Information-interactive complex as an instrument for establishment of graphic competence of the bachelors of technical specialties

Pakhareva Irina Vladimirovna Post-graduate student, the department of Pedagogy; Assistant, the department of Engineering Drawing, Vyatka State University; 610000, Russia, Kirovskaya oblast', g. Kirov, ul. Moskovskaya,, 36 Pakhareva@mail.ru Other publications by this author

Согласно «Концепции Федеральной целевой программы развития образования на 2016-2020 годы» проектно-целевой подход как инструмент развития предполагает реализацию комплексных проектов, связанных по целям и задачам и позволяющих реализовать перспективные прорывные разработки по созданию и внедрению передовых моделей, программ, технологий и решений в области образования^[1]. Применение современных информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе может рассматриваться не только в качестве инновационного средства его оптимизации и интенсификации, но и для решения образовательных задач^[2].

В качестве инструмента решения образовательной задачи формирования графической компетентности бакалавров технических направлений подготовки предлагается использовать современные информационно-коммуникационные технологии, призванные обеспечить создание совокупности характеристик обучения и результатов образовательного процесса в виде графических компетенций, определяющих их способность соответствовать требованиям стандартов, потребителей образовательных услуг (студентов), работодателей.

Графическая компетентность, приобретаемая в процессе обучения студентов в ВУЗе, должна быть ориентирована на развитие компетенций, адекватных современной практике их реализации в профессиональной деятельности и должна отражать уровень развития технологий. Для решения задачи формирования графической компетентности предлагается решение: информационно-интерактивный комплекс (ИИК), предназначенный для изучения инженерно-графических дисциплин в ВУЗе и функционирующий на базе современных информационно-коммуникационных технологий в виде электронного ресурса.

Анализ ИИК как инструмента инновационной образовательной технологии выявляет его необходимые составляющие^[3]:

- современное содержание в виде структурированного учебного материала, предполагающего развитие компетенций, адекватных современной бизнес-практике;

- современные методы обучения, основанные на взаимодействии обучающихся и их вовлечении в учебный процесс, для формирования компетенций;

- современную инфраструктуру обучения, включающую информационную, технологическую, организационную и коммуникационную составляющие.

Содержание баз данных ИИК (состав методических и оценочных материалов) должно соотноситься с изучаемыми темами рабочих программ инженерно-графических дисциплин и формируемыми компетенциями для направлений подготовки. Структуризация материалов определяется видами учебных занятий контактной формы работы с обучаемыми при реализации образовательной программы (лекционные и семинарские занятия, групповые консультации, индивидуальная работа)^[4], которая может быть аудиторной, внеаудиторной, а также проводиться в электронной информационно-образовательной среде, в частности в среде ИИК формирования графической компетентности бакалавров технических направлений подготовки.

Метод обучения как способ достижения цели обучения предполагает процесс взаимодействия между преподавателями и обучаемыми, в результате которого происходит передача и усвоение знаний, умений и навыков, предусмотренных содержанием обучения. Согласно подходу к определению методов обучения, основанному на степени взаимодействия участников образовательного процесса, их можно разделить на пассивные (обучаемый в роли пассивного слушателя), активные (преподаватель и обучаемый взаимодействуют друг с другом), интерактивные (обучаемые взаимодействуют не только с преподавателем, но и друг с другом)^[5]. В рамках ИИК возможна реализация всех указанных методов обучения средствами современных информационно-коммуникационных технологий, в частности: пассивных средствами видео-лекций, активных и интерактивных средствами видео- и чат-конференций.

В образовании термин «инфраструктура» используется в основном как материально- техническое обеспечение учебного процесса. Элементы инфраструктуры, в том числе процесса образования, являются следствием функций, возложенных на неё^[6]. Под инфраструктурой обучения будем понимать процессы его информационного, технологического, организационного и коммуникационного обеспечения.

Информационное обеспечение представляет собой автоматизированные локальные (в рамках ИИК) и мировые базы данных, электронные библиотеки, учебно-методическое и программное обеспечение. В процессе профессионального образования будущих инженеров, использующем новые технологии автоматизированного проектирования, программные продукты должны быть лицензионными или свободными (распространяемыми на условиях свободного лицензионного договора в целях его изучения).

Технологическая составляющая подразумевает использование дистанционных технологий в рамках корпоративного (внутривузовского) и предметно-ориентированного обучения студентов инженерно-графическим дисциплинам, современных технологий двумерного и трёхмерного проектирования.

Организационная составляющая инфраструктуры должна обеспечиваться организационными процессами обучения по образовательной программе направления подготовки согласно учебному плану с прохождением промежуточного и итогового контроля (аттестации) изучения инженерно-графических дисциплин.

Для осуществления процесса коммуникации необходима коммуникационная сеть, реализующая соединение участников образовательного процесса с помощью информационных потоков. Данная сеть может состоять из вертикальных (преподаватель - студент) и горизонтальных (студент-студент) связей. Сеть этих связей создаёт структуру процесса общения пользователей ИИК в процессе обучения инженерно-графических дисциплин. Данные виды связей реализуемы в рамках ИИК с помощью современных средств телекоммуникаций.

Функционирование информационно-интерактивного комплекса должно базироваться на следующих принципах:

1) интерактивности;

2) доступности;

3) достоверности;

4) своевременности и оперативности предоставления информации;

5) адекватности;

6) репрезентативности;

7) информационной безопасности.

Данные принципы обозначены исходя из:

- свойств информации (полнота, актуальность, достоверность, понятность, доступность, адекватность, репрезентативность). В современной научной парадигме существует достаточно большое количество классификаций и свойств различных видов информации. Изучая информацию как объект, можно обнаружить множество её свойств с одной стороны существенных, а с другой стороны случайных. «Познающий субъект может выделять для себя существенные признаки, являющиеся случайными с точки зрения существования предмета, но обладающие прагматической ценностью для исследования. На основании этого можно сделать вывод о том, что ценность признаков, их «существенность» определяется контуром познающей системы субъекта… «Субъектность» информации составляет основу её ценностных характеристик»^[7]. В нашем случае контур познающей системы субъекта ограничивается полезностью, ценностью и системностью информации для её потребителя;

- категорий информации, закреплённых в статье 5 № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и защите информации»: "Информация в зависимости от категории доступа к ней подразделяется на общедоступную информацию, а также на информацию, доступ к которой ограничен федеральными законами (информация ограниченного доступа)"^[8];

- принципов реализации права на информацию (общедоступность и открытость информации, законность поиска, получения и передачи информации, защита права на информацию, предоставление достоверной информации)^[9].

Определим основания обозначенных принципов функционировании ИИК.

1. При рассмотрении принципа интерактивности, «изначально определяется две линии понимания данного явления – как человеческого взаимодействия (во всем его многообразии) с окружающим миром (социолого-психолого-педагогический подход) и как режим диалога человека с техникой (информационно-коммуникативный подход)»^[10]. Применительно к ИИК изучения инженерно-графических дисциплин данная двойственность представляется как во взаимодействии между пользователями ИИК, так между пользователями ИИК и его пространством.

Отметим, что пользователями ИИК и их целями являются:

- студенты ВУЗа, цель: использование ИИК для изучения инженерно-графических дисциплин;

- преподаватели ВУЗа (наставники, тьюторы), цель: использование ИИК для обучения инженерно-графическим дисциплинам;

- лаборанты ВУЗа, цель: использование ИИК для обеспечения сервисных функций (сопровождения) процесса обучения инженерно-графическим дисциплинам.

Пространство ИИК ограничено комплексом аппаратного (например, оборудование компьютерной сети, сервер баз данных для хранения информации), информационного (базы данных содержания учебно-методического комплекса, результатов тестирования, сообщений форума, загруженных графических работ и т.д.) и программного обеспечения, функционирующего по технологии «клиент-сервер» и определяющей тип взаимосвязи между объектами сети.

Объекты сети (компьютеры и программы), как правило, являются неравноправными: часть из них владеет аппаратными и информационными ресурсами, другие имеют возможность обращаться к ним. «Компьютер (или программу), управляющий ресурсом, называют сервером этого ресурса (файл-сервер, сервер базы данных, вычислительный сервер...).»^[11]. Объект сети, использующий ресурс, является «клиентом». Запросы от пользователей (студентов, преподавателей, лаборантов) к файл-серверам баз данных (учебно-методического обеспечения дисциплин, тестирования, справочной информации, форума) будут осуществляться посредством ИИК, выступающего в роли «клиента».

«На текущий момент архитектура «клиент-сервер» наиболее распространена и востребована при создании программных приложений для работы с базами данных (БД), поскольку позволяет равномерно разделять вычислительную нагрузку между отдельными компонентами информационных систем»^[12].

Протоколы взаимодействия пользователей ИИК и обеспечивающие их средства связи следующие:

- студенты взаимодействуют между собой на форуме ИИК, соблюдая этические и моральные нормы общения;

- студент взаимодействует с преподавателем через специализированный модуль ИИК, где можно загрузить для проверки графическую работу, задать вопрос по программе обучения, а также через электронную почту, соблюдая этические и моральные нормы общения;

- студент взаимодействует лично с лаборантом, который предоставляет студенту и регистрирует в модуле сервиса ИИК запрашиваемый чертёжный или измерительный инструмент, сборочные единицы, детали, учебно-методическую и справочную литературу печатной формы, регистрирует поступившие для рецензирования преподавателями контрольные графические работы.

2. Принцип доступности в отношении к ИИК рассматривается в контексте возможности получения информации через удалённый доступ средствами телекоммуникаций. Удалённый доступ подразумевает различные типы и варианты взаимодействия компьютеров, сетей и приложений, однако для всех их характерно использование глобальных каналов или глобальных сетей при взаимодействии^[13]. Удалённый доступ посредством телекоммуникаций предполагает передачу информации между компьютерами по каналам связи в рамках организованной сети.

Доступ к информации в ИИК должен осуществляться в рамках всемирной глобальной паутины WWW средствами сети Internet, где ИИК должен функционировать как её электронный ресурс.

3. Достоверность является показателем качества информации, отражающим её полноту и точность. Достоверной считается информация, не вызывающая абсолютно никаких сомнений, т.е. подлинная, которую можно подтвердить корректными с юридической точки зрения процедурами, например, ссылкой на первоисточники, компетентные источники, различные документы, заключения экспертов. «Достоверность характеризует не искажённость информации. На неё влияют не только подлинность сведений, но также и адекватность способов, которыми она была получена»^[14].

«В информационных системах достоверность является описанием состояния, статуса того или иного объекта, к которому относиться информация»^[15]. Информация, предоставляемая студенту в рамках ИИК в процессе изучения инженерно-графических дисциплин, должна быть достоверной в части соответствия ГОСТ, нормативным документам, действующим на территории РФ, а также согласно заключению экспертов - преподавателей инженерно-графических дисциплин ВУЗа.

В информационных системах информация может быть искажена по причине старения и избыточности. Старению как непреднамеренному искажению информации предшествует определенный интервал времени, в течение которого она считается достоверной, избыточность информации может проявиться как результат передачи с одного ресурса на другой.

Для эффективной работы в процессе обучения студенту необходима информация по вопросам обучения и профессиональной подготовки с учётом изменений в стандартах и нормативной документации, которые должны своевременно отражаться в материалах ИИК. «Её своевременное получение является основой для принятия верных решений»^[16]. От того или иного изменения в стандартах и нормативной документации могут зависеть результаты как в промежуточных контрольных точках обучения студентов, так и результата обучения в целом.

4. Проблема поиска информации является крайне актуальной и связана с выделением нужных сведений из огромного информационного поля. «При этом ускоряющийся темп жизни требует принятия быстрых решений, оставляя все меньше времени для поиска и анализа»^[16]. Данной проблема требует осмысления понятий «своевременность» и «оперативность» информации. Своевременность информации характеризуется наличием временного интервала между возникновением потребности в информации и реализацией этой потребности и определяется выбором средств её обработки. Оперативность информации определяется скоростью её получения и выбором средств сбора и передачи информации^[17]. Поэтому требования своевременности и оперативности информации, связанные в итоге с минимальными затратами времени на её получение, в сочетании с удобной формой представления должны находить своё отражение в рамках используемого пользователем ИИК.

5. «Адекватность информации — это соответствие образа, создаваемого с помощью полученной информации (информационной модели), реальному объекту, процессу или явлению»^[18]. В реальности всегда имеется неопределённость информации, влияющая на степень её адекватности реальному состоянию объекта и влияющая в итоге на правильность принимаемых решений.

В среде ИИК данный принцип адекватности должен быть реализован в качественном представлении материалов информационных и особенно графических для процесса обучения (рисунков, чертежей, трёхмерных моделей объектов): это форма представления, форматы вывода, учитывающие особенности восприятия информации различного типа обучаемыми (текстовой, графической, аудио- и видео-).

6. «Репрезентативность информации - это количественная и качественная характеристика объема сведений, достаточного для всестороннего и полного раскрытия (понимания, объяснения) наиболее существенных черт, свойств, связей изучаемого процесса, явления, объекта (источника)»^[19]. Репрезентативность связана с правильностью отбора и формирования информации для адекватного отражения свойств объекта^[18] и выражает представительность информации, достаточной для обоснования предлагаемого решения.

Применительно к ИИК данный принцип репрезентативности рассматривается в контексте представительности содержания учебно-методичекого, справочного обеспечения ИИК, достаточного для формирования графической компетентности бакалавров технических направлений подготовки, где каждому направлению подготовки соответствует определённый состав и источники информационного обеспечения. Степень репрезентативности материалов должна оцениваться заключением экспертов (в качестве экспертов выступают преподаватели инженерно-графических дисциплин ВУЗа).

7. «Информационную безопасность в системах образования следует рассматривать в контексте общих вопросов безопасности информационных систем с опорой на соответствующие законодательные акты»^[20]. На территории РФ таковыми являются: Федеральный закон № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации», регулирующего отношения, возникающие при осуществлении права на поиск, получение, передачу, производство и распространение информации, применении информационных технологий, обеспечении защиты информации^[8] и Федеральный закон № 152-ФЗ «О персональных данных», где отмечена необходимость «применения правовых, организационных и технических мер по обеспечению безопасности персональных данных»^[21]. Согласно Доктрине информационной безопасности Российской Федерации информационную безопасность также следует рассматривать в контексте реализации национальных интересов, которая должна быть «направлена на формирование безопасной среды оборота достоверной информации и устойчивой к различным видам воздействия информационной инфраструктуры в целях обеспечения конституционных прав и свобод человека и гражданина, стабильного социально-экономического развития страны, а также национальной безопасности Российской Федерации»^[22].

Информационными объектами образовательной системы как электронного ресурса сети Интернет, подлежащими защите, являются:

- учебно-методические материалы, созданные авторами в лице преподавателей (тьюторов, наставников) программы обучения (курса, дисциплины) размещенные для удалённого доступа;

- материалы, создаваемые участниками образовательного процесса (единолично или коллективно);

- персональные данные участников образовательного процесса (студентов и преподавателей);

- результаты педагогической диагностики (анкетирования, тестирования), мониторинга результатов обучения, хранящиеся в сети на серверах информационной системы;

- информация о деятельности участников образовательного процесса, фиксируемая сервером сети, которая может быть использована без согласования с ними;

- «информационный поток от открытой информационной среды к обучаемому: рекомендованные автором курса или тьютором источники информации, внешние для системы обучения; результаты самостоятельного информационного поиска, проводимого обучаемым; данные, поставляемые в систему другими учащимися – этот поток в совокупности определенным образом влияет на личность каждого обучаемого, в том числе отдельно следует рассматривать эмоциональное и психологическое влияние, которое могут оказывать обучаемые друг на друга»^[19].

Реализация принципа информационной безопасности, обеспечивающего защиту учебно-методических материалов, материалов участников образовательного процесса, их персональных данных, информации об их деятельности, результатов педагогической диагностики, информационного потока от ИИК к пользователю, отражена в ограничении доступа на использование ИИК. Данное ограничение заключается в том, основные функции ИИК - обучение инженерно-графическим дисциплинам и обеспечение этого процесса, предназначены для зарегистрированных пользователей (студентов, преподавателей, лаборантов), процесс регистрации которых выполняется представителем ВУЗа (преподавателем, тьютором и т.д.) или подтверждается после одобрения запроса на его использование.

Зарегистрированные пользователи ИИК (студенты, преподаватели, лаборанты) получают доступ в личный кабинет, проходя процедуру авторизации при входе (вводя логии и пароль), далее пользователь может использовать ИИК для решения своих задач.

Обозначим комплекс задач ИИК, решаемых на разных субъектных уровнях его использования (участниками образовательного процесса – студентом, преподавателем, лаборантом) в процессе формирования графической компетентности бакалавров технических направлений подготовки в рамках инструмента для его обеспечения - информационно-интерактивного комплекса. Задачи ограничиваются контуром познающей системы субъекта (студента, преподавателя, лаборанта) с точки зрения их ценности для процесса формирования графической компетентности бакалавров технических направлений подготовки.

Студенты могут использовать ИИК как образовательный ресурс для изучения инженерно-графической дисциплины по своему направлению подготовки, что позволяет решать в его рамках следующие задачи:

1) изучение теоретического материала;

2) использование информационного пространства комплекса для приобретения практических навыков и умений (на практических занятиях и при выполнении лабораторных работ), а именно, обучения методикам ручного и компьютерного проектирования, основанных на технологиях двумерного и трёхмерного моделирования графических объектов;

3) просмотр перечня, содержания графических работ, графика сдачи и требований к ним;

4) получение вариантов заданий для выполнения графических работ, домашних заданий в зависимости от выбранного направления подготовки и программы обучения (дисциплины);

5) получение доступа к учебно-методическому обеспечению по программам обучения, к справочным материалам (стандартом ЕСКД, различным справочником), просмотра и скачивания их;

6) тестирование по итогам изучения лекционного материала, прохождения практических занятий, выполнения лабораторных работ,

7) просмотр результатов тестирования и обучения;

8) отправка для проверки преподавателем контрольных графических работ;

9) организация самостоятельной работы;

10) коммуникации среди участников процесса обучения: студентов и преподавателей.

Для преподавателя ИИК - это инструмент для организации процесса изучения инженерно-графических дисциплин, где реализована возможность решения следующих задач:

1) наполнения модулей лекций, практических занятий, лабораторных работ;

2) компоновки перечня, содержания графических работ и требований к ним;

3) формирования вариантов заданий для выполнения графических работ, домашних заданий;

4) назначения доступа к учебно-методическому обеспечению по направлениям подготовки, к справочным материалам (стандартом ЕСКД, различным справочником);

5) наполнения баз данных тестирования;

6) просмотра, анализа результатов тестирования и обучения;

7) рецензирования контрольных графических работ;

8) консультирования;

9) организации самостоятельной работы;

10) осуществления коммуникаций среди участников процесса обучения: студентов и преподавателей.

Лаборанты могут использовать ИИК как инструмент для сервисного сопровождения образовательного процесса для изучения инженерно-графических дисциплин и решать в его рамках следующие задачи:

1) формировать варианты заданий для выполнения графических работ, домашних заданий и компоновать их по направлениям подготовки;

2) регистрировать выдачу учебно-методического обеспечения, справочных материалов, инструмента, изделий (сборочных единиц, деталей);

3) регистрировать контрольные графические работы;

4) осуществлять коммуникации среди участников процесса обучения: студентов и преподавателей.

Рассмотренные составляющие информационно-интерактивного комплекса формирования графической компетентности бакалавров технических направлений подготовки, функционирующего на основе средств информационно-коммуникационных технологий, принципы работы и задачи, решаемые в его рамках, призваны обеспечить основную цель - подготовку будущего квалифицированного выпускника ВУЗа.