воскресенье, 20 декабря 2015 г.

Тренды электронного образования в свете законов кибернетики.

Это заголовок совместной статьи, которая вышла в сборнике трудов Prcedia. Полная ссылка

Alexander Gushchin, Marina Dikarova. Trends of E-education in the Context of Cybernetics Laws. Procedia - Social and Behavioral Sciences. Volume 214, 5 December 2015, Pages 890–896. Worldwide trends in the development of education and academic research. URL:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877042815061029

Здесь привожу русский текст. Может кому-то удобнее. 

Тренды электронного образования в свете законов кибернетики.


А.Н.Гущин, М.Н.Дивакова
Уральская государственная архитектурно-художественная академия

Новая образовательная парадигма – переход к обучению с помощью образовательных технологий, в частности  информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), открывает новые возможности для их анализа с точки зрения законов управления, с позиций кибернетики.  В статье показано, что для системы управления образовательными технологиями, которая создается с использованием ИКТ, должен выполняться кибернетический закон сохранения необходимого разнообразия. Соблюдение закона необходимого разнообразия накладывает ограничения на разнообразие реакций (поведение) обучаемого. Выявлены основные тренды электронного образования, связанные с необходимостью соблюдения закона. Первый тренд – уменьшение длительности и объема курсов при переходе к электронному обучению. Второй тренд – необходимость моделировать поведения обучаемого. Третий тренд – переход к модели самоорганизации при проведении курсов.  

Ключевые слова: кибернетика, закон соблюдения необходимого разнообразия, образовательные технологии, e-learning, педагогика.

«Ограниченному гнаться за бесконечным опасно».
Чжуан Цзы. Китайский философ.
Введение
С образовательной сфере произошла очередная смена парадигмы. Что выразилось в появлении таких терминов как «образовательные технологии» и «педагогические технологии» (Современные образовательные технологии, 2011). Причем число педагогических технологий настолько разнообразно, что пришлось даже издать энциклопедию педагогических технологий (Селевко, 2006). Не вдаваясь подробно в разнообразие технологий, определим, что вкладывается в это понятие в общеупотребительном смысле. Википедия дает следующее определение педагогических технологий. «Педагогическая технология - специальный набор форм, методов, способов, приёмов обучения и воспитательных средств, системно используемых в образовательном процессе на основе декларируемых психолого-педагогических установок, приводящий всегда к достижению прогнозируемого образовательного результата с допустимой нормой отклонения» (Педагогические технологии, 2015). Определение педагогической технологии также можно дать родо-видовым способом, через общее понятие технологии. Д.Н.Ушаков и  Б.М. Волин считают, что «технология -  это совокупность наук, сведений о способах переработки того или иного сырья в фабрикат, в готовое изделие; совокупность процессов такой переработки» (Ушаков & Волин, 1940).  С.А.Смирнов и И.Б.Котова трактуют технологию как  «совокупность и последовательность методов и процессов преобразования исходных материалов, позволяющих получить продукцию с заданными параметрами» (Смирнов & Котова, 1989). Подчеркивается, технологический процесс – процесс целенаправленный. Поэтому технология тесно связана с управлением в силу наличия цели процесса. Данная связь также хорошо известна и подчеркивается в некоторых определениях технологии, например в философском словаре под редакцией И.Т.Фролова (Философский словарь, 2001).

Проблема
     Предметом настоящей статьи и будет являться рассмотрение технологий электронного обучения с точки зрения управления как целенаправленного процесса. Под термином «электронное обучение» подразумевается обучение с помощью ИКТ (информационно-коммуникационных технологий). Электронное обучение в понимании автора включает как e-learning в западном понимании, так и электронное обучение в смысле ст. 16 закона «Об образовании» Российской Федерации (N273-ФЗ, 2012). Предмет статьи можно сформулировать и по-другому: в статье будет рассматриваться тема управления педагогическим процессом, построенным на основе образовательных технологий, в частности, электронных образовательных технологий с точки зрения кибернетики. Кибернетика использована потому, что это наука «об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе» (Винер, 1968). Кибернетике мы обязаны универсальной схемой управления, показанной на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема процесса управления.
На рисунке 1 есть все компоненты, которые описывал еще один видный кибернетик Келли Кевин. Кибернетика включает изучение обратной связи, чёрных ящиков и производных концептов, таких как управление и коммуникация в живых организмах, машинах и организациях, включая самоорганизации. Она фокусирует внимание на том, как что-либо (цифровое, механическое или биологическое) обрабатывает информацию, реагирует на неё и изменяется или может быть изменено, для того чтобы лучше выполнять первые две задачи (Келли, 1968). Откуда следует, что кибернетика вполне может быть использована для анализа обучения как целенаправленного процесса, в том числе на основе образовательных технологий.
В традиционных образовательных технологиях система управления – это педагог, который личностно реагирует на ход педагогического процесса, как показано на рисунке 2. В электронных образовательных технологиях личностная компонента существенно уменьшена, система управляется с помощью формальных процедур. Собственно вопрос настоящей статьи и заключается в том, чтобы оценить к каким последствиям приводит замена «конструкции» системы управления в педагогическом процессе.  
Ответ на поставленный вопрос дают общие закономерности кибернетических процессов, в частности закон «необходимого разнообразия» Уолтера Эшби. Есть две формулировки данного закона: словесная и математическая. Словесная формулировка, принадлежащая самому Эшби, «управление может быть обеспечено только в том случае, если разнообразие средств управляющего (в данном случае всей системы управления) по крайней мере, не меньше, чем разнообразие управляемой им ситуации» (Эшби, 1959).  Математическая формулировка основана на подсчете начального и конечного числа состояний управляемой системы и использует понятие энтропии. На рисунке 2 показана схема управления процессом обучения для традиционных образовательных технологий.

Рисунок 2. Схема управления образовательным процессом в традиционной образовательной парадигме.

В традиционной образовательной парадигме, кода педагог – личность, управляет обучаемым – личностью, множество начальных и конечных состояний несчетно, т.е. имеет мощность континуума. Но жизненный и преподавательский опыт педагога позволяли надеяться на то, что разнообразие управляющих воздействий выше, чем разнообразие реакций управляемой системы. Соблюдение закона необходимого разнообразия обеспечено.
Иное дело в электронных образовательных технологиях. Управление имеет более сложную структуру, которая показана на рисунке 3. Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) используются как средство поддержки и управления учебным процессом, как средство создания, хранения и доставки учебного контента и как средство обеспечения взаимодействия между его участниками. В своем развитии электронные образовательные технологии прошли путь от создания простейших учебных курсов, доставляемых электронной почтой, отдельных учебных гипертекстовых модулей до формирования дистанционных центров с набором учебных курсов, средств анализа успеваемости и методической поддержки учащихся, виртуальных университетов и электронных образовательных пространств отдельных учебных организаций. 
Рисунок 3. Схема управления образовательным процессом в парадигме электронного обучения.
Основная часть
В представленной схеме разнообразие первого уровня системы управления образовательным процессом (ИКТ) не только не имеет мощности континуума, но счетно и конечно. Закон необходимого разнообразия на случай иерархической системы управления обобщил кибернетик и философ Е.А.Седов (Седов, 1988). Он сформулировал закон «иерархической компенсации». Одна из наиболее удачных формулировок принадлежит Назаретяну «в сложной иерархической системе рост разнообразия на верхнем уровне обеспечивается ограничением разнообразия на предыдущих уровнях, и наоборот, рост разнообразия на  нижнем уровне [иерархии] разрушает верхний уровень организации» (Назаретян, 2004). Из представленной формулировки закона следует, что внедрение электронных образовательных технологий будет оказывать давление на обучаемого с целью минимизировать и стандартизовать разнообразие его реакций. И наоборот, возрастание разнообразия реакций обучаемого разрушает всю систему электронного обучения. И это проблема электронного обучения.
            Строго говоря, необходимость обеспечения необходимого разнообразия возникает и в традиционной педагогической парадигме и выражается она в переходе к предметной форме обучения, которая позволяет увеличить разнообразие реакций верхнего уровня системы управления педагогическим процессом. Рассмотрим ситуацию на конкретном примере. Одна из самых известных нестандартных реакций, разрушающая систему обучения заключается в том, что обучаемый уговаривает другого человека сдать экзамен (пройти курс) вместо себя. Подобная проблема имеет место и для традиционного обучения, достаточно зайти на сайт биржи  студенческих работ. Для электронных курсов проблема стоит еще более остро, и на сегодня так и не нашла адекватного решения: можно использовать биометрические методы: снимать опечатки пальцев или сетчатку обучаемого, но ничто не мешает ему посадить вместо себя другого человека после прохождения биометрического контроля. Даже хорошо известная процедура сдачи ЕГЭ (Единого Государственного Экза), который тоже является формализованной компьютерной процедурой, стала контролируемой только тогда, когда стали использоваться некомпьтерные методы: удаленное наблюдение, регламенты проверки, ограничения доступа и пр.

Результаты и обсуждение
            Рассмотрим основные тренды в сфере электронного обучения, которые связаны с проблемой обеспечения требуемого разнообразия.
Тенденция первая: уменьшение длительности (и объема) курсов. Необходимое разнообразие учебного процесса можно обеспечить за счет того, чтобы обучающие курсы сделать более короткими, но само их количество увеличить. На рисунке 4 представлена гистограмма количества учебных куров в зависимости от количества учебных блоков курса для сайта дистанционного образования «Национальный открытый университет» (Национальный открытый университет, 2015).

Рисунок 4. Количество курсов, имеющих заданное количество учебных блоков.

Гистограмма получена на основании открытых данных, приведенных на сайте. Под учебным блоком понимается либо лекция + тест, либо практическая работа, либо курсовая, либо экзамен. Термин используется исключительно для проведения расчетов. На рисунке 4 отчетливо видна тенденция к появлению укороченных курсов, с малым количеством учебных блоков. Наличие подобной тенденции автор объясняет требованиями закона сохранения необходимого разнообразия. Кроме того, небольшой по объему курс легче стандартизовать, а наличие множества курсов создает необходимое разнообразие. При этом важным становится вопрос согласованности курсов между собой. Здесь уместно упомянуть принцип эмержетности, сформулированный У.Эшби: «Чем больше система и чем больше различия в размерах между частью и целым, тем выше вероятность того, что свойства целого могут сильно отличаться от свойств частей». Наличие эмержетности дает больше свободы педагогу при разработке своего учебного курса. Принципу эмерждентности мы обязаны существованием учебных курсов, в которых есть 30 учебных блоков и более.
Тенденция вторая: необходимость моделирования поведения обучаемого. Вернемся к математической формулировке закона необходимого разнообразия. Пусть заданы множество состояний {x} управляемой системы и множество управляющих воздействий {u} системы управления. Будем говорить, что управление u переводит управляемую систему из одного состояния в другое, если
Если ввести понятие энтропии – количественной меры разнообразия - H(х), то закон необходимого разнообразия можно представить в виде
где I(u,x) – количество информации, которое управляющая система знает об управляемой. Иными словами, разнообразие реакций управляющей системы должно быть на величину информации об управляемой системе. Таким образом, становится актуальной задача получения информации об обучаемом. Для того, чтобы убедиться в актуальности поставленного вопроса достаточно набрать в поисковой систем словосочетание «модель обучаемого» и увидеть огромный список литературы на данную тему. Однако, на этом пути есть ограничения. Согласно принципу, сформулированному видным кибернетиком Стаффордом Биром (Бир, 2007), для нормального функционирования системы необходим «черный ящик», который служит для создания неопределенностей в системе управления. Упомянутый выше Е.А.Седов даже предложил количественное соотношение 80% определенности против 20% неопределенности, оптимальное для функционирования системы. Соотношение 80/20, также известное как принцип Парето, следует интерпретировать в пределах социо-культурного констекста - в пределах правил, не разрушающих систему.  О возможности поведения разрушающего систему, говорилось выше. Трудно сказать, достигнуто ли на сегодняшний день данное соотношение, но оно устанавливает барьер на теме построения моделей обучаемого.
            Тенденция третья: переход к самоорганизующемуся сообществу. Необходимость разнообразить допустимые в электронном обучении реакции обучаемого сегодня выражается в стремлении использовать такие методы как взаимная проверка работ, которая впервые  стала применяться в массовых открытых обучающих курсах. В рамках кибернетических закономерностей наличие данного тренда можно трактовать как стремление заменить систему управления, показанную на рисунке 3. Речь идет о том, чтобы перейти от иерархической схемы управления процессом обучения к концепции на основе самоорганизации обучаемых. Обучение на основе самоорганизации позволяет преодолеть субъект - объектную доминанту управления педагогическим процессом, показанную на схеме 3.
            Задача перехода от принудительного обучения к обучению на основе самоорганизации актуальная и для традиционной педагогики. Так преподаватели Гарвардского университета, фактически создавшие кейс-технологии обучения пишут, что основа успеха – «формирование группы как обучающегося сообщества» (Барнс, Кристенсен, Хансен, 2000). При переходе к электронным технологиям обучения путь самоорганизации позволяет уйти от ограничений, налагаемых на обучаемого законом обеспечения необходимого разнообразия. В практическом плане ощущается потребность в людях, которые могут создавать самоорганизующиеся сообщества. Согласно материалам образовательного форсайта в бизнес-школе Сколково (Атлас новых профессий, 2014)[i] одна из востребованных профессий будущего – организатор интернет-сообществ. Естественно, что специалист такого профиля мог бы работать в качестве тьютора по сопровождению сообщества обучаемых. В педагогическом плане одним из условий перехода к самоорганизации требуется не только переход к новой системе управления педагогическим процессом, но и переход к новым методам инженерии знаний (когнитологии). В частности В.Е.Лепский пишет, что для ликвидации субъект-объектной парадигмы управления необходим переход от предметно-ориентированной системы организации знаний к процедурной организации[ii]. Наиболее радикально по пути самоорганизации в образовании на сегодня продвинулся ученый и просветитель Сугата Митра, ставящий задачу создания СОУП – самоорганизующегося учебного пространства[iii]. Строго говоря, создание самоорганизующейся учебной среды и создание самоорганизующейся учебной группы – разные задачи, но степень самоорганизации и ее варианты - предмет отдельного изучения.

Заключение   
Заявленная цель настоящей статьи заключалась в том, чтобы проанализировать управленческие аспекты образовательного процесса. Было показано, что действие объективных кибернетических законов, таких как закон обеспечения необходимого разнообразия, приводят к появлению определенных тенденций (трендов), которые призваны необходимое разнообразие сохранить. Выявлены три основных тренда. Можно сделать и более глобальный вывод о том, что анализ образовательных процессов с помощью объективных управленческих законов – актуальная и важная задача.

Благодарности
Авторы благодарят сотрудника Уральской государственной архитектурно-художественной академии Фокину Т.Н. за полезное обсуждение, проректора по научной работе Пучкова М.В., и ректора Постникова С.П. без поддержки публикация настоящей статья была ба невозможна.



[i] Профессии будущего
[ii] В.Е.Лепский. Эскиз субъектно-ориентиованной концепции социального управления (на пути к воплощению идей постнеклассической науки) // На пути к постнеклассическим концепциям управления / Под ред. В.И.Аршинова и В.Е.Лепского. — М.: Институт философии РАН. 2005. с.16.

[iii] Talking to Granny Cloud. The Indian Express. Tuesday, May 05, 2015.
Современные образовательные технологии (2011): учебное пособие / коллектив авторов под ред. Н.В. Бордовской. - 2-е изд., стер. -  М.: КНОРУС, 2011. 432 с.

Лицензия Creative Commons
Произведение «Блог "Эффективное дистанционное образование"» созданное автором по имени А.Н.Гущин, публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 3.0 Непортированная.
Основано на произведении с an1954.blogspot.ru. на следующий (также выделен полужирным шрифтом):