании предыдущего РО. 43

Подобные достижения возвращаются в систему образования и расширяют образовательное пространство всего сообщества МИЦ (обратная связь 2) и (или) уточняют задание на повторную разработку данного РО (обратные связи 1 и 3). Испытания РО должны проводиться на практике с использованием заданий из сферы профессиональной деятельности специалиста (работа или проект по тематике ожидаемого РО, производственная практика и т.п.). Таким образом, информационно-образовательная технология МИЦ обеспечивает сетевое взаимодействие профессионального сообщества, ведущего разработку РО. Технология учитывает изменчивость компетенций и требований рынка труда к специалистам (обратные связи 1–3), позволяет систематически актуализировать модель РО и изменять задания на подготовку специалистов (корректируются сведения об исходной и целевой компетентности обучаемого), в том числе и в процессе разработки ожидаемого РО. С учетом сетевого характера технологии это позволит вести разработку РО в режиме реального времени. Отбор из избыточного СО, структурированного на основе модели РО, таких БОМ, изучение которых будет необходимо и достаточно для освоения компетенций ожидаемого РО, позволяет поддерживать процесс планирования подготовки компетентных специалистов. Минимизация затрат на подготовку таких специалистов обеспечивается планированием ожидаемого РО. 1.4.4. Планирование ожидаемого РО Планирование ожидаемого РО проводится в два этапа. Первый этап служит для разработки базовой компетентностной модели специалиста. Здесь производится синтез ММП (см. рис. 1.10), который содержит только те СК, состав которых необходим и достаточен для испытания ожидаемого РО. ММП служит основанием для принятия решения о том, сможет ли профессиональное сообщество взяться за разработку ожидаемого РО или его образовательное пространство требует доработки. Синтез ММП осуществляется по модели РО в виде план-графа и сводится к решению следующих задач: − минимизации перечня СК, освоение которых необходимо и достаточно для ожидаемого РО; − определения порядка освоения СК. Второй этап является этапом планирования модульного курса из БОМ. Минимизация затрат (суммарной учебной нагрузки всех БОМ из ММП) на подготовку специалистов на этом этапе сводится к выбору среди вариативных БОМ таких модулей, которые обеспечивают достижение ожидаемого РО за минимальное время. Таким образом, планирование ожидаемого РО следует проводить в два этапа: в виде ММП на основе модели РО и в виде модульного учебного курса, состоящего из БОМ. Эффект от разработки ожидаемого РО может быть определен в виде характеристик компетентности обучаемого – характеристик, которые должны стать основой компетентностного подхода к планированию и измерению качества образования. 44

1.4.5. Планирование и измерение качества образования Планирование ожидаемого РО в виде ММП делает прозрачным и понятным для профессионального сообщества и процесс контроля качества подготовки специалистов. Компетентностный подход к образованию призван контролировать не столько владение СО (знание методов, теорий, технологий и умение их применять для решения соответствующих задач), сколько владение компетенциями РО – компетенциями, различными по природе, но объединенными целями и задачами ожидаемого РО [31]. Главная цель контроля – установить и оценить у обучаемых навыки соединения освоенных компетенций при выполнении практических контрольных заданий, взятых из сферы профессиональной деятельности специалиста. Поэтому и измерение качества подготовки специалистов необходимо строить на основе идентификаторов РО, проверяя соответствие планируемых и фактически освоенных в процессе обучения интеллектуальных и практических навыков специалистов. Для контроля качества образования необходимо проводить такие измерения компетентности обучаемых, которые помогут сопоставить достигнутый и ожидаемый РО. Компетентностный контроль качества образования имеет следующие уровни измерений РО [34]: − локальный – измерение достигнутого РО в итоге изучения курсовых единиц, модулей, программ обучения; − национальный – измерение достигнутых РО в различных вузах страны для единиц национальной структуры квалификаций; − международный – продвижение достигнутых РО по подготовке специалистов транснациональных структур квалификаций с целью признания национальных вузов на международном рынке труда и международном рынке образовательных услуг. Компетентностные измерения качества подготовки специалистов локального уровня проводятся выпускающей кафедрой вуза. Основой подготовки заданий для проведения таких измерений являются требования Заказчика к компетентности специалистов. Цель контроля на этом уровне – анализ измерений достигнутого РО для доработки модели РО в виде план-графа и выработки методических рекомендацией по доработке содержания компетентностного обучения и аттестаций, в том числе для других кафедр вуза, выполняющих в сетевом сообществе МИЦ роль ЦП (рис. 1.9). Результаты измерений достигнутого РО локального уровня – важный механизм совершенствования образовательных возможностей профессионального сообщества, позволяющий проводить средствами сетевой технологии разработки РО систематическую коррекцию заданий на подготовку специалистов (см. обратную связь 1 на рис. 1.10). Следует заметить, что задания для контроля качества на локальном уровне принципиальным образом отличаются от заданий на курсовое проектирование. В основу разработки методики таких измерений должны быть заложены следующие принципы: 45

− компетентностные измерения качества подготовки и, как следствие, междисциплинарность характера заданий; − практический характер заданий (подбираются из сферы деятельности специалиста); − краткосрочность выполнения заданий (трудоемкость задания не должна превышать 6–8 академических часов, т.е. одного дня занятий). Компетентностные измерения качества образования национального уровня планируются и проводятся Федеральными органами надзора за качеством подготовки специалистов в виде государственных аттестационных заданий, взятых из сферы профессиональной деятельности. Например, для инженеров специальности 230202 «Информационные технологии в образовании» таким заданием может стать задание на разработку образовательного интернет-ресурса. В качестве исходного материала для обучаемых могут быть предложены электронные версии различных линейных учебников. Результатами измерений должны стать идентификаторы достигнутого РО – компетенции и их фактически достигнутые уровни компетентности. Владение технологиями сайтостроительства, умение анимировать образовательный сайт в соответствии с психолого-педагогическими особенностями целевой группы – пользователями ресурса (школьники, студенты, аспиранты и т.п.), навыки разработки web-дизайна ресурса, владение приемами программирования для создания интерактивных страниц и т.д. – вот далеко не полный перечень критериев, по которым могут проходить измерения качества подготовки таких специалистов. Самой главной целью измерений достигнутых РО национального уровня является уточнение государственных заданий на подготовку специалистов, разработка методических рекомендаций на расширение образовательных возможностей национального рынка образовательных услуг. Прозрачность и сопоставимость результатов таких измерений являются тем критерием, который может быть заложен в систему лицензирования и аккредитации вузов страны. Измерение качества подготовки специалистов на международном уровне – сложная и очень важная задача, которая находится в ряду актуальных проблем Болонского процесса [1]. Главная задача таких измерений – способствовать решению основной задачи Болонских реформ – созданию системы сравнительных и сопоставимых квалификаций ВПО международного профессионального сообщества. Описание результатов измерений на языке РО должно быть направлено на продвижение и признание образовательных услуг ведущих вузов страны на международном рынке труда, среди стран-участниц общеевропейской переводной и накопительной кредитной системы ECTS. Таким образом, с точки зрения сетевой технологии разработки РО (рис. 1.10) необходимы методики подготовки и проведения измерений достигнутых РО локального уровня. Планирование и контроль качества подготовки специалистов на основе их компетентностной модели в виде ММП позволит модераторам разработки ожидаемого РО – выпускающим кафедрам – не только скорректировать задание на подготовку специалиста, но и скоординировать свою работу с другими кафедрами, выполняющими роль ЦП в 46

МИЦ, по совершенствованию и расширению образовательных возможностей сообщества. Предпосылки для разработки эффективных методов анализа контроля качества подготовки специалистов и тиражирования передового педагогического опыта могут быть созданы средствами сетевой ИС. 1.5. СЕТЕВАЯ ИС ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ РАЗРАБОТКИ РО Методический Интернет-центр [3, 30] – многопользовательская сетевая ИС, средствами интернет-технологий реализующая для профессионального сообщества (рис. 1.9) технологию разработки РО (рис. 1.10). МИЦ для профессионального сообщества выполняет роль сетевой «методической копилки» для модульного пространства компетентностного обучения и аттестаций, а также модульных учебных курсов для подготовки компетентных специалистов различных профилей и уровней образования. 1.5.1. МИЦ и его виртуальные центры Структурной единицей МИЦ является виртуальный центр – сетевое представительство кафедры, образовательного учреждения и т.п. (рис. 1.9) с определенным набором ролей и прав доступа к ресурсам системы. Система порождает два типа виртуальных методических центров: − методический центр разработчиков РО; − методический центр поддержки разработки РО. На рис. 1.11 показана схема взаимодействия между центрами по администрированию и сетевому общению. Администрирование системой распределено по уровням управления системой в целом и работой отдельного виртуального центра. Главным лицом в Интернет-центре является администратор системы, который управляет разработкой совокупного РО, дает права доступа администраторам виртуальных центров, а также организует сетевое общение: размещает объявления, создает форумы и чаты для всего сообщества. Управление разработкой модели РО или план-графа включает в себя регистрацию новых и удаление устаревших: − дескрипторов профилей и уровней образования; − иерархии компетенций РО; − структур предметов для ЭК; − содержательных компетенций в предварительной и окончательной формулировках; − БОМ и модульных учебных курсов для компетентностного обучения и аттестаций.

47

Рис. 1.11. Взаимодействие виртуальных центров в МИЦ

Администратором в ЦР является главный разработчик, который: − управляет разработкой ожидаемого РО; − проектирует образовательную траекторию и синтезирует ММП для ожидаемого РО, устанавливает недостающие компетенции РО и их содержательные компетенции, публикует в МИЦ приглашение к участию в доработке образовательного пространства; − загружает, редактирует и удаляет входные и выходные спецификации БОМ; − заказывает, получает и организует экспертизу новых БОМ; − разрабатывает и модифицирует модульные курсы для ожидаемых РО; − инициирует форумы и чаты для всех участников разработки ожидаемого РО; − управляет процессом распространения опыта разработки РО: организует дистанционную подготовку и консультирование преподавателей-тьюторов, организует и проводит интернет-семинары и интернет-конференции по обсуждению опыта разработки РО. Кафедра, получившая от ЦР приглашение к разработке ожидаемого РО, получает санкционированный доступ к системе для одного лица – завуча или менеджера курсов. После регистрации в системе завуч организует свой виртуальный методический центр типа ЦП, регистрирует в нем преподавателей-тьюторов и выполняет роль администратора ЦП. Основная деятельность ЦП направлена на доработку СО для ожидаемого РО. Таким образом, Интернет-центр функционирует как сообщество виртуальных методических центров, в котором каждый центр администрируется самостоятельно и создает собственное интернет-пространство. Взаимодействие центров в МИЦ направлено на решение основной проблемы подготовки компетентных специалистов – на разработку ожидаемых РО.

48

1.5.2. Реализация взаимодействия в сетевой среде МИЦ Сетевая среда МИЦ выполнена на основе базовых интернет-технологий. На рис. 1.12 приведена структурная схема среды МИЦ, которая включает в себя Web-обозреватель (клиент), Web-сервер, Java-сервлет, Java-приложение и систему управления базами данных (СУБД) [35].

Рис. 1.12. Структурная схема сетевой среды МИЦ

Доступ к МИЦ осуществляется через Интернет посредством стандартного Web-обозревателя, основными функциями которого являются: − визуализация пользовательских интерфейсов, описанных в соответствии со спецификацией языка HTML; − формирование запросов и обработка ответов Web-сервера. Web-сервер обеспечивает взаимодействие по протоколу HTTP и интерфейс с Java-сервлетом. В качестве Web-сервера может выступать любой программный продукт данного класса с поддержкой Java-сервлетов. Java-сервлет является оригинальной программой, специально разработанной для МИЦ. Java-сервлет выполняет роль вентиля между клиентом и БД. В функции Javaсервлета входят: − обработка HTTP-запросов пользователя и формирование соответствующих ответов; − ведение пользовательских сессий; − взаимодействие с интегрированной БД; − кэширование элементов системы; − выполнение команд БД. В хранилище БД находятся следующие важные для сетевой технологии разработки РО данные [11]: − данные о пользователях, их ролях и правах доступа; − иерархия компетенций РО; − дескрипторы уровней компетентности; − дескрипторы профилей и уровней образования; − иерархия образовательных модулей 49

− модель РО в виде план-графа; − БОМ для компетентностного обучения и аттестаций (спецификации в виде содержательных компетенций соответствующих СК, учебная программа модуля, обучающие и аттестующие компоненты модуля и(или) ссылки на них); − разработанные и апробированные модульные курсы в виде ММП, которые могут быть развернуты в системе через их СК в компетентностном виде через идентификаторы РО или в содержательном виде через БОМ, а также сведения о центрах их разработки и т.д. Кроме того, на стороне БД хранятся процедуры, реализующие логику работы системы, XSL-шаблоны, определяющие пользовательский интерфейс системы. Взаимодействие Java-сервлета с БД осуществляется посредством хранимых процедур. Каждый запрос клиента обязательно должен содержать параметр RULE с названием хранимой процедуры. Функции и процедуры служат: − для генерации графических интерфейсов (создают XML-документ и шаблон преобразования этого документа в HTML-формат); − для выполнения часто используемых операций; − для внешней программы загрузчика (располагаются в пакетах DE_LOADER и DE_REMOVE). Опишем схематично работу сервлета в качестве вентиля между пользователем (клиентом) и БД. Сервлет, получив в запросе пользователя все необходимые данные, преобразует их к нужному типу и передает соответствующей функции или процедуре. В свою очередь, функция или процедура генерирует документ, соответствующий правилам XML, выбирает соответствующий шаблон трансформации, идентификатор шаблона и размещает эти данные в свои выходные параметры. Для обеспечения сетевой безопасности вызова функции в многопользователских системах следует хранить информацию о том, кто и когда вызывал ту или иную процедуру и какие исключения при этом произошли. Для этого каждый пользователь, прошедший идентификацию и авторизацию, становится обладателем ключа, который является первым входным параметром функции или процедуры. Этот параметр типа NUMBER называется KEY. Последующие вызовы функций или процедур должны сопровождаться передачей этого ключа как входного параметра, а каждая хранимая процедура определяет наличие ключа в сеансах и принимает решение о возможности своего выполнения. У функций есть выходной параметр «return», с помощью которого сервлет определяет все исключения при выполнении функции и подбирает для пользователя необходимое сообщение об ошибке. Другим не менее важным моментом, повышающим безопасность системы, является организация сеансов работы пользователей на основе сессии. После регистрации в системе пользователю предоставляется некоторая область данных для хранения его переменных окружения. Эта область данных и называется сессией. Каждая пользовательская сессия хранится на сервере заданный интервал времени. После каждого запроса пользователя длитель50

ность этого интервала корректируется и по истечении заданного интервала (при неактивности пользователя) сессия удаляется. Защита информации от несанкционированного доступа в системе обеспечивается следующими правилами [35]. 1. Каждая сессия пользователя в системе характеризуется двумя уникальными ключами. Один ключ характеризует сетевое соединение на участке СУБД–Сервлет, а второй – Сервлет–Клиент. 2. Ключ, который характеризует соединение на участке СУБД-Сервлет, недоступен клиенту. 3. Непосредственно к данным можно обратиться только с помощью хранимых процедур. 4. Для запуска процедуры необходим ключ, который характеризует соединение на участке СУБД–Сервлет. 5. Для работы в системе необходимо, чтобы пользователь принадлежал хотя бы одной группе безопасности. 6. Каждой группе безопасности соответствует определенный список доступных команд. 7. Каждая команда имеет свое уникальное имя и содержит информацию о хранимой процедуре в зависимости от роли пользователя, которая должна быть запущена при выполнении команды, и о шаблоне, в соответствии с которым будут представлены результаты выполнения команды (рис. 1.13). Данные

Процедуры

XML

Сервлет HTML

XSL

Рис. 1.13. План выполнения команды

51

2. МЕТОДОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ОБУЧЕНИЯ И АТТЕСТАЦИЙ НА ОСНОВЕ СЕТЕВОЙ ИС Подготовка специалистов на основе компетентностного подхода к образованию должна строиться с учетом постоянно меняющихся требований рынка труда к их компетентности. Поэтому предложенная концепция компетентностного обучения и аттестаций решает основную проблему подхода – проблему разработки РО – средствами технологий сетевой ИС. Описанный ранее план-граф Н (Х, Р) является моделью РО, поскольку устанавливает причинно-следственные отношения на множестве СК, соответствующих элементарным РО. Отношения инцидентности на множестве СК в план-графе Н (Х, Р) строятся на основе содержательных компетенций (1.4)–(1.6), поэтому план-граф связывает результаты и содержание образования, разработку ожидаемого РО с разработкой модульных курсов на основе БОМ. Использование компетенций РО и содержательных компетенций при построении план-графа потребует его постоянной доработки и модификации. Это объясняется не только изменчивостью компетенций и других идентификаторов РО, но и эволюцией образовательного пространства, расширением образовательных возможностей преподавателей, в том числе за счет создания и использования в педагогической практике систем информатизации образования и образовательных порталов [36–41]. Технология разработки РО на основе сетевой ИС (см. рис. 1.11) создает механизмы устойчивого функционирования сетевых методических сообществ, занимающихся накоплением, систематизацией и распространением методических материалов и рекомендаций по подготовке компетентных специалистов. Поэтому подход к отбору и структурированию образовательного пространства на основе модели РО позволит не только систематизировать разработку и накопление БОМ для компетентностного обучения и аттестаций, но и автоматизировать на их основе планирование и развертывание учебного процесса с минимизацией затрат на подготовку компетентных специалистов различных уровней и профилей образования. Данная глава посвящена методологии автоматизации основных задач технологии разработки РО профессиональным сообществом на основе сетевых инструментов МИЦ (см. рис. 1.10). Здесь представлены наиболее важные методы, используемые в МИЦ для построения: − модели иерархии РО; − модели РО в виде план-графа; − компетентностных моделей учебных программ БОМ; − сценариев и контрольно-измерительных материалов (КИМ) для компетентностных аттестаций; − базовой компетентностной модели специалиста в виде ММП; − модульных учебных курсов для компетентностного обучения и аттестаций.

52

2.1. МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ Испытанию ожидаемого РО должно предшествовать формирование у обучаемого целевой компетентности (рис. 1.11). Целевая компетентность обучаемого – это, как правило, не одно, а несколько таких СК в пространстве Q, знаниевые и навыковые содержательные компетенции (1.5)–(1.7) которых необходимо освоить и подтвердить в ходе испытания ожидаемого РО. Поэтому для моделирования процесса формирования целевой компетентности обучаемого в рамках разработанной сетевой информационнообразовательной технологии необходимо решить следующие подготовительные задачи [13, 16, 30]: 1. Определение исходной компетентности обучаемого и идентификация исходного РО, достигнутого на момент начала подготовки специалистов. 2. Установка идентификаторов ожидаемого РО и определение по ним в план-графе всех СК целевой компетентности обучаемого, которые необходимо достичь для испытания данного РО. Рассмотрим далее механизм, использующий двойственность СК обучаемого (1.7)–(1.9), для определения идентификаторов некоторого РО по известной компетентности обучаемого и наоборот. 2.1.1. Идентификация РО в системе Задача идентификации достигнутого (исходного) РО связана с анализом результатов входных испытаний обучаемых и установлением исходных состояний Xи с последующим определением в системе идентификаторов исходного РО в виде компетенций, уровней компетентности, профиля и уровня образования. Заметим, что деятельность в рамках общеевропейской переводной и накопительной кредитной системы ECТS [1] предполагает, что исходный РО уже известен и описан идентификаторами РО. Тогда для разработки ожидаемого РО потребуется определить исходную компетентность по идентификаторам исходного РО. Рассмотрим далее общую методику определения идентификаторов РО по установленным знаниям и умениям обучаемого. Пусть в пространстве Q имеется описание СК Х = {х0, …, хn} в виде содержательных компетенций (1.5)–(1.7), которое определяет взаимнооднозначное отображение χ: Х → ZR, где ZR – множество знаний и умений пространства Q. Пусть в процессе входных испытаний обучаемый подтвердил владение некоторым множеством знаний и умений – ZRи. Для определения исходного РО необходимо найти такое отображение ZRи в состояния Xи ⊂ Х пространства Q, чтобы выполнялось следующее условие: ZRи \ ZR = ∅.

(2.1)

53

Условие (2.1) означает, что при отображении исходных знаний и умений ZRи в состояния пространства Q будет установлено такое соответствие между множеством Xи и вершинами план-графа Н (Х, Р), что ∀ z ∈ ZRи ∃! х ∈ Х (x = χ (z)).

(2.2)

Если условие (2.1) не выполнено, то возможно следующее отождествление: ∀ z∈ {ZRи \ ZR} ( х = х0 ).

(2.3)

Это фактически означает, что некоторые СК из множества {ZRи\ZR} выходят за рамки данного образовательного пространства компетентностного обучения и аттестаций, моделируемого план-графом Н(Х, Р), и ассоциируются с состоянием начальной компетентности – х0. При этом такие СК могут быть действительно «лишними» с точки зрения разрабатываемого ожидаемого РО, а могут и указывать на необходимость доработки план-графа. Необходимость доработки план-графа и расширения образовательного пространства из-за допущения (2.3) может быть установлена и в процессе разработки ожидаемого РО – при синтезе ММП (см. рис. 1.10). На рис. 2.1 приведен пример идентификации некоторого исходного РО. Здесь результаты входного испытания обучаемых установили знания и умения множества Хи, часть из которых отображается в множество Х, и определили три вершины в план-графе. Эти вершины, согласно утверждению №1, определяют три элементарных РО; на рис. 2.1 соответствующие листы дерева T (Y, R) отмечены звездочками. Четвертое состояние связано со знаниями и умениями обучаемого, описание которых отсутствует в ZR и, следовательно, выходит за рамки данного образовательного пространства. Поэтому произведено допущение (2.3), и это состояние ассоциировано с состоянием х0. Искомые идентификаторы исходного РО моделируются в модели иерархии РО путями от корня дерева T (Y, R) к соответствующему листу, отмеченному звездочкой.

Рис. 2.1. Идентификация исходного РО 54

Рис. 2.2. Определение целевой компетентности обучаемого

2.1.2. Определение целевой компетентности обучаемого Определение целевой компетентности в виде знаний и умений ZRц ⊂ ZR связано с анализом задания на разработку ожидаемого РО и установлением его идентификаторов в виде компетенций, уровней компетентности, профиля и уровня образования. Для того чтобы вести разработку ожидаемого РО в рамках предложенной сетевой информационно-образовательной технологии, необходимо, чтобы задание соответствовало образовательным возможностям профессионального сообщества, т.е. в дереве T (Y, R) имелись бы все идентификаторы ожидаемого РО. В противном случае данное образовательное пространство не готово к разработке в нем ожидаемого РО, и сетевое профессиональное сообщество начинает взаимодействовать в сетевой среде МИЦ с целью поиска такого СО, которое обеспечило бы компетентностное обучение и аттестации для достижения новых РО, идентификаторы которых отсутствуют в T (Y, R). Если идентификаторы ожидаемого РО установлены, то они определят в дереве T (Y, R) такое подмножество путей – Мц ⊂ М, которое взаимнооднозначно соответствует множеству Хц пространства Q. Поэтому для моделирования процесса формирования (достижения) целевой компетентности по план-графу будет выполнено следующее условие: Хц\Х=∅.

(2.4)

Условие (2.4) предопределяет то, что при отображении ϕ: Мц → Хц в пространстве Q будут установлены такие СК обучаемого с последующей идентификацией, согласно (1.8)–(1.10), что:

55

∀х∈Хц∃!y∈ZR(ZRц(х)=y).

(2.5)

Результатом идентификации целевой компетентности будут знания и умения ZRц в виде содержательных компетенций (1.5)–(1.7), которые обучаемый перед началом испытания ожидаемого РО должен освоить и подтвердить в ходе компетентностных аттестаций. На рис. 2.2 проиллюстрировано определение состояний целевой компетентности: идентификаторы ожидаемого РО выявили три пути в дереве T (Y, R), которые установили три СК для целевой компетентности – множество Хц. Поэтому требование к целевой компетентности обучаемых будет сформулировано в виде содержательных знаниевых и навыковых компетенций на основе множества ZRц ⊂ ZR. Таким образом, установление компетентности обучаемого в виде требований к знаниям и умениям по известным идентификаторам РО и, наоборот (рис. 2.1 и 2.2 соответственно), в сетевой среде ИС может быть основано на взаимнооднозначном соответствии: − между идентификаторами РО, структурами предметов ЭК, с одной стороны, и знаниями и умениями обучаемого – содержательными компетенциями СК Х = {х0, х1, …, хn} пространства Q – с другой; − между содержательными компетенциями СК Х = {х0, х1, …, хn} и БОМ для компетентностного обучения и аттестаций с соответствующими выходными спецификациями. Идентификаторы РО

Знания и умения СК

Образовательные модули

Компетенции и структуры предметов ЭК

Содержательные компетенции [x1]

БОМ [x1]

Содержательные компетенции [x2] …

БОМ [x2]

Уровни компетентности Уровни образования

Содержательные компетенции [xn]

БОМ [xn]

…

Профили

Рис. 2.3. Связь результатов и содержания образования в МИЦ

На рис. 2.3 показана связь между результатами и содержанием обучения через СК пространства Q. Эта связь отражает три способа описаний СК: в виде идентификаторов РО и структур предметов ЭК (1.8), в компетентностном виде через ЭК и содержательные компетенции (1.9) и в виде выходных спецификаций БОМ, разработанных на основе содержательных компетенций 56

СК и обеспечивающих освоение соответствующего СК (1.10). Связующим звеном в различных описаниях СК являются содержательные компетенции (1.5)–(1.7), которые одновременно представляют собой: − идентификаторы соответствующего элементарного РО, моделируемого в дереве T (Y, R) маршрутом µ ∈ М; − выходную спецификацию БОМ, являющуюся ключом к отбору учебнометодических и контрольно-измерительных материалов в избыточном образовательном пространстве. Для реализации связи РО и БОМ необходимо разработать методы автоматизации построения различных способов описаний СК. 2.1.3. Методы описания СК в сетевой ИС Построение модели иерархии РО основано на детализации компетенций РО вплоть до ЭК с последующей структуризацией предметов ЭК. Исследование процесса детализации предметных компетенций показало, что уточнение некоторой компетенции РО (1.2) вплоть до ЭК (1.3) устанавливает иерархию компетенций со структурой записи компетенции (1.1), в которой имеет место описание видов и предметов деятельности специалиста, логически связанных с приобретением обучаемым интеллектуальных и практических навыков. В общем случае предмет для изучения деятельности ЭК может быть сложным, это потребует структуризации предмета этой компетенции. Разработка структуры предмета ЭК должна отражать направленность процесса его изучения. Это обстоятельство чрезвычайно важно для отбора в избыточном СО только тех образовательных модулей, изучение которых может быть востребовано при разработке РО. Таким образом, для ЭК со сложным предметом в дереве T (Y, R) появляются уровни структурных единиц предмета – глав, разделов и т.д. При этом каждый лист в дереве имеет свое СК в пространстве Q с определенным набором идентификаторов элементарного РО (1.7), с одной стороны, и БОМ (1.9) для освоения обучаемым содержательных компетенций этого СК (1.8) – с другой. Поэтому для идентификации каждого СК и обеспечения его уникальности в пределах пространства Q необходимо разработать ряд методов для детализации и синтеза компетенций РО, структуризации предметов ЭК и синтеза записи содержательных компетенций. 2.1.4. Метод синтеза записи компетенции РО (без детализации) Запись компетенции РО для описания деятельности специалиста (1.1) содержит глагольную и именную группы. Глагольная группа компетенции состоит из глагола несовершенного вида в неопределенной форме, определяющего ключевое слово в характеристике деятельности специалиста – некоторое действие (проектировать, рассчитывать, анализировать и т.п.), а 57

также атрибутов действия в виде слова или словосочетания (эскизно проектировать, приближенно рассчитывать, на основе статистических данных анализировать и т.п.). Именная группа содержит ключевое слово в характеристике предмета деятельности специалиста – некоторый объект изучения (микросхема, режим, ресурс и т.п.), а также один или несколько атрибутов этого объекта (гибридная микросхема, тепловой режим, образовательный интернет-ресурс и т.п.), поэтому запись такой компетенции РО может быть представлена как КОМПЕТЕНЦИЯ:=[] < глагол > [] < объект >.

(2.6)

Здесь […] – часть записи, которая может отсутствовать или многократно повторяться. Семантика записи компетенции (2.6) должна характеризовать на языке РО тот образовательный эффект, который достигается в процессе компетентностного обучения и аттестаций при освоении того или иного вида деятельности специалиста. На рис. 2.4 показан фрагмент процесса синтеза в МИЦ записи компетенции или ее фрагмента в процессе детализации в форме (1.1). Перед началом синтеза компетенции РО в системе были установлены уровень и профиль образования, а затем выбрана сфера деятельности специалиста. Сфера деятельности

Вид деятельности

…

…

Техника и технологии

Расчетнопроектная

… …

Глагол

Атрибут глагола

…

Разрабатывать Проектировать Рассчитывать Строить …

Объект

Атрибут объекта

…

…

Режим Микросхема Топология

Тепловой безопасный

…

Прибли женно точно

…

…

Рис. 2.4. Схема синтеза записи компетенции РО

С каждой сферой деятельности связаны определенные виды деятельности, за которыми, в свою очередь, в МИЦ закреплены определенные глаголы: разрабатывать, строить, рассчитывать, проектировать и т.д. Глаголы должны быть отобраны из описаний сферы деятельности специалиста данного уровня и профиля образования, описаны в словарях МИЦ, из которых разработчик РО может выбрать любой глагол при синтезе компетенций. Право на модификацию словаря глаголов для компетенций (добавление, редактирование, удаление глагола) должно быть только у администратора МИЦ. Подбор одного или нескольких атрибутов глаголов дает возможность уточнить требования к СО, не опускаясь на уровень детализации содержа58

тельных компетенций, например (рис. 2.4): рассчитывать тепловой режим можно «точно» (на основе точных методов) или «приближенно» (на основе эвристических методов, интуитивных методик и т.п.). Выраженная в компетенции РО характеристика деятельности позволит в дальнейшем подобрать для изучения соответствующие методы и методики расчета, которые будут удовлетворять требованиям погрешности расчета, описанным в виде атрибутов глагола. Основу именной группы составляет ключевое понятие предмета – объект, на который направлена деятельность компетентного специалиста и освоение которой в образовательном процессе характеризуется данной компетенцией РО. В качестве такого ключевого объекта предмета могут выступать, например, режим, микросхема или ресурс, система, база данных и т.п. Объект выбирается в системе из имеющихся наборов объектов, логически связанных с данной деятельностью специалиста. Так же как и для глаголов, объекты предмета группируются в соответствующем словаре МИЦ и могут выбираться при синтезе компетенций. Разработчики РО обязаны использовать только те объекты, которые связаны с предметами деятельности специалистов. Любыми исправлениями в словаре объектов предметов деятельности ведает администратор системы – главный разработчик МИЦ. С каждым объектом может быть связан один или несколько атрибутов, например: тепловой режим, гибридная микросхема и т.п. или образовательный bнтернет-ресурс, информационно-образовательная система, сетевая база данных и т.п. Подбор одного или нескольких атрибутов объекта предмета завершает формирование записи в форме (2.6). На рис. 2.4 показана схема синтеза компетенции без детализации на примере компетенции РО «приближенно рассчитывать тепловой режим», которая относится к расчетно-проектной деятельности специалиста и может быть логически связана процессом детализации, например таких компетенций РО, как «проектировать микросхемы» или «проектировать автомобиль». Поэтому чрезвычайно важно, сохраняя простоту структуры записи компетенции (2.6), поддерживать в ИС иерархию компетенций РО (1.3), которая определяет между компетенциями РО семантическую связь, полученную в ходе детализации некоторой исходной компетенции РО. 2.1.5. Метод синтеза компетенций РО (с детализаций) Фиксируемая последовательность (1.2) записей компетенций, в которой каждая запись имеет структуру (1.1) и синтезируется в МИЦ в виде (2.6), может быть приведена к виду (1.3) на основании поочередного уточнения деятельности специалиста и ее предметов вплоть до получения ЭК. Результатом детализации некоторой исходной компетенции РО является иерархия компетенций в дереве T (Y, R) с последующим уточнением, если это необходимо, структуры предмета для каждой ЭК. 59

При детализации компетенций РО в системе каждый новый путь µ ∈ М в дереве T (Y, R) завершается созданием нового элементарного РО, т.е. нового СК. Запоминание нового (n+1)-СК в МИЦ проводится в случае, если дерево Т(Y,R) не содержит аналогичного пути, т.е. µn+1∉М. В противном случае пользователь МИЦ может ознакомиться с описанием данного СК и получить информацию об его «владельце» [30]. Если данное СК является оригинальным, то в хранилище МИЦ заносится описание нового (n+1)-СК в виде (1.7)– (1.9) следующей пары его описателей – набора ссылок на идентификаторы элементарного РО и индекса БОМ (устанавливается после загрузки в систему): (ЭKn+1, УKn+1 [ПPn+1], [УOn+1 ) ИБОМn+1 ,

(2.7)

где ЭKn+1 – ЭК в соответствии иерархией компетенций в дереве T(Y, R); УKn+1 – уровень компетентности; ПPn+1 – профиль обучения; УOn+1 – уровень образования. Необязательные идентификаторы элементарного РО – ПPn+1, и УOn+1 – могут отсутствовать в (2.7). В этом случае (n+1)-СК будет состоянием, инвариантным к профилям и(или) уровням образования, и может использоваться в МИЦ при разработке любого РО. После того как в МИЦ был зафиксирован новый элементарный РО в виде нового (n+1)-СК, в дереве T (Y, R) достраивается новый путь µn+1 и тем самым расширяется пространство Q: М:= М∪{µn+1}, X:= X ∪ {xn+1}, n: = n+1.

(2.8)

Для идентификации СК, согласно (1.5)–(1.6), рассмотрим далее метод синтеза записей знаний и умений данного СК. 2.1.6. Метод синтеза записи содержательных компетенций СК Каждое СК (см. рис. 2.3) xi∈Х описывается в МИЦ в виде ссылок на идентификаторы РО и БОМ [xi], соответствие между которыми в (2.7) устанавливается в МИЦ на основе содержательных компетенций (1.8). Для определения уникального (в пределах данного образовательного пространства Q) множества знаний и умений из ЗК и НК для СК xi∈Х – ZR[xi] необходимо провести дальнейшую детализацию компетенций РО и получить их содержательные компетенции. Содержательные компетенции состояния xi∈Х описывают то, какие понятия, методы, модели и т.п. будет знать обучаемый и с помощью какой технологии, каким способом он освоит тот или иной вид деятельности специалиста. Синтез содержательных компетенций аналогичен синтезу компетен60

ций РО (рис. 2.4): в МИЦ администратором системы создаются и модифицируются словари с элементами знаний, глагольных групп для видов и способов реализации деятельности в ЗК (1.4) и НК (1.5)–(1.6) соответственно. Словари пополняются разработчиками РО. При синтезе записей содержательных ЗК и НК системой осуществляется проверка уникальности знаний и умений в пределах данного образовательного пространства. Право добавить и(или) удалить дублирующую запись в МИЦ имеет администратор системы. Таким образом, каждое СК хi ∈ X пространства Q получает в МИЦ уникальный «описатель» (2.7), который связан с соответствующим элементарным РО и БОМ. Ключом к хранилищу БОМ в МИЦ служит его выходная спецификация. Траектория образовательного процесса моделируется и проектируется по план-графу, для построения и модификации которого в МИЦ имеются специальные средства автоматизации. 2.1.7. Метод автоматизации построения план-графа Модель РО в виде план-графа отражает образовательные возможности профессионального сообщества. Построение и постоянная актуализация план-графа являются одной из основных задач профессионального сообщества (рис. 1.10) при разработке различных РО в МИЦ. Важным свойством план-графа Н (Х, Р) является наличие единственного стока в каждом ориентированном гиперребре (см. свойство № 2 план-графа), которое является следствием уникальности знаний и умений в образовательном пространстве Q. Утверждение № 2. Построение план-графа Н (Х, Р) для уникальных n состояний компетентности, установленных в пространстве Q, сводится к построению множеств вершин для истоков Ir его (n–1)-гиперребер pr ∈P. Тогда алгоритмический метод построения план-графа будет содержать следующие шаги. 1. Положим сначала, что Ir =∅ (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Начало построения pr

2. Тогда в множество истоков Ir гиперребра pr∈P следует включить такую вершину хs∈Х \ {xr}, для которой выполняется бинарное отношение «знания 61

и умения состояния xs предшествуют знаниям и умениям состояния xr» и в план-графе отсутствует путь λsr =(хs, …,хr) (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Поиск пути λsr

3. После включения вершины Ir = Ir ∪ {хs} следует распространить отношение принадлежности гиперребру pr (свойство №1 план-графа) на все вершины подмножества Хi = {... , хs, …}. В результате в гиперебро pr войдет мультидуга, порожденная вершиной хs (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Включение в pr мультидуги от xs

4. Затем из истока гиперребра pr ∈ P следует удалить такие вершины хv ∈ Ir, для которых путь λvr =(хv,…,хs,…,хr) проходит через хs (свойство № 6 о единственности пути): Ir = Ir \ {хv } (рис. 2.8)–( 2.10).

Рис. 2.8. Поиск пути λvr 62

Рис. 2.9. Исключение из гиперребра pr мультидуги от xv

Рис.2.10. Исключение из Ir вершины хv

2.1.8. Метод актуализации план-графа Систематические модификации план-графа объясняются изменчивостью и подвижностью компетенций РО и других идентификаторов РО. Кроме того, изменения могут коснуться и содержательных компетенций СК из-за новых знаний и умений, а также в связи с изменениями дескрипторов уровней и профилей образования. Любые изменения влияют не только на мощности множеств Х и Р гиперграфа Н (Х, Р), но и на отношения между ними: последнее обстоятельство обусловлено изменениями причинно-следственных связей между СК в пространстве Q. Образовательное пространство, моделируемое с помощью гиперграфа Н (Х, Р), может расширяться и(или) сужаться за счет выполнения следующих действий разработчиков РО по актуализации план-графа. 1. Добавление или удаление вершин. Это приведет к появлению или исчезновению в пространстве Q соответствующих СК. Добавление новых СК свидетельствует, в первую очередь, о расширении образовательных возможностей профессионального сообщества МИЦ, связанном как с расширением перечня ЭК, так и с разработкой преподавателями нового СО для уже известных и описанных ЭК, но на новых уровнях компетентности, для новых профилей и(или) уровней образования. Следствием такой актуализации планграфа является актуализация содержательных ЗК и НК для СК, а также расширение множества знаний и умений ZR в пространстве Q. 63

2. Расщепление вершин и замена их подгиперграфами. Это приведет к появлению новых СК в пространстве Q. Расщепление вершины является следствием разработки СК для новых уровней компетентности. (Например, на рис. 3.5 показаны пунктиром четыре СК для освоения ЭК с условным 12-м номером (см. приложение 1), все эти СК моделируются вершинами планграфа и имеют соответствующие БОМ в хранилище МИЦ; расщепление СК(12, 2) и СК(12, 3) по двум профилям обучения приведет к расщеплению соответствующих вершин план-графа и появлению в пространстве Q новых состояний СК(12, 2, 1), СК(12, 2, 2) и СК(12, 3, 1), СК(12, 3, 2) соответственно. С этим обстоятельством будет связан и процесс разработки нового содержания образования, основу которого составят новые формулировки ЗК и НК, новые знания и умения, дополненные во множество ZR.) 3. Стягивание подграфа в вершину план-графа. Это приведет к замене в пространстве Q нескольких СК одним новым состоянием. Возможной причиной таких модификаций модели РО могут стать, например, следствия прогресса в области техники и технологий, который влечет за собой исключение некоторых видов и предметов деятельности специалистов. Например, с появлением современных визуальных HTML-редакторов [2] при подготовке специалистов не требуется знаний и навыков ручной разработки HTML-кодов web-страничек сайтов, поэтому соответствующие ЭК исчезают из перечня компетенций РО и заменяются одной ЭК, связанной с ручной доработкой web-страничек уже построенного средствами HTML-редактора сайта. 2.2. ПЛАН-ГРАФ КАК ОСНОВА ПОСТРОЕНИЯ МОДУЛЬНОГО СОДЕРЖАНИЯ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ОБУЧЕНИЯ И АТТЕСТАЦИЙ Образовательное пространство Q состоит из образовательных модулей, каждый из которых обеспечивает направленное формирование компетентности в процессе подготовки специалиста. Процесс формирования компетентности неразрывно связан с процессом разработки РО. Поэтому и образовательный процесс неразрывно связан с разработкой учебно-методических и контрольно-измерительных материалов для БОМ. Основой разработки БОМ является план-граф. 2.2.1. Разработка структуры базового образовательного модуля План-граф Н (Х, Р) полностью определяет перечень модульных учебных программ для пространства компетентностного обучения и аттестаций Q [14]: каждое гиперребро pr ∈ P (рис. 1.5) соответствует отдельной модульной учебной программе и определяет ее спецификации на языке РО. При этом входная спецификация учебной программы моделируется вершинами истока Ir, а выходная спецификация – вершиной стока xr. Спецификации описываются в 64

виде содержательных ЗК и НК, причем входная спецификация определяет требования к минимуму знаний и умений к моменту начала занятий по данной программе. Порядок разработки БОМ для пространства компетентностного обучения и аттестаций Q представлен на рис. 2.11. Учебная программа как перечень дидактических единиц определяется результатами разработки ее компетентностной модели. Компетентностная модель учебной программы задает причинно-следственные связи между ключевыми знаниями и умениями программы и определяет не только структуру УМК данного модуля, но и порядок (сценарий) его изучения и аттестаций освоенных компетенций. Поэтому компетентностная модель учебной программы БОМ является и моделью разработки учебно-методических материалов для компетентностного обучения, и моделью разработки КИМ для проведения компетентностных аттестаций. Спецификации БОМ

Учебная программа БОМ

Знания

Электронные лекции

Тестовые задания

Умения

Учебное пособие, задачник

Виртуальная лаборатория

Рис. 2.11. Порядок разработки БОМ

2.2.2. Разработка модульных учебных программ Учебные программы, разработанные на основе план-графа, образуют в МИЦ модульную коллекцию со следующими свойствами [14]: 1. Коллекция состоит из (n–1) учебных программ. 2. Перечень учебных программ коллекции является необходимым и достаточным для разработки РО в данном образовательном пространстве компетентностного обучения и аттестаций Q. 3. Каждая учебная программа уникальна, т.е. не содержит (полностью или частично) в себе других программ и не содержится сама (полностью или частично) в других программах коллекции (следствие из утверждения № 2). 65

4. Программы коллекции могут быть вариативными, т.е. содержать фрагменты с альтернативными способами формирования компетентности при достижении соответствующего СК пространства Q. Знания и умения любого СК определены во множестве ZR по план-графу (рис. 2.1). Пусть ZR (хr) – множество выходных знаний и умений r-й учебной программы. Исток гиперребра pr ∈ P включает одну или несколько вершин гиперграфа, поэтому множество Ir определяет в множестве ZR входные знания и умения для r-й учебной программы – ZR (Ir). При разработке r-й учебной программы могут использоваться не все входные знания и умения, а их часть – ZR′(Ir) ⊂ ZR(Ir). Пусть ZR (r) – множество знаний и умений r-й учебной программы, причем ZR(r) = ZR′(Ir) ∪ Z (r) ∪ ZR (хr), где Z(r) – множество ключевых промежуточных знаний и умений, порожденное множеством входных и выходных знаний и умений r-й учебной программы ZR′(Ir) ∪ ZR (хr). Множество Z(r) ставится в соответствие гиперребру pr∈P план-графа. Важным условием построения множества Z(r) является требование компетентностного подхода к обучению, а именно: |Z(r)|→ min.

(2.9)

Тогда связный орграф G(r), задающий отображение множества знаний и умений r-й учебной программы ZR(r)→ZR(r) на основании условия (2.9), является компетентностной моделью этой программы. Орграф G(r) устанавливает причинно-следственные связи между знаниями и умениями, отражающие целостность (связность орграфа) и компетентностный характер (минимальность промежуточных знаний и умений) обучения и аттестаций. Предлагается следующая методика написания новой r-й учебной программы на основе план-графа и множества знаний и умений ZR, накопленного в хранилище ИС для пространства Q до начала разработки этой программы. 1. Положить ZR (r):= ∅. 2. По истоку Ir гиперребра pr ∈ P и множеству ZR определить множество минимальных знаний и умений, необходимых для успешного изучения r-й учебной программы – ZR (Ir). 3. По стоку хr гиперребра pr ∈ P и множеству ZR определить множество знаний и умений, изучение которых в r-й учебной программе обеспечит достижение данного СК – ZR (хr). 4. Построить компетентностную модель r-й учебной программы в виде орграфа G (r), установив при этом множества ZR′(Ir) и Z (r). 5. Если множество промежуточных знаний и умений содержится полностью или частично в множестве ZR, т.е. (r) ∩ ZR ≠ ∅, то для каждого z∈(Z (r) ∩ ZR) произвести одну из следующих коррекций. 5.1. Если для некоторого элемента z ∈ (Z (r) ∩ ZR) в план-графе Н(Х, Р) нашлась такая вершина х∈Х или такое гиперребро p∈P, которые предшествуют вершинам множества Ir или гиперребру pr соответст66

венно, то читать данный элемент знаний и умений входным для r-й учебной программы, т.е. Z (r) := Z (r)\{z}, ZR′(Ir):= ZR′(Ir) ∪ {z}. 5.2. Если для некоторого элемента z ∈ (Z (r) ∩ ZR) в план-графе Н (Х, Р) нашлась такая вершина хi ∈ Х, которая следует за вершиной хr, то читать данный элемент знаний и умений промежуточным для r-й учебной программы и произвести коррекцию истока гиперребра pi ∈P: Ii := Ii ∪ {хr}, ZR (хr) := ZR (хr) ∪ {z}. 5.3. Если для некоторого элемента z ∈ (Z (r) ∩ ZR) в план-графе Н (Х, Р) нашлось гиперребро pi∈ P, которое следует за гиперребром pr, то считать данный элемент знаний и умений промежуточным для r-й учебной программы и произвести следующую коррекцию: ZR (хr): = ZR (хr) ∪ {z}, ZR (хi): = ZR (хi) \{z}. 6. Включить знания и умения r-й учебной программы в образовательное пространство Q: ZR:= ZR ∪ Z (r). 7. Построить компетентностную модель G (r) и найти множество знаний и умений для r-й учебной программы: ZR(r):= Z (r) ∪ ZR (хr). 8. По орграфу G(r) и множеству ZR(r) сформулировать дидактические единицы r-й учебной программы. Таким образом, разработка любой модульной учебной программы для компетентностного обучения и аттестаций сводится к построению ее компетентностной модели, реализация которой возможна только на основе ИС. Рассмотрим далее пример, иллюстрирующий основные моменты предложенной методики. Пример 2.1. Пусть требуется разработка учебной программы БОМ из примера 1.2 для изучения подраздела «Построение остовных деревьев» на уровне теоретического минимума. Согласно предложенной методике, следует выполнить следующие действия. 67

1. Установить для r-й учебной программы множество минимальных входных знаний и умений – ZR(Ir)={маршрут, строить маршрут, связность}. 2. Установить для r-й учебной программы множество выходных знаний и умений – (хr) = {цикломатическое число, считать цикломатическое число, остовное дерево, строить остовное дерево}. 3. Построить цепочку знаний и умений ZR′(Ir) → Z (r) → ZR (хr) в соответствии с требованием (2.9) и провести моделирование знаний и умений учебной программы в виде орграфа G(r) (табл. 2.1). Таблица 2.1. Моделирование знаний и умений учебной программы Знания и умения r–ой учебной программы

Модель G(r)

знание/ вход/ Элемент ZR(r) умение программа / выход маршрут знание вход строить маршрут умение вход связность знание вход цикл знание программа независимый цикл знание программа находить независимые циклы умение программа дерево знание программа лес знание программа остовное дерево знание выход строить оcтовное дерево умение выход цикломатическое число знание выход считать цикломатическое умение выход число свойство цикломатического знание программа числа

образы вершины

вершина i1 i2 i3 v1 v2 v3 v4 v5 o1 o2 o3 o4

i2 i3 v1 v2, v4, o3 v3 v6 v5 o1 o2

v6

o1

∅

o4 v6

Изобразим модель G(r) (рис. 2.12) так, что вершины, моделирующие знания, изображены кругами, а вершины, моделирующие умения – прямоугольниками. v4

v5

i1 o1

i1

i2

i3

v1

v2

o2

v3 v6

o3

o4

Рис. 2.12. Компетентностная модель учебной программы 68

4. Определить множество ключевых промежуточных знаний и умений – Z(r) = {цикл, дерево, лес, независимый цикл, находить независимые циклы, свойство цикломатического числа}. 5. Проверить наличие повторов элементов множества Z(r) в множестве ZR. Предположим, что повторов нет. 6. Сформулировать учебную программу и выделить в ней дидактические единицы, связанные с достижением данного СК. Цикл. Дерево. Лес. Свойства деревьев. Независимый цикл. Методы поиска независимых циклов в графе. Цикломатическое число. Теорема об основном свойстве цикломатического числа. Остовное дерево графа. Методы построения остовных деревьев графа: метод обхода вершин графа [вширь]/[вглубь]. Выделенные дидактические единицы программ соответствуют ЗК и НК осваиваемого СК. Следует обратить внимание на то, что далеко не все дидактические единицы учебных программ составляют основу ЗК и НК того СК, которое осваивается. Но, с точки зрения учебных программ БОМ, спецификации этих модулей определяют направленность изучения предмета ЭК, его минимизирующий характер. 2.2.3. Рекомендации для определения характеристик учебной нагрузки Характеристики учебной нагрузки, являющиеся идентификаторами ожидаемого РО, могут быть установлены при отборе образовательных модулей по плану разработки ожидаемого РО в виде ММП. При этом количество Kпр модульных учебных программ, изучение которых необходимо и достаточно для формирования целевой компетентности, определяется как Kпр=‫׀‬Xи-ц∪Хц‫׀‬,

(2.10)

а время освоения данного СК определяется на основании того, что ∀х ∈ {Xи-ц ∪ Хц} ∃! p ∈ P (t(x) = t(p)).

(2.11)

Для вариативной программы, имеющей множество альтернативных вариантов обучения – W (p), вес соответствующего гиперребра определяется как t (p) = f1 (W(p)),

(2.12)

где f1 (х) – процедура выбора варианта программы.

69

Тогда оптимистическая оценка продолжительности компетентностного обучения и аттестации может быть получена по плану разработки ожидаемого результата образования как tопт = Σ t(х),

(2.13)

∀х ∈{Xи-ц ∪ Хц}.

Таким образом, план-граф является основой для отбора содержания по плану разработки ожидаемого РО в виде ММП и определения его идентификатора в виде рекомендованных характеристик учебной нагрузки (2.10)–(2.13). 2.2.4. Методика разработки учебно-методических материалов для компетентностного обучения Учебно-методические материалы, разрабатываемые для поддержки компетентностного обучения средствами сетевых ИС, следует представлять в форматах электронных документов, наиболее приемлемых для массового тиражирования средствами интернет-технологий [42–44]. Рассмотрим далее примеры типовых учебно-методических материалов для образовательных модулей. Электронные лекции готовятся в формате *.ppt и размещаются в хранилище ИС в виде архивов слайд-фильмов. Каждый фрагмент электронной лекции содержит обучающую информацию для обучаемых (она отображается на экране при просмотре слайда) и служебную информацию с методическими указаниями для преподавателей-тьюторов (она вносится автором в поле комментариев к слайду и служит подсказкой для тьютора). На рис. 2.13 приведен пример слайда из лекции БОМ I.5-1.1 (Приложение 3).

Рис. 2.13. Фрагмент слайд-фильма 70

Электронные практикумы БОМ представляют собой набор учебнометодических пособий в формате *.pdf. В набор входят две версии практикума – для слушателей и для преподавателей-тьюторов (снабжена методическими указаниями для проведения практических занятий). На рис. 2.14 в качестве примера приведен фрагмент версии учебного пособия для преподавателей-тьюторов к БОМ «I.1.2».

Рис. 2.14. Фрагмент учебного пособия

Электронные задачники представляют собой структурированный набор типовых задач, рекомендованных для проведения практических занятий. На рис. 2.15 в качестве примера приведена страничка электронного задачника системы ДО университета в формате *.html, структура которого отвечает содержанию практикума по дискретной математике [45].

Рис. 2.15. Страничка электронного задачника

71

Тренинговые программы входят в состав специального программного обеспечения для практических занятий. Например, на рис. 2.16 представлен вариант БД, которая устанавливается на компьютере обучаемых при изучении БОМ «I.5-2.1» (Приложение 3).

Рис. 2.16. БД для проведения практических занятий

2.2.5. Методика разработки контрольно-измерительных материалов для компетентностных аттестаций Компетентностные аттестации – это проверка интеллектуальных и практических навыков, приобретенных обучаемым при освоении ЭК и подтвержденных при испытании ожидаемого РО. При этом характерной особенностью компетентностных аттестаций является минимизирующий характер таких проверок. Основными проблемами проведения компетентностных аттестаций являются: − разработка КИМ для идентификации промежуточных СК достигнутого РО (промежуточные аттестации); − разработка КИМ для испытания ожидаемого РО (итоговая аттестация). Промежуточные компетентностные аттестации служат для проверки следующих видов деятельности обучаемого: − воспроизведение представлений и знаний, полученных при освоении отдельного СК; − применение знаний и умений, полученных при освоении отдельной ЭК, в стандартных ситуациях профессиональной деятельности специалиста; − применение знаний и умений, полученных при освоении нескольких ЭК, для принятия решения и синтеза новых знаний и умений. КИМ для проверки способности воспроизводить представления и знания и применять их в профессиональной деятельности специалиста разрабатыва72

ются на основании только тех знаний, которые перечислены в ЗК и НК (1.4)– (1.6) выходных спецификаций соответствующих БОМ. Это фактически означает, что перечень представлений и знаний, полученных при изучении некоторого БОМ, может быть гораздо шире, чем тот перечень, который подлежит проверке в компетентностных аттестациях. В этом также проявляется минимизирующий характер компетентностного подхода к образованию. Разработка пакета тестовых заданий для контроля знаний и умений, осваиваемых при изучении r-го БОМ – ZR (хr), осуществляется на основании компетентностной модели r-й модульной учебной программы в виде орграфа G (r) следующим образом. 1. В исходном связном орграфе G(r) найти подграф G′(r), порожденный множеством ZR(хr). 2. Разработать сценарий тестирования с учетом причинно-следственных связей в подграфе G′(r) между контролируемыми выходными знаниями и умениями модуля ZR(хr). 3. Выбрать форму тестового задания и подготовить задание для проверки z ∈ ZR (хr). 4. Задать максимальное время для ответа на тестовое задание – не более ta (z). 5. Задать критерий для формирования оценки за выполнение тестового задания – oa (z). 6. Если перечень z ∈ ZR (хr) не исчерпан, то перейти к п. 1. 7. Пакет тестовых заданий для r-го БОМ готов. Тестовые задания могут иметь простую и сложную форму. К тестовым заданиям простой формы относятся [2]: − задания открытой формы с кратко формулируемым ответом (число, слово или словосочетание, а также формула, предложение и т.п.); − задания закрытой формы с выбором одного или нескольких правильных ответов; − задания на установление правильной последовательности; − задания на установление соответствия между двумя множествами (понятий, названий, имен, дат и т.п.). Тестовое задание сложной формы представляет собой: – набор тестовых заданий простой формы, логически связанных правилами проверки и оценивания умения применять на практике некоторое z∈ZR(хr) для r-го БОМ; – виртуальную лабораторию для пошаговой проверки умения применять на практике некоторое z∈ZR(хr) для r-го БОМ. Пример 2.2. На рис. 2.17 приведена компетентностная модель учебной программы (см. пример 2.1) в виде орграфа, в котором выделен связный подграф G′(r), порожденный вершинами, моделирующими выходные знания и умения ZR (хr). Подграф содержит следующие вершины: v6, o1, o2, o3, o4. На рис. 2.18 приведен сценарий компетентностного тестирования для данного 73

модуля: в соответствии с тем, что вершина o4 предшествует вершине o2, предусмотрена проверка умения считать цикломатическое число (см. задание № 1 на рис. 2.19), затем – умения строить остовное дерево графа (см. задание № 2 на рис. 2.20). В случае если хотя бы одно из заданий по контролю умений o2 или o4 выполнено неверно, то далее осуществляется проверка представлений и знаний o1 и o3: задание № 3 приведено на рис. 2.21. Приведенные на рис. 2.19–2.21 примеры для тестового задания сложной формы используются в тесте «Экстремальные числа графа» курса «Дискретная математика» [45, 42, 43]. v4

v5

i1 o1

i1

i2

i3

v1

v2

o2

v3 v6

o3

o4

Рис. 2.17. Компетентностная модель учебной программы

Задание № 1: проверка умения o4 да

нет Верно?

Задание № 2: проверка умения o2 нет Верно?

да

Задание № 3: проверка знаний o1 и o3

Формирование итоговой оценки за тестовое задание

Рис. 2.18. Пример сценария тестового задания сложной формы 74

Рис. 2.19. Пример задания № 1

Рис. 2.20. Пример задания № 2

Рис. 2.21. Пример задания № 3 75

Задание № 1 (рис. 2.19) проверяет умение «считать цикломатическое число графа» (см. пример 2.1). За правильный ответ аттестуемый получает 2 балла и ему предъявляется задание № 2 (рис. 2.20) для проверки умения «строить остовное дерево» графа. За правильный ответ на задание № 2 аттестуемый получит еще 3 балла. Таким образом, максимальная оценка за выполненное этого задания сложной формы равна 5 баллам. Если задание № 2 было выполнено неверно, то ему будет предъявлено задание № 3 (рис. 2.21), целью которого является проверка правильного представления об остовном дереве и цикломатическом числе. За правильный ответ за задание № 3 аттестуемый получит 1 балл. Таким образом, согласно сценарию (рис. 2.18) и принятым критериям его оценивания, аттестуемый может получить: − 5 баллов (верно выполнены задания №1 и 2); − 3 балла (верно выполнено задание № 1, неверно – задание № 2 и верно – задание № 3); − 1 балл (неверно выполнено задание № 1 и верно – задание № 3); − 0 баллов (неверно выполнены задания № 1 и 3). КИМ для проверки на основе сетевых ИС умения применять знания в различных ситуациях профессиональной деятельности специалиста, связанных с освоением одной или нескольких ЭК, следует разрабатывать с использованием технологий виртуальных лабораторий [45]. Рассмотрим наиболее важные моменты разработки сетевых виртуальных лабораторий. Каждый модуль виртуальной лаборатории состоит из серверной и клиентской частей. Серверная часть модуля содержит решатель задачи и генератор типовых контрольных примеров, а клиентская обеспечивает интерактивность взаимодействия обучаемого с виртуальной лабораторией. Рассмотрим распределение функций между серверной и клиентской частями модуля виртуальной лаборатории, которые определяют основу разработки таких модулей для любой предметной области обучения. Серверная часть модуля выполняет следующие основные функции: − создает контрольный пример (генерирует алгоритмически или выбирает из электронного задачника дисциплины); − выполняет на контрольном примере очередной этап или шаг алгоритма; − запрашивает ответ и проверяет его правильность; − в зависимости от правильности решения очередного этапа принимает решение о переходе к следующему (в случае правильного ответа) или к пошаговой проверке данного этапа для локализации ошибки; − записывает протокол сеанса проверки умений в электронный журнал. Клиентская часть модуля выполняет следующие основные функции: − визуализирует на мониторе контрольный пример в виде рисунка, таблицы и т.п.; − отображает запросы и сообщения серверной части модуля; 76

− формирует данные о результатах выполнения очередного этапа или шага решения и пересылает их для сравнения в серверную часть модуля; − извещает обучаемого о результатах опроса (зачет или незачет); − извещает обучаемого о статистических характеристиках опроса (продолжительность сеанса, количество ошибок, рейтинг на фоне других студентов и т.п.). Проверка умений, таким образом, сводится к разработке многошаговой процедуры опроса промежуточных решений. В такой процедуре должны быть заложены разные уровни опроса – поэтапные и пошаговые внутри этапов. Если подбор контрольных примеров во многом определен опытом преподавателя (в том числе и при параметрической настройке генератора контрольных примеров), то выбор контрольных точек опроса вполне формализуем. Критерием выбора контрольных точек должна быть, в первую очередь, конструктивность промежуточных решений.

Рис. 2.22. Пример модуля виртуальной лаборатории

На рис. 2.22 приведен пример графического интерфейса клиентской части модуля виртуальной лаборатории, используемого для аттестации знаний и умений решения задачи поиска минимального маршрута в орграфе волновым методом [45]. На рис. 2.22 в левой части окна отображено математическое описание исходного орграфа в виде матрицы смежности, сгенерированной в качестве тестового примера серверной частью лаборатории, а справа – графическое изображение орграфа, по которому в интерактивном режиме проводится пошаговая проверка умения строить минимальный маршрут по изученному методу. Контрольной точкой проверки является выбор очередной вершины искомого маршрута в соответствии с этапами алгоритма. 77

На рис. 2.23 приведен пример еще одного модуля виртуальной лаборатории для контроля умения применять венгерский алгоритм для решения задачи линейного назначения [45]. Здесь тестовый пример в виде матрицы стоимости назначений С отображается в верхней части окна, а пошаговая проверка полученного решения проводится только после ввода верной оценки стоимости оптимального плана. После ввода правильного значения оценки (для данного примера оценка равна 42) открывается окно для заполнения матрицы С′ и поиска системы независимых нулей по матрице С0 (цепочки 0* – 0′ –…– 0*).

Рис. 2.23. Пошаговая проверка решения задачи линейного назначения

2.3. ПЛАНИРОВАНИЕ ОЖИДАЕМОГО РЕЗУЛЬТАТА ОБУЧЕНИЯ Целью планирования ожидаемого РО в рамках предлагаемой технологии (см. рис. 1.11) является синтез модульного учебного курса в виде ММП, составление по нему учебно-методического плана и отбор БОМ из хранилища ИС с минимизацией рекомендованных характеристик учебной нагрузки для ожидаемого РО. Условием синтеза ММП является целостность образовательного процесса, поэтому достигаемый в процессе разработки результат всегда не меньше, чем ожидаемый РО. Траектория образовательного процесса проходит через такие СК, которые в своих описаниях (1.7) не содержат 78

идентификаторов ожидаемого РО, но являются очень важными СК для его достижения. 2.3.1. Постановка задачи По план-графу Н (Х, Р) необходимо найти такой набор упорядоченных промежуточных состояний компетентности Xи-ц, который при моделировании процесса формирования состояний целевой компетентности Хц (2.4)–(2.5) из состояний исходной компетентности Хи (2.1)–(2.3), обеспечивает выполнение следующего условия: ‫׀‬Xи-ц‫ = ׀‬f (Н(Х, Р), Хи, Хц) →min.

(2.14)

Множество Xи-ц моделирует план разработки ожидаемого РО и представляет собой упорядоченный перечень тех состояний компетентности, освоение которых необходимо (с точки зрения причинно-следственных связей план-графа) и достаточно (с точки зрения целостности образовательного процесса) для достижения целевой компетентности и испытания ожидаемого РО. 2.3.2. Метод минимизации перечня СК в ММП На основании свойств план-графа можно сделать заключение, что задача минимизации перечня состояний компетентности Xи-ц (2.14) решается как задача поиска композиции минимальных путей, ведущих в план-графе к множеству вершин Хц из одной или нескольких вершин Хи. Утверждение № 3. Композиция минимальных путей, ведущих в планграфе Н (Х, Р) к состояниям Хц, определяет гиперграф Н′ (Х′, Р′) или ММПграф, порожденный в плане-графе множеством вершин Х′. Дано: план-граф H (X, P) и Хи ⊂ Х и Хц ⊂ Х – множество состояний исходной и целевой компетентности обучаемого, определяемых на основании (2.1)– (2.3) и (2.4)–(2.5) соответственно (Хи , Хц ≠ ∅, Хи ∩ Хц = ∅). Найти: ММП-граф. Решение: МПП-граф совпадает с подгиперграфом Н’(Х’,Р’) после удаления из него множества дуг VP’. Подгиперграф Н’ (Х’, Р’) порожден в план-графе H (X, P) множеством вершин Х’ таким, что Х’ = (∪ F (η i ) \ (∪ F (η i )) ∪ Хи ∪ Хи′, ∀хi ∈Хц

(2.15)

∀хi ∈Хи

где η i – путь в план-графе H (X, P), определяемый методом обхода вершин вширь или вглубь [П46]; F(ηi) – операция преобразования последовательно-

79

сти вершин пути ηi = (х0, …, хi) в множество вершин {х0, … ,хi }; Хи′ – множество вершин таких, что ∀хj∈ Хи′ ∃ (хs∈ Хи & Хi = {…, хj, …, хs, …}). Из-за включения в множество Х′ вершин Хи′ (2.15) в порожденном гиперграфе Х′ могут быть «лишние» гиперребра, не связанные с необходимостью включения в ММП таких СК. Поэтому в полученном подгиперграфе, порожденном множеством вершин Х′ (2.15), необходимо удалить эти дуги. Множество дуг для удаления VP′ ⊂ P′ содержит такие дуги, что ∀рr = (хs, хr)∈ VP′ (хs, хr ∈ (Хи′ ∪ Хи)).

(2.16)

Пример 2.3. Для планирования некоторого ожидаемого РО в сфере ДПО (повышение квалификации работников образования в области ИКТ) необходимо найти ММП-граф по фрагменту план-графа [3]. При идентификации исходного и ожидаемого РО пользоваться дескриптором уровней компетентности (см. рис. 3.4). Пусть в начале обучения слушатели не имели знаний и умений в использовании ИКТ в образовательной деятельности. Необходимо разработать курс обучения, который позволил бы слушателям приобрести следующие практические навыки: − создавать электронные почтовые ящики на общедоступных серверах и настраивать почтовый клиент; − писать письма и прикреплять к ним файлы; − отвечать и пересылать письма; − пользоваться адресной книгой. Проведем идентификацию ожидаемого РО. Ожидаемому РО будет соответствовать одно СК (на рис. 2.24 это состояние отмечено звездочкой) при освоении ЭК с условным номером 17 (см. Приложение 1) на базовом уровне компетентности для профиля «пользователь ИКТ». Освоение этого СК в системе обеспечивает БОМ «I.8-1.2». На рис. 2.24 приведены результаты построения образовательной траектории, которая включает в себя освоение промежуточных СК. Таким образом, для достижения состояния целевой компетентности необходимо освоить дополнительно ряд ЭК, связанных с приемами работы на ПК (модуль «I.1.1»), с получением представления о компьютерных сетях и Интернете (модуль «I.6»), с приемами работы со службой Интернета для просмотра публикаций (модуль «I.7-1»). Перечисленные здесь компетенции (см. Приложение 1) подтверждают, что ожидаемый РО всегда меньше, чем достигнутый.

80

Рис. 2.24. ММП-граф для примера 2.1

Пример 2.4. Пусть слушателям, прошедшим обучение по курсу примера 2.3, через некоторое время потребовалось повысить свою ИКТ-компетентность. Проведем вначале анализ требований к целевой компетентности обучаемых и перейдем к идентификации ожидаемого РО [3]. На рис. 2.25 показан результат идентификации в системе достигнутого РО на момент начала занятий по известному исходному РО (табл. 2.2), в табл. 2.3 приведено описание СК достигнутого РО. Таблица 2.2. Идентификация ожидаемого РО №

1

2

3

Описание целевой компетентности (должен знать и уметь делать) Подготавливать электронные документы любой сложности в текстовых форматах Преобразовывать эти документы в pdf–форматы, уметь редактировать их Осуществлять поиск необходимой информации в Интернете

Идентификаторы РО ЭК Уровень Профиль компетентности 21 углубленпользоный ватель

БОМ

I. 4-1. 3

14

базовый

пользователь

I. 7-2. 2

24

базовый

пользователь

I. 7-4. 2

81

Рис. 2.25. Установка СК

Таблица 2.3. Идентификация исходного достигнутого РО №

1 2

3

4

Описание исходной компетентности (знает и умеет делать) Умеет работать на ПК (на начальном уровне) Имеет представление о компьютерных сетях и Интернете (на базовом уровне) Умеет просматривать публикации в Интернете (на начальном уровне) Умеет вести переписку по электронной почте (на базовом уровне)

ЭК 10 1

Идентификаторы РО Уровень ком- Профиль петентности начальный пользователь базовый пользователь

БОМ I. 1. 1 I. 6. 2

13

начальный

пользователь

I. 7-1. 1

17

базовый

пользователь

I. 8-1. 2

Состояния целевой компетентности для испытания ожидаемого РО – I.41.3, I.7-2.2 и I.7-4.2 (соответствующие вершины образуют множество Хц и на рис. 2.25 отмечены звездочками), а состояния исходной компетентности – I.1.1, I.6.2, I.7-1.2, I.8-1.2, которые определяет в план-графе два множества вершин – Хн и Хн′, отмеченных на рис. 2.25 жирными точками и кружками, соответственно. Множество вершин Х′, найденное на основании (2.15), формируется по шагам следующим образом: − на рис. 2.26 показан подгиперграф, порожденный вершинами от композиции путей из вершины х0 во все вершины множества Хц; 82

Рис. 2.26. Определение Х′ (шаг 1)

− на рис. 2.27 показан подгиперграф, порожденный вершинами от композиции путей из вершины х0 во все вершины множеств Хн и Хн′;

Рис. 2.27. Определение Х′ (шаг 2)

− на рис. 2.28 показан подгиперграф, порожденный найденным множеством Х′. 83

Рис. 2.28. Определение Х′ (шаг 3) и построение ММП-графа

После удаления из полученного подгиперграфа множества дуг VP′ (2.16), вычеркнутых в подгиперграфе на рис. 2.28, мы получим ММП-граф (его дуги выделены жирными сплошными линиями), который и является графовой моделью искомого ММП. 2.3.3. Метод упорядочения СК в ММП Каждая компонента связности ММП-графа, отличная от изолированной вершины, моделирует самостоятельную (с точки зрения порядка освоения СК) часть ММП. Например, ориентированный ММП-граф (рис. 2.28) содержит три компоненты связности, которые могут служить основой для трех параллельных образовательных процессов по достижению ожидаемого РО. Пусть Н′k (Х′k, Р′k) – k-компонента связности подгиперграфа Н′(Х′, Р′). Очевидно, что ∃ Х′′k ⊂ Х′k, Х′′k ≠ ∅ (∀ хi ∈ Х′′k : ρ+(хi ) = 0.

(2.17)

Тогда порядок следования программ k-части ММП-плана определяется порядком следования гиперребер в следующем подмножестве: P′′k = Uр (Н′k (Х′k, Р′k), Х′′k ),

(2.18)

где Up – процедура обхода и упорядочения гиперребер k-компоненты Н′k (Х′k, Р′k) методом в глубину [46], начальными вершинами для которой поочередно служат вершины хi ∈ Х′′k (2.16). 84

Пример 2.4 (продолжение). Для трех компонент связности (k = 3) и девяти ребер (рис. 2.28) найдено, согласно (2.17)–(2.18), компетентностное описание учебного курса из трех модулей в виде ММП. Каждый модуль ММП описан списками упорядоченных гиперребер; гиперребера имеют идентификаторы их стоков (см. свойство план-графа № 2). В табл. 2.4 приведено описание ММП в двух видах – через БОМ и через идентификаторы РО (указан условный номер ЭК из Приложения 1 и уровень компетентности в виде: 1 – начальный, 2 – базовый, 3 – углубленный). Таблица 2.4. ММП курса k

1 2 3

Количество ребер 5 2 2

Описание ММП Через индексы БОМ

Через идентификаторы РО

I.1.2; I.3.1; I.4-1.1; I.4-1.2; I.4-1.3 I.7-2.1; I.7-2.2 I.7-4.1; I.7-4.2

(10, 2), (19,1), (21,1), (21,2), (21,3) (14,1), (14,2) (24,1), (24,2)

ММП описывает траекторию образовательного процесса как дискретный процесс формирования компетентности специалиста, направленного на достижение целевой компетентности. В табл. 2.5 приведено развернутое компетентностное описание ММП: каждое СК представлено в виде (1.8) компетенции РО и ЗН и НК содержательной компетенции, записанной в предварительной формулировке, т.е. без привязки к программным продуктам, с помощью которых осваивается данная компетенция. Содержательные компетенции в формулировках БОМ приведены в [3]. Таблица 2.5. Компетентностное описание ММП СК (10,2)

(19,1)

Компетенция РО (уровень компетентности) Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. работать. ПК (базовый уровень)

Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. подготавливать графические изображения. в форматах полиграфии (начальный уровень)

Содержательная компетенция СК (в предварительной формулировке) Знать: сменные носители информации ПК и основы работы с ними; поиск файлов и папок в ПК; стандартные приложения ПК Уметь: искать файлы и папки в ПК; рисовать и редактировать простейшие графические изображения; работать со сменными носителями информации Знать: назначение и обзор графических редакторов; растровая и векторная графика – типы форматов, цветовая палитра, особенности использования; принципы и основы применения редакторов растровой графики Уметь: редактировать готовые растровые изображения: изменять яркость, контрастность, размеры; выделять фрагмент изображения и модифицировать его с помощью линеек, сеток, направляющих 85

(21,1)

...

Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. подготавливать электронные документы. в текстовых форматах (начальный уровень)

...

Знать: типы электронных документов; назначение и обзор текстовых редакторов; основы подготовки простейших текстовых документа Уметь: создавать и редактировать текстовый электронный документ, форматировать текст (шрифты, отступы, интервалы); работать с фрагментами текста (поиск и замена фрагментов; создание списков, колонок и таблиц), нумерация страниц документа; поиск и устранение ошибок и опечаток в тексте ...

2.4. ПОСТРОЕНИЕ МОДУЛЬНОГО УЧЕБНОГО КУРСА ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ОЖИДАЕМОГО РО Упорядоченное множество гиперребер Р′ ММП-графа (рис. 2.28) моделирует образовательную траекторию и определяет модульный курс из БОМ, развертывание которых в учебном процессе в соответствии с рекомендованными видами и характеристиками учебной нагрузки обеспечивает достижение ожидаемого РО, а мощность |Р′| – количество таких модулей в ММП (модульном курсе). Каждый БОМ характеризуется суммарной учебной нагрузкой по всем видам занятий, что и определяет вес соответствующего гиперребра – t(pj). Для вариативного модуля, имеющего множество W (pj) альтернативных вариантов содержания образования, вес гиперребра определяется как t(pj) = f (W(pj)), где f(х) – процедура выбора варианта модуля. Тогда оптимистическая оценка затрат учебного времени на подготовку специалиста может быть выражена через продолжительность достижения ожидаемого РО и определяется с помощью ММП-графа (2.13). Пример 2.4 (продолжение). На рис. 2.29 показана модель ожидаемого РО, построенная на основе ММП-графа. Вес гиперребер в модели установлен после отбора из хранилища МИЦ соответствующих БОМ для достижения СК из ММП (Q – пространство формирования компетентности обучаемого, S – пространство ожидаемых РО – вершина sj моделирует ожидаемый РО). Гиперребро, имеющее в качестве истока множество вершин Хц в пространстве Q и в качестве стока – вершину sj в пространстве S, моделирует испытание ожидаемого РО. Следует заметить, что данный пример хорошо иллюстрирует основное положение компетентностного подхода в образовании: ожидаемый результат обучения всегда меньше того результата, который достигается в процессе разработки РО. Сравнив табл. 2.4 (идентификация ожидаемого РО) и табл. 2.5 (результаты разработки траектории образовательного процесса в пространстве Q для достижения ожидаемого РО в виде ММП), можно увидеть, сколько

86

промежуточных СК необходимо освоить и в каком порядке, чтобы подготовить и провести испытание ожидаемого РО (табл. 2.6).

Рис. 2.29. Модель ожидаемого РО

Таблица 2.6. План испытания ожидаемого РО Состояния целевой компетентности (21,3) +(14,2)+ (24,2)

Требования к испытанию ожидаемого РО По заданной тематике найти в Интернете не менее 5 ресурсов, изучить их и составить аннотированный отчет. Отчет оформить в виде электронного документа с помощью текстового редактора, используя при этом различные приемы оформления (графика, таблицы, диаграммы и т.д.). Выслать отчет по почте на указанный электронный адрес в формате pdf

Количество часов 4

Для подтверждения достижения и измерения ожидаемого РО предусмотрено испытание в виде подготовки и защиты выпускной работы (4 часа). В выпускной работе демонстрируются знания и умения слушателя по поиску в Интернете информации по заданной тематике и оформлению отчета по найденным материалам в виде doc- и pdf-документа. Перейдя по модели ожидаемого результата (рис. 2.29) к компетентностному описанию модульного курса в виде ММП, а затем к формированию учебно-методического плана и отбору БОМ из хранилища МИЦ, мы получим 87

для приведенного примера четыре модуля учебного курса: три модуля описаны в ММП (табл. 2.4) и четвертый модуль – для испытания ожидаемого РО (табл. 2.6). Включив в учебно-методический план модульного курса рекомендованные виды и характеристики учебной нагрузки БОМ, отобранных для разработки ожидаемого РО (рис. 2.29), система формирует электронный УМК для развертывания учебного процесса по подготовке специалистов (табл. 2.7). Таблица 2.7. Планирование УМК для ожидаемого РО №

БОМ

Тема занятий (название БОМ)

Модуль № 1: «Электронные doc-документы» 1.1 1.1.2 Основы работы на ПК в среде Windows (базовый уровень) 1.2 1.3.1 Основы редактирования и создания графических изображений в Photoshop 1.3 1.4-1.1 Основы электронного документооборота (простой текстовый документ MS Word) 1.4 1.4-1.2 Основы электронного документооборота (документ MS Word, содержащий графику) 1.5 1.4-1.3 Основы электронного документооборота (сложный документ MS Word) Модуль № 2: «Поиск ресурсов в Интернете» 2.1 1.7-2.1 Поиск информации в Интернете 2.2 1.7-2.2 Приемы расширенного поиска информации в Интернете Модуль № 3: «Электронные pdf-документы» 3.1 1.7-4.1 Основы работы с pdf-файлами в Adobe Acrobat Reader 3.2 1.7-4.2 Основы создания и публикаций pdf-файлов Модуль № 4: «Защита выпускной работы» 4 1.4-1.3 Подготовка и защита выпускной работы +1.7-2.2 + 1.7-4.2 ИТОГО:

88

Лекций 7 1

Учебных часов Прак- Самостоятель- Всего тика ная работа 25 0 32 4 0 5

2

5

0

7

2

8

0

10

1

5

0

6

1

3

0

4

2 1 1

4 2 2

0 0 0

6 3 3

1 1

2 1

0 0

3 2

0

1

0

1

0 0

0 0

4 4

4 4

10

31

4

45

3. РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ МИЦ ДЛЯ ДПО РАБОТНИКОВ ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ИКТ Идея данной работы появилась в результате многолетних наблюдений и обобщений, сделанных на курсах повышения квалификации в области ИКТ для работников систем образования Санкт-Петербурга и других регионов России [45–58]. Сфера дополнительного профессионального образования (ДПО) работников образования является примером эффективного применения разработанной теории компетентностного обучения и аттестаций, так как в ней реализуется идея «пожизненного образования» [1], многократного формирования ИКТ-компетентности у специалистов, работающих в сфере образования: учителей математики или литературы, методистов интернетобразования, инженеров-администраторов школьных компьютерных сетей и т.д. Разработке и апробации методического Интернет-центра предшествовала большая научно-методическая работа по накоплению, систематизации и отбору образовательных модулей для курсов повышения квалификации работников образования в области ИКТ [3, 15, 35, 51, 52]. В настоящее время хранилище МИЦ содержит 128 БОМ для компетентностного повышения квалификации в области ИКТ и постоянно модернизируется и пополняется. Например, опыт подготовки сетевых преподавателей и педагогов-кураторов для многопрофильной интернет-школы в 2006 г. [55] позволил разработать новые компетенции РО и расширить образовательное пространство, дополнив в состав образовательных модулей МИЦ еще одиннадцать новых БОМ (см. Приложение 2). Сформированное в 2005 г. [35, 53, 57, 58] в МИЦ сетевое сообщество ОУ функционирует и расширяется. Cегодня в сообщество включены не только ОУ системы образования Санкт-Петербурга, но и университеты и учреждения системы ДПО России. Члены сообщества не только получают методическую поддержку и помощь в планировании курсов повышения квалификации в области ИКТ, но и участвуют в доработке «методической копилки» МИЦ, в организации и проведении методических интернетсеминаров. С 2006 г. МИЦ стал использоваться в качестве системы дистанционного обучения (СДО) для подготовки преподавателей-тьюторов в области ИКТ: в 2006 г. для ряда ОУ Санкт-Петербурга, входящих в состав сетевого сообщества МИЦ, было подготовлено 103 преподавателя-тьютора. Началу такой образовательной деятельности предшествовала доработка сетевой среды МИЦ, разработка на их основе дистанционных образовательных технологий (ДОТ). Данная глава посвящена результатам разработки и практического использования концепции и методологии компетентностного обучения и аттестаций на основе сетевой ИС, а также разработке сетевых инструментов и технологий МИЦ для функционирования сетевого профессионального сообщества в сфере ДПО работников образования в области ИКТ. 89

3.1. АНАЛИЗ ИКТ КАК ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ ДЛЯ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ РАБОТНИКОВ ОБРАЗОВАНИЯ ИКТ является одной из самых динамично развивающихся областей сферы ДПО. Постоянно растущий спрос на образовательные услуги в этой области связан не только с быстрой сменой и постоянным обновлением ИКТ. Высокий спрос объясняется глобальным характером процессов информатизации, что предъявляет высокие требования к ИКТ-компетентности работников образования, прежде всего преподавателей [28]. Век информатизации, пришедший на смену эпохе индустриального и постиндустриального развития человечества, ставит на первое место значимость информации и технологий ее обработки. Представим важнейшие симптомы [59] наступления века информатизации. 1. Резкое сокращение срока удвоения информации и знаний, продуцируемых человечеством: в начале 19 в. этот срок составлял 50 лет, в начале 20 в. – 20–30 лет, в начале 1990-х гг. – 5 лет, в настоящее время этот срок приблизился к отметке «1 год» и продолжает стремительно сокращаться. 2. Сопоставимость затрат на сбор, обработку и передачу информации с затратами в энергетике: принцип прошлого века «кто владеет энергоресурсами, тот и управляет миром» начинает уступать место другому принципу, в котором ключевое слово «энергоресурсы» следует заменить на слово «информация». 3. Перераспределение трудовых ресурсов из сферы материального производства в сферу информационных услуг: уже в конце прошлого века в развитых странах мира в сфере производства был занят только каждый пятый работающий, в то время как в сфере информационных услуг – каждый второй. Сфера образования как «кузница кадров» активно включена в процессы информатизации, связанные не только с компьютеризацией учебного процесса, но и с принципиально новым содержанием образования, модернизированным на основе методов, моделей и подходов, вызванных к жизни возможностями современных ИКТ, технологий образовательных порталов и сетевых ИС. ИКТ как область обучения для ДПО имеет ряд особенностей: − наличие различных уровней образования (общее, профессиональное, дополнительное), а отсюда и различные психолого-педагогические особенности применения ИКТ в образовательной деятельности слушателями курсов повышения квалификации и переподготовки кадров (далее слушателями); − наличие остаточных знаний у слушателей (особенно по основам ИКТ); − наличие психологического барьера, страха перед компьютерами, особенно у слушателей старшей возрастной категории: по данным опроса на курсы по основам ИКТ в СПбГУ ИТМО приходит 30–40 % слушателей из числа школьных учителей-предметников Санкт-Петербурга, имеющих негативный опыт работы на персональном компьютере; 90

− краткосрочность и прерывность обучения (программы повышения квалификации работников образования в СПбГУ ИТМО – не менее 72 часов, преемственность программ обучения обеспечивает многократное и направленое формирование ИКТ-компетентности слушателей); − различная потребность в ИКТ-компетентности у слушателей различных групп (преподаватели-предметники, методисты, администраторы и сотрудники ОУ и т.п.). 1

учителя-предметники (61 %),

2

администраторы и управленцы ОУ (23 %), другие (методисты и сотрудники ОУ) (16 %).

3

Рис. 3.1. Кадровый состав слушателей

4

«ИКТ для преподавателяпредметника» (54 %), программы, расширяющие темы курса «ИКТ для преподавателяпредметника» (22 %), «ИКТ для администратора ОУ» (16 %), «ИКТ для методистов ОУ» (5 %),

5

«ИКТ для ИТР ОУ » (3 %).

1 2

3

Рис. 3.2. Распределение выпускников по программам обучения

1

до 25 лет (10 %),

2

25–35 лет (22 %),

3

35–45 лет (36 %),

4

45–55 лет (27 %),

5

старше 55 лет (5 %).

Рис. 3.3. Распределение выпускников по возрастному составу

На рис. 3.1–3.3 приведены статистические данные по кадровому составу, программам обучения и возрастному составу слушателей курсов повышения квалификации, прошедших переподготовку в СПбГУ ИТМО в период 2000–2005 гг. Кадровый состав слушателей (рис. 3.1) показывает, что основная доля слушателей курсов – преподаватели-предметники, поэтому и более 70 % образовательных программ (рис. 3.2) посвящены освоению ИКТ для 91

этой категории слушателей. При этом основная возрастная категория слушателей – это слушатели от 25 лет и старше. Наличие 5% слушателей старше 55 лет (рис. 3.3) является следствием глобальности процессов информатизации образования. 3.1.1. Отбор и анализ идентификаторов РО Для разработки РО на курсах повышения квалификации и переподготовки работников образования в области ИКТ необходимо использовать следующие идентификаторы РО: − компетенции РО, полученные при детализации исходной компетенции «Применять ИКТ в образовательной деятельности»; − уровни компетентности для вводного, базового и углубленного освоения компетенций РО (разработанный для МИЦ [3] трехуровневый дескриптор уровней компетентности приведен на рис. 3.4); − профили обучения: № 1 – пользователь ИКТ и № 2 – программистразработчик новых ИКТ для применения в образовательной деятельности; − уровень образования – ДПО.

ВВО ДНЫЙ УРО ВЕНЬ

Знания и умения в объеме, необходимом и достаточном для понимания обучаемым постановки проблемы и теоретических основ для ее практического решения

БАЗО ВЫЙ УРО ВЕНЬ

Знания и умения в объеме, необходимом и достаточном для их практического применения в профессиональной деятельности. Область применения ограничена типовыми (базовыми) подхо дами и приемами

УГЛУБЛЕННЫЙ УРО ВЕНЬ

Знания и умения в объеме, необходимом и достаточном для углубленного освоения приемов, вы ходящих за рамки базовых, для поиска новых подходов и перспективных решений

Рис. 3.4. Дескрипторы уровней ИКТ-компетентности для ДПО работников образования

3.1.2. Детализация компетенций РО Исходная компетенция РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности» имеет структуру записи (1.1), в которой определена глаголом «применять», а – именной группой «ИКТ в образовательной деятельности». Проведем ее детализацию в соот92

ветствии с разработанной ранее методикой чередования уточнений видов и предметов деятельности специалистов, применяющих ИКТ в своей образовательной деятельности. В качестве примера рассмотрим далее первые два этапа детализации исходной компетенции РО. 1 этап. Уточнение . Предмет деятельности «ИКТ в образовательной деятельности» детализирован согласно форме (1.4). Детализированная исходная компетенция РО записана следующим образом: «Применять ИКТ в образовательной деятельности. (основы, учебный процесс, управление ОУ)». 2 этап. Уточнение видов . Для каждой из полученных трех компетенций РО предложены следующие формулировки для детализации видов деятельности специалистов, отобранных для изучения и освоения: «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. (иметь представление, работать, подготавливать графические изображения, подготавливать электронные документы)». «Применять ИКТ в образовательной деятельности. учебный процесс. (разрабатывать ЦОР, администрировать компьютерные сети, использовать сетевые ИС)». «Применять ИКТ в образовательной деятельности. управление ОУ. использовать сетевые ИС». Следующие три этапа детализации были завершены формулировками пятидесяти четырех ЭК; иерархия и список всех компетенций приведены в Приложении 1. Примерами ЭК, которые могут быть использованы при разработке РО в данном образовательном пространстве, являются: «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. работать. службы Интернет. просмотр публикаций». «Применять ИКТ в образовательной деятельности. учебный процесс. разрабатывать ЦОР. сайты. верстать. сложный дизайн». «Применять ИКТ в образовательной деятельности. учебный процесс. использовать сетевые ИС. организация в вузе. разработка учебных планов». Следует отметить, что предложенный вариант детализации исходной компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности» основан на практическом опыте повышения квалификации работников образования в области ИКТ в период с 2000 по 2006 гг. и не претендует на законченность и бесспорность формулировок. Напротив, разработанный подход к детализации компетенций РО предполагает систематический пересмотр формулировок компетенций со стороны профессионального сообщества (см. рис. 1.10), ведущего разработку РО для ДПО в области ИКТ. Новые компетенции РО и их уточнение должны учитывать реальные потребности в повышении ИКТкомпетентности и описывать те виды и предметы деятельности работников образования, которые в этой связи необходимо изучать и осваивать. Важно также отметить, что предложенный сетевой подход к методической поддержке компетентностного повышения квалификации в области ИКТ направлен на совершенствование системы ДПО, на расширение образователь93

ного пространства за счет новых достижений в этой области, которые возвращаются в систему ДПО (см. рис. 1.11) в виде новых компетенции РО. 3.1.3. Описание СК через идентификаторы РО Для перехода от ЭК к их состояниям, моделирующим элементарные РО, необходимо построить модель иерархии РО в виде корневого ориентированного дерева Т(Y, R) (рис. 1.3). Для этого следует выполнить следующие действия. 1. Построить модель иерархии компетенций Т ′⊂Т с общим корнем y0, в которой каждый путь от корня дерева y0 до листа моделирует отдельную ЭК согласно форме записи (1.3). 2. По дескриптору уровней компетентности (рис. 3.4) установить для каждой ЭК сопоставимые СК для вводного, базового и углубленного освоения этой компетенции. 3. Построить промежуточную модель иерархии РО в виде дерева Т'' с корнем y0, причем Т′⊂Т′′⊂Т. Для этого в дерево Т'' добавить новый уровень для сопоставимых СК. При этом каждый путь от корня y0 до листа в полученном дереве Т'' моделирует РО, идентифицируемый ЭК и уровнем компетентности. 4. Полученные ранее СК расслоить по двум профилям обучения – пользователя ИКТ и программиста-разработчика новых ИКТ. 5. Построить итоговое дерево Т(Y, R). Для этого в дерево Т добавить новый уровень для профильных СК. При этом каждый путь от корня y0 до листа в полученном дереве Т моделирует элементарный РО в сфере ДПО работников образования в области ИКТ. Идентификаторами каждого элементарного РО являются ЭК, уровень компетентности, профиль обучения и уровень образования. На рис. 3.5 изображена модель иерархии компетенций Т′, в которой каждый лист отмечен порядковым номером ЭК в таблице Приложения 1. Следует заметить, что эти номера являются условными и служат здесь только для объяснения связей, устанавливаемых в ИС между объектами. Таким образом, детализация исходной компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности» определила пять уровней иерархии компетенций РО. Два других уровня в дереве Т (Y, R) соответствуют уровням компетентности и профилям обучения для сферы ДПО в области ИКТ. Построение цепочки моделей Т′⊂Т''⊂Т устанавливает множество всех СК в образовательном пространстве и множество всех идентификаторов для элементарных РО в сфере ДПО.

94

95

Рис. 3.5. Иерархия компетенций, полученная при детализации компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности»

Учитывая то, что для идентификации элементарных РО выбрано три уровня компетентности (вводный – 1, базовый – 2, углубленный – 3) и два профиля (пользователь ИКТ – 1, программист-разработчик ИКТ – 2), каждая ЭК может иметь потенциально шесть СК, а реально – столько, сколько элементарных РО разработано в системе. Например, для ЭК «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. работать. базы данных», имеющей порядковый номер 12 в таблице Приложения 1, на рис. 3.5 пунктиром показаны четыре ее состояния, разработанные в МИЦ и реально имеющие в хранилище системы соответствующие БОМ (см. Приложение 4). Поэтому элементарные РО, соответствующие в дереве иерархии РО Т (Y, R) (рис. 3.5) листам с метками (12,2,1) и (12,1,2), будут иметь идентификаторы «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. работать. базы данных; базовый; пользователь; ДПО» и «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. работать. базы данных; вводный; программист; ДПО» соответственно. Таким образом, для перехода от потенциальной модели иерархии РО Т (Y, R), в которой учитываются все возможные значения отобранных идентификаторов РО, к ее реализации в ИС необходима разработка элементарных РО. Первым шагом в разработке элементарных РО является формулировка содержательных компетенций (1.4)–(1.6) для компетентностных описаний соответствующих состояний (1.8). 3.1.4. Компетентностное описание СК Разработка содержательных компетенций (1.4)–(1.6) для компетентностного описания СК основана на дальнейшей декомпозиции РО, достигаемых при освоении ЭК, однако окончательный вариант описаний может быть получен только с учетом образовательных возможностей разработчиков РО, т.е. с учетом того, что конкретно могут предложить преподаватели для достижения этого элементарного РО. Разработка содержательных компетенций для компетентностного описания СК включает следующие этапы. 1. Предварительная формулировка. На этом этапе проводится дальнейшая детализация ЭК с целью описания ее состояний без привязки к конкретному программному продукту, ИС, БД и т.п. Предварительная формулировка описания СК является очень важной информацией для разработчиков РО – она позволяет осуществить отбор вариативного СО в образовательное пространство компетентностного обучения и аттестаций. Предварительная формулировка еще не несет в себе «родимых пятен» СО и является промежуточным звеном, общим форматом требований к разработке БОМ. 2. Содержательная формулировка. Проводится содержательное наполнение тех рамок, которые были установлены в предварительных формулировках описаний СК. При этом в ЗК (1.4) конкретизируются знания и представления, связанные с изучением данного программного продукта, ИС, БД и т.п., а в НК (1.5)–(1.6) – интеллектуальные и практические навыки, свя96

занные с освоением приемов использования данного программного продукта, ИС, БД и т.п. 3. Вариативная содержательная формулировка. На этом этапе следует разделить фрагменты в формулировках ЗК и НК (см. пример 1.1) с тем, чтобы при разработке БОМ учесть альтернативность отобранного содержания компетентностного обучения и аттестаций. В табл. 3.1 проиллюстрирована поэтапная разработка содержательных компетенций для компетентностного описания состояния, соответствующего листу (12,1,2) на рис. 3.5 и описанного выше через идентификаторы РО. Выделенные курсивом элементы записей ЗК и НК являются результатом содержательного наполнения предварительной формулировки компетентностного описания этого СК. Таблица 3.1. Поэтапная разработка содержательных компетенций Предварительная формулировка УМЕТЬ ЗНАТЬ Основы администрирования БД, Администрировать БД, защищать цеуправляемых СУБД. Взаимодейст- лостность данных и БД, обеспечивать вие БД с серверными СУБД. разграничение прав пользователей. Объектная модель СУБД. Назначе- Выполнять обслуживание БД. Создание и методы написания процедур вать проекты БД, выполняющие взаии модулей для СУБД модействие с серверной СУБД. Создавать простейшие процедуры и модули для СУБД Содержательная формулировка ЗНАТЬ УМЕТЬ Основы администрирования БД, Администрировать БД в MS Access, управляемых СУБД на примере настраивать параметры защиты цеMS Access. Взаимодействие МS лостности данных, обеспечивать разAccess с серверными СУБД. граничение прав пользователей на осОбъектная модель СУБД MS нове рабочих групп и защиту БД обAccess. Назначение и методы щим паролем. Выполнять обслуживанаписания процедур и модулей на ние БД (сжатие, резервное копироваязыке Visual Basic for Applications ние). Создавать проекты MS Access, выполняющие взаимодействие с сер(VBA) верной СУБД MS SQL Server. Создавать процедуры и модули на языке VBA для выполнения обращений к свойствам и методам объектов Access, для обработки различных событий Таким образом, компетентностное описание СК всегда имеет два вида формулировок. Предварительная формулировка СК находится ближе к компетенциям РО, является «рамочной» и служит для подбора содержания для 97

разработки данного элементарного РО. Ее доработка на основе образовательных возможностей профессионального сообщества дает содержательную формулировку с возможной вариативностью содержания, которая и служит выходной спецификацией соответствующего БОМ. Приведем далее в виде записи (1.8) пример компетентностного описания СК, соответствующего листу (12,1,2) на рис. 3.5. Применять ИКТ в образовательной деятельности. Основы. Работать. Базы данных. Содержательная формулировка табл. 3.1. 3.1.5. Причины и способы модернизации содержания образовательного пространства Образовательное пространство для освоения компетенции «Применять ИКТ в образовательной деятельности» в сфере ДПО является типичным примером области образования, в которой требуется систематически менять СО для разработки новых РО. Вследствие массового характера и краткосрочности обучения результаты таких разработок будут всегда востребованы на рынке образовательных услуг, хотя «долговечность» таких разработок весьма невелика. Именно этим обстоятельством и объясняется тот факт, что с момента разработки первых версий сетевой ИС в 2003 г. [30] и в 2004 г. [15, 52, 54] до настоящего времени, когда сформировано и функционирует профессиональное сетевое сообщество МИЦ, систематически пересматривались и модернизировались не только компетенции РО, но и предварительные и содержательные формулировки компетентностных описаний для состояний их ЭК и соответственно структура и содержание образовательных модулей. Трудоемкость разработки образовательных модулей и краткосрочность их жизненного цикла требует систематизировать модернизацию их содержания. Учитывая вторичность содержания, рассмотрим далее причины и способы модернизации содержания образовательного пространства компетентностного обучения и аттестаций. Локальная переработка БОМ. В этом случае изменения касаются содержательных компетенций отдельных СК. Изменения могут быть вызваны появлением новых версий программных продуктов и(или) новыми технологиями их применения. Такая переработка БОМ – наиболее частый вид модернизации СО для освоения компетенции «Применять ИКТ в образовательной деятельности». Доработка образовательного модуля. В этом случае речь идет о появлении у ЭК новых сопоставимых состояний с профильным содержанием. Образовательный модуль, обеспечивающий освоение ЭК «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. работать. базы данных» (см. рис. 3.5), содержит четыре БОМ, которые обеспечивают достижение четы98

рех из шести возможных элементарных РО. Расслоение СК, моделируемых в дереве T(Y,R) листами (12,2) и (12,3), по двум профилям обучения приведет к доработке образовательного модуля ЭК, который позволит вести разработку всех возможных элементарных РО данной ЭК. Такого рода доработка будет свидетельствовать о расширении образовательных возможностей сообщества МИЦ, поскольку результаты доработки образовательного модуля этой ЭК станут доступны всем разработчикам РО этой системы. Переработка образовательных модулей. Причиной переработки является изменение состава ЭК, полученных при детализации исходной компетенции РО. Если в процессе разработки РО выявленные несоответствия между элементарными РО и БОМ не укладываются в локальную переработку отдельных БОМ и(или) доработку образовательных модулей существующих ЭК, то производится отбор и структуризация СО под новые РО. При этом в процессе разработки РО могут появиться новые, исчезнуть совсем или переформулироваться некоторые ЭК, что вызовет соответственно разработку новых, удаление и модификацию существующих в хранилище образовательных модулей. Такая доработка свидетельствует об изменениях требований рынка труда к компетентности специалистов. Следует заметить, что локальная переработка БОМ производится с периодичностью не реже периодичности выхода новых версий программных продуктов, изучаемых при освоении ЭК; для исходной компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности» – в целом не реже одного раза в год. История развития образовательного пространства для освоения компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности» с 2003 по 2006 гг. насчитывает несколько этапов изменения его структуры [2, 3, 15, 16, 30, 52–54]. Последние изменения структуры образовательного пространства были вызваны потребностью освоения преподавателямипредметниками дистанционных технологий профильного обучения школьников старшей ступени общеобразовательной школы (10–11 классы) на основе сетевой многопользовательской ИС – многопрофильной интернетшколы [55]. Разработанные одиннадцать БОМ, как видно из Приложения 2, относятся к следующим шести ЭК. «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. иметь представление. профильное интернет-обучение школьников». «Применять ИКТ в образовательной деятельности. учебный процесс. использовать сетевые ИС. дистанционное профильное обучение школьников (применять ЦОР, взаимодействовать в сообществе, вести сетевое преподавание, курировать интернет-обучение школьников)». Таким образом, доработка образовательных модулей, соответствующих ЭК, и локальная переработка отдельных БОМ не затрагивают структуры образовательного пространства компетентностного обучения и аттестаций. Только новая детализация исходной компетенции РО может изменить состав ЭК, а следовательно, и структуру образовательного пространства компетентностного обучения и аттестаций. Поэтому для разработки индексов БОМ, используемых в качестве ключей для отбора из хранилища МИЦ, сле99

дует использовать, в первую очередь, связь между ЭК и их образовательными модулями как некий компромисс между устойчивостью и временностью связи между РО и СО. 3.1.6. Описание СК через индексы БОМ Третий способ описания СК в виде (1.9) использует индексы БОМ и компетентностные описания СК, которые совпадают с выходными спецификациями БОМ в виде содержательных компетенций (1.4)–(1.6). Индекс БОМ должен определять: − образовательный модуль, в состав которого входит БОМ; − уровень компетентности, обеспечиваемый данным БОМ; − профиль, рекомендуемый для изучения БОМ. Разработанная иерархия компетенций РО (рис. 3.5), полученная при детализации исходной компетенции «Применять ИКТ в образовательной деятельности», установила соответствие ЭК (Приложение 1) и образовательных модулей (Приложение 2). Все полученные таким образом ЭК имеют предметы деятельности, не требующие дальнейшей структуризации, в отличие от примера 1.1. Этой особенностью будет отличаться разработка РО в области изучения технологий [31]. Например, описанному выше элементарному РО, моделируемому в дереве T(Y, R) листом (12,1,2), соответствует СК, определяемое также индексом БОМ из образовательного модуля «Основы работы с базой данных MS Access» – «I.5» (см. Приложение 3) для освоения ЭК «Применять ИКТ в образовательной деятельности. Основы. Работать. Базы данных» программистом-разработчиком ИКТ (профиль – «-2») на вводном уровне компетентности (рис. 3.4) – «.1». Порядок разработки индексов БОМ, принятый в МИЦ, будет рассмотрен ниже. Тогда это СК можно описать следующим образом. I.5-2.1. Содержательная формулировка табл. 3.1 3.1.7. Построение план-графа Установление причинно-следственных связей между СК, описанных, с одной стороны, идентификаторами РО (1.7), а с другой – индексами БОМ (1.9) с общими содержательными формулировками ЗК и НК (1.8) для освоения ЭК и для выходных спецификаций БОМ соответственно, позволит соединить в плане-графе Н (Х, Р) два описания потребностей в образовательных услугах:

100

101

Рис. 3.6. План-граф для освоения компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности»

– «внешнее» описание на языке рынка труда, использующее идентификаторы РО; – «внутреннее» описание на языке преподавателей, использующее содержательные компетенции и образовательные модули. Знания и умения, перечисленные в ЗК и НК нового СК, позволят опытному разработчику РО установить в сетевой среде МИЦ [3] их уникальность, а также указать те знания и умения, которые должны им предшествовать. Описанный ранее метод автоматизации построения план-графа позволит в сетевой среде МИЦ откорректировать список предшествующих знаний и умений с учетом ранее установленных отношений непосредственного следования между состояниями. Следует заметить, что эволюция образовательного пространства и изменения требований рынка труда к компетентности специалистов отражается в том числе и в систематической коррекции на этапе моделирования (см. рис. 1.11). Изменения вносятся одновременно и в модель иерархии РО, и в план-граф, и в спецификации образовательных модулей. В план-графе Н (Х, Р) для освоения компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности» (рис. 3.6) вершины обозначены с помощью индексов БОМ, которые позволяют легко переходить к идентификаторам РО и содержательным компетенциям. 3.2. РАЗРАБОТКА ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ КОМПЕТЕНЦИИ «ПРИМЕНЯТЬ ИКТ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ» План-граф Н (Х, Р) (рис. 3.6) является моделью для разработки образовательных модулей компетентностного повышения квалификации и переподготовки работников образования в области ИКТ. Каждое ориентированное гиперребро план-графа pr=(Ir; xr)∈P моделирует модульную учебную программу, включение в учебный план которой обеспечит образовательный эффект по достижению элементарного РО, описанного с помощью идентификаторов, моделируемым маршрутом µr∈М в дереве Т(Y, R) (см. рис. 3.5). При этом вершина xr стока гиперребра моделирует выходную спецификацию БОМ, с этой вершиной связано компетентностное описание СК (см. Приложения в [3]). В свою очередь, множество вершин Ir истока гиперребра моделирует входную спецификацию БОМ, с ним связано компетентностное описание тех СК, элементарных РО которых необходимо достичь перед началом реализации данной модульной учебной программы. 3.2.1. Разработка индексов БОМ Индексы БОМ, описанные в [3] и использованные для разметки вершин план-графа (рис. 3.6), были разработаны согласно декомпозиции предмета деятельности «ИКТ в образовательной деятельности» в процессе детализа102

ции исходной компетенции РО. Построенная модель иерархии компетенций РО (рис. 3.5) отражает направления (предметы 1 уровня); главы (предметы 3 уровня) и разделы (предметы 5 уровня) подготовки работников образования. Для индексирования БОМ в МИЦ могут использоваться только индексы направлений подготовки (см. лист с № 35), индексы направлений и глав подготовки (см., например, листы с № 1 или 12), а также индексы направления, главы и раздела подготовки (см., например, листы с № 25 или 54). Поэтому ИБОМ (j, k) для описания СК в виде (1.9) содержит следующие поля: Index 1. Index 2 [-Index 3] [-Index 4]. Index 5,

(3.1)

где Index 1 – индекс направления подготовки: 1, 2, …; Index 2 – индекс главы внутри направления подготовки: 1, 2, …; Index 3 – индекс раздела главы (необязательное поле в индексе, используется для глав с выделенными разделами): 1, 2, …; Index 4 – индекс профиля обучения (необязательное поле в индексе, в его отсутствие по умолчанию принимается значение профиля № 1 – пользователи ИКТ); Index 5 – индекс уровня компетентности в соответствии с дескриптором уровней компетентности (рис. 3.4): 1 – вводный, 2 – базовый, 3 – углубленный). Индексация БОМ отражает не только декомпозицию исходного предмета изучения, но и иерархию образовательных модулей в пространстве. Из образовательных модулей, используемых для освоения ЭК, складываются образовательные модули разделов, глав и направление подготовки. Следует заметить, что отсутствие разбивки предметов на главы и(или) разделы указывает прежде всего на отсутствие образовательного потенциала у разработчиков РО для освоения соответствующих компетенций РО. Например, наличие компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности. Учебный процесс. Администрировать компьютерные сети» в качестве ЭК уже на 2-м этапе детализации исходной компетенции РО (рис. 3.5) указывает на то, что данный РО требует дальнейшей разработки. Действительно, образовательный модуль [60] в настоящее время перерабатывается; основой его переработки явилась дальнейшая детализация [61] приведенной выше компетенции РО. Некоторые из полученных на 3-м этапе детализации исходной компетенций РО также являются ЭК, им соответствуют образовательные модули глав. Например, детализация компетенции «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. работать» привела к формулировке, в том числе, и трех ЭК с номерами моделирующих листов 10, 11 и 12 (рис. 3.5), которым соответствуют образовательные модули глав I.1, I.2 и I.5 (Приложения 1 и 2). На уровне разделов находятся образовательные модули, которые служат для освоения предметов деятельности специалистов, полученных на 5-м этапе детализации тех видов деятельности, которые уточнены на 4-м этапе детализации исходной компетенции РО (см. рис. 3.5). Полученным при этом ЭК соответствуют образовательные модули разделов, например, для ЭК «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. работать. служ103

бы Интернета. просматривать публикации» соответствует образовательный модуль раздела «Просмотр публикаций в Интернете (Internet Explorer)» с индексом «I.7-1». В Приложении 3 приведен пример образовательного модуля главы I.5 – «Основы работы с базой данных MS Access», который обеспечивает освоение ЭК «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. работать. базы данных» и ее четырех СК, показанных пунктиром на рис. 3.5. 3.2.2. Разработка образовательного модуля для освоения ЭК Соответствие между компетенциями РО и образовательными модулями устанавливается на уровне ЭК: каждая ЭК имеет свой образовательный модуль (Приложение 1). Модель иерархии РО (рис. 3.5) позволяет наметить для ЭК все потенциальные СК и дать предварительные формулировки их компетентностных описаний (например, см. табл. 3.1). Предварительная формулировка компетентностного описания СК находится ближе к РО, чем их содержательная формулировка, и является важным инструментом для отбора в избыточном СО тех учебно-методических материалов, которыми располагают преподаватели для разработки БОМ. Содержательная формулировка компетентностного описания СК с последующим установлением причинно-следственных связей между ними во многом предопределяет разработку образовательных модулей. План-граф (рис. 3.6) и содержательные формулировки компетентностных описаний СК определяют все спецификации для разработки БОМ. В Приложении 3 приведен пример образовательного модуля МИЦ для освоения ЭК «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. работать. базы данных». Образовательный модуль «I.5» содержит четыре БОМ (рис. 3.5 и 3.6) с характеристикой учебной нагрузкой – 37 час. Если провести сравнение учебных программ и компетентностных «рамок» для их разработки, то можно заметить, что образовательная траектория учебной программы содержит больший перечень знаний и умений, чем содержательная формулировка компетентностного описания соответствующего СК. Этот вывод весьма логичен, так как РО, достигаемый в процессе компетентностного обучения и аттестаций, всегда больше ожидаемого РО [31]. Поэтому можно сделать следующие выводы для рекомендации разработчикам образовательных модулей: – перечень знаний и навыков, содержащийся в учебной программе БОМ, должен быть всегда больше, чем соответствующий перечень в ЗК и НК у состояния целевой компетентности; разработка перечня – это разработка такой траектории учебного процесса, которая соединяет в едином образовательном процессе состояния исходной и целевой компетентности за счет освоения дополнительного (промежуточного) списка знаний и умений;

104

– вариативные части перечня знаний и умений учебной программы могут стать основой для автоматизации исследования и выбора альтернативного способа достижения элементарного РО и определения: – количественных характеристик – сколько единиц знаний и сколько навыков надо освоить или сколько единиц времени потребуется для освоения данного варианта и т.п.; – качественных характеристик – на основе сравнительных оценок эффективности изучаемых методов, технологий, моделей и т.д. 3.3. РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ СЕТЕВЫХ ИНСТРУМЕНТОВ МИЦ Представленная на рис. 1.11 схема взаимодействия виртуальных центров апробирована в сетевом сообществе МИЦ, которое было создано в мае 2005 г. на базе районных научно-методических центров (НМЦ) и других ОУ системы образования Санкт-Петербурга [54]. За период с мая 2005 по декабрь 2006 г. произошло расширение сетевого сообщества за счет университетов и других ОУ системы ДПО России, ведущих повышение квалификации и переподготовку работников образования в области ИКТ. За это время произошел не только количественный рост пользователей системы, но и совершенствование системы за счет апробации и доработки сетевых инструментов МИЦ. Сегодня сетевые инструменты МИЦ обеспечивают не только устойчивое функционирование профессионального сообщества по разработке РО для ДПО в области ИКТ, но и позволяют разрабатывать и внедрять различные ДОТ. Практика подготовки 103 преподавателей-тьюторов в области ИКТ для системы ДПО Санкт-Петербурга [62], 75 сетевых преподавателей и 40 педагогов-кураторов для многопрофильной интернет-школы [55] позволила апробировать и усовершенствовать инструменты сетевого общения МИЦ и использовать их для организации очно-заочного обучения слушателей с использованием ДОТ. Кроме того, опыт первого года дистанционной подготовки педагогов в среде МИЦ привел к расширению образовательного пространства сообщества. За это время был доработан образовательный модуль IV – «ИКТ для профильного интернет-обучения школьников» [3]. Проведение интернетсеминаров, в ходе которых было опубликовано более 80 образовательных модулей, относящихся к программам «Основы ИКТ для работников образования» и «ИКТ для администратора ОУ», позволяет приступить к внедрению еще одной важной функции МИЦ – функции «методической копилки» всего профессионального сообщества, пополнением которой, в том числе с созданием наборов вариативных образовательных модулей, будут заниматься эксперты методических материалов ЦР (рис. 1.11).

105

3.3.1. Базовые элементы построения инструментария МИЦ Сетевая среда МИЦ, основное назначение которой – методическая поддержка очных и очно-заочных (дистанционных) курсов повышения квалификации и переподготовки работников образования в области ИКТ, выполняет следующие основные функции: – хранение и учет учебно-методических материалов; – формирование модульных учебных курсов и управление ими; – формирование и предоставление статистических отчетов; – гибкое управление правами пользователей в системе; – оперативное изменение пользовательских интерфейсов. Доступ в систему (см. рис. 1.12) осуществляется посредством стандартного Web-обозревателя. Для входа в систему необходимо указать логическое имя, пароль и выбрать из списка группу безопасности. Каждой группе безопасности соответствует совокупность прав на доступ к ресурсам системы. В системе предусмотрены четыре группы безопасности − «Администратор»; − «Автор программ»; − «Менеджер курсов»; − «Преподаватель-тьютор». Принадлежность пользователя к конкретной группе безопасности определяется той ролью, которую этот пользователь выполняет в системе. Разграничение прав пользователей на создание, просмотр, редактирование и удаление различных информационных объектов в системе осуществляется по двум признакам. Первый признак – группа безопасности, которой принадлежит пользователь, второй – наличие у пользователя прав владельца. Владельцем объекта по умолчанию становится пользователь, создавший этот объект. Изменить владельца объекта может только пользователь МИЦ из группы безопасности «Администратор». Ниже приведены описания прав пользователей в зависимости от принадлежности к группе безопасности. Администратор обладает в системе максимальными возможностями. Он имеет право: изменять владельца любого объекта; просматривать учебные курсы, программы, методические материалы, отзывы, характеристики УМК, составлять и удалять отзывы на методические материалы; просматривать сообщения в досках объявлений, форумах и чатах; создавать доски объявлений, форумы и чаты; удалять доски объявлений, форумы и чаты, владельцем которых он является; посылать сообщения в форумы и чаты; удалять сообщения в досках объявлений и форумах, владельцем которых он является; осуществлять мониторинг системы; создавать и удалять группы безопасности, шаблоны, команды; создавать и удалять пользователей, назначать пользователям роли; загружать, удалять и редактировать учебно-методические материалы, программы, курсы; конструировать и удалять учебные курсы, назначать для них преподавателей-тьюторов. Автор программ создает объекты в системе в виде образовательных модулей и имеет право: просматривать программы модулей, отзывы на них, ха106

рактеристики УМК и все методические материалы, автором которых он является; просматривать сообщения в досках объявлений, форумах и чатах; создавать доски объявлений, форумы и чаты; удалять доски объявлений, форумы и чаты, владельцем которых он является; посылать сообщения в форумы и чаты; удалять сообщения в досках объявлений и форумах, владельцем которых он является; осуществлять мониторинг системы. Менеджер курсов, или завуч (рис. 1.12), имеет право: просматривать модульные учебные курсы, программы, методические материалы, отзывы, характеристики УМК, составлять отзывы на методические материалы; просматривать сообщения в досках объявлений, форумах и чатах; создавать доски объявлений, форумы и чаты; удалять доски объявлений, форумы и чаты, владельцем которых он является; посылать сообщения в форумы и чаты; удалять сообщения в досках объявлений и форумах, владельцем которых он является; осуществлять мониторинг системы; конструировать и удалять учебные курсы, назначать для них преподавателей-тьюторов. Преподаватель-тьютор имеет право: просматривать модульные учебные курсы, программы, методические материалы, отзывы, характеристики УМК, доступ к которым открыл для него его менеджер курсов; составлять отзывы на все доступные ему методические материалы; просматривать сообщения в досках объявлений, форумах и чатах; создавать доски объявлений, форумы и чаты; удалять доски объявлений, форумы и чаты, владельцем которых он является; посылать сообщения в форумы и чаты; удалять сообщения в досках объявлений и форумах, владельцем которых он является; осуществлять мониторинг системы. 3.3.2. Обзор и поиск учебно-методических материалов «Методические материалы» – это основной раздел, в котором представлен инструментарий для обзора учебно-методических материалов и доступа к УМК модульных курсов. В этом разделе любой участник сетевого сообщества МИЦ может ознакомиться с правилами получения методической помощи, с составом и характеристиками рекомендованной учебной нагрузки БОМ, с модульными учебными курсами, а также получить сведения об авторахразработчиках методических материалов. Сценарий поиска методических материалов Обзор учебно-методических материалов в МИЦ организован в подразделе «Описание УМК и программ обучения» в соответствии с иерархией компетенций РО. В появившемся окне «Выбор программ по компетенциям» будет представлен иерархический список предметов и видов деятельности, полученных при детализации исходной компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности» (рис. 3.5). После определения компетенции РО необходимо дать команду «Показать». В появившемся следом окне будет список образовательных модулей для освоения выбранной компетенции РО. Следует отметить, что каждый образовательный модуль этого списка обеспе107

чивает профильное освоение отдельной ЭК, поэтому здесь указывается индекс и название образовательного модуля (Приложение 2), профиль обучения, а также количество его БОМ. Выбрав в списке интересующий образовательный модуль, можно получить полный список его БОМ вместе с индексами и рекомендованными характеристиками учебной нагрузки. В списке БОМ рядом с названием образовательного модуля появится уровень компетентности, общие требования к которому, согласно принятому в МИЦ дескриптору (см. рис. 3.4), можно получить по их названиям (вводный, базовый или углубленный). Указанные характеристики учебной нагрузки рекомендованы авторами БОМ для лекционных (Л), практических (П) и самостоятельных (С) занятий. Следует отметить, что указанные часы полностью обеспечены электронными учебнометодическими материалами и КИМ в МИЦ. На рис. 3.7 отображена информация о трех БОМ, входящих в состав образовательного модуля I.2 – «Основы работы с периферийным оборудованием ПК» для освоения пользователями ИКТ ЭК «Применять ИКТ в образовательной деятельности. основы. работать. периферийные устройства ПК» (Приложение 1) на вводном, базовом и углубленном уровнях компетентности соответственно.

Рис. 3.7. Состав образовательного модуля для профильного освоения ЭК

Для каждого БОМ рекомендуется отводить 7 часов занятий: 2 – для лекции, 5 – для практикума. Для удобства поиска необходимой информации при обзоре методических материалов в МИЦ имеется возможность фильтровать БОМ по категориям обу108

чаемых из числа работников образования (руководители, сотрудники, преподаватели и IT-специалисты ОУ, см. паспорта БОМ в Приложении 3). При выборе БОМ в списке (рис. 3.7) МИЦ переходит к обзору его УМК. В следующем окне будут отображены паспорт и учебная программа выбранного БОМ. Отображаемая информация содержит также часть информации из паспорта его образовательного модуля (см. Приложение 3) и состоит из следующих полей: − автор (авторы) БОМ; − индекс БОМ; − ЭК, уровень компетентности и профиль обучения; − требования к программному и аппаратному обеспечению учебного процесса; − исходная и целевая (результирующая) компетентность. Исходная и целевая компетентности определяются через индексы тех БОМ, которые обеспечивают достижение соответствующих СК. Индексы являются гипертекстовыми ссылками на содержательные формулировки компетентностных описаний соответствующих СК (полный список содержательных компетенций разработанных СК приведен в [3]). После ознакомления с паспортом и учебной программой БОМ можно перейти к обзору содержания его электронного УМК (дать команду «Посмотреть содержание УМК»), посмотреть рекомендованные характеристики учебной нагрузки модуля (дать команду «Перейти к УМК»), познакомиться с отзывами преподавателей-тьюторов МИЦ, которые использовали учебно-методические материалы модуля в своей педагогической практике (дать команду «Посмотреть отзывы на УМК»).

Рис. 3.8. Содержание БОМ

109

При просмотре УМК открывается окно, содержащее оглавление учебнометодических материалов модуля (рис. 3.8). Каждый пункт оглавления является гиперссылкой и может служить для извлечения электронных материалов из хранилища МИЦ или другого доступного для МИЦ интернет-ресурса. В окне с оглавлением УМК можно также оставлять отзывы, которые служат для организации обратной связи практикующих преподавателей-тьюторов и авторов-разработчиков образовательных модулей. 3.3.3. Обзор и тиражирование модульных учебных курсов Просмотр и скачивание модульных учебных курсов осуществляется в разделе «Учебные курсы». В рабочем поле основного окна этого раздела будет выведен список всех курсов, которые доступны для данного пользователя системы. Этот список также можно отфильтровать по категориям обучаемых и получить только те модульные курсы, которые рекомендованы для повышения квалификации различным категориям работников образования: руководителям, сотрудникам, преподавателям и IT-специалистам. Каждый элемент в списке курсов является ссылкой к обзору учебнометодических планов и их БОМ. Учебно-методический план курса (рис. 3.9) создается системой на основе его компетентностной модели в виде ММП и представляет собой упорядоченный список БОМ. Порядок перечисления БОМ соответствует рекомендованной последовательности изучения модулей курса. Выбрав в списке модульный курс и дав команду «Скачать», пользователь МИЦ получит возможность разместить этот курс у себя в компьютере.

Рис. 3.9. Учебно-методический план курса 110

В учебно-методическом плане модульного курса для каждого БОМ указаны: − порядковый номер в курсе и индекс БОМ; − название БОМ (ссылка к обзору содержания модуля, см. рис. 3.8); − входная спецификация в виде перечня состояний исходной компетентности (ссылки на содержательные формулировки компетентностных описаний состояний); − выходная спецификация в виде состояния целевой компетентности (ссылка на содержательную формулировку компетентностного описания данного СК); − рекомендованные характеристики учебной нагрузки. Каждый элемент в содержании БОМ позволяет получить доступ к хранилищу МИЦ и скачать через Интернет электронные методические материалы в свой компьютер. 3.3.4. Сетевое общение в сообществе Раздел «Сетевое общение» включает в себя инструментарий, который позволяет реализовать три схемы электронного общения, для которых выделены подразделы «Объявления», «Форумы» и «Чаты». Инструментарий «Объявления» дает возможность пользователям создавать электронные доски объявлений и размещать на них сообщения, предназначенные для других пользователей. «Форумы» реализуют асинхронный обмен сообщениями между пользователями, а «Чаты» – синхронный. На рис. 3.10 приведен пример форума по обсуждению проблем использования ИКТ в образовательной деятельности и обмену опытом.

Рис. 3.10. Форум по обмену опытом внедрения ИКТ в педагогическую практику 111

3.3.5. Мониторинг функционирования сетевого сообщества МИЦ В разделе «Мониторинг системы» пользователям предоставляется возможность получить информацию об основных параметрах, характеризующих деятельность сетевого сообщества МИЦ. На рис. 3.11 представлен пример текущего мониторинга системы. Здесь приведены основные характеристики функционирования сетевого сообщества МИЦ.

Рис. 3.14. Мониторинг системы от 12.10.06

3.3.6. Администрирование системы Инструментарий, собранный в разделе «Администрирование», разделен на две группы. Первая группа называется «Администрирование системы» и позволяет создавать, редактировать и удалять команды, шаблоны интерфейсов пользователей, группы безопасности, учетные записи пользователей системы, направления подготовки. Вторая группа – «Менеджер курсов» – позволяет создавать модульные курсы и закреплять за ними преподавателей-тьюторов. Этот инструментарий предназначен для разработчиков ожидаемых РО. Основные задачи администратора системы: − управление учетными записями пользователей системы; − формирование групп пользователей с ролями «Менеджер курсов» и «Автор программы»; − редактирование списка команд, определенных в системе; − корректировка пользовательских интерфейсов с помощью шаблонов; − редактирование списка команд для пользователей определенной роли. Сценарий управления учетными записями пользователей Последовательность переходов Администрирование → Администрирование системы → Пользователи приведет к окну просмотра учетных записей пользователей системы. Для создания новой учетной записи администратору системы необходимо воспользоваться кнопкой «Создать нового пользователя» и в открывшейся форме заполнить следующие поля: − фамилия, имя и отчество пользователя; 112

− пол («М» – мужской или «Ж» – женский); − дата рождения ( в виде «дд.мм.гг», где дд – день, мм – месяц, гг – год рождения, например, 25.11.79 – дата рождения 25 ноября 1979 г.); − место рождения; − адрес электронной почты; − логическое имя пользователя в МИЦ; − пароль в МИЦ. После заполнения формы и нажатия кнопки «Сохранить» в списке пользователей появится запись о новом пользователе, владельцем которой будет тот администратор системы, который ее создал. Для редактирования информации о пользователе владельцу его учетной записи необходимо на странице «Список пользователей системы» напротив фамилии пользователя нажать кнопку «Выбрать». На открывшейся странице «Редактирование пользователей» изменить нужные поля и нажать «Сохранить». В этом же окне расположены элементы управления для удаления пользователя, очистки формы и возврата на предыдущую страницу. Пользователь с правами «Менеджер курсов» также может создавать учетные записи пользователей своего виртуального центра типа ЦП (рис. 1.10) и быть их владельцем, т.е. изменять и удалять такие записи. Но в отличие от администратора системы администратор ЦП (пользователь с правами «Менеджер курсов») может создавать пользователей с группой безопасности «Преподаватель-тьютор». Для назначения или изменения роли (группы безопасности) пользователя нужно воспользоваться здесь же кнопкой «Группы безопасности пользователя». Отметив те группы безопасности, которые назначаются данному пользователю, администратор системы подтверждает свой выбор нажатием кнопки «Сохранить». Инструмент управления ролями (группами безопасности) пользователей предназначен только для администратора системы и расположен в разделе «Группы безопасности». Выбрав какую-либо группу безопасности, администратор системы может удалить ее, изменить ее название, а также изменить список команд этой группы. Созданием новой группы безопасности также занимается пользователь МИЦ с правами администратора системы (инструменты не предоставляются через инструментарий системы). Сценарий управления графическими интерфейсами Это самый важный элемент администрирования системы, так как во многом определяет функциональные возможности самой системы. Созданием шаблонов для пользовательских интерфейсов занимаются разработчики системы, а их управлением – пользователи системы из группы безопасности «Администратор системы». Для изменения команд необходимо выбрать следующие пункты меню: Администрирование системы → Команды. Список команд для редактирова113

ния публикуется на странице, которая открывается после щелчка по кнопке «Список команд». Выбрав необходимую для правки команду, можно перейти к форме (рис. 3.12), позволяющей изменить название команды, имя хранимой функции и шаблон.

Рис. 3.12. Изменение команды группы безопасности

Для редактирования шаблонов, в которых реализован графический интерфейс системы, необходимо выбрать пункт меню «Шаблоны». В появившемся окне расположен список шаблонов, а также элементы для управления шаблонами (редактирование шаблонов из списка системы, включение новых и удаление устаревших шаблонов системы). Для редактирования шаблона необходимо перейти по ссылке, содержащей его название, к странице «Изменение шаблона» (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Изменение шаблона

114

При переименовании шаблона необходимо использовать форму с кнопкой «Сохранить». Кнопка «Скачать» предназначена для копирования содержимого шаблона в виде текстового файла на локальный компьютер пользователя. Кнопка «Обзор» позволяет выбрать файл-шаблон на локальном компьютере пользователя и сохранить его в системе после нажатия кнопки «Закачать». При этом в списке шаблонов системы появится новый элемент: шаблон, перенесенный с локального компьютера пользователя. Для удаления шаблона необходимо воспользоваться кнопкой «Удалить». При создании шаблона администратору приходится работать с аналогичной формой, и последовательность его действий остается такой же, как и при редактировании шаблона. 3.4. ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ ОЖИДАЕМЫХ РО НА ОСНОВЕ МИЦ Массовость и краткосрочность курсов повышения квалификации работников образования в области ИКТ, а также быстрая эволюция требований к ИКТ-компетентности для различных категорий слушателей курсов мотивируют профессиональное сообщество организаторов таких курсов к общению и совместной разработке РО. Этим и объясняется тот факт, что в течение 2005/2006 учебного года в МИЦ было зарегистрировано 65 пользователей из группы безопасности «Менеджер курсов». Функционирование в сетевом сообществе нескольких десятков виртуальных центров с общим количеством преподавателей-тьюторов – 277 направлено прежде всего на оперативное получение методической помощи для развертывание компетентностного повышения квалификации в области ИКТ. Методическая помощь в МИЦ организована на основе технологии разработки ожидаемых РО и оказывается в виде автоматизации планирования и отбора содержания модульных учебных курсов. 3.4.1. Базовые элементы МИЦ для реализации технологии Модульный учебный курс – это упорядоченная последовательность БОМ, обучение по которым реализует достижение состояния (состояний) целевой компетентности за минимальное время при известных данных о начальных знаниях и умениях слушателя (потока слушателей) в области ИКТ. Создание курса в МИЦ производится инструментами системы вначале в компетентностном виде (ММП), а затем – в содержательном (электронный учебнометодический план). Для создателя модульного учебного курса конструирование может быть полностью автоматизировано, а может представлять собой интерактивный процесс, в котором система выступает в роли эксперта, снабжая менеджера курса всей необходимой информацией о возможности или невозможности включения того или иного БОМ в состав курса. Для автома115

тического синтеза модульного курса его создателю необходимо корректно сформулировать данные об исходных знаниях и умениях слушателей и задачах обучения в компетентностном виде: определить исходную и целевую компетентности слушателей. В МИЦ имеется возможность создания двух видов модульных учебных курсов – авторских и личных. Авторский курс – это модульный учебный курс, созданный и управляемый главным разработчиком ЦР (см. рис. 1.12). Такой курс «виден» всем зарегистрированным в системе менеджерам учебного процесса ЦП. Они могут дать доступ к просмотру и копированию учебно-методических материалов такого курса своим преподавателям, но не могут вносить в него изменений. Личный курс – это модульный учебный курс, созданный и управляемый менеджером учебного процесса (завучем) одного из виртуальных методических центров типа ЦП. Такой курс может быть «виден» только пользователям этого центра. При этом завуч может удалить или модифицировать такой курс, а также дать право доступа для его просмотра и копирования своим преподавателям. Только при создании личного курса открывается доступ в хранилище системы к тем учебно-методическим материалам (слайдфильмам, электронным пособиям и т.п.), которые обеспечивают учебный процесс по программам курса. Создание и управление личного курса – это главный инструмент завуча для удаленного доступа к ресурсам МИЦ. 3.4.2. Типовой сценарий разработки модульного учебного курса Разработкой модульных учебных курсов в МИЦ занимаются пользователи системы из двух групп безопасности – «Администратор» и «Менеджер курсов», которые представляют в системе главного разработчика в ЦР и завуча в ЦП (см. рис. 1.12) и разрабатывают для тиражирования авторские и личные курсы соответственно. Сценарии разработки авторских и личных курсов отличаются только тем, что созданный новый авторский курс доступен всем завучам ЦП, а новые личные курсы могут быть распространены в среде преподавателей-тьюторов данного ЦП. Типовой сценарий конструирования нового личного курса и управления им в ЦП системы состоит в следующем. 1. Переход по ссылкам Администрирование → Менеджер курсов → Создание курса запускает Мастер курса (рис. 3.14 курс ИКТ» и подтвердить «Создание нового курса». Система создаст рабочий лист курса (рис. 3.15) «Мой курс ИКТ». 2. [необязательный шаг] Провести анализ остаточных знаний и умений слушателей в области ИКТ, установить состояния исходной компетентности – Хн. Переход по ссылкам Мастер курса → Выбор исходных компетентностей запускает страницу со списком содержательных компетентностных описаний СК. Отметить флажками все состояния Хн и дать команду Добавить. 116

Рис. 3.14. Мастер курса

Рис. 3.15. Рабочий лист курса

3. [необязательный шаг] Провести анализ требований к обучению слушателей в области ИКТ, установить состояния целевой компетентности – Хц. Переход по ссылкам Мастер курса → Выбор целевых компетентностей запускает стра-

117

ницу со списком содержательных компетентностных описаний СК. Отметить флажками все состояния Хц и дать команду Добавить (рис. 3.16).

Рис. 3.16. Выбор состояний целевой компетентности

4. Переход по ссылкам Мастер курса → Выбор программ переводит процесс конструирования курса в ручной режим (система по план-графу подсказывает, какие БОМ необходимо еще включить в модульный курс). Переход по ссылкам Мастер курса → Сформировать список программ переводит процесс конструирования в автоматический режим. Замечание. Оба режима можно комбинировать. 5. Закончив выбор БОМ, перейти по ссылке Мастер курса → Создание курса к заполнению дополнительных (необязательных) полей на рабочем листе курса (рис. 3.17) «Мой курс ИКТ», если это необходимо: отметить категории слушателей курса, ввести в учебный план дополнительные часы нагрузки для выпускной работы, описать типовые требования к выпуской работе и т.п. После команды Создать курс в разделе Методические материалы появится и будет доступен курс (рис. 3.18) «Мой курс ИКТ», включающий в себя компетентностный план курса в виде ММП, учебный план в виде перечня БОМ, содержание учебной программы и описание образовательного модуля для реализации курса.

118

Рис. 3.17. Создание курса

Рис. 3.18. Выбор курса 119

6. Для предоставления в ЦП прав доступа к новому личному курсу необходимо перейти по ссылкам Администрирование → Менеджер курсов → Управление курсами. В открывшемся списке отметить курс «Мой курс ИКТ». Ввести команду Список тьюторов и в открывшемся списке отметить флажками тех преподавателей-тьюторов, для которых следует дать доступ к курсу «Мой курс ИКТ», и ввести команду Установить (рис. 3.19). Замечание. МИЦ позволяет давать доступ не только к целым курсам, но и к его отдельным частям – группе БОМ или отдельному БОМ. В этом случае следует использовать ссылку для перехода: Администрирование → Менеджер курсов → Управление курсами → Выбор курса. Далее, выбрав «Мой курс ИКТ», необходимо по команде Список программ отметить флажками один или несколько модулей в учебном плане курса. Далее ввести команду Список тьюторов и отметить флажками тех преподавателей-тьюторов, для которых следует дать доступ к отмеченным БОМ курса. Доступ устанавливается командой Установить.

Рис. 3.19. Список преподавателей-тьюторов

3.5. ДОТ НА ОСНОВЕ СЕТЕВЫХ ИНСТРУМЕНТОВ МИЦ Методическая помощь в МИЦ, построенная на сетевых технологиях разработки РО и обмена опытом их достижения, приобрела новое направление, связаное с подготовкой преподавателей-тьюторов для ЦП. Опыт организации и проведения очно-заочных (дистанционных) курсов по подготовке преподавателей-тьюторов для ОУ Санкт-Петербурга [39], освоивших методики пре120

подавания по ряду авторских модульных учебных курсов, связан с разработкой ДОТ на основе сетевых инструментов МИЦ. 3.5.1. Цели и задачи подготовки преподавателей-тьюторов Главная цель подготовки преподавателей-тьюторов – распространение передового педагогического опыта, накопленного в профессиональном сообществе МИЦ, и его внедрение в практику компетентностного повышения квалификации работников образования в области ИКТ. Вместе с этим подготовка преподавателей-тьюторов в МИЦ способствует распространению идей модульного компетентностного подхода в сфере ДПО, внедрению новой культуры общения между преподавателями и развертывания учебного процесса на основе электронных учебно-методических материалов. Программа подготовки преподавателей-тьюторов должна содержать очные и дистанционные части подготовки, поэтому технология подготовки тьюторов относится к смешанному типу и базируется на разработке ДОТ. Основой программы подготовки является одна из тьюторских программ, которую создал как авторский учебный курс и многократно апробировал в сфере ДПО в области ИКТ главный разработчик МИЦ. Тьюторские программы 2006 г. – «Основы ИКТ для работников образования» и «ИКТ для администратора ОУ» – адресованы самому широкому кругу работников образования с большим опытом обучения в СПбГУ ИТМО (рис. 3.1). Преподаватель-тьютор – это педагог, хорошо знающий предметную область и имеющий ИКТ-компетентность не ниже базового уровня по каждой из осваиваемых в тьюторской программе компетенций (рис. 3.4). Поэтому основными задачами подготовки преподавателей-тьюторов являются: − освоение компетенций, входящих в тьюторскую программу подготовки, на углубленном уровне компетентности; − освоение компетенций, связанных с методиками преподавания по тьюторской программе; − разработка альтернативного БОМ для одного из СК тьюторской программы, заданием для разработки которого должна служить предварительная формулировка выбранного для разработки СК; − стажировка тьютора на курсах повышения квалификации работников образования в организации ЦР МИЦ с апробацией разработанного БОМ. Подготовка преподавателей-тьюторов в сетевой информационнообразовательной среде МИЦ решает не только проблему оперативного распространения передового опыта преподавания по актуальной для работников образования тематике в области ИКТ. Подготовка тьюторов на основе ДОТ МИЦ имеет еще одну важную цель – продвижение в педагогическую практику новой культуры сетевого общения и сетевого преподавания, формирование у педагогов потребности систематического повышения собственной ИКТ-компетентности средствами интернет-технологий. 121

3.5.2. Дистанционное обучение и консультирование тьюторов Взаимодействие преподавателей-тьюторов в сетевой информационнообразовательной среде МИЦ направлено на освоение двух групп компетенций. 1. Предметных компетенций, полученных при детализации исходной компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности». 2. Компетенций по формированию следующих навыков дистанционного взаимодействия [63]: − педагогического субъект-субъектного взаимодействия с преподавателем-консультантом и освоение дистанционных технологий проведения занятий, консультаций, аттестаций; − организационного субъект-субъектного взаимодействия с разработчиками образовательных модулей и курсов, с администрацией МИЦ, с другими преподавателями-тьюторами; − педагогического субъект-ресурсного взаимодействия в МИЦ с сетевыми образовательными и аттестующими ЦОР; − организационного субъект-ресурсного взаимодействия с сетевыми ресурсами для планирования и организации учебного процесса, с электронным документооборотом дистанционного обучения.

122

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Представленная теория компетентностного обучения и аттестаций на основе сетевых ИС охватывает широкий спектр проблем, связанных с реализацией компетентностного подхода в образовании. Основная из них – проблема минимизации СО для достижения ожидаемого РО – решается за счет – моделирования, а затем и разработки образовательного пространства компетентностного обучения и аттестаций Q, отобранного в избыточном СО, уже минимизированного и состоящего из образовательных модулей с уникальными знаниями и умениями в их модульных учебных программах; – моделирования базовой компетентностной модели специалиста в виде ММП, а затем синтеза на его основе модульного учебного курса для подготовки компетентных специалистов. Таким образом, минимизация СО для достижения ожидаемого РО осуществляется за счет минимизации пространства Q, а затем за счет минимизации модели специалиста, построенной по модели РО (план-графу). Понятно, что решить таким образом эту сложную проблему можно только на основе технологий ИС, так как при решении имеется не только серьезное ограничение на уникальность отбираемых из избыточного СО знаний и умений, но и на постоянно меняющиеся условия проектирования образовательных траекторий при разработке ожидаемых РО (рис. 1.11). Кроме того, сетевой вариант такой ИС в виде МИЦ является ярким примером субъектно-ориентированной системы, успешность функционирования которой зависит не столько от опыта отдельных преподавателей-новаторов, сколько от опыта профессионального сообщества, объединенного средствами интернет-технологий в сетевое сообщество МИЦ для совместной разработки РО и обмена опытом в подготовке специалистов. Представленные результаты практического применения разработанной теории компетентностного обучения и аттестаций в одной из самых динамичных областей ДПО работников образования – области ИКТ и их применения в образовательной деятельности – указывают на эффективность предложенных моделей и методов для разработки РО. Через курсы повышения квалификации в области ИКТ в СПбГУ ИТМО за последние шесть лет прошли почти 10 тысяч работников образования, имеющих различную начальную ИКТ-компетентность и самые различные потребности в ее повышении, направляемых различными Заказчиками образовательных услуг (Комитет по образованию и Комитет по науке и высшей школе Санкт-Петербурга, Национальный фонд подготовки кадров, Федерация Интернет-образования и др.). Успешность таких курсов в нашем университете объясняется, в первую очередь, мобильностью планирования и организации курсов, достигаемых за счет внедренных технологий разработки модульных учебных курсов на основе МИЦ и сетевых технологий в согласовании планов, расписания и набора слушателей курсов с ответственными представителями Заказчиков на основе сайта соответственно. 123

Результаты формирования и совершенствования механизмов функционирования сетевого сообщества МИЦ указывают на повышение активности участников этого проекта: от роли потребителей методической помощи участники сообщества переходят к роли разработчиков образовательных модулей, вносящих свой вклад в создание методической копилки сообщества. В настоящее время экспертизу ЦР проходят десятки БОМ, присланных участниками интернет-семинаров МИЦ (часть материалов таких семинаров опубликована на сайте для открытого доступна на странице «Сетевое общение», а также представлена в открытом аннотированном каталоге образовательных интернет-ресурсов по тематике «ИКТ для организации и обеспечения учебного процесса» на странице «Каталог»). Востребованность в МИЦ подтверждена и опытом подготовки в 2006 г. 103 преподавателей-тьюторов для системы ДПО работников образования Санкт-Петербурга. Доработка сетевых инструментов МИЦ для реализации ДОТ и их апробация в 2006 г. позволит, на наш взгляд, уже в следующем году использовать МИЦ как СДО для подготовки преподавателей-тьюторов в других регионах РФ. Разработанная и апробированная теория компетентностного обучения и аттестаций является законченным исследованием. Расширение практического применения его результатов будет в ближайшие годы связано с совершенствованием функционирования сетевого сообщества МИЦ. Но в этой связи уже сейчас понятны основные направления исследований в развитии этой теории. Во-первых, активность ЦП в создании методической копилки МИЦ все чаще указывает на расхождение мнений у разработчиков БОМ по поводу выбранной ранее входной спецификации БОМ. Объясняется это применением различных методик и методов обучения, используемых преподавателями для достижения соответствующего элементарного РО. Поэтому разработанная в теории вариативность связана с альтернативностью фрагментов учебных программ БОМ, а при наличии у БОМ с общей выходной, но различными входными спецификациями вариативность должна рассматриваться как альтернативность БОМ. Это приведет к разработке расширенного образовательного пространства компетентностного обучения и аттестаций, при моделировании которого в план-графе исчезнет очень важное свойство гиперграфа о единственности пути, ведущего к вершине (1.10). Поэтому потребуется провести исследования по разработке модели РО в виде план-графа, у которого будет отсутствовать свойство № 6 план-графа H(X,P), и по разработке нового метода минимизации перечня СК в ММП, в котором ММП-граф (см. утверждение № 3) будет определяться как оптимизационная задача по минимизации композиции путей, ведущих в состояниям целевой компетентности. Во-вторых, все чаще наблюдается расхождение мнений у разработчиков РО в детализации компетенций РО. Объясняется это различными способами описания деятельности в компетенциях специалистов. Сказать априори, что какой-то вариант детализации является предпочтительным, нельзя, так как истина может быть установлена путем сравнения результатов подготовки 124

специалистов, их востребованности рынком труда. Это обстоятельство потребует хранить в МИЦ различные варианты и версии детализации компетенций РО, создавать на их основе различные поколения модели иерархии РО. При этом будет снято ограничение на уникальность компетенций РО и их содержательных компетенций. Поэтому обеспечение уникальности знаний и умений в СК, отобранных и упорядоченных в ММП, должна взять на себя система. Это потребует модернизации план-графа, методов и инструментов МИЦ для ведения словарей и синтеза компетенций. В план-графе H(X, P) будет отсутствовать свойство № 2 о единственности стока гиперребра. Наличие множества вершин в стоке гиперребра расширит образовательное пространство компетентностного обучения и аттестаций и позволит моделировать отношения «многие ко многим». Таким образом, дальнейшее совершенствование теории компетентностного обучения и аттестаций связано с совершенствованием механизмов взаимодействия сетевого сообщества МИЦ, с модификацией план-графа (снятие свойств № 2 и 6 в гиперграфе H(X, P)), а также доработкой методов для автоматизации в МИЦ проектирования образовательных технологий по достижению ожидаемых РО в расширенном пространстве компетентностного обучения и аттестаций.

125

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1.

2. 3. 4. 5.

6.

7. 8. 9. 10. 11.

12. 13.

14. 15.

126

Болонский процесс: середина пути / Под ред. д-ра пед. наук, проф. В.И. Байденко. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов. Российский Новый Университет, 2005. 379 с. Интернет-технологии – образованию / Под ред. В.Н. Васильева, Л.С. Лисицыной. СПб: Питер, 2003. 464 с. Васильев В.Н., Лисицына Л.С., Лямин А.В. Методический Интернетцентр. СПб: Питер, 2005. 96 с. Колесов В.П. О классификации компетенций // Высшее образование сегодня. 2006. № 2. С. 20–22. Государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования: перспективы развития / Под ред. Я.И. Кузьминова, Д.В. Пузанкова, И.Б. Федорова, В.Д. Шадрикова. М.: Логос, 2004. 328 с. Болонский процесс: на пути к Берлинской конференции (европейский анализ) / Под ред. д-ра пед. наук, проф. В.И. Байденко. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов. Российский Новый Университет, 2004. 416 с. Berufliche Kompetenzentwicklung. Berlin. Dezember 1999. Смирнова Е.С. Формирование модели специалиста с высшим образованием. Томск, 1984. Талызина Н.Ф., Печенюк Н.Г., Хозловский Л.Б. Пути разработки профиля специальности. Саратов, 1987. Тихомиров В. Современные образовательные технологии: мировой опыт и положение дел в России // Alma mater. 2002. №1. С. 9–14. Лисицына Л.С. Учимся строить модель результатов образования // Науч.техн. вестн. СПбГУ ИТМО. 2005. Вып. 22. «Исследования в области оптических и информационных систем». С.100–108. Лисицына Л.С. Планирование ожидаемого результата образования // Там же. С. 109–113. Васильев В.Н., Лисицына Л.С. Концепция сетевой информационнообразовательной технологии для разработки результатов образования // Науч.-техн. вестн. СПбГУ ИТМО. 2005. Вып. 23. «Высокие технологии в оптических и информационных системах». С.149–156. Лисицына Л.С. Разработка содержания компетентностного обучения и аттестаций // Изв. вузов. Приборостроение. 2006. Т. 49. № 5. С. 61–68. Васильев В.Н., Лисицына Л.С. Разработка и апробация вариативно модульных учебных программ повышения квалификации и профессиональной переподготовки кадров в области информационных и телекоммуникационных технологий для обеспечения и организации учебного процесса // Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в рамках Федеральной целевой Программы «Электронная Россия (2002–2010 гг.) на 2004 год. М.: МГАПИ, 2004. Т. 1. С. 70–81.

16. Лисицына Л.С. Синтез модульных учебных курсов на основе компетентностного подхода // Сб. тр. ХII Всерос. науч.-метод. конф. «Телематика– 2005». СПб: СПбГУ ИТМО, 2005. Т. 2. С. 396–397. 17. Rahmenlehrplan fuer den Ausbildungsberuf Berufskraftfahrer // Berufskraftfahrerin. BIBB, 2000. 18. Хуторской А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты: Доклад на отделении философии образования и теории педагогики РАО, 2002. Центр «Эйдос». <www.eidos.ru/news/compet.htm>. 19. Байденко В.И., Оскарссон Б. Базовые навыки (ключевые компетенции) как интегрирующий фактор образовательного процесса // Профессиональное образование и формирование личности специалиста. Науч.метод. сб. М., 2002. 20. Шишов С.Е. Федеральный справочник «Образование в России». М.: Родина, 2001. 21. Колер Ю. Обеспечение качества, аккредитация и признание квалификаций как контрольные механизмы Европейского пространства высшего образования // Высшее образование в Европе. 2003. № 3. 22. Kompetenzentwicklung. Lernen im Wandel – Wandel durch Lernen. New York – Muenchen – Berlin, 2000. 23. Французско-русский словарь. М., 1957. 24. Англо-русский словарь. М., 1990. 25. Современный словарь иностранных слов. М.: Русский язык, 2001. 742 с. 26. Равен Дж. Педагогическое тестирование: Проблемы, заблуждения, перспективы / Пер. с англ. М.: «Когито-Центр», 2001. 142 с. 27. Интернет-обучение: технологии педагогического дизайна / Под ред. М.В. Моисеевой. М.: Камерон, 2004. 216 с. 28. Семенов А. Информационно-коммуникационные технологии в общем образовании: теория и практика. ЮНЕСКО, 2006. 327 с. 29. Шишов С.Е., Кальней В.А. Мониторинг качества образования в школе. М., 1998. С. 79–101. 30. Васильев В.Н., Лисицына Л.С., Лямин А.В. Методический Интернетцентр для поддержки курсов повышения квалификации в области ИКТ // Сб. тр. ХI Всерос. науч.-метод. конф. «Телематика–2004». СПб: СПбГУ ИТМО, 2004. Т. 2. С.431–432. 31. Байденко В.И. Болонский процесс: проблемы, опыт, решения. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2006. 96 с. 32. Лисицына Л.С. Модель управления компетентностью в области ИКТ для синтеза модульных учебных курсов повышения квалификации и переподготовки кадров // Науч.-техн. вестн. СПбГУ ИТМО. 2005. Вып. № 20. «Современные технологические решения». С. 289–293. 33. Лисицына Л.С. Планирование результата образования с минимальными затратами на подготовку специалиста // Открытое образование. 2006. № 2(55). С. 40–47. 127

34. Cелезнева Н.А. Качество высшего образования как объект системного исследования. Лекция-доклад. М., 2003. 35. Разработка и апробация вариативно модульных учебных программ повышения квалификации и профессиональной подготовки кадров в области информационных и телекоммуникационных технологий для обеспечения и организации учебного процесса. СПб: СПбГУ ИТМО (ТУ), 2004. 36. Кулагин В.П., Краснова Г.А., Овезов Б.Б., Сюлькова Н.В., Цветков В.Я. Информационные технологии и информатизация образования. ГНУ «Госинформобр». М.: Янус-К, 2005. 180 с. 37. Интернет-порталы: содержание и технологии. Сб. науч. ст. Вып. 2. М.: Просвещение, 2004. 499 с. 38. Образовательные Интернет-ресурсы / А.Ю. Афонин, В.Н. Бабешко, М.Б. Булакина и др. Под ред. А.Н. Тихонова и др. М.: Просвещение, 2004. 287 с. 39. Васильев В.Н., Лисицына Л.С., Лямин А.В., Шехонин А.А. Система дистанционного обучения СПбГУ ИТМО: современное состояние и перспективы развития // Сб. ст. «Современные образовательные технологии». СПб: СПбГУ ИТМО (ТУ), 2001. С. 13–34. 40. Васильев В.Н., Лисицына Л.С., Лямин А.В., Шехонин А.А. Автоматизированная система для проведения компьютерного тестирования в школе // Матер. межрегион. конф. «Информатизация образования на современном этапе». СПб: ЦПИ, 2001. С. 26–30. 41. Лисицына Л.С., Лямин А.В., Чежин М.С. Руководство пользователя компьютерной сетевой системы для проведения обучения и аттестаций. СПб: СПбГУ ИТМО (ТУ), 2002. 44 с. 42. Лисицына Л.С., Койнов Р.В. Методика обучения студентов университета с использованием интернет-технологий по дисциплине «Дискретная математика» // Науч.-техн. вестн. СПбГУ ИТМО (ТУ). 2003. Вып. 9. «Подготовка научных кадров: методики, технологии, результаты». С. 5–7. 43. Лисицына Л.С. Конвейерная модель компьютерного обучения и аттестаций // Сб. тр. ХI Всерос. науч.-метод. конф. «Телематика-2004».СПб: СПбГУ ИТМО, 2004. Т. 1. С. 349–350. 44. Лисицына Л.С., Гусев А.Е. Сетевой подход к организации курсов повышения квалификации и переподготовке кадров // Сб. тр. ХI Всерос. науч.-метод. конф. «Телематика-2004». СПб: СПбГУ ИТМО, 2004. Т. 2. С. 430–431. 45. Койнов Р.В., Лисицына Л.С. Практикум по дискретной математике в среде виртуальной лаборатории системы дистанционного обучения СПбГУ ИТМО. Уч.-метод. пос. СПб: СПбГУ ИТМО, 2004. 64 с. 46. Андерсен Д. Дискретная математика и комбинаторика. М.: Вильямс, 2004. 960 с. 47. Лисицына Л.С., Лямин А.В. Подготовка кадров средней школы СанктПетербурга и Ленинградской области в области современных информа128

48.

49.

50.

51.

52.

53.

54.

55.

56.

ционных технологий // Сб. тр. IX Всерос. науч.-практ. конф. «Телематика–2002». СПб: СПбГИТМО(ТУ), 2002. С. 68–69. Васильев В.Н., Лисицына Л.С., Лямин А.В. Подготовка школьных учителей Санкт-Петербурга в области современных компьютерных технологий: координация проекта «Поколение.ru» с региональными проектами // Мат. II Всерос. науч.-практ. конф. «Российская школа и Интернет». CПб: ФИО, 2002. С. 63. Лисицына Л.С. Роль центров Федерации Интернет-образования в структуре подготовки учителей школ // Компьютерные инструменты в образовании. 2003. № 1. С. 3–7. Лисицына Л.С. Многоуровневая система повышения квалификации учителей Санкт-Петербурга в области современных информационных технологий (из опыта взаимодействия проекта «Поколение.ru» с региональными проектами) // Сб. тр. Х Всерос. науч.-метод. конф. «Телематика– 2003». СПб: СПбГИТМО(ТУ), 2003. Т. 1. С. 130–131. Васильев В.Н., Лисицына Л.С. Формирование многоуровневой системы повышения квалификации работников среднего образования СанктПетербурга в области информационно-коммуникационных технологий // Сб. концептуальных, аналитических и справочных материалов «Развитие информационных технологий в системе образования Санкт-Петербурга». СПб: ЦПИ, 2003. С. 41–45. Васильев В.Н., Лисицына Л.С. Коллекция учебных модулей для сетевого сообщества преподавателей курсов повышения квалификации в области ИКТ // Мат. II Всерос. науч.-практ. конф. «Образовательная среда сегодня и завтра». М.: Федеральное агентство по образованию, 2005. С. 156–158. Лисицына Л.С. Сетевая информационная система как основа создания и тиражирования учебно-методических планов для компетентностного обучения и аттестаций // Мат. Всерос. науч.-метод. конф. «Открытое образование и информационные технологии». Пенза: ИИЦ ПГУ, 2005. С. 16–19. Васильев В.Н., Лисицына Л.С. От курсов повышения квалификации на базе СПбГУ ИТМО – к созданию методического интернет-центра для учреждений системы дополнительного профессионального педагогического образования Санкт-Петербурга // Сб. «Развитие информатизации образования Санкт-Петербурга (состояние, опыт, перспективы)». СПб: ЦПИ, 2005. С. 47–54. Бобцов А.А., Лисицына Л.С. Подготовка сетевых преподавателей для многопрофильной Интернет-школы // Сб. тр. ХII Всерос. науч.-метод. конф. «Телематика–2006». СПб: СПбГУ ИТМО(ТУ), 2006. Лисицына Л.С. Формирование ИКТ-компетентности педагогов на основе методического Интернет-центра // Сб. тр. ХII Всерос. науч.-метод. конф. «Телематика–2006». СПб: СПбГУ ИТМО (ТУ), 2006.

129

57. Бобцов А.А., Гусев А.Е., Лисицына Л.С. Интернет-технологии для организации курсов в рамках проекта «Поколение.ru»: Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2003. 8 с. 58. Гусев А.Е., Лисицына Л.С. Интернет как пространство для организации семинаров выпускников Санкт-Петербургского РЦ ФИО // Сб. тр. Междунар. конгр. «Информационные технологии в образовании». М: Просвещение, 2003. Часть VI. С. 64–66. 59. Громов Г.Р. Очерки информационных технологий. М.: ИнфоАрт, 1993. 336 с. 60. Латыев О.С., Лямин А.В., Черемухин В.С. Проектирование, развертывание и администрирование компьютерных сетей в образовательном учреждении. Практикум. СПб: СПбГУ ИТМО (ТУ), 2002. 82 с. 61. Белозубов А.В., Попретинский К.П. Проектирование, развертывание и администрирование компьютерной сети на базе Windows Server 2003 и Windows XP. Практикум. СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. 126 с. 62. Васильев В.Н., Лисицына Л.С., Лямин А.В. Сообщество виртуальных методических центров как модель сетевого общения и тиражирования электронных УМК для курсов повышения квалификации // Сб. тр. ХII Всерос. науч.-методич. конференции «Телематика-2005». СПб: СПбГУ ИТМО, 2005. том 2. С. 397–399. 63. Разработка перечня учебных программ на основе набора компетенций государственных служащих и работников бюджетных организаций в области ИКТ. СПб: СПбГУ ИТМО (ТУ), 2003. 145 с.

130

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Иерархия компетенций, полученных при детализации компетенции РО «ИКТ в образовательной деятельности» № ЭК

Компетенция

Индекс модуля

Применять ИКТ в образовательной деятельности .основы .иметь представление 1

.компьютерные сети (КС) и Интернет

I.6

2

.автоматизация управления в ОУ

I.9-1

3

.сетевые ИС

I.9-2

4

.проектирование ИС

I.9-3

5

.образовательные порталы

I.10

6

.профильное интернет-обучение школьников

IV.1

7

.рейтинговые системы качества образования

II.6

8

.системы поддержки принятия управленческих

III.1-5

решений 9

.психолого-педагогические основы применения ИКТ .работать

10

.персональный компьютер (ПК)

I.1

11

.периферийные устройства ПК

I.2

12

.базы данных (БД)

I.5

.службы Интернета 13

.просматривать публикации

I.7-1

14

.находить искомую информацию

I.7-2

15

.работать на удаленных компьютерах

I.7-3

16

.размещать публикации на серверах

I.7-5

17

.переписываться по электронной почте

I.8-1

131

18

.общаться в cообществах

I.8-2

.подготавливать графические изображения 19

.в форматах для полиграфии

I.3

20

.в форматах для публикаций в Интернете

II.1-3

.подготавливать электронные документы 21

.в текстовых форматах

I.4-1

22

.в форматах электронных таблиц

I.4-2

23

.в форматах электронных презентаций

I.4-3

24

.в PDF-формате

I.7-4

.учебный процесс .разрабатывать ЦОР .сайты .верстать 25

.простой дизайн

II.1-1

26

.сложный дизайн

II.1-4

27

.автоматизировать верстку

II.1-5

28

.дорабатывать исходный код страниц

II.1-6

29

.сопровождать эволюцию

II.1-7

30

.анимировать страницы

II.1-8

31

.создавать интерактивные элементы

II.1-9

32

.производить опрос посетителей сайта

II.1-10

33

.мультимедиа ресурсы

II.1-3

34

.тесты

II.1-2

35

.администрировать КС

II.2

.использовать сетевые ИС .организация в вузе 36

.разрабатывать учебные планы

II.3-1

37

.осуществлять мониторинг движения обучаемых

II.3-2

38

.вести договоры платного обучения

II.3-3

132

39

.планировать и подводить итоги сессий

II.3-4

40

.планировать и распределять учебную нагрузку

II.3-5

41

.распределять средства от платного обучения

II.3-6

.дистанционное обучение студентов 42

.осуществлять мониторинг успеваемости

II.4-1

43

.разрабатывать электронный курс

II.4-2

44

.преподавать на основе электронного курса

II.4-3

.дистанционное профильное обучение школьников 45

.использовать ЦОР

IV.2-2

46

.взаимодействовать в сообществе

IV.2-1

47

.вести сетевое преподавание

IV.2-3

48

.курировать интернет-обучение школьников

IV.2-4

49

.организация курсов повышения квалификации

II.5

.управление ОУ .использовать сетевые ИС .вуз .управлять 50

.кадры

III.1-1

51

.штатное расписание

III.1-2

52

.начисление заработной платы

III.1-2

53

.учебно-методическое обеспечение

III.1-3

54

.информационно-справочной службой

III.1-4

133

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Структура и характеристики учебной нагрузки образовательных модулей для освоения ЭК, полученных при детализации компетенции РО «Применять ИКТ в образовательной деятельности» Индекс модуля

Наименование образовательного модуля

Количе- Характеристики учебной ство нагрузки БОМ по уровням БОМ компетентности*, ч. для пользователей / для программистов

Всего, ч.

I.1

Основы работы на ПК в среде Windows

3

1 7

2 8

3 7

22

I.2

Основы работы с периферийным оборудованием ПК в среде

3

7

7

7

21

3

7

7

7

21

3

10

6

4

20

3

8

6

4

18

3

5

3

2

10

Windows I.3

Основы подготовки графических изображений в CorelDraw и Photoshop

I.4-1

Подготовка электронного документа в текстовом редакторе MS Word

I.4-2

Подготовка электронного документа в табличном процессоре MS Excel

I.4-3

134

Подготовка электронных презентаций в MS PowerPoint

I.5

Основы работы с базой данных MS Access

4

9/8

11

9

37

I.6 I.7-1

Основы компьютерных сетей и их подключение к Интернету Просмотр публикаций в Интернете (Internet Explorer)

2 3

1 4

2 1

– 2

3 7

I.7-2

Поиск информации в Интернете

3

3

3

3

9

I.7-3

Работа с файлами в Интернете (LeechFTP, FAR)

2

3

2

–

5

I.7-4

Электронные публикации PDF-документов (Adobe Acrobat )

2

2

1

–

3

I.7-5

Основы публикаций в Интернете (Macromedia Dreamweaver)

2

6

3

–

9

I.8-1

Электронная почта (Outlook Express)

3

4

3

2

9

I.8-2

Обмен информацией и удаленный доступ, чаты (NetMeeting)

1

3

–

–

3

I.9-1

Роль ИС в управлении ОУ, организации и обеспечении

2

2

2

–

4

учебного процесса I.9-2

Понятия и основные компоненты ИС ОУ

2

2

2

–

4

I.9-3

Архитектура и проектирование ИС ОУ

3

2

2

2

6

I.10

Основы построения корпоративного Интернет-портала ОУ

2

2

6

–

8

II.1-1

Сайтостроительство (HTML-редактор Macromedia

3

10

10

12

32

2

8

12

–

20

3

7

7

14

28

Dreamweaver) II.1-2

Разработка компьютерных тестов средствами Macromedia Course-Builder

II.1-3

Web-графика и мультимедиа-технологии для создания ЦОР

135

II.1-4

Основы Web-дизайна и разработка интерфейса сайта

3

7

7

14

28

II.1-5

Стили и шаблоны Macromedia Dreamweaver для автоматиза-

2

4

8

–

12

ции сайтостроительства II.1-6

Язык HTML и доработка исходного кода web-страниц

1

8

–

–

8

II.1-7

Эволюция сайта, организация обратной связи

1

8

–

–

8

II.1-8

Анимация сайтов на основе Flash-технологий

6

10/10

10/10

16/14

70

II.1-9

Разработка интерактивных сайтов на основе JavaScript

4

8/10

-/12

-/14

44

II.1-10

Разработка интерактивных сайтов на основе серверных

2

8

12

–

20

1

-/72

–

–

72

3

2

6

6

14

3

2

2

6

10

3

2

2

6

10

3

2

2

6

10

PHP-сценариев II.2

Основы проектирования, развертывания и администрирования компьютерных сетей ОУ

II.3-1

Технологии сетевой ИС для планирования учебного процесса в вузе

II.3-2

Технологии сетевой ИС для мониторинга движения контингента обучаемых в вузе

II.3-3

Технологии сетевой ИС для ведения договоров платного обучения и учета оплаты в вузе

II.3-4

Технологии сетевой ИС для планирования и проведения итогового контроля успеваемости в вузе

136

II.3-5

Технологии сетевой ИС для планирования

3

2

2

6

10

2

2

2

–

4

2

3

5

–

8

2

4

14

–

28

2

3

5

–

8

4

4/9

4

2

19

нагрузки учебных подразделений и преподавателей вуза II.3-6

Технологии сетевой ИС для распределения средств, получаемых по договорам платного обучения в вузе

II.4-1

Сетевая СДО для контроля успеваемости в вузе

II.4-2

Сетевая СДО для планирования и разработки курса

II.4-3

Сетевая СДО для мониторинга качества образования и управления учебным процессом в вузе

II.5

Технологии сетевой ИС для организации курсов повышения квалификации

II.6

Основы построения рейтинговых систем в образовании

1

2

–

–

2

III.1-1

Технологии сетевой ИС для управления

3

2

2

6

10

3

2

2

6

10

кадрами вуза III.1-2

Технологии сетевой ИС для управления штатным расписанием и начислением заработной платы в вузе

137

III.1-3

Технологии сетевой ИС для учебно-

2

1

5

–

6

3

4

4

6

14

1

2

–

–

2

методического обеспечения III.1-4

Технологии сетевой ИС для информационно-справочной службы вуза

III.1-5

Технологии сетевой ИС для поддержки принятия управленческих решений

IV.1

Основы профильного интернет-обучения школьников

2

4

6

–

10

IV.2-1

Технологии многопрофильной интернет-школы

2

6

12

–

18

1

2

–

–

2

3

6

6

4

16

3

6

6

4

16

327

250

191

778

для сетевого взаимодействия IV.2-2

Технологии многопрофильной интернет-школы для использования ЦОР в дистанционном обучении школьников

IV.2-3

Технологии многопрофильной интернет-школы для сетевого преподавателя

IV.2-4

Технологии многопрофильной интернет-школы для педагога-куратора

ИТОГО: * уровни компетентности: 1 – вводный, 2 – базовый, 3 – углубленный.

138

128

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Пример образовательного модуля для освоения ЭК Индекс

I.5

Название образовательного модуля

ЭК № п/п

Основы работы с базой данных MS 12 Access Список рекомендуемой литературы:

Колво БОМ

Часы

4

37

Основная литература 1. Бобцов А.А., Шиегин В.В. Банки и базы данных. Основы работы с MS Access. Ч. 1 (для пользователей): Уч. пос. СПб: СПбГУ ИТМО, 2005. 92 с. 2. Бобцов А.А., Шиегин В.В. Банки и базы данных. Основы работы с MS Access. Ч. 2 (для разраб.): Уч. пос. СПб: СПбГУ ИТМО, 2005. 57 с. Дополнительная литература 3. Кириллов В.В., Громов Г.Ю. Структуризированный язык запросов (SQL): Уч. пос. СПб: ИТМО, 1995. 92 с. 4. Карпов Б. Microsoft Access 2000: Справочник. СПб: Питер, 2001. 5. Кренке Д. Теория и практика построения баз данных. СПб: Питер, 2005. 6. Кузнецов С.Д. Основы современных баз данных (в электронной форме ). 7. Кузнецов С.Д. Введение в стандарты языка баз данных SQL (в электронной форме ). 8. Ролланд Ф.Д. Основные концепции баз данных М.–СПб–Киев: Вильямс, 2002. 9. Microsoft Access 2000. Шаг за шагом: Практ. пособ. М.: ЭКОМ, 2002. 10. Форт С., Хоуи Т., Релстон Дж. Программирование в среде Access 2000. Энциклопедия пользователя / Киев: ДиаСофт, 2000. Требования к техническому обеспечению учебного процесса: Каждому слушателю – персональный компьютер, мультимедийный проектор для лектора Требования к программному обеспечению учебного процесса: ОС семейства MS Windows, MS PowerPoint, MS Access (не ниже версии 2000)

139

Индекс

Название БОМ

Уровень

Часы

I.5-1.1

«Технологии для пользователя МS Access»

Начальный

9

Целевая аудитория:

+ +

руководители сотрудники

+

преподаватели IT-специалисты

Характеристики учебной нагрузки: Лекции, ч. Практика, ч. Сам. работа, ч.

4 5 0

Исходная компетентность не ниже: ДОЛЖЕН ЗНАТЬ: Подготовка электронных документов с помощью MS Excel, содержащих диаграммы и графику. Назначение компьютерных сетей, их основные параметры, признаки классификации. Варианты топологии компьютерных сетей. Виды компонентов сети. Понятия: протокол, интерфейс, стек протоколов. Стек протоколов TCP/IP. Характеристики сетевых технологий. Типы оборудования компьютерных сетей. Примеры использования соответствующего оборудования. Целевая компетентI. 5-1.1 ность: БУДЕТ ЗНАТЬ: Понятия базы данных (БД), системы управления БД (СУБД). Классификация БД и СУБД. Модели представления данных. Реляционные БД. Назначение СУБД MS Access. Создание и редактирование структуры таблиц БД и связей между ними, импортирование и экспортирование данных.

I. 4-2. 2

+ I. 6. 2 ДОЛЖЕН УМЕТЬ: Работать в MS Excel с диаграммами и графикой. Использовать мастер диаграмм. Осуществлять перенос графиков и диаграмм в другие программы MS Office.

БУДЕТ УМЕТЬ: Работать с таблицами, формами, запросами и отчетами готовой БД в среде MS Access. Выполнять просмотр и обновление данных. Использовать средства поиска и фильтрации. Создавать таблицы, настраивать свойства их полей. Создавать связи между таблицами, используя схему данных. Выполнять экспорт и импорт данных, интеграцию Access с приложениями MS Office – Word и Excel. Учебная программа:

140

Цели и задачи структурирования данных, относящихся к определенной предметной области. Модели представления данных. Реляционная модель, причины ее широкой распространенности. Базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД). Локальные и клиент-серверные СУБД. Обзор существующих СУБД. Применение СУБД в WWW. Характеристики СУБД MS Access. Инструменты работы с данными в Access: таблицы, запросы, формы, отчеты, страницы, макросы и модули. Типы данных в Access. Запуск Access, открытие файла БД. Работа с готовой базой данных на примере БД «Борей». Просмотр, добавление и редактирование данных. Поиск и фильтрация. Создание таблиц с использованием мастера и конструктора. Режим конструктора и режим таблицы. Ключевые поля, составные ключи. Свойства полей, индексы. Схема данных, создание связей и определение их свойств. Внешние ключи. Виды отношений: «один к одному», «один ко многим», «многие ко многим». Экспорт и импорт данных, интеграция с приложениями MS Office: экспорт объекта в формате .RTF, публикация в MS Word, слияние с MS Word, анализ в MS Excel. Содержание: Лекции (слайд-фильмы в формате *ppt) Системы управления базами данных – 15 слайдов СУБД Microsoft Access 2000. Знакомство – 15 слайдов СУБД Microsoft Access 2000. Начало работы – 31 слайд СУБД Microsoft Access 2000. Разработка базы данных (Таблицы и связи между ними) – 17 слайдов 5. Интеграция Microsoft Access 2000 с приложениями MS Office – 12 слайдов

1. 2. 3. 4.

Практикумы (учебно-методические пособия в формате *pdf) 1. Работа с готовой базой данных. Приемы работы – 5 стр. 2. Создание и редактирование таблиц. Работа со схемой данных – 5 стр. 3. Интеграция Access с MS Office. Экспорт и импорт данных – 5 стр. Индекс

Название БОМ

Уровень

Часы

I.5-1.2

«Технологии для пользователя МS Access»

Базовый

11

Целевая аудитория:

+ +

руководители сотрудники

+

преподаватели IT-специалисты

Характеристики учебной нагрузки: 141

Лекции, ч. Практика, ч. Сам. работа, ч.

5 6 0

Исходная компетентность не ниже: Целевая компетентность:

I. 5-1. 1

I.5-1.2 БУДЕТ УМЕТЬ:

БУДЕТ ЗНАТЬ: Способы создания и редактирования отчетов в БД. Назначение мастера и конструктора СУБД MS Access, структурированного языка запросов SQL.

Создавать запросы, простые и подчиненные формы, отчеты с помощью мастера или конструктора. Изменять созданные запросы, формы и отчеты с помощью конструктора. Создавать запросы на выборку данных на языке SQL. Учебная программа:

Назначение запросов. Запросы на выборку, обновление, добавление и удаление. Создание запроса с помощью мастера. Запросы и связанные таблицы. Декартово произведение таблиц. Создание запросов в конструкторе. Типы объединений: внутреннее, внешнее левое и внешнее правое. Групповые операции. Выражения в запросах, использование функций в выражениях, построитель выражений. Параметризованные запросы. Создание перекрестных запросов. Мастер форм, автоформа (в столбец, ленточная, табличная). Конструктор форм. Источник данных формы. Свойства элементов формы (группы свойств: макет, данные, события, другие), редактор свойств. Создание подчиненных форм. Использование мастеров при создании элементов. Создание отчетов. Сходство и различие между формами и отчетами. Колонтитулы, группировка, сортировка, автоматическая нумерация. Возможности языка SQL. Применение SQL в СУБД Access. Преимущество SQL перед конструктором запросов. Возможности Access по созданию и редактированию SQLзапросов. Построение запросов на выборку. Объединение таблиц, виды объединения. Группировка и групповые операции. Сортировка. Ограничение результирующих наборов. Содержание: Лекции (слайд-фильмы в формате *ppt) 1. СУБД Microsoft Access 2000. Разработка базы данных (Запросы) – 50 слайдов 2. СУБД Microsoft Access 2000. Разработка базы данных (Формы и отчеты) – 39 слайдов 142

3. СУБД Microsoft Access 2000. Элементы языка SQL – 17 слайдов Практикумы (учебно-методические пособия в формате *pdf) 1. Создание и редактирование запросов – 5 стр. 2. Создание и редактирование форм и отчетов – 6 стр. 3. Создание и редактирование запросов на языке SQL – 4 стр.

Индекс

Название БОМ

Уровень

Часы

I.5-1.3

«Технологии для пользователя МS Access»

Углубленный

9

Целевая аудитория:

+ +

руководители сотрудники

+

преподаватели IT-специалисты

Характеристики учебной нагрузки: Лекции, ч. Практика, ч. Сам. работа, ч.

5 4 0

Исходная компетентность не ниже: Целевая компетентI. 5-1.3 ность: БУДЕТ ЗНАТЬ:

I.5-1.2

БУДЕТ УМЕТЬ:

Манипуляции с данными на основе структурированного языка запросов SQL. Виды запросов. Основы проектирования БД в среде MS Access.

Создавать запросы на языке SQL: выборка, обновление, добавление и удаление данных, создание и удаление таблиц, перекрестные запросы. Выполнять проектирование БД с использованием диаграмм «сущность–связь», преобразовывать полученную инфологическую модель в реляционную. Выполнять нормализацию таблиц. Учебная программа:

Общая форма оператора выборки SELECT. Использование вложенных запросов, вложенные запросы в предложении WHERE. Объединение данных из разных источников: предложение UNION SELECT. Размещение результатов в новой таблице: конструкция SELECT…INTO. Перекрестные запросы: конст143

рукция TRANSFORM…PIVOT. Другие операторы SQL: добавление (INSERT INTO), удаление записей (DELETE), изменение данных (UPDATE), создание и удаление таблиц (CREATE TABLE и DROP TABLE). Задача проектирования базы данных. Различные аномалии как следствие ошибок проектирования. Инфологическая и даталогическая модели данных. Сущности и их атрибуты. Тип и экземпляры сущности. Домены атрибутов. Идентификация сущностей. Диаграммы «Entity-Relationship» («Сущность-Связь»). Виды связей между сущностями: «один к одному», «один ко многим», «многие ко многим». Процедура анализа предметной области. Реляционная модель: таблицы, свойства строк и столбцов. Связи между данными, первичные и внешние ключи, целостность ключей. Процесс нормализации, нормальные формы. Содержание: Лекции (слайд-фильмы в формате *ppt) 1. СУБД Microsoft Access 2000. Язык SQL (продолжение) – 23 слайда 2. Основы проектирования баз данных – 48 слайдов Практикумы (учебно-методические пособия в формате *pdf) 1. Составление запросов на языке SQL – 12 стр. 2. Проектирование базы данных – 6 стр. Индекс I.5-2.1

Название БОМ

Уровень

«Технологии МS Access для программиста» Начальный

Целевая аудитория:

руководители сотрудники

+

Часы 8

преподаватели IT-специалисты

Характеристики учебной нагрузки: Лекции, ч. Практика, ч. Сам. работа, ч.

3 3 2

Исходная компетентность не ниже: Целевая компетентность: БУДЕТ ЗНАТЬ: 144

I.5-1.3

+ навыки программирования

I. 5-2.1 БУДЕТ УМЕТЬ:

Выполнять администрирование БД в MS Access, настраивать параметры защиты целостности данных, обеспечивать разграничение прав пользователей на основе рабочих групп и защиту БД общим паролем. Выполнять обслуживание БД (сжатие, резервное копирование). Создавать проекты MS Access, выполняющие взаимодействие с серверной СУБД MS SQL Server. Создавать процедуры и модули на языке VBA для выполнения обращений к свойствам и методам объектов Access, для обработки различных событий. Учебная программа:

Основы администрирования БД, управляемых СУБД MS Access. Взаимодействие МS Access с серверными СУБД. Объектная модель СУБД Access. Назначение и методы написания процедур и модулей на языке Visual Basic for Applications (VBA).

Основные задачи администрирования. Режимы открытия базы данных, блокировка данных. Безопасность на основе рабочих групп, создание пользователей и групп, создание разрешений. Защита базы данных общим паролем. Рекомендации по разграничению прав доступа. Сжатие и резервное копирование базы данных. Система «клиент–сервер», цели ее использования. Проекты Access. Настройка MS SQL Server. Создание проекта, подключение к существующей базе данных. Типы объектов в проектах MS Access: таблицы, представления, схемы, сохраненные процедуры, формы, отчеты, страницы, макросы и модули. Место их размещения. Конструктор представлений. Разработка пользовательского интерфейса на основе форм в проектах MS Access. Объектная модель Access, объекты и классы объектов, методы классов, семейства объектов, иерархия. Знакомство с VBA, инструменты Visual Basic, адресация объектов. Пример создания и вызова процедуры. События, обработка событий. Свойства форм, обращение к ним из методов форм. Элементы управления, их типы и свойства. Стандартные методы форм и элементов. События в формах и элементах, пример обработчика событий. Содержание: Лекции (слайд-фильмы в формате *ppt) 4. Основы администрирования Microsoft Access 2000 – 32 слайда 5. Взаимодействие Microsoft Access 2000 с серверными СУБД – 18 слайдов 6. СУБД Microsoft Access 2000. Основы программирования на VBA – 29 слайдов Практикумы (учебно-методические пособия в формате *pdf) 145

1. 2.

Администрирование MS Access и баз данных – 8 стр. Составление программ на VBA – 10 стр. Другое

Примеры баз данных для практических работ – 6 вариантов

146

Любовь Сергеевна Лисицына

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ОБУЧЕНИЯ И АТТЕСТАЦИЙ НА ОСНОВЕ СЕТЕВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Монография Редактор Л.Г. Позднякова Дизайн А.И. Вовк Верстка С.Ю. Прокопенко Редакционно-издательский отдел Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. Зав. РИО Н.Ф. Гусарова Лицензия ИД № 00408 от 045.11.99 Подписано к печати 20.06.06. Тираж 500 экз. Отпечатано на ризографе

147

ГРАФОВЫХ МИНИМУМ ТЕОРИТИЧ УРОВЕНЬ -ЧЕСКИХ решении ритмическ постановк основ практичес достаточн эффективн вдов графовых Знания объеме и применени алгоритми методов сиональны задач решении ии для ,ии реш мым ча обу понимания блемы ения мом необход оалг мет ных сэффекти профе ских практиче теоретич ПРАКТИ ТИПОВЫХ А ЕСКОГО ЗАДАЧ необходим и ее кого ом ых задач умения ядостаточн ческих моделей хтиповых профиля ихпрдля вв ом для

148