научно методический журнал-информатизация_образования_и_науки_№2_2009_(2)

Информатизация образования и науки №2/2009 1

Научно-методический журнал «Информатизация образования и

науки» №2/2009

Учредители:

Федеральное государственное учреждение «Государственный научно-

исследовательский институт информационных технологий и

телекоммуникаций» (ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика») Министерства образования и науки

Российской Федерации

Учреждение Российской академии образования «Институт

информатизации образования»

Главный редактор: Тихонов

Александр Николаевич

Зам. главного редактора: Куракин

Дмитрий Владимирович

Ответственный редактор: Мурашева Ольга Викторовна

Технический редактор:

Кузнецова Оксана Олеговна

Художественный редактор: Лежнев Игорь Геннадьевич

Корректор:

Деркачева Елена Николаевна

Адрес редакции: 117419, Москва,

ул. Орджоникидзе, д.3/4 E-mail: [email protected]

Тираж журнала

«Информатизация образования и науки» 500 экз.

Зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций (Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ №ФС77-34823

от 24 декабря 2008 г.)

Издательство ООО «ЭГРИ» Адрес:

119049, Москва, ул. Донская, д.4, стр.1

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ (ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТИКА В ОБЛАСТИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ) Разработка национальных и международных стан-дартов в области электронного обучения Позднеев Б.М. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Тематическое расширение границ поисковых облас-тей вертикальных образовательных порталов Силаев А.В. Семантико-энтропийное управление OLAP и модели интеграции xOLAP в SemanticNET (ONTONET) Миронов А.А., Мордвинов В.А., Скуратов А.К. ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ Работы по развитию инфраструктуры национальной компьютерной сети науки и высшей школы Куракин Д.В. СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ Использование персональных устройств защиты ин-формации в сфере образования Долматов В.В., Гусев А.В., Грушо И.Н., Кулагин В.П., Кузнецов Ю.М.

Модели информационного противоборства в задачах оценки безопасности вычислительных сетей Надеждин Е.Н., Смирнова Е.Е., Козлов А.О. АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ПРОИЗВОДСТВАМИ Автоматизация информационно-методического обеспечения учебно-воспитательного процесса и ор-ганизационного управления образовательным учре-ждением: современное состояние; перспективы раз-вития Роберт И.В. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ Об опыте реализации модели оценки ИКТ-компетентности Авдеева С.М., Барышникова М.Ю., Коваленко С.К., Мельников А.Е. Структурирование и формализация требований к компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности субъектов системы непрерывного образования Хеннер Е.К. Взаимодействие с международными системами сер-тификации компьютерной грамотности Боровков А.Б., Степанов А.И.

Программные решения для обеспечения центра мо-ниторинга и сертификации компьютерной грамотно-сти и ИКТ-компетентности Макаров С.И., Ушков П.Ю., Демидова Е.А.

3 12 21 30 38 45 51 62 71 85 95

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»


Состав редакционного совета Журнала «Информатизация

образования и науки» Тихонов А.Н., директор ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Болотов В.А., вице-президент Российской академии образования. Васильев В.Н., ректор Санкт-Петербургского государственного института точной механики и оптики (технический университет). Воронин А.В., ректор Петрозаводского государственного университета. Голубятников И.В., ректор Московского государственного университета приборостроения и информатики. Гридина Е.Г., заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Домрачев В.Г., заведующий кафедрой Московского государственного университета леса. Зегжда П.Д., заведующий кафедрой Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Иванников А.Д., первый заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Ижванов Ю.Л., первый заместитель директора по научной работе ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Каперко А.Ф., заведующий кафедрой Московского государственного института электроники и математики. Козлов О.А., заместитель директора по учебно-методической работе Учреждения Российской академии образования «Институт информатизации образования». Кондаков А.М., генеральный директор издательства «Просвещение». Кулагин В.П., заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Куракин Д.В., заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Роберт И.В., директор Учреждения Российской академии образования «Институт информатизации образования». Русаков А.И., ректор Ярославского государственного университета. Сактоев В.Е., ректор Восточно-Сибирского государственного технологического университета. Соболева Е.Н., исполнительный директор Национального фонда подготовки кадров.

УПРАВЛЕНИЕ В СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ Метод оценки деятельности гимназии на основе мно-гокритериального анализа Киракозов Ю.В., Пономарева Т.Ф., Шатров А.Ф. Новые подходы к информатизации сферы образова-ния в свете общих закономерностей развития соци-альных систем Власов В.В. Психологические аспекты в управлении организаци-онными системами Ижванова Е.М.

Социальные сетевые сообщества в системе общего образования Кулагин В.П., Ястребцева Е.Н., Оболяева Н.М., Кузнецов Ю.М., Заботнев М.С.

102 109 121 129


Общие вопросы (государственная политика в области информатизации образования и науки)


РАЗРАБОТКА НАЦИОНАЛЬНЫХ И МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ В ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ

DEVELOPMENT OF NATIONAL AND INTERNATIONAL STANDARDS IN THE

FIELD OF E-LEARNING Позднеев Борис Михайлович,

проректор по информатизации ГОУ ВПО МГТУ «Станкин», председатель ТК 461 «Информационно-коммуникационные технологии в образовании», [email protected]

Annotation The article highlights current trend

in the field of e-learning standardization on the national and international levels. Struc-ture and interaction principles of interna-tional and national technical committees providing standards development are given. International and national standards correlation is analyzed with special empha-sis on the harmonization of standards and the terminology used. A list of interna-tional and national standards both working and under development is given.

Введение Перспективы вступления России

во Всемирную торговую организацию (ВТО), участие в Болонском процессе и интеграция в мировое информационное и образовательное сообщество обуслав-ливают необходимость ускоренной адаптации российской системы образо-вания к общепризнанным на мировом уровне правилам и нормам в области обеспечения качества и безопасности, стандартизации, подтверждения соот-ветствия, взаимного признания резуль-татов испытаний и др. С точки зрения обеспечения качества и безопасности основополагающее значение имеет раз-витие национальной системы стандар-тизации и гармонизации национальных стандартов с основополагающими меж-дународными стандартами.

Следует указать, что за послед-ние несколько лет законодательство Российской Федерации было сущест-венно развито и трансформировано в направлении гармонизации с междуна-родно-признанными правилами и нор-мами. Это иллюстрируется структурой взаимосвязи национальных и междуна-родных нормативных документов в об-

ласти технического регулирования и стандартизации (рис.1).

Качество и безопасность инфор-мационно-телекоммуникационных тех-нологий в образовании должны рас-сматриваться, прежде всего, с учетом целого ряда законов РФ и принятых стратегий и концепций. Федеральным законом «О техническом регулирова-нии» определены принципы техниче-ского регулирования, порядок разработ-ки и применения технических регла-ментов, документы в области стандар-тизации, принципы подтверждения со-ответствия, а также основные понятия.

Исходя из этого должна быть ор-ганизована работа по разработке осно-вополагающих национальных стандар-тов в области информационно-коммуникационных технологий в обра-зовании (ИКТО) и электронного обуче-ния, являющихся важными компонен-тами в обеспечении качества и конку-рентоспособности российского образо-вания.

1. Международная стандарти-зация

Международная организация по стандартизации (ISO) и Международная электротехническая комиссия (IEC) со-вместно разрабатывают международные стандарты в области информационных технологий в рамках Первого объеди-ненного Технического комитета (JTC1 ISO/IEC), объединяющего в настоящее время 37 подкомитетов (SC). Решение о создании JTC 1 36-го Подкомитета «Информационные технологии в обуче-нии, образовании и тренинге» было принято в 1999 г. на Пленарном заседа-нии JTC 1 в Республике Корея (Сеул). В марте 2008 года в Республике Корея (остров Джеджу) состоялось 17-е Пле-



нарное заседание 36-го Подкомитета (ПК 36).

Рис. 1. Структура взаимосвязи нормативных документов в области технического

регулирования и стандартизации В настоящее время действитель-

ными членами и наблюдателями JTC1 SC36 являются 30 стран: Австралия, Великобритания, Германия, Дания, Ин-дия, Ирландия, Испания, Италия, Казах-стан, Канада, Кения, Китай, Люксем-бург, Нидерланды, Новая Зеландия, Норвегия, Российская Федерация, США, Украина, Финляндия, Франция, Чехия, Швеция, Южная Корея, Япония, Венгрия (наблюдатель), Гонконг (на-блюдатель), Сингапур (наблюдатель), Турция (наблюдатель), Швейцария (на-блюдатель). Руководство ПК 36: Пред-седатель - Брюс Пиплз (США), Секре-тарь – Дэвид Хайд (Великобритания).

По мнению руководства СТК 1 и ПК 36 в ближайшее время число стран-членов Подкомитетов должно возрасти до 45-50, что обусловлено возрастаю-щим интересом к электронному обуче-нию и появлением первых международ-ных стандартов в этой области. Струк-тура ПК 36 (рис. 2) включает семь рабо-чих групп, возглавляемых конвинерами из различных стран.

Следует отметить, что одновре-менная разработка большого числа но-вых международных стандартов в раз-вивающейся области электронного обу-чения представляет большую слож-ность, что обусловлено не только на-циональной и региональной специфи-

кой, но и различными субъективными причинами. В настоящее время в ПК 36 разработаны и утверждены 6 междуна-родных стандартов:

1. ИСО/МЭК 24703:2004 Информационные технологии. Иденти-фикаторы Участников;

2. ИСО/МЭК 19796-1:2005 Информационные технологии в обуче-нии, образовании и тренинге - Управле-ние качеством, гарантии и метрики - Часть 1: Общий подход;

3. ИСО/МЭК 23988:2007 Информационные технологии. Система практического кодирования для приме-нения информационных технологий при установке оценок;

4. ИСО/МЭК 19778-3:2008 Информационные технологии в обуче-нии, образовании и тренинге - Техноло-гия совместной работы - рабочее про-странство совместной работы. - Часть 3: Модель данных группы для совместной работы;

5. ИСО/МЭК 19778-2:2008 Информационные технологии в обуче-нии, образовании и тренинге – Техноло-гия совместной работы - рабочее про-странство совместной работы - Часть 2: Модель данных окружения рабочего пространства совместной работы;

6. ИСО/МЭК 19778-1:2008 Информационные технологии в обуче-




нии, образовании и тренинге - Техноло-гия совместной работы - рабочее про-странство совместной работы - Часть 1: Модель данных рабочего пространства совместной работы.

Рис. 2. Структура ПК 36 В рабочих группах ПК 36 на раз-

личных стадиях разработки готовятся проекты следующих стандартов:

1. ИСО/МЭК 2382-36 Ин-формационные технологии. Словарь - Часть 36: Обучение, образование и тре-нинг;

2. ИСО/МЭК 19779-1 Ин-формационные технологии в обучении, образовании и тренинге - Технология совместной работы - Коммуникация агент-агенту;

3. ИСО/МЭК 19780-1 Ин-формационные технологии в обучении, образовании и тренинге - Технология совместной работы – Коммуникация при совместном обучении Часть 1: ком-муникация посредством обмена тексто-вой информацией;

4. ИСО/МЭК 24763 (TR) Информационные технологии в обуче-нии, образовании и тренинге – Концеп-

туальная модель ссылок компетенций и родственных объектов;

5. ИСО/МЭК 19788 Инфор-мационные технологии в обучении, об-разовании и тренинге – Метаданные об-разовательных ресурсов (в 2-х частях): Часть 1: Структура Часть 2: Элементы данных;

6. ИСО/МЭК 19796-2 Ин-формационные технологии в обучении, образовании и тренинге – Управление качеством, гарантии и метрики – Мо-дель качества;

7. ИСО/МЭК 19796-3 Ин-формационные технологии в обучении, образовании и тренинге — Управление качеством, гарантии, методы метриче-ских отношений и метрики;

8. ИСО/МЭК 19796-4 Ин-формационные технологии в обучении, образовании и тренинге — Управление качеством, гарантии, практики лучших метрик и реализации руководств;

9. ИСО/МЭК NP TR 19796-5 Информационные технологии в обуче-нии, образовании и тренинге – Управ-ление качеством, гарантии и метрики – Применение ISO/IEC 19796-1;

10. ИСО/МЭК 24725-1 Ин-формационные технологии в обучении, образовании и тренинге – Профили стандартов и спецификаций - Часть 1: Структура;

11. ИСО/МЭК 24751 Инфор-мационные технологии в обучении, об-разовании и тренинге — Индивидуаль-ная адаптация к электронному обуче-нию, образованию и тренингу (в 8-ми частях): Часть 1: Структура. Часть 2: Доступ к ведомости всех пер-сональных нужд и предпочтений. Часть 3: Доступ к описаниям всех элек-тронных ресурсов. Часть 4: Доступ к описаниям всех не-электронных ресурсов. Часть 5: Персональные нужды и пред-почтения к неэлектронным ресурсам. Часть 6: Персональные нужды и пред-почтения в описании событий и мест. Часть 7: Описание событий и мест.




Часть 8: Понятность языка и равнознач-ность интерфейса человеческому уча-стию в приложениях для электронного обучения.

В своей работе ПК 36 активно взаимодействует с целым рядом между-народных и национальных организаций (рис. 3 и табл. 1):

Рис. 3. Взаимодействие ПК 36 с международными и национальными ассоциациями и

объединениями

Таблица 1 CEN/ISSS WS-LT

European Standards Committee - Infor-mation Society Standardization System- Learning Technologies Workshop http://www.cenorm.be/isss/Workshop/LT

Европейский Комитет по Стандартизации – Система стандартизации информаци-онного общества – Форум технологий обучения

CEN/ISSS CDFS

European Standards Committee - Infor-mation Society Standardization System-Cultural Diversity Focus Group.

Европейский Комитет по Стандартизации – Система стандартизации информаци-онного общества – Группа те-матического опроса по куль-турному многообразию

CEN/ISSS WS on Pri-vacy

European Standards Committee - Infor-mation Society Standardization System – Workshop on Privacy

Европейский Комитет по Стандартизации -Информационная Система Стандартизации Общества – Форум по защите прав лично-сти

AUF Agence Universitaire de la Francophonie. http://www.auf.org

Агентство университетов франкоязычных стран

IMS IMS Global Learning Consortium, Inc. http://imsglobal.org

Глобальный образовательный консорциум на базе мульти-медийных подсистем, разме-щенных в Интернет

AICC Aviation Industry Computer-Based Training Committee http://aicc.org

Международный комитет авиационной промышленно-сти по компьютерному обуче-




нию DCMI Dublin Core Metadata Initiative.

http://dublincore.org/groups/education Инициатива метаданных Дуб-линского ядра

SCORM Sharable Content Object Reference Model

Объектная референсная мо-дель разделяемого контента

IEEE LTSC Institute of Electrical and Electronics Engineers - Learning Technology Stan-dards Committee. http://ieeeltsc.org/

Комитет стандартов техноло-гии обучения Института ин-женеров электротехники и электроники

ADL Advanced Distributed Learning. http://www.adlnet.org

Продвинутое распределенное обучение

2. Национальная стандартиза-ция

Представителем Российской Фе-дерации в ПК 36 является ТК 461 «Ин-формационно-коммуникационные тех-нологии в образовании (ИКТО)» - по-стоянно действующий орган, обеспечи-вающий разработку, согласование и подготовку к утверждению норматив-ных документов по стандартизации в области ИКТО на государственном и международном (региональном) уров-нях.

Начиная с марта 2006г. делега-ции ТК 461 принимают активное уча-стие в работе ПК 36 и заседаниях рабо-чих групп. Российская делегация наибо-лее активно взаимодействует с WG1 «Терминология» и WG5 «Обеспечение качества», предлагает и обосновывает свои подходы к разработке основопола-гающих стандартов.

Национальная делегация приняла участие в 6-ти Пленарных заседаниях:

- март 2006г. – г. Турку, Финлян-дия;

- сентябрь 2006г. – г. Ухань, Ки-тай;

- март 2007г. – г. Лондон, Вели-кобритания;

- сентябрь 2007г. – г. Торонто, Канада.

- март 2008г. – остров Джеджу, Республика Корея

- сентябрь 2008г. – Штутгарт, Германия

В структуре национального ТК 461 «Информационно коммуникацион-ные технологии в образовании» образо-вано шесть подкомитетов (ПК):

- ПК 1 «Общесистемные и осно-

вополагающие нормативные документы по стандартизации ИКТО». Председа-тель: д.ф.н., проф. Краснова Г.А.

- ПК 2 «Взаимосвязь открытых систем в образовании». Председатель: д.т.н., проф. Климанов В.П.

- ПК 3 «Автоматизированные информационные системы управления отраслью и образовательными учрежде-ниями». Председатель: д.т.н., проф. Ку-лагин В.П.

- ПК 4 «Образовательные среды и информационные ресурсы». Предсе-датель: д.т.н., проф. Иванников А.Д.

- ПК 5 «Обеспечение функцио-нальной безопасности ИКТО». Предсе-датель: к.т.н., Пресняков Н.И.

- ПК 6 «Обеспечение качества электронного обучения» Председатель проф., д.э.н. Рубин Ю.Б.

Подготовленная ТК 461 про-грамма разработки комплекса нацио-нальных стандартов по информационно-коммуникационным технологиям в об-разовании на 2005-2008 г.г. утверждена в Федеральном агентстве по техниче-скому регулированию и метрологии РФ.

В 2007 г. опубликованы первые шесть национальных стандартов ком-плекса стандартов по ИКТО:

- ГОСТ Р 52652-2006 «Информа-ционно-коммуникационные технологии в образовании. Общие положения»;

- ГОСТ Р 52653-2006 «Информа-ционно-коммуникационные технологии в образовании. Термины и определе-ния»;

- ГОСТ Р 52655-2006 «Информа-ционно-коммуникационные технологии в образовании. Интегрированная авто-




матизированная система управления учреждением высшего профессиональ-ного образования. Общие требования»;

- ГОСТ Р 52657-2006 «Информа-ционно-коммуникационные технологии в образовании. Образовательные интер-нет-порталы федерального уровня. Руб-рикация информационных ресурсов»;

- ГОСТ Р 52656-2006 «Информа-ционно-коммуникационные технологии в образовании. Образовательные интер-нет-порталы федерального уровня. Об-щие требования»;

- ГОСТ Р ИСО/МЭК 8825-4-2006 «Информационная технология. Правила кодирования АСН.1. Часть 4. Правила XML кодирования (XER)».

Необходимо отметить, что ука-занные стандарты гармонизированы с международными стандартами, разра-

батываемыми в ПК 36. Благодаря этому заложена нормативная база для созда-ния отечественных систем E-Learning, отвечающих требованиям международ-ных стандартов.

Для повышения эффективности работы над проектами международных и национальных стандартов в секрета-риате ТК 461 разработана система ин-формационной поддержки, в которой формализованы процедуры и основные этапы жизненного цикла стандартов в соответствии с Директивами ИСО/МЭК и Руководством Центрального секрета-риата ИСО и национальными стандар-тами.

В таблице 2 представлены стадии разработки международных стандартов в ИСО/МЭК.

Таблица 2

Обозначение документа Наименование стадии Наименование Сокращение Предварительная Предварительное предложение PWI Подготовка предложе-ния

Предложение по разработке нового стан-дарта

NP

Подготовка рабочего проекта

Рабочий проект стандарта (Эти стадии мо-гут быть исключены в случае ускоренной процедуры.)

WD

Подготовка проекта технического комитета

Проект стандарта на уровне технического комитета (Эти стадии могут быть исключе-ны в случае ускоренной процедуры.)

CD

Обсуждение проекта Проект стандарта на стадии обсуждения (Проект Международного Стандарта в ИСО, проект комитета для голосования в МЭК)

DIS (ИСО) CDV (МЭК)

Утверждение между-народного стандарта

Окончательный проект международного стандарта (Эта стадия может быть исклю-чена (см. п. 2.6. Директив ИСО/МЭК Часть 1))

FDIS

Публикация междуна-родного стандарта

Международный стандарт ИСО, МЭК, ИСО/МЭК

На рис. 4 в качестве примера представлена декомпозиция одной из стадий разработки международного стандарта – стадии обсуждения.

При разработке новых стандар-тов необходимо изучать множество уже существующих стандартов, оценивать степень их соответствия предметной области и гармонизировать требования

взаимосвязанных стандартов с учетом их таксономии.

Проект разрабатываемого меж-дународного стандарта должен отвечать принципам полноты и непротиворечи-вости нормативной базы. Это обуслов-ливает необходимость информационной поддержки разработчиков нового стан-дарта в части:




− обеспечения параллельной разработки нескольких стандартов;

− поиска и выборки сущест-вующих документов для последующего анализа требований.

Для наиболее полного определе-ния требований к разрабатываемой сис-теме был произведен анализ опыта ИСО в сфере создания информационных сис-тем, обеспечивающих удаленное взаи-модействие органов-участников в рам-ках процессов по стандартизации.

На рис. 5 представлена таксоно-мия международных стандартов в об-ласти информационных технологий в обучении, образовании и тренинге.

В сентябре 2008 г. в Штутгарте (Германия) состоялось 18-е Пленарное заседание ИСО/МЭК СТК 1/ПК 36 «Информационные технологии в обуче-нии, образовании и тренинге» (http://www.jtc1sc36.org), в котором приняли участие национальные делега-ции Австралии, Великобритании, Гер-мании, Канады, Китая, Люксембурга, Новой Зеландии, Норвегии, Республики Кореи, Российской Федерации, США, Финляндии, Франции и Японии.

В резолюциях Пленарного засе-дания и рабочих групп отражен ряд важных решений относительно взаимо-действия ПК 36 с другими подкомите-тами СТК 1, Техническими комитетами ИСО и международными организация-ми, а так же аспекты синхронизации разработки стандартов в рамках рабо-чих групп и редакторов, систематизации используемой терминологической базы, регламентов проведения пленарных за-седаний Подкомитета и рабочих групп и др.

Национальная делегация Россий-ской Федерации была представлена в следующем составе: Позднеев Б.М. – председатель, Косульников Ю.А., Рубин Ю.Б., Сутягин М.В. и Марков К.И.

Российская национальная деле-гация приняла активное участие в сле-

дующих рабочих группах (РГ): РГ 1 «Словарь», РГ 4 «Управление и достав-ка контента», РГ 5 «Обеспечение каче-ства и описание структуры».

На заседаниях РГ 1 и РГ 5 боль-шое внимание было уделено обсужде-нию направлений деятельности и обес-печению сотрудничества с другими ра-бочими группами, подкомитетами и Техническими комитетами ИСО, меж-дународными организациями. Были за-фиксированы новые официальные взаимосвязи с Техническими комитета-ми, Подкомитетами ИСО/МЭК (ISO TC 176, JTC1/SC) и с международными ор-ганизациями (Cartago Alliance, CEN/TC 353).

На заседании РГ 5 был утвер-жден обновленный список редакторов разрабатываемых стандартов, в том числе по стандарту «ISO/IEC 19796 Управление качеством, гарантии и мет-рики - Часть 5. Руководство по приме-нению 19796-1».

На заседаниях РГ 4 обсуждались вопросы использования профиля спе-цификаций SCORM в качестве доку-ментов ISO (технических отчетов, меж-дународных стандартов). В дискуссии активно принимали участие представи-тели национальных делегаций Канады, США, Германии, а так же представите-ли ряда организаций ADL, IMS, AICC.

3. Термины в области элек-тронного обучения

В международной и отечествен-ной практике в настоящее время доми-нирует термин «электронное обучение» (E-learning), отражающий в обобщенном виде качественную специфику обучения на основе ИКТ. В этой связи приведем ряд основополагающих терминов из но-вого национального стандарта ГОСТ Р 52653-2006 - Информационно- комму-никационные технологии в образова-нии. Термины и определения (введен в действие с 01.07.08):



10 Информатизация образования и науки №2/2009




2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

24703

19796-1

23988 19778–1,2, 3

19778–1,2, 3

24751-1,2, 3

24751-1,2, 3

24751-4,5, 6, 7,824751-4,5, 6, 7,8

2382-362nd ed.

19796–2,4, 5

19796–2,4, 5

19780-1

19788-129127

19788-2

2011 2012

19779-1

29140

24763

24725-1,2, 3

24725-1,2, 3

WG 7

WG 2

WG 3

WG 4

WG 1 2382-36

19796–319796–3

15504

15288

9001

WG 5

WG 6

Рис. 5. Таксономия международных стандартов в области электронного обучения

Дистанционные образователь-

ные технологии (distant learning tech-nology):

Образовательные технологии, реализуемые в основном с применением информационных и телекоммуникаци-онных технологий при опосредованном (на расстоянии) или частично опосредо-ванном взаимодействии обучающегося и педагогического работника.

Открытое образование (open education):

Система организационных, педа-гогических и информационных техно-логий, архитектурные и структурные решения в которой обеспечиваются применением действующих открытых (патентно свободных) стандартов на ин-терфейсы, форматы и протоколы обме-на информацией с целью обеспечения мобильности, интероперабельности, стабильности, эффективности, удобства использования.

Электронное обучение (e-learning):

Обучение с помощью информа-ционно-коммуникационных техноло-гий.

Мобильное обучение (mobile learning):

Электронное обучение с помо-щью мобильных устройств, не ограни-ченное местоположением или измене-нием местоположения учащегося.

Сетевое обучение (on-line learn-ing):

Обучение с помощью информа-ционно-телекоммуникационной сети.

Автономное обучение (off-line learning):

Обучение с помощью компьюте-ра без подключения к информационно-телекоммуникационной сети.

Смешанное обучение (blended learning):

Сочетание сетевого обучения с очным или автономным обучением.

Совместное обучение (collabora-tive learning):

Образовательный процесс, в ко-тором многочисленные участники взаи-модействуют для достижения общей цели.


Информационные технологии


ТЕМАТИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ ГРАНИЦ ПОИСКОВЫХ ОБЛАСТЕЙ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПОРТАЛОВ

THEMATIC BRANCHING OUT OF VERTICAL EDUCATIONAL PORTALS

SEARCH FIELDS Силаев Антон Валерьевич,

младший научный сотрудник, ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», [email protected]

Annotation The article presents methods of

branching out search fields of vertical edu-cational portals, which use present-day search Internet systems applicable to the portal work. The methods implementation will give the portal users some additional benefits, disposing of the difficulty of mak-ing advanced query to various search sys-tems and thus increasing their functioning quality.

*** В настоящее время в русскоя-

зычном сегменте Интернет в открытом доступе имеется множество информа-ционных ресурсов, потенциально по-лезных образовательному сообществу. Эти ресурсы расположены на серверах учебных заведений, коммерческих и не-коммерческих организаций, федераль-ных и региональных органов управле-ния образованием. Однако релевантный поиск таких ресурсов затруднен в связи с их разобщенностью и сложностью вы-деления наиболее качественных.

В связи с этим в рамках феде-ральной целевой программы «Развитие единой образовательной информацион-ной среды» (2001-2005 годы) была соз-дана единая система образовательных порталов, получившая дальнейшее раз-витие в соответствии с «Федеральной целевой программой развития образо-вания» на 2006-2010 годы [1].

Система порталов сформирована из совокупности вертикальных образо-вательных порталов (ВОП) – специали-зированных систем сбора, управления, интеграции и обработки информации в рамках специфических образовательных задач с учетом отраслевых особенно-стей. Вместе с тем, ВОП не всегда дос-таточно полно охватывают комплексы образовательных услуг в рамках посто-

янно расширяющейся и обновляющейся тематики. Это связано с индивидуаль-ностью возлагаемых на них круга задач, а также с различиями и ограничениями применяемых для их построения плат-форм. Отличаются реализации отдель-ных функциональных модулей, техно-логии наполнения и поисковые подсис-темы. Поэтому актуальной представля-ется задача выработки решений, позво-ляющих расширить и объединить функ-ционал ВОП, при этом наладив эффек-тивный механизм поиска и обмена ре-сурсами между ними за счет внедрения дополнительных сервисных возможно-стей.

Типичным примером вертикаль-ного образовательного портала является «Информационно-аналитическая систе-ма поддержки экспорта российского об-разования» (ИАС ЭРО) [2], разработан-ная Федеральным государственным уч-реждением «Государственный научно исследовательский институт информа-ционных технологий и телекоммуника-ций (ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика») по заказу Федерального агентства по обра-зованию и Департамента международ-ного сотрудничества в области образо-вания и науки Министерства образова-ния и науки Российской Федерации. ИАС ЭРО представлена в нескольких языковых версиях и содержит инфор-мацию о России, российском образова-нии с описанием системы образования, образовательных учреждениях среднего и высшего профессионального образо-вания и возможностях получения про-фессионального образования в России гражданами других государств, включая страны СНГ и Балтии.

К сожалению, в настоящее время вертикальные образовательные порталы далеко не всегда с необходимой полно-




той охватывают комплексы образова-тельных услуг в условиях постоянно расширяющейся и обновляющейся те-матики. Отчасти это объясняется тем, что поиск ведется по документам и опи-саниям ресурсов, содержащимся только в базе данных портала. Отсутствует возможность полнотекстового поиска по тематике портала в сети Интернет, хотя доступ пользователей к информа-ции может быть значительно упрощен и расширен с привлечением таких широко известных информационно-поисковых систем (ИПС), как «Yandex», «Google», «Rambler» и других. Причина этого за-ключается в использовании разных про-граммных платформ при проектирова-нии порталов и отсутствии универсаль-ности решений для расширения их воз-можностей.

При возникновении необходимо-сти реализации дополнительных услуг, таких как создание журналов, сооб-ществ, систем календарей или модерни-зации готовых сервисов, например, по-иска или форума, перед разработчиками встают задачи создания такого специа-лизированного инструментария именно для той платформы, на которой спроек-тирован портал. Причем, как правило, ни одна платформа не может удовле-творить одновременно всех нужд заказ-чика. Сказывается также эволюция раз-личных спамерских программ, что ведет к ужесточению требований к сервисам.

Вертикальные образовательные порталы построены с использованием систем управления содержанием (СУС). В настоящее время такой системой, наиболее полно предоставляющей базо-вый набор служб и сервисов для отрас-ли образования, является разработанная ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика» СУС «iPHPortal». Почти половина всех сай-тов на домене edu.ru реализовано под управлением этой системы. Среди них такие, как «Министерство образования и науки Российской Федерации», «Де-партамент международного сотрудни-чества в области образования и науки»,

«Федеральное агентство по образова-нию», «Федеральное агентство по науке и инновациям» и другие.

На рис.1 изображена архитектура системы управления «iPHPortal». Ядро системы представляет собой набор PHP скриптов, устанавливаемых на Веб-сервер, и выполняющих функции обра-ботки пользовательских запросов, вы-полнения модулей, отображения стра-ниц. В состав модулей системы входят обработчики и шаблоны. При обраще-нии пользователя к порталу обработчик формирует страницы на основании шаблонов и полученной из базы данных информации. При этом в системе отсут-ствует возможность взаимодействия с внешними источниками данных.

Важным структурным элементом ВОП является сервис, который пред-ставляет собой набор модулей. Основ-ная задача сервисов – помогать пользо-вателям удобно и эффективно выпол-нять требуемые операции над содержи-мым портала и максимально использо-вать его ресурсы. Из достоинств систе-мы «iPHPortal» можно отметить нали-чие специализированного инструмента-рия для отрасли образования, системы каталогизации образовательных ресур-сов, модулей голосования и тестирова-ния, модулей проведения конференций и других. Из недостатков – отсутствие интеграции с внешними источниками данных, неактуальная система форумов и упрощенный поисковый сервис.

Важной подсистемой порталов является подсистема поиска. Именно поисковой службе пользователь отдает предпочтение при возникновении ка-ких-либо трудностей в получении необ-ходимой информации. Проведенный анализ сервисных возможностей систе-мы управления «iPHPortal» выявил сле-дующие недостатки встроенного поис-кового сервиса:

• отсутствие морфологиче-ского анализа введенной в поисковую строку информации;




Рис. 1. Архитектура системы управления «iPHPortal»

• отсутствие механизмов очистки от «стоп-слов» – предлогов, местоимений, междометий и других часто используемых малозначимых слов;

• проведение поиска без фильтрации результатов – выводятся все документы, в которых содержатся ключевые слова;

• отсутствие механизмов сортировки поисковой выдачи по зна-чимости или релевантности;

• отсутствие механизмов постоянной индексации контента базы данных и поисковых предписаний;

• отсутствие возможности индексации ресурсов, не расположен-ных во внутренней базе данных систе-мы;

• неудобства интерфейса выдачи, следующие из отсутствия поис-ковых предписаний.

Перечисленные недостатки от-сутствуют в широко распространенных поисковых Интернет системах, таких

как «Yandex», «Google», «Rambler» и других.

Для исследования эффективно-сти работы поискового сервиса «ИАС ЭРО» введем критерии для оценки ка-чества информационного поиска. Пред-положим, что тематику ВОП можно описать некоторым идеальным набором терминов T { t1 .. tn }. Каждый термин будет иметь свой вес W ( ti ) в тематике. При этом, если задать односложный за-прос qi поисковому сервису ВОП (рис.2), и запрос будет совпадать с тер-мином (qi = ti), то можно утверждать, что:

1. интерес пользователя к выданным документам ослабевает с увеличением их ранга или порядкового номера;

2. каждый выданный доку-мент имеет свой вес в тематике ВОП Wj(qi);

3. вес каждого документа измеряется относительно общего веса термина в тематике W( ti ).




Рис. 2. Выдача поискового сервиса ИАС ЭРО

Для проведения эксперименталь-ных исследований оценки качества по-исковых сервисов ВОП «ИАС ЭРО» подготовлен словарь наиболее значи-мых ключевых терминов, относящихся к тематике и отражающих его основное смысловое (тематическое) содержание. Для подготовки словаря терминов сформирована мгновенная копия (дамп) таблиц баз данных ВОП «ИАС ЭРО», содержащих документы доступные пользователям при работе с порталом. Дамп представляет собой один моно-литный файл, содержащий текст всех документов сайта, смешанный со слу-жебной информацией языков SQL и HTML. Для выделения тематического словаря из дампа документов базы дан-ных проведены следующие мероприя-тия:

1. очистка от служебных те-гов и спецсимволов языков HTML и SQL;

2. проверка и удаление эле-ментов кода PHP;

3. очистка от предлогов и местоимений, а также малозначимых слов, содержащих менее четырех букв;

4. удаление всех дополни-тельных символов «=», «+», «-», «\» и

т.п., очистка от английских букв; 5. составление списка слов и

подсчет частоты вхождений повторяю-щихся слов;

6. синтаксический анализ полученного списка и проверка орфо-графии;

7. морфологический анализ списка и преобразование всех слов к именительному падежу и единственно-му числу;

8. пересчет частоты вхожде-ний повторяющихся слов.

На выходе получен упорядочен-ный список слов, насчитывающий 16 тысяч единиц. Для каждого термина из полученного списка программно рас-считана частота его вхождения в дамп, т.е. общая вероятность возможности встретить слово на портале. Д.К. Зип-фом [3] установлено, что зависимость частоты вхождения слова от его ранга – равносторонняя гипербола, и эта зави-симость одинакова для всех текстов. Причем наиболее значимые слова тек-ста располагаются в средней части диа-граммы, так как слова с максимальной частотой, как правило, являются пред-логами, частицами, местоимениями, а редко встречающиеся слова в большин-




стве случаев не имеют решающего зна-чения.

Полученные термины располо-жены в порядке убывания частот и про-нумерованы. Порядковый номер часто-ты есть ранг частоты. На рис.3 пред-ставлен график зависимости частоты вхождения терминов от ранга для всего полученного списка. Точность опреде-ления тематики портала зависит от пра-вильности выделения диапазона значи-мых слов. Если взять широкий диапа-зон, ключевые термины смешаются со вспомогательными словами (шумом); если взять узкий диапазон, потеряются смысловые термины. На рис.4 пред-ставлен предполагаемый диапазон слов, лежащих в средней части словаря, вы-деленный опытным путем.

Рис. 3. Зависимость частоты вхождения

терминов от ранга для ИАС ЭРО

Рис. 4. Выделение предполагаемого

диапазона терминов Чтобы избавиться от лишних

слов и поднять рейтинг значимых слов, введена инверсная частота термина [4,5]. Значение этого параметра тем меньше, чем чаще слово встречается в документах базы данных. Инверсную частоту обычно вычисляют по следую-щей формуле:

it

DBi N

NtV log)( = , (1)

где V(ti) – инверсная частота i-го терми-на из всего набора терминов; NDB – общее количество документов в базе данных; Nti – количество документов базы дан-ных с термином i.

Теперь каждому i-му термину присвоим весовой коэффициент, отра-жающий его значимость следующим образом:

)())(())(( iijij tVtMFtMW ⋅= , (2) где W(Mj(ti)) – вес i-го термина в j-м до-кументе; F(Mj(ti)) – частота i-го термина в j-м до-кументе.

Общий вес i-го термина в базе данных ВОП вычислим как произведе-ние его инверсной частоты на общую частоту вхождения термина в дамп по следующей формуле:

∑∑ ⋅==j

ijij

iji tMFtVtMWtW ))(()())(()( , (3)

где W(ti) – общий вес i-го термина в базе данных ВОП; V(ti) – инверсная частота i-го термина; ∑

jij tMF ))(( – частота вхождения i-го

термина в дамп базы данных ВОП. Общее количество документов в

базе данных ИАС ЭРО (NDB) на момент проведения экспериментов составило 1802 единицы. В табл.1 представлен фрагмент результатов подсчета общих весов терминов по формулам (1) и (3) в сравнении с терминами, отсортирован-ными по частоте вхождений в дамп.

Полученный отсортированный по весу набор терминов во многом сов-падает (выделено жирным) с выделен-ным опытным путем набором в области со средней частотой встречаемости (рис.4), что подтверждает правильность выбора характеристик веса.




Таблица 1 Фрагмент полученных весов терминов в сравнении с терминами,

отсортированными по Зипфу

Термин, ti сортировка по весу

частота вхож-дения терми-на

количе-ство до-кумен-тов, Nti

Общий вес тер-мина, Weight ti

Термин, ti сортировка по часто-те

частота вхожде-ния термина

федеральный 981 42 3687,562 признание 1158 заведение 1152 86 3504,736 заведение 1152 Страна 1682 235 3426,347 учреждение 1108 Россия 1413 170 3335,887 медицинский 1065 медицинский 1065 81 3303,846 вступительный 1030 признание 1158 106 3280,861 вуз 982 Наука 842 42 3165,064 федеральный 981 область 923 61 3125,074 начало|начинать 956 система 1960 368 3113,596 научный 942 научный 942 67 3101,026 орган 940 Язык 3065 666 3050,787 отделение 937 национальный 853 53 3007,986 область 923 советский 656 19 2986,252 уровень 916 европейский 697 25 2981,61 качество 904 окончание 597 17 2784,073 степень 880 технология 1296 223 2707,967 история 870 управление 1559 330 2646,496 национальный 853 качество 904 113 2503,415 тестирование 844 степень 880 109 2468,668 наука 842 факультет 1532 390 2344,735 организация 842 Работа 1372 338 2296,188 процесс 812 документ 1728 484 2271,573 количество 798 информацион-ный 534 26 2263,389 развитие 783

уровень 916 156 2241,266 соответствие 779 специальный 527 26 2233,719 специалист 776 социалистиче-ский 321 2 2183,925 институт 752

развитие 783 114 2161,435 прием 746 Из полученного диапазона экс-

периментально отобрано 500 первых терминов с наивысшими значениями весов, наиболее полно отражающих те-матику ВОП «ИАС ЭРО». Полученный словарь терминов можно интерпретиро-вать как набор, отражающий основную направленность ВОП «ИАС ЭРО». При задании запросов поисковым системам, содержащих определенные комбинации этих терминов, мы получим адреса и информацию с сайтов, наиболее близ-ких по тематике к «ИАС ЭРО». При за-дании запросов поисковому сервису ВОП «ИАС ЭРО», состоящих из от-

дельных терминов набора, мы получим наибольшее количество документов.

На рис. 5 показан общий вид предлагаемого алгоритма передачи пользовательского запроса внешним ИПС для системы «iPHPortal». В поис-ковый шаблон считывается запрос поль-зователя поисковому сервису ВОП, да-лее обработчик СУС формирует HTML страницу и загружает поисковую об-ласть. Затем формируется специальный запрос, который через поток отправля-ется ИПС посредством языка PHP. Важным моментом является передача поисковой системе списка адресов сай-




тов, на которых требуется производить поиск, тем самым мы имеем инструмент управления и регулирования области для проведения поиска. Алгоритм по-

зволяет использовать широко известные поисковые системы из интерфейса ВОП для обработки поисковых запросов пользователей.

Рис. 5. Общий вид алгоритма трансляции поискового запроса внешним ИПС

Предположим, что пользователь, воспользовавшись поиском по порталу, не получил искомую информацию. В этом случае он обратится к Интернет через поисковые системы и будет уточ-нять свой запрос до тех пор, пока ИПС не подберет ему некоторую область сайтов, изучая которые он получит ис-комую информацию. С использованием алгоритма трансляции (рис. 5) и полу-ченного множества терминов (табл. 1) мы можем заранее выделить в Интернет такое пространство сайтов и задать за-прос из ВОП, сэкономив тем самым пользовательское время и повысив эф-фективность поиска. При этом будем считать, что у пользователя есть по-требность в информации, совпадающей

с направленностью (тематикой) порта-ла.

Пусть DV – множество докумен-тов вертикального образовательного портала, а DI – множество всех проин-дексированных поисковой машиной до-кументов в Интернет. Предположим, что эффективность поиска информации пользователем при односложных запро-сах одной и той же поисковой машине, работающей с DV , выше, чем с DI при условии, что пользователь обладает ин-формационной потребностью, и соот-ветствующие этой потребности доку-менты представлены на портале. Тех же результатов пользователь сможет до-биться для DI, уточняя поисковый за-прос, при этом велика вероятность




ошибки (некорректная формулировка запроса).

Теперь предположим, что в Ин-тернет существует такая область D, по-иск по которой даст более востребован-ный пользователем результат, чем по-иск по ВОП. В этом случае задача по-вышения эффективности поисковых сервисов ВОП сводится к подбору об-ласти поиска D такой, что

),(),(),( IiVii DqQDqQDqQ >> , (4) где Q – мера оценки качества откликов ИПС в случаях разных поисковых об-ластей D; qi – односложный поисковый запрос.

Традиционным подходом к оцен-ке качества поиска является построение усредненной кривой по критериям пол-ноты и точности. Однако в нашем слу-чае эти коэффициенты могут лишь од-носторонне оценить эффективность ИПС, проверить только корректность работы ее алгоритма, оценить механи-ческую выдачу релевантных запросу документов. Эти коэффициенты непри-менимы, если необходимо оценить вос-требованность выданной пользователю релевантной информации.

Если рассмотреть поисковое множество всех документов и конкрет-ный поисковый запрос, то в множестве всех документов имеется множество ре-левантных запросу документов и мно-жество документов, выданных ИПС. Коэффициент полноты поиска есть от-ношение количества полученных (вы-данных ИПС) релевантных документов к общему количеству релевантных до-кументов в поисковом массиве. Обозна-чим количество релевантных докумен-тов в выдаче через а, а количество не выданных релевантных документов в поисковом массиве через c. Тогда ко-эффициент полноты поиска R есть

caaR+

= (5)

Обозначим количество нереле-вантных документов, выданных поис-ковым сервисом через b. Коэффициент точности поиска P есть отношение ко-личества полученных (выданных ИПС) релевантных документов к общему ко-

личеству полученных документов.

baaP+

= (6)

Однако в нашем случае в поис-ковом множестве также существует множество пертинентных запросу до-кументов (соответствующих информа-ционным потребностям пользователя ВОП). Обозначим количество перти-нентных документов, выданных поис-ковым сервисом через p и предполо-жим, что количество пертинентных не-релевантных документов, выданных системой ничтожно мало. Для обоб-щенной оценки эффективности поиско-вого сервиса ВОП введем критерий пер-тинентности – коэффициент фактиче-ского использования результатов поис-ка, который определим как отношение пертинентных документов в выдаче к общему количеству выданных ИПС ре-левантных документов:

apK P = (7)

Предложенный коэффициент учитывает уместность результатов по-иска и измеряется от нуля до единицы. Нуль – полное несовпадение выдачи с информационными потребностями пользователя; единица – идеальный случай, когда все найденные поисковым сервисом документы востребованы пользователем.

Пусть пользователь задает запрос qi поисковому сервису вертикального образовательного портала. Предполо-жим, что выдачей поискового сервиса будет упорядоченный набор страниц, каждая из которых содержит не менее 10 поисковых образов документов. По статистике [6], пользователь отдает предпочтение первым выданным доку-ментам и его интерес ослабевает с про-смотром каждого последующего. Ран-гом документа будем считать его по-рядковый номер, начиная с единицы. Причем не все документы, выданные в отклике, окажутся востребованы. По-требности пользователя должны играть определяющую роль в оценке качества функционирования поискового сервиса ВОП. Для оценки потребности пользо-




вателя в документах, воспользуемся ко-эффициентом фактического использо-вания результатов поиска (7). Предлага-ется следующая обобщенная мера для оценки качества откликов поисковых сервисов ВОП:

1

max)()(

)(),( −

∈

⋅⋅= ∑ μrelj Dd i

irelpi qW

qWDKDqQ , (8)

здесь Q(qi, D) – мера оценки качества отклика поискового сервиса ВОП для qi запроса пользователя для области доку-ментов D; KP(Drel) – коэффициент фактического использования результатов поиска для области выданных релевантных доку-ментов Drel;

max)()(

i

i

qWqW

– относительный вес каждого

документа в тематике ВОП для области Drel; µ – порядковый номер (ранг) каждого выданного документа в области Drel.

Предложенная мера оценки каче-ства поисковых сервисов учитывает те-матическую направленность портала, востребованность выданной пользова-телю информации и расположение ее в выдаче. В случае, когда пользователь, анализируя выдачу, не может отыскать

необходимую информацию (KP → 0), мера оценки качества также стремится к нулю (Q(qi, D) → 0). С ее помощью можно оценить качество работы поис-ковых сервисов ВОП не только в облас-ти документов, представленных на пор-тале, но и расширив ее. Таким образом, появляется возможность эффективно расширять и исследовать поисковую область в рамках сферы деятельности ВОП, что является одним из важных этапов их развития.

Заключение С использованием предложенной

методики и экспертных оценок выдач, полученных в случае разных поисковых способов, с использованием поиска по порталу, поиска в Интернет и поиска в расширенной поисковой области можно проводить оценки эффективности их использования. Полученные результаты могут быть эффективно использованы при проектировании поисковых серви-сов вертикальных образовательных порталов и модернизации существую-щих. Разработанная методика пригодна для использования при составлении расширенных поисковых областей для организации тематического вертикаль-ного поиска и исследования сущест-вующих.

Литература 1. Федеральная целевая программа развития образования 2006-2010 [Электронный ресурс].

– Режим доступа: www.fcpro.ru. 2. Российское образование для иностранных граждан [Электронный ресурс]. – Режим дос-

тупа: www.russia.edu.ru. 3. Zipf G. K. Human behavior and the principle of least effort. Cambridge: U. Press, 1949. 4. Матвеев П.Н. Принципы построения поисковой системы для образовательного портала –

Интернет-порталы: содержание и технологии. Сб. науч. ст. Вып.2 / Редкол.: Тихонов А.Н. (пред.) и др.; ГНИИ ИТТ «Информика». – М.: Просвещение, 2004. – 499 с.

5. Попов А.А. Эффективная методика поиска информации в сети Интернет [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.citforum.ru/pp/search_03.shtml.

6. SpyLog глобальная статистика [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://gs.spylog.ru/.

7. Михайлов А.И., Черный А.И., Гиляревский Р.С. Основы информатики, М.:Наука, 1968г. 8. Иванников А.Д., Тихонов А.Н. Основные положения концепции создания системы обра-

зовательных порталов – Интернет-порталы: содержание и технологии. Сб. науч. ст. Вып.1 / Редкол.: Ти-хонов А.Н. (пред.) и др.; ГНИИ ИТТ «Информика». – М.: Просвещение, 2003. – 720 с.

9. Афонин А.А., Крейнес М.Г. Кластеризация текстовых коллекций: помощь при содержа-тельном поиске и аналитический инструмент – Интернет-порталы: содержание и технологии. Сб. науч. ст. Вып.4 / Редкол.: Тихонов А.Н. (пред.) и др.; ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». – М.: Просвещение, 2007. – 606 с.




СЕМАНТИКО-ЭНТРОПИЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕ OLAP И МОДЕЛИ ИНТЕГРАЦИИ xOLAP В SemanticNET (ONTONET)

SEMANTIC-ENTROPIC MANAGEMENT OF OLAP AND xOLAP INTEGRATION

MODELS IN SemanticNET (ONTONET) Миронов Артем Алексеевич,

ассистент кафедры ТИССУ МИРЭА, [email protected] Мордвинов Владимир Александрович,

заведующий кафедрой ТИССУ МИРЭА, [email protected] Скуратов Алексей Константинович,

заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», [email protected]

Annotation Analysis of data repository creation

and support experience shows that this very IT industry field is a matter of great difficulties over lack of established seman-tic information processes and systems the-ory. The article is aimed at studying xOLAP models, principally directed to-ward semantic management methods. It touches upon the notions of semantic gaps with reference to xOLAP, their semantic-entropic estimations and regulation.

*** Системы поддержки принятия

решения представляют собой системы, c помощью которых может производить-ся выбор решений некоторых неструк-турированных и слабоструктурирован-ных задач, в том числе и многокритери-альных. Модели этих систем, как пра-вило, являются результатом мультидис-циплинарного исследования, включаю-щего теории баз данных, искусственного интеллекта, интерак-тивных компьютерных систем, методов имитационного моделирования. Как из-вестно, в 1993 г Е. Коддом (E.F. Codd) для систем поддержки принятия реше-ний специального вида был предложен, и в настоящее время широко применя-ется, термин OLAP (Online Analytical Processing) - оперативный анализ дан-ных, онлайновая аналитическая обра-ботка данных для поддержки принятия решений. Исходные данные для анализа представлены в OLAP в виде многомер-ного куба, по которому можно получать нужные разрезы — отчеты. Выполнение операций над данными осуществляется OLAP-машиной. По месту размещения

OLAP-машины различаются OLAP-клиенты и OLAP-серверы. OLAP-клиент производит построение много-мерного куба и вычисления на клиент-ском персональном компьютере (ПК), а OLAP-сервер получает запрос, вычис-ляет и хранит агрегатные данные на сервере, выдавая только результаты. По способу хранения данных различают MOLAP, ROLAP, HOLAP и некоторые другие новейшие модификации, ориен-тированные на взаимодействие с Web. Опираясь на подходы, изложенные в Интернет публикациях Ю.Кудрявцева [1] и других известных авторов, кратко представим классификационные и дру-гие признаки основных модификаций OLAP моделей (MOLAP, ROLAP и НOLAP).

MOLAP (Multidimensional OLAP) — все данные хранятся в мно-гомерной базе данных или в специаль-ном формате, определенном создающим и обрабатывающим OLAP-приложением. Все запросы пользовате-ля транслируются в запросы многомер-ной выборки (MDX, Express 4Gl и дру-гие).

Достоинства модели: все дан-ные хранятся в многомерных структу-рах, что существенно повышает ско-рость обработки запросов.

Недостатки: данные куба «ото-рваны» от базовой таблицы, необходи-мы специальные инструменты для фор-мирования кубов и их пересчета в слу-чае изменения базовых значений, слабая и неформализованная зависимость от семантических признаков поиска и из-влечения данных. Кроме того, техноло-




гии MOLAP не вполне эффективно ре-шают задачи распараллеливания боль-ших баз данных на множество серверов, задачи работы по технологии тонкого клиента, упорядоченных масштабиро-вания и балансировки серверной архи-тектуры.

ROLAP (Relational OLAP) — Данные, включающие в себя все воз-можные агрегации, хранятся в реляци-онных таблицах. Все запросы пользова-теля транслируются в SQL-операторы выборки из соответствующей таблицы.

Достоинства модели: Все дан-ные хранятся внутри одной СУБД в од-ном формате.

Недостатки: Чрезмерное увели-чение объема таблицы данных для куба и сложности пересчета агрегированных значений при изменениях начальных данных, слабая и неформализованная зависимость от семантических призна-ков поиска и извлечения данных. В от-ношении распараллеливания серверов и вообще обслуживания больших масси-вов данных недостатки те же, что и в модели МOLAP.

HOLAP (Hybrid OLAP) - Базо-вые данные хранятся в реляционной таблице, агрегированные хранятся в многомерной структуре.

Достоинства и недостатки: Мо-дель в значительной мере совмещает достоинства ROLAP и MOLAP, по-скольку избавлена от их основных не-достатков, кроме слабой связи с семан-тическими признаками и возможностей эффективного распараллеливания сер-веров, к тому же по скорости модель HOLAP проигрывает модели MOLAP. Также в ней не достигается целостного хранения данных, что еще более усу-губляет трудности масштабирования и балансировки серверной архитектуры. Увеличиваются затраты на поддержку и определение типа хранения для подку-бов.

Разнообразие версий OLAP дос-таточно велико и продолжает увеличи-ваться. Модели OLAP обретают новые классификационные признаки, свойст-ва, изменяющие их особенности, досто-

инства и недостатки, впрочем, оцени-ваемые в зависимости от специфики решаемых задач. Так, наряду с рассмот-ренными выше тремя модификациями моделей OLAP в последние годы поя-вились и находят широкое применение SOLAP (Spatial On-Line Analytical Proc-essing) - пространственная аналитиче-ская обработка, предназначенная для изучения пространственных данных. Она объединяет понятия из существен-но отличающихся друг от друга сфер знаний, а именно географических ин-формационных систем (ГИС) и OLAP; разработана для интерактивного и бы-строго анализа больших объемов дан-ных; R-ROLAP (Real-time ROLAP) - OLAP реального времени, в отличие от ROLAP в R-ROLAP для хранения агре-гатов не создаются дополнительные ре-ляционные таблицы, а агрегаты рассчи-тываются в момент запроса. При этом многомерный запрос к OLAP-системе автоматически преобразуется в SQL-запрос к реляционным данным; JOLAP – Java OLAP, платформенно-независимый стандарт создания, хране-ния, доступа и обслуживания данных в OLAP-серверах, основанный на техно-логии Java, является чистым Java API для J2EE TM, который поддерживает создание и поддержание OLAP данных и метаданных.

Необходимость обобщения раз-новидностей OLAP приводит к реко-мендации ввести обозначение всего класса этих систем в виде аббревиатуры xOLAP, подчеркивая тем самым, с од-ной стороны, их единство на основе из-влечения данных из многомерных по-строений, с другой стороны, расши-ряющийся спектр их разнообразных функциональных особенностей, обычно определяемый вводимым перед выра-жением OLAP прилагательным («Multidimensional», «Hybrid» и т.п.), фиксируемым в самом общем виде бук-вой «х». Таким образом, в целях более обобщенного и экономного изложения, в настоящей публикации объединим всю известную совокупность разнооб-разных OLAP единым основообразую-




щим термином – аббревиатурой «xOLAP», понимая под ним различные системы онлайновой аналитической об-работки данных в многомерных кубах для поддержки принятия решений (OLAP), где приставка «х» отображает возможное разнообразие модификаций в части особенностей хранения данных, организации запросов к ним и отчетов и т.д.

Все перечисленные и иные дос-тоинства и недостатки различных хOLAP в значительной мере контрасти-руют или нивелируются в зависимости от того, какие алгоритмы используются для хранения данных. Так, например, в MOLAP часто задействованы следую-щие алгоритмы:

• синтаксические алгорит-мы, то есть осуществляющие только синтаксические преобразования дан-ных;

• аппроксимирующие алго-ритмы, то есть основанные на средних приближенных значениях данных, для которых значения ячейки не всегда сов-падает с фактической таблицей;

• алгоритмы вычисления кубов по методам обратных запросов (Iceberg - кубы);

• семантические алгоритмы, работающие на основе семантических признаков, преобразующие структуру куба.

Последнее имеет все более воз-растающее значение в условиях эволю-ционного перерастания хаотичного по своей природе Интернета в Экстранет реализации семантических сетей второ-го поколения Semantic Web или, что то же самое, ONTONET [2], то есть сетей, где гегемоном управления и поиска яв-ляется семантика понятий (ключевых слов, метаописаний, тезауруса, морфо-логии, инфологии, информационных морфизмов). Именно этому аспекту раз-вития и улучшения моделей xOLAP по-священа настоящая статья.

Сохранение и углубление семан-тики обобщения / специализации (roll-up / drill-down) становится все более ак-туальным в обеспечении эффективного

моделирования и проектирования xOLAP. Эта парадигма становится не менее важной, чем те, которым уделя-лось первостепенное внимание в пред-шествующие годы, а именно, вопросам агрегирования, сортировки, кэширова-ния и группировки данных, сжатия, де-композиций и реструктуризации кубов и т.д. Даже существенные успехи в ре-шении такого рода задач не снимают остроты вопроса семантики отношений, поскольку по завершению ступени ди-вергенции проектирования согласно конвергентно/дивергентному методу управления проектами xOLAP восста-новление ранее не отрегулированной семантики отношений становится не-возможной (даже на ступени трансфор-мации метода, не говоря уже о заключи-тельной ступени конвергенции этого метода), что делает результаты проек-тирования информационной системы (ИС) неполноценными и тупиковыми.

Более того, возникла и начала удовлетворяться потребность в моделях xOLAP, целевым образом ориентиро-ванных на семантические методы управления в статусе главенствующих. Классифицируем такие модели как Se-OLAP (Semantic OLAP) и будем на-стоятельно рекомендовать профессио-нальному сообществу специалистов этой области придерживаться такого классификационного признака, по-скольку он вполне передает прозрачную аналогию парадигмы SeOLAP со стре-мительным становлением семантиче-ских сетей второго поколения Semantic Web или ONTONET, где также главен-ствуют принципы семантического регу-лирования в части поиска и извлечения данных и знаний. В обеих рассматри-ваемых ситуациях семантическое управление встает заслоном по отноше-нию к возникновению «взрыва данных» (профессиональный термин теории фак-тографических информационных сис-тем) и резкому, переходящему в энтро-стат, лавинообразному росту энтропии главной функции системы (сети). Во-просы изучения и улучшения моделей семантического управления xOLAP раз-




работаны в специальной литературе не-достаточно, хотя в последние годы вни-мание к ним явно обозначилось. Анализ имеющихся источников в сфере созда-ния и сопровождения хранилищ данных говорит о том, что именно в этой облас-ти IT индустрии наиболее резко ощу-щаются трудности, порожденные отсут-ствием устоявшейся семантической теории информационных процессов и систем. Новым в постановке и развитии такого рода раздела теории информаци-онных процессов и систем является то, что парадигмы этого раздела опираются на учет происходящего на интегратив-ной основе слияния инфологий и мор-фологий архитектур OLAP и Semantic Web второго поколения, то есть ONTONET [2]. Именно на этой основе преодолевается так называемый «се-мантический разрыв OLAP», о котором пишут в публикациях последних лет. Речь здесь прежде всего идет о сборе и консолидации данных из разрозненных и несогласованных источников в пред-метно-ориентированный, интегриро-ванный и независимый от времени (atemporary system, AtempOLAP) набор данных. Такое построение уже неиз-бежно, если возникает опасность кол-лапсирования фактографической систе-мы по схеме развития «взрыв данных»; оно вообще универсально, если ставит-ся вопрос о перегрузке данных из одно-го хранилища - донора в другое храни-лище - акцептор, созданное независимо от донора. При этом сразу же возникает задача выделения частей и признаков, обладающих абсолютными свойствами мажоритарности и эргодичности, ана-лизируя и соединяя которые можно гармонизировать контент по семанти-ческим признакам. Здесь, согласно от-раслевой ВШ РФ «Онтологии ИС» [2], под мажоритарностью функционала ИС понимается одно из важнейших обяза-тельных свойств ИС и сетей, заклю-чающееся в том, что все сигналы, собы-тия, команды на входе или в любой час-ти системы или сети согласуются с ана-логичными проявлениями на выходе или в других частях сети или системы

(кроме специально обособленных); эр-годичность рассматривается как явле-ние, при котором средние значения по времени почти всех возможных реали-заций процесса с вероятностью единица сходятся к одной и той же постоянной величине; а гармонизация контента яв-ляется продуктом систематизации и унификации в результате изменения со-става, свойств и признаков составляю-щих контента, приводящих к росту нэ-гоэнтропии и мажоритарности системы. В теории фактографических ИС носите-лем таких данных, содержащих изме-ряемые показатели, доступные для хра-нилища данных, являются OLTP – (Online Transaction Processing) системы обработки данных в реальном времени или, что то же самое, транзакционные системы. Транзакционная система - в информатике, система, реализующая транзакции над хранилищем данных. Задача транзакционной системы - обра-ботать как можно больше транзакций в минимальное время с гарантией без-ошибочных результатов, то есть перти-нентно (релевантности для xOLAP аб-солютно недостаточно). Решать такого рода задачу можно только с использо-ванием систем под семантическим ди-рекционным управлением, то есть, ис-пользуя SeOLAP модельный подход. Этот подход развивает идеологию при-менения распределенных, многофазных, семантиконесущих и других транзакций в их новых качествах и выстраивая для этого новые модифицированные архи-тектуры различных версий SeOLAP систем. В настоящую статью предла-гаемые авторами альбомы архитектур разновидностей xOLAP и математиче-ского описания их информационных морфизмов не внесены ввиду громозд-кости изложения, но с ними можно оз-накомиться в фондах ОФАП. Традици-онный в теории OLAP подход, связан-ный с исследованиями образующихся множеств морфем, денотатов (понятий, признаков) вполне универсально приго-ден для работы практически со всеми известными авторам разновидностями xOLAP, поэтому здесь подробно не об-




суждается. Однако нетрудно заметить, что в разных OLTP-системах одним и тем же понятиям могут оказаться при-своены разные имена и, наоборот, одни и те же имена могут быть присвоены понятиям с разными концептами, то есть возникают пересекающиеся или еще сложнее соотносящиеся друг к дру-гу денотаты, что и вызывает семантиче-ский разрыв.

Вопрос этот осложняется еще и тем, что семантические разрывы быва-ют разных типов, иногда действующих в совокупности. Чаще всего приходится сталкиваться с пятью следующими их разновидностями:

• семантический разрыв простой модели «двух точек» - модель поиска, классификации и устранения семантического разрыва во взаимодей-ствии функционала «регистратора» и «аналитика»;

• семантический разрыв между параллельными потоками дан-ных кросспотоковой модели «двух то-чек» - модель, учитывающая и миними-зирующая кроссязыковые и кросспото-ковые семантические разрывы;

• семантический асинхрон-ный разрыв – модель «двух точек» с ох-ватом обеих выше обозначенных вер-сий, но осложненная несвоевременной передачей как самих данных, так и ин-формации от регистратора к аналитику;

• семантический кроссязы-ковый разрыв морфизма хранилища данных и витрины данных – все воз-можные варианты и их комбинации из числа рассмотренных выше;

• семантический кроссязы-ковый и/или кросспотоковый разрыв в процессе формирования отчетов для анализа пользователем – тот же набор возможных вариантов, причем все, без исключения, составляющие этих явле-ний и процессов могут быть успешно подвергнуты системной декомпозиции, улучшению и последующему интегра-тивному объединению в единую ком-плексную модель семантического регу-лирования функционала xOLAP (SeO-LAP).

В кибернетическом аспекте по-следняя задача может эффективно ре-шаться введением в архитектуру xOLAP дирекционных подсистем семантиче-ского управления метаданными (что уч-тено авторами статьи при формирова-нии альбома архитектур xOLAP – см. в ОФАП). Дирекционная семантическая подсистема, видимо, должна проекти-роваться с учетом того, что вся система SeOLAP в целом должна иметь общий репозитарий, в котором хранятся как семантические слои, так и права поль-зователей (логинов) на объекты семан-тических слоев, при этом типы семан-тических слоев зависят от типов ис-пользуемых источников данных. Для создания и поддержки семантических слоев используются различные прило-жения, число которых на рынке IT бы-стро увеличивается (в статье обзор опущен).

На основе преодоления семанти-ческих разрывов всех возможных раз-новидностей и их комбинаций, в сущ-ности, осуществляется интеграция xOLAP и Semantic Web с образованием SeOLAP. По мнению некоторых автори-тетных авторов, единение Semantic Web – скорее парадигма, чем исчерпываю-щее решение вопроса о снятии пробле-мы семантических разрывов xOLAP. Действительно, сегодняшнее развитие Semantic Web сконцентрировано глав-ным образом в направлении дополни-тельной метаинформации к документу, чем на семантической интеграции самих данных. Появившийся недавно новый вариант развития Fusionsoft Semantic Net преодолевает это затруднение, по-скольку он ориентирован на семантиче-скую интеграцию данных. К тому же обеспечивается автоматическая навига-ция по признакам дополнительно вво-димой семантически связанной инфор-мации, причем по гетерогенным и рас-пределенным признакам без необходи-мости писать программный код. Следу-ет заметить при этом, что платформы Fusionsoft Semantic Net и Web дополня-ют друг друга. Развивая линию на соз-дание и достаточно широкое использо-




вание отраслевой унифицированной классификации ИС, авторы настоящей публикации предлагают обозначать описанную выше модификацию как FSeOLAP (Fusionsoft Semantic OLAP), относя к этому названию результат ин-фологического строительства с исполь-зованием Fusionsoft Semantic Net.

Еще один пример интегративно-го строительства xOLAP с применением семантических принципов управления – TransSeOLAP или Semantic OLAP Transformer на основе использования технологии Panorama.

В классификации ИС по синерге-тическим признакам [2] авторы склонны относить разновидность ИС к транс-формерам, поскольку в этой модели ис-пользуется парадигма map/reduce, со-гласно которой каждая задача транс-формируется в map-фазу (где к каждому входному значению применяется неко-торое преобразование) и reduce-фазу (в которой множество входных значений агрегируется по некоторой функции). Это позволяет эффективно распаралле-ливать задачи на множестве серверов. Map-процессы запускаются над под-множествами исходных данных и вы-полняются абсолютно независимо друг от друга. Reduce-процессы обрабатыва-ют результаты map-фазы, разбивая их по значениям ключей на непересекаю-щиеся блоки, что также позволяет вы-полнять их независимо. Таким образом, каждая из фаз может обрабатываться на любом количестве серверов параллель-но. Технология позволяет строить все-возможные графики и вращать «кубы». Реализуются архитектуры тонкого кли-ента. Все множество кубов, создавае-мых пользователями Google Docs, вы-числяется на серверах (облаке) Google с использованием наиболее выгодным образом масштабирования и баланси-ровки серверной архитектуры. Техноло-гия, позволяющая тысячам пользовате-лей одновременно создавать OLAP-кубы на сотнях серверов, называется Panorama PowerApps. Для достижения этого результата Panorama использует платформу MapReduce Google.

Можно привести и дополнитель-но классифицировать немало других интересных и перспективных вариантов развития инфологий и архитектур xOLAP, так или иначе связанных с реа-лизацией семантических принципов управления фактографическими инфор-мационными системами.

С позиций дальнейшего углубле-ния теории информационных процессов и систем в моделировании функционала всех этих систем присутствует единый принцип изучения и упорядочения ин-формационных морфизмов как системы с пользователем, так и на подсистемных уровнях и уровнях слияния и взаимо-действия на единых семантических принципах различных баз данных с раз-личных серверов, да еще, возможно, в интенсивном многопоточном запарал-леленном режиме. Соответственно, в математические модели информацион-ных морфизмов всех этих уровней и комбинаций взаимодействий должны органически вписываться в качестве ос-новоопределяющих составляющие се-мантико-энтропийного регулирования.

Информационный морфизм представляет собой класс эквивалентно-сти. Информационный морфизм интер-претируется здесь как гомоморфизм свободного моноида в информационном поле, генерируемого из сообщества морфологических, иногда и синтаксиче-ских, схожеств и признаков, способных к кластеризации, что принципиально важно в условиях главенствования се-мантических признаков и принципов управления.

Возникающие носители, в част-ности, упомянутые выше семантические слои xOLAP, могут обладать или не об-ладать устойчивостью по отношению к информационной среде. При появлении устойчивого носителя может происхо-дить фиксация возникшего типа носите-ля в случае возможного его использова-ния по отношению к информационной структуре более высокого порядка. От-сюда вероятностная модель информа-ционного морфизма V между двумя подсистемами, слоями или отображе-




ниями взаимодействий (например, в формировании отчетов) A и B в инфор-мационной среде определяется сле-дующим образом:

baii E*k/ECV += , (1) где Ci - относительное количество ин-формации вида I в дуплексном (самый общий случай информационного обме-на между объектами А и В) информаци-онном пространстве; Ea и Eb - относи-тельные (долевые) распределения ин-формации в потоках в направлениях от А к В и от В к А; k - сложный коэффи-циент, в первом приближении равный натуральному числе е в степени произ-ведения: - L (Gai - Gbi), где L - коэффи-циент Лагранжа, Gai и Gbi - характери-стические коэффициенты информаци-онных потоков в направлениях от А к В и от В к А.

Модель позволяет отследить ос-новные закономерности информацион-ного морфизма. Показателем упорядо-ченности в модели является информа-ционная энтропия взаимодействующих объектов, что является классикой се-мантико-энтропийных оценок и регули-рования.

В самом общем виде семантико-энтропийные оценки и регуляторы ис-пользуют понятие обобщенной энтро-пии [3], которое в первородном ее виде (опуская промежуточные выкладки и рассуждения) найдено авторами на-стоящей статьи слишком общим и не-точно отображающим все внутрисис-темные взаимодействия SeOLAP и мо-дификации. Возникновение семантиче-ских разрывов провоцируется не только сугубо морфологическими причинами, но и проблемами многопоточности, кроссязыковыми и другими, описанны-ми выше.

Найдено, что в отношении ос-новной версии модельного представле-ния SeOLAP достаточно универсален и продуктивен семантико-энтропийный анализ с использованием комплексной реализации так называемых условной энтропии, взаимной энтропии и энтро-пии объединения (впрочем, не лишено интереса применение других разновид-

ностей, например, энтропии потока, кросс-энтропии и других).

Остановимся на этом вопросе подробнее. Выше упоминалось, что в моделях всех xOLAP отклик всегда должен быть пертинентным (релевант-ным он уж точно является, но не наобо-рот). В этой ситуации лучше воспользо-ваться не энтропией информации, а так называемой условной энтропией, в на-звании которой озвучена некая назна-ченная пользователем условная зависи-мость вероятностей различных событий друг от друга. Вид этой зависимости определяет форму математического описания такой энтропии, которая мо-жет оказаться весьма сложной. Разно-образия здесь много. Поэтому здесь приводится наиболее очевидный случай такой зависимости, аналогичный Мар-ковской модели первого порядка. По-следовательность дискретных случайных величин {Xn}n≥0 называется цепью Маркова (с дискретным време-нем), если:

)iX|iP(X)iX..., ,iX,iX|iP(X

nn1n1n00

1-n1-nnn1n1n

====…===

++

++ (2)

Здесь в простейшем случае ус-ловное распределение последующего состояния цепи Маркова зависит только от текущего состояния и не зависит от всех предыдущих состояний (в отличие от цепей Маркова высших порядков). По аналогии условной энтропией пер-вого порядка (филогенетической ин-формативностью) является энтропия для алфавита, где известны вероятности появления одной буквы после другой (то есть вероятности двухбуквенных сочетаний) или определена вероятность и даже неизбежность возникновения одного события, свойства, явления за другим (например, неизбежность при-нятия решения о релевантности откли-ка, если он пертинентен). Для двухбук-венной (двухуровневой) зависимости первого порядка условная энтропия в самом простейшем случае может иметь следующее математическое описание:

( ) ∑∑−=i

iii

i jpjppSH )(log)( 21 (3)




где i— это состояние, зависящее от предшествующего символа, и pi(j) — это вероятность j, при условии, что i был предыдущим символом.

Википедия, кстати, приводит удачный пример использования услов-ной энтропии для описания информаци-онных потерь при передаче данных в канале связи с помехами. При этом вво-дится временное понятие неких частных энтропий, что несколько упрощает вос-производимые далее рассуждения. Эти рассуждения по аналогии весьма просто переносятся на модели xOLAP, где по-нятие помехи в канале заменяется сбоем семантического свойства, приводящем к семантическому разрыву или к риску разрыва.

Через частную и обобщенную условные энтропии полностью описы-ваются информационные семантические сбои и риски (назовем их для краткости

последующего изложения aStvantic Agent - aSA) при передаче данных и любой транзакции, если условно счи-тать ее канальной. Для этого в предмет-ной области «телематика» используют понятие так называемых канальных матриц. Воспользуемся им, опять же прибегая к методу аналогий. Так, в те-лематике для описания потерь со сторо-ны источника (то сеть известен послан-ный сигнал), рассматривается условная вероятность p(bj|ai) получения приемни-ком символа bj при условии, что был отправлен символ ai. В рассматривае-мом случае замена (риск замены) ис-тинного значения и понимания ai на bj и есть проявление семантического разры-ва в xOLAP. При этом матрица сово-купности значений aSA по аналогии с теорией телематики обретает следую-щий вид:

b1 b2 … bj … bm a1 p(b1|a1) p(b2|a1) … p(bj|a1) … p(bm|a1) a2 p(b1|a2) p(b2|a2) … p(bj|a2) … p(bm|a2) … … … … … … … ai p(b1|ai) p(b2|ai) … p(bj|ai) … p(bm|ai) … … … … … … … am p(b1|am) p(b2|am) … p(bj|am) … p(bm|am)

Вероятности, расположенные по

диагонали описывают вероятность ис-тинного исхода транзакций, а сумма всех элементов столбца даст вероят-ность появления соответствующего символа на принимающей стороне - p(bj). Тогда семантические риски, при-ходящиеся на ai, описываются через ча-стную условную энтропию вида:

∑=

−=m

jijiji abpabpaBH

12 )|(log)|()|( (4)

Для вычисления совокупного риска от всех выявленных или возмож-ных aSA может использоваться обоб-щенная условная энтропия:

∑=i

ii aBHapABH )|()()|( (5)

H(B|A) означает энтропию со стороны источника, аналогично рас-сматривается H(A|B) - энтропия с при-

нимающей стороны: вместо p(bj|ai) всю-ду указывается p(ai|bj) (суммируя эле-менты строки можно получить p(ai), а элементы диагонали означают вероят-ность того, что был отправлен именно тот семантический посыл, который по-лучен, то есть вероятность отсутствия риска семантического разрыва).

Опираясь на правила аддитивно-сти и объявленные в начале статьи обя-зательные эргодичность и мажоритар-ность функционала SeOLAP различные внутрисистемные и межслойные (в от-ношении семантических слоев) энтро-пийные оценки можно свести в некую общую «суммирующую» энтропию. Для рассматриваемого здесь примера оценки возникновения возможных семантиче-ских разрывов, вплоть до коллапса сис-темы, также может быть определена та-




кая энтропия объединения всех задейст-вованных в единую систему кубов и их витрин, а также единого для них репо-зитария, если таковой создан. Взаимная энтропия, или энтропия объединения, предназначена для расчета энтропии взаимосвязанных систем (энтропии со-вместного появления статистически за-висимых сообщений) и обозначается H(AB), где A, характеризует передаю-

щее звено архитектуры или инфологии системы, а B- приемное.

Взаимосвязь переданных и полу-ченных данных в самом общем виде описывается вероятностями совместных событий p(aibj), и для полного описания характеристик этого обобщенного про-цесса требуется только одна матрица вида:

p(a1b1) p(a1b2) … p(a1bj) … p(a1bm) p(a2b1) p(a2b2) … p(a2bj) … p(a2bm)

… … … … … … p(aib1) p(aib2) … p(aibj) … p(aibm)

… … … … … … p(amb1) p(amb2) … p(ambj) … p(ambm)

Для более конкретного случая,

когда исследуется информационный морфизм взаимодействия двух подсис-тем исключительно на семантическом уровне, матрица необязательно должна быть квадратной. Очевидно, сумма всех элементов столбца с номером j даст p(bj), сумма строки с номером i есть p(ai), а сумма всех элементов матрицы равна 1. Совместная вероятность p(aibj) событий ai и bj вычисляется как произ-ведение исходной и условной вероятно-сти

).|()()|()()( jijijiji bapbpabpapbap == (6) Как показал первоначальный

опыт работы с развернутым выше мате-матическим описанием, вполне универ-сально условные вероятности оценива-ются по формуле Байеса. Теорема Байе-са - одна из основных теорем элемен-тарной теории вероятностей, которая определяет вероятность наступления события в условиях, когда на основе на-блюдений известна лишь некоторая час-тичная информация о событиях. По формуле Байеса можно более точно пе-ресчитывать вероятность, беря в учет как ранее известную информацию, так и данные новых наблюдений.

Формула Байеса имеет следую-щий вид:

)()()|()|(

BPAPABPBAP = , (7)

где P(A) - априорная вероятность гипо-тезы A (смысл такой терминологии см. ниже); P(A | B) - вероятность гипотезы A при наступлении события B (апосте-риорная вероятность); P(B | A) - вероят-ность наступления события B при ис-тинности гипотезы A; P(B) - вероят-ность наступления события B.

Формула Байеса позволяет «пе-реставить причину и следствие»: по из-вестному факту события вычислить ве-роятность того, что оно было вызвано данной причиной. Это свойство весьма привлекательно при исследовании мор-физмов xOLAP, для которых реализу-ются алгоритмы вычисления кубов по методам обратных запросов (Iceberg - кубы). События, отражающие действие «причин», в этом случае называют ги-потезами, так как они — предполагае-мые события, повлекшие это событие. Безусловную вероятность справедливо-сти гипотезы называют априорной (на-сколько вероятна причина вообще), а условную - с учетом факта произошед-шего события — апостериорной (на-сколько вероятна причина оказалась с учетом данных о событии). Важным следствием формулы Байеса является формула полной вероятности события, зависящего от нескольких несовместных гипотез, которые иногда могут иметь место для модельных опи-саний, объединяемых в единую систему


Телекоммуникации


различных платформ и технологий (как это показано выше целым рядом приме-ров).

∑=

=N

iii ABPAPBP

1)|()()( - вероятность

наступления события B, зависящего от ряда гипотез Ai, если известны степени достоверности этих гипотез (например, измерены экспериментально).

Таким образом, определяются все данные для вычисления энтропий передающей и принимающей стороны:

∑ ∑∑ ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

i jji

jji bapbapAH )(log)()( (8)

∑ ∑∑ ⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−=j i

jii

ji bapbapBH )(log)()( (9)

Взаимная энтропия вычисляется последовательным суммированием по строкам (или по столбцам) всех вероят-

ностей матрицы, умноженных на их ло-гарифм:

∑∑−=i j

jiji bapbapABH )(log)()( (10)

Путем несложных преобразова-ний также получаем

)|()()|()()( BAHBHABHAHABH +=+= (11) Взаимная энтропия обладает

свойством информационной полноты - из нее можно получить все рассматри-ваемые величины.

Достигаемые в результате моде-лирования полнота вероятностей собы-тий и информационная полнота дают основания применять подходы и ре-зультаты показанного здесь моделиро-вания к достаточно широкому спектру разновидностей xOLAP, в том числе FSeOLAP, TransSeOLAP и другим, представленным в альбоме классифика-ций OLAP.

Литература 1. Кудрявцев Ю. «Обзор алгоритмов Molap», режим доступа:

http://www.citforum.idknet.com/consulting/BI/molap_overview/ по состоянию на 19.01.2009. 2. Мордвинов В.А. Онтология моделирования и проектирования семантических информа-

ционных систем и порталов: Справочное пособие. - М.: МИРЭА, 2005. - 237 с. 3. Получение знаний для формирования информационных образовательных ресурсов //

Иванников А.Д., Кулагин В.П., Мордвинов В.А., Найханова Л.В., Овезов Б.Б., Тихонов А.Н., Цветков В.Я. М.: ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», 2008. – 440с.

РАБОТЫ ПО РАЗВИТИЮ ИНФРАСТРУКТУРЫ НАЦИОНАЛЬНОЙ

КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

WORKS ON INFRASTRUCTURE DEVELOPMENT OF NATIONAL COMPUTER NETWORK OF THE SCIENCE AND THE HIGHER SCHOOL

Куракин Дмитрий Владимирович, заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», [email protected]

Annotation The article focuses on system de-

signs for infrastructure development of na-tional computer network of the science and the Higher School, that are being put to use, namely - development of fiber-optic channel infrastructure and bundled hard-ware and software of backbone node.

***

В настоящее время работы по мо-дернизации инфраструктуры нацио-нальной компьютерной сети науки и

высшей школы идут в двух направлени-ях: а) разработка и реализация систем-ных проектных решений по технологи-ческому развитию волоконно-оптической канальной инфраструктуры сети; б) разработка и реализация сис-темных решений по созданию аппарат-но-программных комплексов опорных узлов сети.

Основой модернизации нацио-нальной сети является переход на тех-нологию плотного спектрального муль-




типлексирования DWDM (Dense Wave-length Division Multiplexing).

Проектируемая волоконно-оптическая сеть в направлении г. Моск-ва - г. Санкт-Петербург – Финляндия соединяет узлы, расположенные в г. Санкт-Петербурге (сеть RUNNet/RBNet, Россия) и г. Хельсинки (сеть NOR-DUNet/Funet, Финляндия). На протяже-нии трассы планируется использовать необслуживаемые усилительные пунк-ты, а также промежуточные оптические усилители.

В проектируемом комплексе бу-дут реализованы следующие показате-ли:

• канал DWDM не менее 40 длин волн с пропускной способностью 10 Гб/с и 40 Гб/с на каждой;

• перестраиваемость сети с автоматическим переключением опти-ческих каналов с помощью оптических мультиплексоров ввод/вывода (ROADM);

• возможность автоматиче-ского обнаружения доступных сетевых ресурсов в режиме реального времени для маршрутизации и создания каналов «по требованию» (G.ASON);

• поддержка многопрото-кольной коммутации по меткам, реали-зуемой на основе транспортных техно-логий SDH (G.707) или OTN(G.709);

• поддержка интерфейса G709 OTU;

• поддержка упреждающей коррекции ошибок(FEC);

• рекомендации МСЭ-Т G.709, G.872;

• интерфейсы: SONET/SDH, в том числе 40 Gb/s (ОС-768, STM-256), 10 Gb/s;

• поддержка 2,5 Gb/s (ОС-48, STM-16), 622 Мb/s (OC-12, STM-4), 155 Mb/s (OC-3, STM-1);

• поддержка 1 Gigabit Ethernet (GbE) и 10 GbE (LAN/WAN);

• поддержка оптических транспортных сетей (Optical Transport Network – OTN);

• поддержка сетей хранения данных (Storage Area Network – SAN).

Инфраструктура научно-образовательных сетей в России носит иерархический характер. Она представ-лена опорной инфраструктурой RBNet/RUNNet (R2Net), специализиро-ванными сетями, сформированными для поддержки отдельных проектов и на-правлений научных исследований, ре-гиональными научно-образовательными сетями, компьютерными сетями уни-верситетов и ряда научных организа-ций.

В процессе выполнения нашим институтом работ предполагается раз-работать системные проектные решения по технологическому развитию воло-конно-оптической канальной инфра-структуры национальной компьютерной сети науки и высшей школы, обеспечи-вающие: функционирование опорных каналов национальной компьютерной сети науки и высшей школы на направ-лении Москва – Санкт Петербург – NORDUnet/GEANT на уровне 10 Гб/с и подготовку к переходу на уровень 40 Гб/с (Санкт Петербург – NORDUnet/GEANT)) с потенциальной возможностью дальнейшего наращива-ния пропускной способности до уровня 40*40 Гб/с и выше, а также сопряжение опорного канала на указанном выше на-правлении с функционирующей опор-ной инфраструктурой национальной компьютерной сети науки и высшей школы на направлениях Москва – Санкт-Петербург, Москва – Самара, Москва – Новосибирск, Новосибирск – Хабаровск, Москва – Екатеринбург, Москва – Нижний Новгород, Москва – Ростов-на-Дону.

Предварительный анализ района прокладки кабеля и установки узлов по-зволил выделить пять точек привязки к местности: г. Москва, г. Санкт-Петербург, г. Выборг, г. Лаппеенранта, г. Хельсинки. Схема прохождения при-граничной и заграничной трасс сле-дующая:

- в России трасса кабелей про-ходит: г. Санкт-Петербург, Сестрорецк и Выборг.




- в Финляндии трасса кабелей проходит: Лаппеенранта (Lappeenranta), Луyмаки (Luumaki), Кувола (Kouvola), Елимакио (Elimakio), Порвоо (Porvoo), Вантаа (Vantaa) и Хельсинки (Helsinki).

Для построения сети выбрано одномодовое волокно (волокно LEAF) с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF, оптимизированное для переда-чи нескольких длин волн (мультиплекс-ного волнового сигнала WDM и высо-коплотного волнового сигнала DWDM). Данное волокно защищено двойным ак-рилатным покрытием, обеспечивающим высокую надежность и работоспособ-ность.

Для увеличения полосы пропус-кания предложено использование спек-трального уплотнения, то есть передачи по одному волокну излучения с не-сколькими длинами волн, на каждой из которых передается сигнал с большой скоростью. Данную технологию реали-зуют устройства Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM), обеспе-чивающие малые (не более 2 нм) интер-валы между соседними длинами волн. Наибольший интерес представляют длины волн в районе 1550 нм, так как здесь величина затухания имеет наи-меньшее значение. Кроме того, в диапа-зоне 1528-1560 нм работает лучший на сегодняшний день оптический усили-тель на основе волокна, легированного ионами эрбия. Пространственное рас-положение каналов стандартизовано.

Для определения маршрута трас-сы прокладки опто-волоконного канала связи на местности институтом были изучены специализированные алгорит-мы трассировки. Ниже приводится краткое их описание.

Рассматривались два вида задач трассировки: задача конструкторской трассировки и задача строительной трассировки.

Алгоритмы конструкторской трассировки ориентированы на волно-вые алгоритмы. Классическим волно-вым алгоритмом является алгоритм Ли.

Основная идея алгоритма Ли за-ключается в следующем:

Исходная плоскость, на которой необходимо построить трассу, разбива-ется на равные элементы. Каждому эле-менту рабочего поля присваивается не-которое значение в зависимости от свойств элемента поля ijP по следую-щим правилам:

• если поле ijP непроходи-

мо, то ∞=ijP ;

• если поле ijP проходимо,

то 1=ijP ;

• если поле ijP является целевой (финишной) позицией, то

2=ijP ;

• если поле ijP является

стартовой позицией, то 0=ijP . Из начального элемента распро-

страняется в 4-х направлениях волна (рис. 1а). Если элемент ijP , в который пришла волна, равен 1, то образуется новый фронт волны из ijP . На рисунках 1 а, б цифрами обозначены номера фронтов волны.

Каждый элемент первого фронта

волны является источником вторичной волны (рис. 1б). Элементы второго фронта волны генерируют волну третьего фронта и т.д. Процесс продол-жается до тех пор, пока не будет дос-тигнут конечный элемент.




а б Рис. 1. а. б. Распространение фронта волны в алгоритме Ли

На втором этапе строится сама трасса. Ее построение осуществляется в соответствии со следующими правила-ми:

1) движение при построении трассы осуществляется в соответствии с выбранными приоритетами;

2) при движении от конечно-го элемента к начальному номер фронта волны (путевые координаты) должен уменьшаться.

Приоритеты направления движе-ния выбираются на стадии разработки. В зависимости от того, какими задаются эти приоритеты, получаются разные трассы, но длина трассы в любом случае остается одной и той же.

Пример работы алгоритма Ли представлен на рисунке 2.

Существуют модификации вол-нового алгоритма Ли, в которых волна распространяется в 6-и, 8-и направлени-ях; используется встречная волна и т.п.

Рис. 2. Пример работы алгоритма Ли

Задачи, решаемые алгоритмами

строительной трассировки, формули-руются следующим образом: дано мно-жество объектов, которые требуется связать друг с другом, и множество имеющихся при этом абсолютно непро-ходимых препятствий. Требуется про-ложить трассу минимальной протяжен-ности, связывающую данные объекты друг с другом. При этом ранее прове-денные трассы препятствиями не явля-ются.

Формальная постановка задачи: дан всюду (кроме препятствий) прохо-димый участок местности, стартовая точка A и финишная Z . Требуется найти кратчайшую трассу из A в Z .

Препятствия изображаются мно-гоугольниками. Это не сужает класс решаемых задач, т.к. разрешается при-менять многоугольники произвольного вида с достаточным числом углов: та-ким образом, всякое препятствие можно аппроксимировать многоугольником с точностью, достаточной для приложе-ний. В случае препятствий -многоугольников кратчайшая трасса образует ломаную линию с узлами в вершинах многоугольников. Поскольку препятствия непреодолимы, звено ло-маной линии - это либо сторона много-угольника (при этом трасса идет вдоль стены с внешней стороны препятствия), либо отрезок, проходящий вне много-угольника и соединяющий две вершины одного и того же (или разных) много-угольников.

Для решения такой задачи был разработан алгоритм, основная идея ко-торого состоит в следующем. Необхо-




димо построить сеть, состоящую из сто-рон многоугольников и из прямоуголь-ных отрезков, соединяющих вершины разных многоугольников или вершины одного многоугольника при условии, что они ''простреливаются'' друг из дру-га (препятствия считаются пуленепро-биваемыми). Точки A и Z , если они не вершины многоугольников, тоже нужно соединить с простреливаемыми из них вершинами. После того, как сеть построена, на ней нужно, пользуясь, на-пример, алгоритмом Дейкстры, найти кратчайший путь из A в Z .

Проверка того, что две вершины сети «простреливаются» друг из друга, то есть, что соединяющая их прямая не пересекается со сторонами многоуголь-ников, осуществляется по одному из следующих правил:

1) если наблюдается ситуа-ция, когда вершины явно не прострели-ваются (отрезок, соединяющий верши-ну, из которой стреляют с рассматри-ваемой вершиной, пересекается с одной из сторон, образующих препятствия многоугольников), то факт «прострели-ваемости» проверяется по стандартным формулам аналитической геометрии;

2) если наблюдается ситуа-ция, когда прострел осуществляется из одной вершины многоугольника в дру-гую вершину этого же многоугольника, но сам многоугольник мешает «про-стрелу». То есть между вершинами i в j не проходит никакой стены, но тем

не менее j в i не простреливается. Чтобы преодолеть эту трудность, вво-дится характеристика угла препятствия

iG :

0=iG , если угол iα «вогнутый»;

1=iG , если угол iα «выпуклый». На основании этой характери-

стики анализируется прострел из одной вершины многоугольника в другую вершину этого же многоугольника.

Для строительства сооружения связи в перспективе предусмотрено произвести прокладку самонесущего волоконно-оптического кабеля с ис-пользованием существующей сетевой инфраструктуры региона (в данном слу-чае это Ленинградская область) по дей-ствующим волоконно-оптическим ли-ниям. На рисунке 3 представлена схема организации подвеса волоконно-оптической линии.

Рис. 3. Схема организации подвеса волоконно-оптической линии




Повышение пропускной способ-ности волоконно-оптических систем связи осуществляется на основе вре-менного (TDM) и волнового (WDM) мультиплексирования.

Технология SDH (реализованная в сети в настоящее время) использует принципы временного уплотнения и ус-пешно применяется на скоростях до 10 Гб/с. Выше этой скорости некоторые основные характеристики оптического волокна – поляризационная модовая дисперсия, хроматическая дисперсия – начинают значительно влиять на каче-ство передачи и должны приниматься во внимание при разработке систем свя-зи. Это является серьезным препятстви-ем для реализации скоростей передачи 40 Гб/с и выше. Кроме того, для даль-нейшего увеличения скорости требуют-ся новые методы модуляции лазерного излучения, что ведет к росту сложности и стоимости приемо-передающего обо-рудования.

Для узкополосного лазера (с ши-риной спектра не более 0,1 нм) при уве-личении скорости передачи с 2,5 Гб/с (STM-16) до 10 Гб/с (STM-64) из-за влияния хроматической дисперсии мак-симально возможная протяженность линии связи уменьшается в 16 раз. Применение методов, уменьшающих влияние хроматической дисперсии, ве-дет к увеличению потерь, стоимости и сложности системы. Для стандартного ступенчатого одномодового волокна (G.652 по классификации ITU) макси-мальная дальность передачи со скоро-стью 10 Гб/с без компенсации и коррек-ции дисперсии составляет 50-75 км.

Поляризационная модовая дис-персия (PMD - Polarization Mode Dispersion), также как и хроматическая дисперсия, приводит к уширению им-пульсов и начинает заметно влиять на качество передачи при высоких скоро-стях (частотах модуляции). PMD возни-кает из-за того, что оптическое излуче-ние с различными состояниями поляри-зации оптического сигнала распростра-няется вдоль волокна с различными скоростями. Это стохастическое явле-

ние, поэтому снижать влияние PMD особенно сложно. Известные практиче-ские способы не позволяют полностью компенсировать PMD в волокне.

В технологии WDM нет многих ограничений и технологических труд-ностей, свойственных TDM. Для повы-шения пропускной способности вместо увеличения скорости передачи в едином составном канале, как это реализовано в технологии TDM, в технологии WDM увеличивают число каналов (длин волн), применяемых в системах переда-чи.

Рост пропускной способности при использовании технологии WDM осуществляется без дорогостоящей за-мены оптического кабеля. Применение технологии WDM позволяет сдавать в аренду не только оптические кабели или волокна, но и отдельные длины волн, то есть реализовать концепцию «виртуаль-ного волокна». По одному волокну на разных длинах волн можно одновре-менно передавать самые разные прило-жения – кабельное телевидение, теле-фонию, трафик Интернет, видеоизобра-жение и т.д. Как следствие этого, часть волокон в оптическом кабеле можно использовать для резерва.

Применение технологии WDM позволяет исключить дополнительную прокладку оптических кабелей в суще-ствующей сети. Даже если в будущем стоимость волокна уменьшится за счет использования новых технологий, воло-конно-оптическая инфраструктура (проложенное волокно и установленное оборудование) всегда будет стоить дос-таточно дорого. Для ее эффективного использования необходимо иметь воз-можность в течение долгого времени увеличивать пропускную способность сети и менять набор предоставляемых услуг без замены оптического кабеля. Технология WDM предоставляет имен-но такую возможность.

Необходимость эффективно ис-пользовать проложенный кабель приве-ла к значительному увеличению числа каналов, передаваемых по одному во-локну, и уменьшению расстояния меж-




ду ними. В настоящее время системы с частотным интервалом между каналами 100 ГГц (~ 0,8 нм) и меньше – это и есть системы плотного волнового мультип-лексирования DWDM. Теоретически возможна передача в любом диапазоне длин волн, однако практические огра-ничения оставляют для использования в системах WDM узкий диапазон в окре-стности длины волны 1550 нм. Но даже этот диапазон предоставляет большие возможности для передачи данных.

В технологии DWDM минималь-ная дискретность сигнала - это длина волны. Использование целых длин волн с емкостью канала 2,5 или 10 Гб/с для обмена трафиком между подсетями оп-равданно для построения больших транспортных сетей. Но транспондеры-мультиплексоры позволяют организо-вать обмен трафиком между подсетями на уровне сигналов STM-4/STM-1/GE. Уровень распределения можно строить и на базе SDH-технологии. Но DWDM имеет большое преимущество, связан-ное с прозрачностью каналов управле-ния и служебных каналов (например, служебной связи). При упаковке SDH/ATM/IP-сигналов в оптический канал структура и содержимое пакетов не изменяются. Системы DWDM про-водят только мониторинг отдельных байтов для контроля правильности про-хождения сигналов. Поэтому соедине-ние подсетей по инфраструктуре DWDM на отдельно взятой длине волны можно рассматривать как соединение парой оптических кабелей. Таким обра-зом, на базе DWDM-сетей можно объе-динять сети разных производителей для передачи разнородного трафика.

Система DWDM во многом по-хожа на традиционную систему TDM. Сигналы разных длин волн, генерируе-мые одним или несколькими оптиче-скими передатчиками, объединяются мультиплексором в многоканальный составной оптический сигнал, который далее распространяется по оптическому волокну. При больших расстояниях пе-редачи на линии связи устанавливается один или несколько оптических повто-

рителей. Демультиплексор принимает составной сигнал, выделяет из него ис-ходные каналы разных длин волн и на-правляет их на соответствующие фото-приемники. На промежуточных узлах некоторые каналы могут быть добавле-ны или выделены из составного сигнала посредством мультиплексоров вво-да/вывода или устройств кросс-коммутации.

Можно выделить четыре основ-ных узла оборудования DWDM:

• оптический терминальный мультиплексор (ОТМ);

• регенератор; • оптический усилитель; • оптический мультиплек-

сор ввода-вывода. Основными узлами оптического

терминального мультиплексора являют-ся оптический мультиплексор (OM) и оптический демультиплексор (OД). В направлении передачи OM мультиплек-сирует сигналы с фиксированными дли-нами волн, сформированные на выходе транспондеров, в групповой сигнал, ко-торый и передается по оптическому ка-белю. На приеме OД демультиплекси-рует групповой сигнал на сигналы с фиксированными длинами волн, кото-рые подаются на транспондеры.

Оптический регенератор исполь-зуется для восстановления формы груп-пового сигнала и улучшения соотноше-ния сигнал/шум. С этой целью исполь-зуется преобразование O-E-O (Optical-Electrical-Optical). Групповой сигнал на входе регенератора преобразуется в электрическую форму, проводится вос-становление формы сигнала, и далее он опять преобразуется в оптическую фор-му. Регенератор строится на базе двух OTM-мультиплексоров, включенных по схеме back-to-back через транспондеры. Такая конфигурация позволяет осуще-ствить ввод-вывод всех оптических ка-налов.

Оптический усилитель соответ-ственно усиливает групповой сигнал без восстановления его формы. При переда-че информации на большие расстояния усилители оснащают функцией эква-




лайзера - выравнивания мощности оп-тических каналов.

Оптический мультиплексор вво-да-вывода строится на базе оптического усилителя, в который добавляется пас-сивная оптическая плата, позволяющая осуществить ввод-вывод ограниченного числа оптических каналов с фиксиро-ванными длинами волн. Она представ-ляет собой брегговскую решетку с пе-риодическими изменениями индекса преломления, которые достигаются за счет насечек на оптоволоконном кабеле, сделанных с помощью ультрафиолето-вого излучения. Оптический мультип-лексор ввода-вывода на базе бреггов-ских решеток позволяет осуществлять ввод-вывод от 1 до 12 оптических кана-лов. Для остальных каналов он работает как усилитель.

DWDM-оборудование позволяет мультиплексировать в С-диапазоне (1530-1565 нм) до 40 оптических кана-лов при ширине одного канала 100 ГГц или до 80 оптических каналов при его ширине 50 ГГц. В этом случае макси-мальная емкость одного оптического канала составляет 10 Гб/с (уровень STM-64). В диапазоне L (1570-1605 нм) максимальное число оптических кана-лов может достигать 160 при ширине канала 50 ГГц.

Основными преимуществами се-тей DWDM являются:

• существенное увеличение полосы пропускания оптического во-локна (возможность организации в од-ном волокне до 160 спектральных кана-лов, каждый до 10 Гб/с);

• возможность использова-ния различных длин волн для передачи разного рода трафика;

• «прозрачность» оптиче-ских интерфейсов оборудования DWDM для передачи практически всех существующих на сегодняшний день протоколов физического уровня (Fast

Ethernet, Gigabit Ethernet, PDH, ATM, Sonet / SDH, Fiber Channel и т.д.);

• использование оптиче-ских усилителей (EDFA, Raman Amplifier) позволяет реализовать участ-ки большой протяженности без регене-рации цифровых каналов (до 1500 км).

В технологии WDM каналы пол-ностью независимы, а потому она дает большую гибкость, чем технология TDM. Технология WDM позволяет без каких-либо трудностей передавать по линии связи множество каналов, тип трафика и скорость передачи данных в каждом из которых может существенно различаться. По различным каналам WDM в одном волокне может переда-ваться трафик Ethernet (10/100/1000 Мб/с), цифровое видео и тестовые сиг-налы, и эта система будет легко управ-ляться. Добавление новых каналов в существующую систему WDM не вы-зывает проблем и не требует заново распределять все тайм-слоты, как в тех-нологии TDM.

В заключении следует отметить следующее. В настоящее время нашим институтом осуществлен серьезный комплекс работ по качественному улучшению возможностей учреждений науки и высшей школы по доступу к научно-образовательным информаци-онным ресурсам за счет технологиче-ской модернизации опорной инфра-структуры национальной компьютерной сети науки и высшей школы на базе во-локонно-оптических технологий нового поколения. При этом достигнуты сле-дующие запланированные значения программных индикаторов - число ор-ганизаций, получивших доступ к веду-щим мировым информационным ресур-сам, включая научные библиотеки, ор-ганы управления образования и науки – 500; среднее число ведущих мировых информационных источников, доступ-ных для организаций – 1800.

Литература 1. Гугель Ю.В., Ижванов Ю.Л. Системы управления компьютерной сетью, Материалы междуна-

родной конференции «IT&T ES 2008», Белек, Турция, 16-23 мая 2008. 2. Васильев В.Н., Гугель Ю.В., Ижванов Ю.Л., Тихонов А.Н. Федеральная университетская сеть

RUNNet как инфраструктурный фактор развития сферы образования и науки. Труды XIII Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2006», Санкт - Петербург, 6-8 июня 2006 г.


Системы защиты информации


3. Куракин Д.В. Сеть RUNNet переходит на технологию DWDM. Журнал «Информатизация об-разования и науки», № 1, 2009 год.

4. René Buch, NORDUnet Strategy Input NDGF Strategy Workshop March 2008, http://www.ndgf.org/ndgfweb/ndgf_strategy_workshop_2008_attchmt/buch2.pdf.

5. Бондарев В.М., Рублинецкий В.И., Качко Е.Г. Основы программирования – Ростов-на-Дону: Феникс, 1998.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕРСОНАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ

ИНФОРМАЦИИ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ

USE OF PERSONAL INFORMATION SECURITY DEVICES IN EDUCATION Долматов Василий Вадимович,

заместитель генерального директора ООО «Криптоком», [email protected] Гусев Александр Витальевич,

ведущий специалист ООО «Криптоком», [email protected] Грушо Ирина Николаевна,

старший специалист ООО «Криптоком», [email protected] Кулагин Владимир Петрович,

заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», [email protected] Кузнецов Юрий Михайлович,

начальник отдела ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», [email protected]

Annotation The article outlines problems of

developing personal USB-device to protect information from unauthorized access in the systems of network resource manage-ment and mobile terminal access systems for teachers and staffers of scientific and educational institutions.

*** В условиях интенсивного ис-

пользования информационных техноло-гий в сфере образования актуальной становится задача защиты персональ-ных данных, а также служебной инфор-мации при работе с ней конкретного пользователя. Это касается всех уров-ней образования – от школы до универ-ситета, поскольку во всех образователь-ных учреждениях в составе информаци-онных систем и баз данных присутст-вуют сведения, защиту от несанкциони-рованного доступа к которым следует обеспечить в обязательном порядке. К ним относятся сведения конфиденци-ального порядка, связанные с персо-нальной информацией; данные кон-трольно-измерительных материалов, в частности, для Единого госэкзамена; документы для внутреннего (корпора-тивного) пользования и другие.

Одна из наиболее распростра-ненных задач в системе образования – организация доступа к определенному функционалу общего сетевого ресурса. На корпоративном (отраслевом) уровне задачи информационной безопасности решаются специальными аппаратно-программными средствами и профес-сиональной системой администрирова-ния. Другое дело, когда необходимо, например, обеспечить защиту персо-нальной информации от несанкциони-рованного доступа для конкретного пользователя (преподавателя, научного работника, студента, администратора и др.), для которого в сетевой информа-ционной среде имеются назначенные роли и соответствующая сфера ответст-венности.

Также в такой информационной среде имеются документы, обладающие определенной конфиденциальностью – журнал учета, ведомость оценок, персо-нальные данные и пр. Не всегда вопро-сы защиты информации и разграниче-ния доступа решаются средствами ад-министрирования, порой в частных слу-чаях необходима реализация функций персональной защиты информации, в том числе аппаратными средствами.




Кроме того, необходимо учитывать пе-реход к использованию систем с откры-тым исходным кодом, что является ма-гистральным направлением развития информационных технологий, компью-терных систем и сетей нового поколе-ния.

Как правило, в сфере образова-ния для большинства пользователей не требуется высокий уровень защиты ин-формации, но целесообразно наличие дополнительных пользовательских сер-висов. Также персональные средства защиты информации должны ориенти-роваться на базового пользователя, не имеющего специальной подготовки в области информационной безопасности.

В этой связи наиболее перспек-тивным представляется использование персонального аппаратного средства USB-типа [1], интегрирующего в себе необходимый набор средств и методов защиты информации от несанкциониро-ванного доступа, ориентированного на использование в сфере образования и способствующего дальнейшему внедре-нию современных информационных технологий в процесс обучения в шко-лах и ВУЗах.

В силу специфики данное уст-ройство должно отличаться компактно-стью, обеспечивать возможность под-ключения к компьютеру через порт USB без дополнительных проводов, иметь энергонезависимую память до несколь-ких гигабайт, позволяющую хранить программы, текстовую и графическую информацию пользователей, обладать невысокой стоимостью. Кроме того, не-обходимо чтобы устройство обеспечи-вало защищенный режим хранения дан-ных, обеспечивало реализацию крипто-графических функций, причем как по зарубежным, так и российским крипто-алгоритмам, имело накопитель, защи-щенный от записи, поддерживало сво-бодное программное обеспечение.

В настоящее время в области развития средств персонализированной защиты информации имеют место сле-дующие тенденции:

- замена парольной защиты при доступе к ПК, БД, Web-серверам, VPN-сетям, security-ориентированным приложениям на программно-аппаратную аутентификацию;

- исчезновение ключевых дискет как ненадежных устройств;

- замена смарт-карт на USB-устройства и реализация смарт-карт на базе USB-устройств;

- развитие конструкции USB-устройств, обеспечивающих защи-ту информации. Тенденция состоит в разделении памяти USB-устройства на две и более части, при этом каждая часть несет разную функциональную нагрузку.

- аппаратная реализация программного обеспечения на базе USB-устройств, отвечающего за инфор-мационную безопасность;

- разработка адаптивных средств защиты информации, что связа-но с возможностью автономного про-граммирования в USB;

- обеспечение аппаратной независимости программного обеспече-ния USB-устройств от компьютера;

- замена неперестраивае-мых ключей на адаптивные устройства типа USB;

- замена однофакторной ау-тентификации на двухфакторную;

- миниатюризация USB-устройств.

Для широкого круга пользовате-лей важно иметь персональное мобиль-ное средство, реализующее не только функции защиты документов и сообще-ний, но и обладающее ИТ-возможностями, связанными с повсе-дневной учебной или служебной дея-тельностью. В частности, необходимо наличие накопителя, защищенного от записи, необходимо обеспечить реали-зацию в таком устройстве ряда при-кладных функций, обеспечить простоту использования и применения как в ОС Windows, так в ОС Linux, устройство должно обладать хорошей производи-тельностью, быть недорогим и т.п.




В технологическом аспекте такое устройство должно интегрировать ком-плекс современных технологических решений в области ИТ, хранения и за-щиты информации, которые в совокуп-ности дают синергетический эффект, что обеспечивает эффективность его использования.

Тем самым, комплекс требований к устройству определяет наличие в нем следующей функциональности и ком-понентов:

● наличие интерфейса USB и реализация устройства на базе про-мышленных изделий типа Token;

● работа под управлением ОС Microsoft Windows, ОС Linux;

● наличие встроенного ап-паратного криптографического модуля для обеспечения возможности исполь-зования как импортных, так и отечест-венных криптографических алгоритмов защиты информации от несанкциониро-ванного доступа;

● программное обеспечение должно включать криптопровайдер и набор программ для шифрования и под-писи файлов;

● обеспечение защиты фай-лов электронных документов в форма-тах Microsoft Office и сообщений элек-тронной почты;

● обеспечение защиты от несанкционированного изменения ин-формации и удостоверение ее авторства путем формирования электронной циф-ровой подписи (ЭЦП);

● совместимость с Microsoft CryptoAPI 2.0, поддержка стандарта PKCS#11, PKCS#12; возможность ис-пользования сертификатов цифровой подписи стандарта X.509; а также клю-чей шифрования информации, имею-щих длину не менее 128 бит; шифрова-ние по ГОСТ 28147-89, вычисление хэш-функции по ГОСТ Р 34.11-94, вы-числение и проверка ЭЦП по ГОСТ Р 34.10-94; ГОСТ Р 34.10-2001;

● модульное построение и расширяемость устройства в аппарат-ном и программном аспекте: дополне-ние аппаратной платформы любыми модулями, имеющими интерфейс USB, программное расширение и поддержка функциональности.

Исходным пунктом для разра-ботки является модель угроз безопасно-сти информации, используемой в сис-теме образования, а также модель на-рушителя применительно к образова-тельному сегменту в части защиты ин-формации от несанкционированного доступа при использовании персональ-ного защитного устройства с USB-интерфейсом. Эти модели определяют схемы использования персонального устройства защиты информации [1].

В таблице 1 представлен список информационных объектов, защиту ко-торых должно обеспечивать разрабаты-ваемое устройство.

Таблица 1 Информационные объекты, защищаемые устройством

Виды защиты Объект защиты от

записи от НСД удостоверение авторства

Внутреннее ПО устройства + Файлы настроек ПО устройства + Файлы документов + + Прочие пользовательские файлы, тре-бующие защиты + +

Учитывая типичные угрозы ин-формационной безопасности для обра-зовательной сферы и видов средств за-щиты информации, пригодных для ис-пользования в устройстве, хранение

данных внутри устройства должно про-исходить в следующих разделенных об-ластях:

− область для хранения про-граммных средств защиты информации,




встроенных в устройство; − область хранения ключевой

информации; − область для хранения доку-

ментов пользователей и пользователь-ских программ.

Сегодня на российском рынке средств защиты информации имеется целый ряд аппаратных USB-устройств персональной защиты [2]. Некоторые из них являются аналогом смарт-карт, на-пример, в виде USB-брелка, другие вы-полняют роль электронных ключей для защиты программ и данных от неле-гального использования и несанкциони-рованного распространения, третьи на-правлены в основном на реализацию криптографической защиты информа-ции.

Оценка существующих на отече-ственном рынке USB-устройств пока-зывает, что существующие аппаратные платформы в полной мере не могут удовлетворить требованиям, опреде-ляемым спецификой решаемых задач в образовательной сфере и предъявляе-мым к устройству, т.е. оптимальная платформа разрабатываемого устройст-ва должна являться комбинацией из не-скольких существующих.

Для реализации комплекса уста-новленных требований к устройству была выбрана платформа, основу кото-рой составляют:

● USB совместимый интер-фейс;

● USB-хаб, соединенный с USB совместимым интерфейсом;

● процессор, соединенный с USB-хабом;

● двойная память: одна со-единена с процессором, а вторая - с ха-бом для сохранения информации о драйвере в памяти компьютера.

При этом базовая архитектура устройства для достижения заданной

функциональности должна быть допол-нена:

• средствами реализации российских и зарубежных криптогра-фических алгоритмов защиты информа-ции от несанкционированного доступа за счет включения криптографических модулей;

• накопителями большего объема, обеспечивающими режимы «запись-чтение» и «только чтение»;

• программными средства- ми, позволяющими использовать уст-ройство для аутентификации в ОС;

• средствами, обеспечи-вающими совместимость устройства со свободно распространяемым ПО;

• прикладным программ-ным обеспечением.

Функционально-логическую схема устройства представлена на ри-сунке 1.

Особенностью разрабатываемого устройства является наличие интерфей-са USB. Интерфейс USB соединяет ме-жду собой хост и устройство. Через USB-разветвитель (хаб) компоненты устройства одновременно подключают-ся к USB-шине компьютера пользовате-ля. В связи с тем, что в интерфейсе USB реализован сложный протокол обмена информацией, в устройстве сопряжения с интерфейсом USB необходим микро-процессорный блок, обеспечивающий поддержку протокола. Поэтому основ-ным вариантом при разработке устрой-ства сопряжения является применение микроконтроллера, который будет обеспечивать поддержку протокола об-мена.

USB-разветвитель имеет не-сколько вторичных портов, к которым подключаются

− накопитель для изменяе-мых (пользовательских) файлов;




USB

USB

ПК

Устройство

US

B-разветвитель

Накопители

Чтение-запись

Только чтение

USB

Криптографическиемодули

Обработанные данные

Данные на обработкуРезультаты команд

Команды

Чтение

Запись

Рис. 1. Функционально-логическая схема

− накопитель для неизме-няемых файлов (файлы ПО устройства);

− криптографический мо-дуль, реализующий зарубежные крип-тоалгоритмы и обеспечивающий хране-ние ключей для них;

− криптографический мо-дуль, реализующий российские крипто-алгоритмы и обеспечивающий хранение криптографических ключей.

Каждый из накопителей состоит из модуля памяти и контроллера, обес-печивающего его взаимодействие с ши-ной USB. Отличие накопителя для не-изменяемых файлов заключается в на-личии у него возможности запрета за-писи.

В свою очередь каждый крипто-графический модуль включает:

− криптопроцессор; − защищенную память; − контроллер, обеспечивающий

взаимодействие с шиной USB и разгра-ничивающий доступ к функциям крип-топроцессора и защищенной памяти.

В качестве криптографического модуля в составе устройства можно ис-пользовать промышленное персональ-ное средство криптографической защи-ты информации (например, ШИПКА), либо аппаратный шифратор на базе программируемых микросхем. Исполь-зование аппаратного шифратора для реализации аппаратных модулей в та-ком устройстве позволяет вести разра-

ботку, используя современную эле-ментную базу и технологические про-цессы проектирования и тестирования, что позволяет получать максимально гибкие решения, которые могут быть легко адаптированы под потребности конкретных задач и использованы в разнообразных системах. Криптографи-ческий модуль должен предоставлять возможность ограничения доступа к его функциям с помощью PIN-кода.

Взаимодействие ПК с аппарат-ной частью устройства обеспечивается драйверами компонентов устройства и системным криптографическим ПО (криптопровайдером, CSP). Драйверы контроллеров flash-накопителей, вхо-дящих в состав устройства, являются частью современных ОС. Драйверы и криптопровайдеры криптографических модулей для ОС Windows поставляются разработчиками этих модулей, для ОС с открытым исходным кодом – также предоставляются разработчиками моду-лей, либо создаются независимыми раз-работчиками.

Программный комплекс устрой-ства включает:

● ПО взаимодействия с пользователем (обеспечивает удобство использования устройства, автоматизи-руя запуск других программных компо-нентов устройства, установку на ПК программного обеспечения, необходи-мого для работы устройства);

● драйвер криптографиче-




ского модуля (обеспечивает взаимодей-ствие операционной системы ПК с ап-паратными компонентами макета, реа-лизующими криптографические алго-ритмы);

● ПО для организации про-зрачного шифрования (обеспечивает хранение пользовательских файлов на накопителе устройства в зашифрован-ном виде);

● системное криптографи-ческое ПО (обеспечивает использование функций криптографических модулей устройства прикладными программами Windows - Internet Explorer, Outlook, Outlook Express через интерфейс Cryp-toAPI);

● прикладное криптографи-ческое ПО (обеспечивает выполнение криптографических операций с отдель-ными файлами - шифрование, расшиф-ровывание, формирование ЭЦП, про-верка ЭЦП и т.п.);

● ПО ограничения доступа к ПК (обеспечивает аутентификацию пользователя при начале сеанса работы с ОС);

● ПО для организации изо-лированной среды (обеспечивает работу пользователя в операционной системе, изолированной и независимой от опера-ционной системы ПК, к которому под-ключено устройство).

Для решения задач по защите информации устройство позволяет реа-лизовать следующие функции [3]:

− создавать, хранить, импорти-ровать и экспортировать криптографи-ческие ключи;

− осуществлять шифрование и расшифровывание отдельных файлов по выбору пользователя;

− формировать и проверять электронную цифровую подпись для отдельных файлов (в том числе, файлов Microsoft Word) по выбору пользовате-ля;

− хранить файлы пользователя на встроенном в устройство накопителе;

− осуществлять «прозрачное» шифрование и расшифровывание фай-лов, помещаемых пользователем в за-щищенную область накопителя устрой-ства;

− хранить программное обеспе-чение устройства на встроенном в него накопителе с защитой от несанкциони-рованной модификации;

− обеспечивать шифрование и подписывание, а также проверку подпи-сей сообщений электронной почты рас-пространенными почтовыми клиентами, использующими интерфейс CryptoAPI или PKCS#11 (Microsoft Outlook, Mozilla Thunderbird).

Алгоритм работы (рис. 2) учиты-вает возможность использования данно-го устройства пользователями, имею-щими различные права доступа.

При запуске устройства проис-

ходит подключение драйверов и ини-циируется пользовательское меню, по-зволяющее вызвать требуемые функции устройства, в том числе:

− шифрование и подпись: o для выполнения шифрования

или подписывания файлов нужно вы-брать в меню управления пункт «Шиф-рование и подпись», далее - выбрать файл, который должен быть обработан, и нажать кнопку «зашифровать»; для выполнения функций, связанных с использованием встраиваемого крипто-графического модуля нужно ввести ПИН-код;

o для работы с электронной почтой вначале должен быть получен сертификат в удостоверяющем центре. После выбора сертификата для работы с почтой для добавления к создаваемому сообщению электронной почты нужно нажать кнопку «подписать»;

− включение/выключение защищенного диска, для чего необхо-димо ввести пароль доступа в появив-шемся окне;




Начало

Обнаружение компонентовУстройства ОС

Активизация ПО запускафункций Устройства

Установка драйверовкриптографических модулей,прозрачного шифрования,

ПО ограничения доступа к ПК

Подключение накопителейв качестве устройств хранения данных

Перезагрузка

Требуетсяустановка ПО наданный ПК?

Да

Подключение раздела прозрачногошифрования как дополнительного

устройства хранения данных

Отображение списка доступных функцийи программ Устройства

Запуск выбранной программыили функции

Завершение запущенных программи программное отключение Устройства

Завершениеработы?

Отключение Устройства отUSB-порта ПК

Конец

Нет

Да

Да

Нет

Есть праваадминистратора?

Установлендрайвер прозрачного

шифрования?

Нет

Да

Нет

Да

подключениеУстройства к порту USB

Требуетсяперезагрузка

ОС?

Нет

Рис. 2. Алгоритм работы устройства

− создание изолированной программной среды. Виртуальная опе-рационная система будет запущена внутри окна.

Полученные в рамках федераль-ной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направ-лениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» предварительные ре-зультаты в предметной области показы-вают, что разрабатываемое устройство

позволит существенно ускорить вне-дрение и безопасное использование со-временных информационных техноло-гий в сфере образования за счет обеспе-чения надежной защиты информации, основанных на современных крипто-графических методах защиты от не-санкционированного доступа, упроще-ния контроля за состоянием компью-терной техники и обнаружения несанк-ционированных изменений.

Литература 1. Кулагин В.П., Кузнецов Ю.М., Долматов В.В., Гусев А.В. Персональное средство защи-

ты информации в компьютерных сетях. - Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Информационная среда вуза XXI века», Петрозаводск, 2008.

2. Гусев А.В., Грушо И.Н., Долматов В.В. Защита информации в сфере образования: Зада-чи и пути их решения // Материалы XXXV юбилейной международной конференции VI международной конференции молодых ученых «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации,




бизнесе. IT+SE`2008 (майская сессия)», Секция: Проблемы информационной безопасности. - Ялта-Гурзуф, 2008.

3. Грушо И.Н., Гусев А.В., Долматов В.В., Кузнецов Ю.М., Кулагин В.П. О перспективах применения персонального USB-устройства для защиты информации от несанкционированного доступа в образовательных учреждениях Российской Федерации // II Международная научно-практическая кон-ференция «Информационные технологии в образовании, науке и производстве» - г. Серпухов, 2008г. МОДЕЛИ ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОТИВОБОРСТВА В ЗАДАЧАХ ОЦЕНКИ

БЕЗОПАСНОСТИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

INFORMATION COUNTERACTION MODELS IN COMPUTER NETWORK SAFETY EVALUATION PROBLEMS

Надеждин Евгений Николаевич, заведующий лабораторией Учреждения Российской академии образования «Институт

информатизации образования», [email protected] Смирнова Елена Евгеньевна,

доцент НОУ «Тульский институт экономики и информатики», [email protected] Козлов Андрей Олегович,

аспирант Учреждения Российской академии образования «Институт информатизации образования», [email protected]

Annotation Problem of evaluating some net-

work safety figures on the basis of conflict situation simulation is given in this article. The approach suggested is illustrated by the example of making and computer real-izing the game model of information coun-teraction between corporate computer net-work and a malefactor.

*** Современный этап развития про-

ектно-конструкторских организаций (ПКО) отечественной промышленности характеризуется обострением вопросов, связанных с информационной безопас-ностью. Приоритетность проблемы за-щиты информации по отношению к другим аспектам безопасности вытекает из экспертных оценок ущерба, наноси-мого предприятию при потере конфи-денциальной информации [1,2]. Конку-рирующие фирмы, как правило, прояв-ляют повышенный интерес к информа-ции о перспективных разработках, принципиальных технических решениях и технологиях создания технических систем с искусственным интеллектом. Актуальность проблемы защиты ин-формации в ПКО существенно увели-чилась в связи с массовым внедрением

сетевых технологий в области менедж-мента и маркетинга [2-4].

Настоящая статья посвящена обоснованию методического подхода к количественной оценке эффективности системы защиты информации (СЗИ) в корпоративной вычислительной сети (КВС), основанного на применении иг-ровых моделей информационного про-тивоборства КВС и «злоумышленника». Под злоумышленником (ЗЛ) нами по-нимается организованная группа лиц, стремящихся с использованием разно-образных технических средств и техно-логий взломать систему защиты инфор-мации КВС и получить доступ к сведе-ниям ПКО конфиденциального характе-ра.

Опираясь на отечественный опыт создания автоматизированных систем, оснащенных комплексной системой за-щиты информации, уточним содержа-ние основных понятий [1,2,4,5].

Защищенностью информации на-зывают поддержание на заданном уров-не параметров находящейся в автомати-зированной системе информации, кото-рые характеризуют установленный ста-тус ее хранения, обработки и использо-вания. Под информационной безопасно-




стью в общем случае понимается защи-щенность информации и поддержи-вающей инфраструктуры от случайных или преднамеренных действий естест-венного или искусственного характера, способных нанести ущерб владельцам или пользователям информации и под-держивающей инфраструктуре. Защита информации представляет собой про-цесс создания и использования в авто-матизированных системах специальных механизмов, поддерживающих установ-ленный статус ее защищенности.

Комплексная защита информа-ции - целенаправленное регулярное применение в автоматизированных сис-темах методов, средств и мероприятий, направленных на поддержание заданно-го уровня защищенности информации по всей совокупности показателей и ус-ловий, являющихся особенно значимы-ми с точки зрения обеспечения безопас-ности информации.

Система защиты информации - организованная совокупность средств, методов и мероприятий, используемых для регулярной защиты информации в автоматизированной системе обработки в процессе решения определенного кру-га прикладных задач.

Отметим также, что комплексная СЗИ должна не только обнаруживать факты нарушения целостности инфор-мации, определять степень ущерба и оперативно восстанавливать информа-цию, но и в определенной степени ис-пользовать активные методы и средства защиты. При этом открывается возмож-ность не только своевременно преры-вать развитие информационных атак злоумышленника на компоненты авто-матизированной системы, но и в ряде случаев предупреждать эти атаки, адек-ватно реагируя на возникающие угрозы.

Как показал анализ литературы [1-5] в настоящее время отсутствуют общепринятые методики расчета и про-гнозирования показателей эффективно-сти СЗИ. Это объясняется, прежде все-го, сложностью аналитического описа-ния объекта исследования - вычисли-тельной сети, который призван функ-

ционировать в динамично развиваю-щейся информационной среде. Быстрое развитие информационных и коммуни-кационных технологий, расширение ар-сенала средств информационного напа-дения и их интеллектуализация вызы-вают ускоренное моральное старение технических и программных средств сетевой защиты. В этих условиях суще-ственно возросла роль метода матема-тического моделирования в задачах обеспечения информационной безопас-ности вычислительных сетей на различ-ных этапах их жизненного цикла [4]. Как показывает опыт, для адекватного описания информационных конфликтов наиболее удобны игровые методы и мо-дели [5,6].

В качестве основы для построе-ния игровой модели процесса функцио-нирования СЗИ в конкретных ситуациях информационного противоборства предлагается использовать известный в теории исследования операций метод динамики средних, получивший теоре-тическое обоснование и развитие в ра-ботах Ю.В. Чуева и Е.С. Вентцель [6]. Важной особенностью развиваемого в статье подхода является представление защищаемой КВС и злоумышленника (на этапе их активного противодейст-вия) как подсистем динамической сис-темы «КВС-ЗЛ», которая эволюциони-рует по некоторым формальным прави-лам. При этом фазовая траектория, те-кущее и терминальное состояния систе-мы однозначно определяются вектором состояния [ ] T

nzztz ...,,)( 1= , компонен-ты которого )(tzz ii = отражают дина-мику «внутреннего» информационного конфликта.

Методика оценки эффективности защиты информации в КВС на основе игровой модели включает несколько этапов:

Шаг 1. Анализ вероятных ин-формационных угроз и уязвимости ба-зовых компонентов вычислительной се-ти ПКО. Содержательная постановка и декомпозиция задачи исследования ин-формационной безопасности.




Шаг 2. Разработка операционной схемы для исследования динамической системы «СЗИ-ЗЛ».

Шаг 3. Составление дифферен-циальных уравнений для численностей состояний в соответствии с методом динамики средних.

Шаг 4. Обоснование исходных данных, начальных и дополнительных условий для компьютерного решения задачи.

Шаг 5. Численное решение зада-чи (на ЭВМ), фиксация и аппроксима-ция результатов моделирования. Оценка достоверности результатов.

Шаг 6. Вычисление значений по-казателей эффективности системы за-щиты КВС.

Для количественной оценки эф-фективности защиты информационных ресурсов КВС вводится векторный по-казатель потерь { }*)(tWW i= , под ко-торым понимают величину относитель-ного ущерба, нанесенного средствам

{ }izz = в результате целенаправленных информационных атак противополож-ного игрока. Показатель относительного ущерба *)(*)( tZtW ii Δ≡ по переменной

iz вычисляют по формуле:

nitz

tztztZ

i

iii ,1,%100

)(*)()(

*)(0

0 =⋅−

=Δ , (1)

где 0t - момент начала информационно-го противоборства; *t - момент выхода из цикла моделирования; )( 0tzi - исход-ный потенциал средства iz в момент времени 0t ; *)(tzi - сохранившийся по-тенциал средства iz в момент времени

*t . Шаг 7. Обобщение результатов

моделирования и подготовка рекомен-даций по выбору рациональных харак-теристик системы защиты информации и стратегии ее использования в КВС.

Изложенная выше методика оценки эффективности системы защиты КВС реализована в виде компьютерной программы, которая составлена в про-граммной среде MathCad v. 12 и дает возможность для заданных условий

возникновения и развития конфликта оценить количественные показатели, отражающие эффективность системы защиты информации.

В качестве примера ниже рас-смотрена прикладная задача количест-венной оценки эффективности СЗИ в КВС специализированной проектно-конструкторской организации. Выделим в составе комплекса СЗИ средства пас-сивной защиты и средства активной за-щиты КВС.

На рис. 1 представлена укруп-ненная операционная схема информа-ционного взаимодействия элементов динамической системы «КВС-ЗЛ». При этом введены следующие обозначения: игрок А - КВС; игрок В - злоумышлен-ник, стремящийся получить доступ к ресурсам КВС ПКО. В составе модели КВС выделены элементы: средства про-граммного обеспечения (СПО), база данных (БД), средства пассивной защи-ты (восстановления) (СПЗ) и средства активной защиты (САЗ). В модели зло-умышленника выделены: средства ак-тивного нападения первого и второго типов (САН1 и САН2) и система управ-ления ими. Будем полагать, что СПЗ ис-пользуются для обнаружения, локали-зации и восстановления поврежденных информационных элементов и про-грамм. Специальные ограничения на информационные ресурсы СПЗ не вво-дятся.

Для формализованного пред-ставления динамической системы «КВС-ЗЛ» введем переменные

6,...,1, =izi , под которыми будем по-нимать численности состояний соответ-ственно следующих элементов: средств программного обеспечения, базы дан-ных и средств активной защиты сторо-ны А, а также средств активного напа-дения первого типа, системы управле-ния и средств активного нападения вто-рого типа стороны В.

Состояние динамической систе-мы «КВС-ЗЛ» в целом в каждый момент времени [ ]Nttt ,0∈ характеризуется системой обыкновенных дифференци-альных уравнений (2), в которой в каче-




стве переменных рассматриваются чис-ленности состояний 6,...,1, =izi :

( ) ( )

( ) ( )

( )

( )

( )

( )⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪

⎨

⎧

⋅⋅⋅−==

⋅⋅⋅−==

⋅⋅⋅−==

⋅⋅⋅−==

⋅+⋅⋅⋅−==

⋅+⋅⋅⋅−⋅⋅⋅−==

.zupλtzdt

dz

;zupλtzdt

dz

;zupλtzdt

dz

;zvpλtzdt

dz

;Z,zγzzvpλtzdt

dz

;Z,zγzzvpλzvpλtzdt

dz

3363366

3253355

3143344

6436633

*2222632662

2

*111162166411441

1

&

&

&

&

&

&

δ

δ (2)

Здесь )Z,(zγz *1111 ⋅δ - введение

резерва программных модулей для по-полнения численности состояний z1;

)Z,(zγz *2222 ⋅δ - введение резерва ин-

формационных элементов для пополне-ния численности состояний z2; *

1Z и *2Z

- пороговые значения соответственно численностей состояний 1z и 2z , начи-ная с которых реализуется стратегия пополнения численностей состояний за счет внутренних резервов КВС из со-става СПЗ; 1zδ и 2zδ - интенсивности введения резервных средств в состав 1z и 2z соответственно; )Z,(zγ *

111 и )Z,(zγ *

222 - сигнальные функции, опре-деляемые по формулам:

⎪⎩

⎪⎨⎧

>

≤=

.)(,0

;)(,1)Z,(zγ

*11

*11*

111 Ztzесли

Ztzесли ⎪⎩

⎪⎨⎧

>

≤=

.)(,0

;)(,1)Z,(zγ

*22

*22*

222 Ztzесли

Ztzесли

В интересах унификации формы записи математической модели введем переменные 8...,,1, =kAk , для обозна-чения коэффициентов дифференциаль-ных уравнений:

;upλA;vpλA

;0A;vpλA

25337

43665

3

11441

⋅⋅−=⋅⋅−=

=⋅⋅−=

.upλA;upλA;vpλA;vpλA

36338

14336

32664

21662

⋅⋅−=⋅⋅−=⋅⋅−=⋅⋅−=

(3)

Здесь переменные 6,...,1, =iiλ - интенсивности информационных атак (контратак), выполняемых средствами

6,...,1, =izi соответственно; ijp - веро-ятность поражения единицы средства

iz в результате атаки со стороны сред-ства jz ; 1u , 2u и 3u - доли средств 3z игрока А, участвующих в подавлении средств 4z , 5z и 6z соответственно иг-

рока В; 1v - доля средств 4z игрока В, участвующих в подавлении средств 1z игрока А; 1v , 2v и 3v - доли средств 6z игрока В, участвующих в подавлении средств 1z , 2z и 3z соответственно иг-рока А;

После введения новых обозначе-ний коэффициентов в систему диффе-ренциальных уравнений (2) получим:

⎪⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪⎪

⎨

⎧

⋅=⋅=⋅=⋅=

⋅+⋅=

⋅+⋅+⋅=

.zA(t)z;zA(t)z;zA(t)z;zA(t)z

);Z,(zγzA(t)z

);Z,(zγzAzA(t)z

386

375

364

653

*2221642

*111162411

&

&

&

&

&

&

z

z

δδ

(4)

Здесь 1zδ - интенсивность ввода резерва, единиц/час; [ ] Т21 ,)γ( γγ=⋅ - сигнальная функция (окно на оси вре-мени), которая позволяет выбрать ин-тервал введения резерва для пополнения численностей состояний 1z и 2z ; 1u ,

2u и 3u – относительные доли (в %) средств 3z игрока А, участвующих в информационном подавлении средств

4z , 5z и 6z соответственно игрока В; при этом должно выполняться дисцип-линирующее условие: 1321 ≤++ uuu .

Соотношения cbauuu //// 321 = определяют стратегию игрока А в отра-жении информационных атак игрока В;

1v – доля (%) средств 4z игрока В, уча-ствующих в информационном подавле-нии средств 1z игрока А, причем долж-но выполняться условие: 11 ≤v ;

432 ,, vvv – доли (в %) средств 6z игро-ка В, участвующих в информационном подавлении средств 321 , zиzz игрока А соответственно, при этом должно вы-полняться условие: 1432 ≤++ vvv ; ijp ,

1,6ji, = - вероятность подавления средства i -го типа средством j -го ти-па.

При моделировании введены до-полнительные условия:

1. Резерв для пополнения эле-




ментов в состоянии 1z активизируется при выполнении условия:

)(%80)( 011 tztz ⋅≤ , а резерв для попол-нения элементов в состоянии 2z акти-визируется при выполнении условия:

)(%90)( 022 tztz ⋅≤ ; 2. Каждое из средств iz ,

1,6i = имеет только два функциональ-ных состояния: рабочее и нерабочее (без возможности восстановления);

3. Начальные условия для системы уравнений (4) приняты сле-дующими:

50. )(tz )(tz %, 100 )(tz )(tz 100, )(tz )(tz 060405030201 ======

Коэффициенты уравнений (2) определе-ны эмпирически и для контрольной за-дачи составили λ3 = 0,12 час-1; λ4 = 0,15 час-1; λ6 = 0,21 час-1; δ z1 = 0,25 час-1; δ z2= 0,15 час-1.

4. С учетом анализа информа-ционных угроз и опыта исследования СЗИ приняты фиксированные стратегии { }u и { }v игроков А и В:

0,40 v;35,0 v;25,0 v0,5; v0,25;u 0,3; u u 4321321 ======= . Значения вероятностей пораже-

ния одной единицы средств игроков А и В примем в соответствии с данными табл.1.

5. Моделирование (численное решение) системы дифференциальных уравнений (4) выполнено в цикле на ин-тервале времени [ ]:,0 Ntt ,00 часt =

часtN 180= с шагом часаt 1,0=Δ . 6. Преждевременный выход из

цикла моделирования процесса разви-тия

Таблица 1 Игрок А

Игрок В

p14 p16 p26 p36 p43 p53 p63 0,1 0,08 0,09 0,03 0,08 0,125 0,06

информационного конфликта осущест-влялся в момент времени *t в случае уменьшения хотя бы одной переменной

,6,....,1, =izi до пределов априорно за-данных допустимых значений:

)(%10 0tzz iДОПi ⋅= .

7. В качестве выходных дан-ных вычислительного эксперимента фиксировались: а) время решения зада-

чи решt , тождественное продолжитель-ности информационного конфликта

*tt реш ≡ ; б) численные значения пере-

менных состояния *)(tzi , 1,6i = , дина-мической системы «КВС-ЗЛ» на момент времени *t .

Таблица 2 Показатели относительного ущерба (в %) для )(120* часTt ==

Средства игрока А Средства игрока В *)(1 tZΔ *)(2 tZΔ *)(3 tZΔ *)(4 tZΔ *)(5 tZΔ *)(6 tZΔ

29,57 18,31 11,99 64,57 50,45 40,36

8. По результатам вычисле-ний строят графики изменений числен-ностей состояний 6,1),( == itfz ii ;

[ ]*,0 ttt∈ (рис.3 и рис.4). Используя данные об изменении численностей со-стояний динамической системы «КВС-ЗЛ» во времени t (час), для заданного момента времени *t вычисляют отно-

сительный ущерб *)(tZiΔ по формуле

(1) по каждому средству 6,1, =izi . Ре-зультаты расчета показателей относи-тельного ущерба *)(tZiΔ приведены в табл.2.

Результаты цифрового моделиро-вания позволяют проследить динамику взаимодействия игроков А и В и кос-




венно оценить эффективность методов и средств, используемых в составе сис-темы защиты информации КВС. Пред-ложенная игровая модель легко адапти-руется под конкретные условия задачи и может быть использована для анализа характеристик СЗИ при различных схе-мах информационного противоборства. Рассмотренный игровой подход позво-лил создать программно-ориентированную методику прибли-женной оценки и прогнозирования по-

казателей эффективности комплексной СЗИ в условиях непредсказуемых ин-формационных угроз и вызовов со сто-роны вероятного злоумышленника. Иг-ровые модели информационного проти-воборства могут стимулировать созда-ние интеллектуальных СЗИ и служить основой для разработки прикладного программного обеспечения решения за-дач сетевой безопасности.

Рис. 1. Операционная схема конфликтной ситуации

Рис. 2. Изменение численности состояний

1z , 2z , 3z от времени информационного контакта Т (час) игроков А и В

Рис. 3. Изменение численности состояний 4z , 5z , 6z от времени информационного

контакта Т (час) игроков А и В Литература 1. Герасименко В.А. Проблемы защиты информации в системах их обработки//Зарубежная ра-

диоэлектроника.- 1989.-№ 12.- С.5-21. 2. Романец Ю.В., Тимофеев П.А., Шаньгин В.Ф. Защита информации в компьютерных системах

и сетях./ Под ред. В.Ф.Шаньгина.- М.: Радио и связь, 1999.- 328 с. 3. Киселев В.Д., Есиков О.В., Кислицын А.С. Защита информации в системах ее передачи и об-

работки. Под ред. Е.М.Сухарева.- М.: ЗАО «Солид», 2000.- 201 с. 4. Зегжда П.Н. Современные направления технологического обеспечения безопасности инфор-

мационных систем// Информатизация образования и науки.- 2009.- № 1.- С.55-61. 5. Надеждин Е.Н., Смирнова Е.Е. Игровой подход к оценке защищенности информации в корпо-

ративной вычислительной сети / Надеждин Е.Н., Смирнова Е.Е.; Тульский артиллерийский инженерный институт - Тула, 2006.-10 с.: 3 ил.- Библиогр.: 6 назв.- Рус.- Деп. в ВИНИТИ 24.11.2006 г. № 1457-В 2006.

6. Чуев Ю.В., Спехова Г.П. Технические задачи исследования операций.- М.: Советское радио, 1971.- 244 с.


Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами


АВТОМАТИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА И ОРГАНИЗАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ

УЧРЕЖДЕНИЕМ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ; ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

AUTOMATION OF INFORMATION-METHOD PROVISION OF TEACHING AND EDUCATIONAL PROCESS AND ORGANIZATIONAL MANAGEMENT OF

EDUCATIONAL INSTITUTION: STATE-OF-THE-ART; DEVELOPMENT PROSPECTS

Роберт Ирэна Веньяминовна, директор Учреждения Российской академии образования «Институт

информатизации образования», [email protected] Annotation The article describes up-to-date

state of information provision automation of educational process and educational in-stitution organizational management. Basic concepts connected with automation and management of processes in education are given together with their interpretation. The paper outlines theoretical fundamen-tals in the field of development prospects of processes automation of educational in-stitution information procurement and its staff management activity in the facet of data intellectual analysis which are con-trolled by the user on the basis of ICT. Principles of automation of information-method provision of teaching and educa-tional process and organizational manage-ment of educational institution are stated, which are based on optimization of data flows content and unification of its opera-tion processes.

*** Введем вначале некоторые опре-

деления, связанные с понятиями авто-матизации информационно-методического обеспечения учебно-воспитательного процесса и организа-ционного управления образовательным учреждением, осуществляемыми на базе средств информационных и коммуника-ционных технологий (ИКТ), и предста-вим их толкование.

Определим средства информаци-онных и коммуникационных технологий (средства ИКТ) как программные, про-граммно-аппаратные и технические сред-ства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислитель-

ной техники, а также современных средств и систем транслирования инфор-мации, информационного обмена, обес-печивающие операции по сбору, проду-цированию, накоплению, хранению, об-работке, передаче информации и возмож-ность доступа к информационным ресур-сам локальных и глобальных компьютер-ных сетей. К средствам ИКТ относятся: ЭВМ, ПЭВМ; комплекты терминального оборудования для ЭВМ всех классов, ло-кальные вычислительные сети, устройст-ва ввода-вывода информации, средства ввода и манипулирования текстовой и графической информацией, средства ар-хивного хранения больших объемов ин-формации и другое периферийное обору-дование современных ЭВМ; устройства для преобразования данных из графиче-ской или звуковой форм представления данных в цифровую форму и обратно; средства и устройства манипулирования аудиовизуальной информацией (на базе технологий мультимедиа и «Виртуальная реальность»); системы искусственного интеллекта; системы машинной графики, программные комплексы (языки про-граммирования, трансляторы, компиля-торы, операционные системы, пакеты прикладных программ и пр.) и др.; со-временные средства связи, обеспечиваю-щие информационное взаимодействие пользователей как на локальном уровне (например, в рамках одной организации или нескольких организаций), так и гло-бальном (в рамках всемирной информа-ционной сети Интернет). Функциональ-ные возможности средств ИКТ: обеспе-чение коммуникаций на основе исполь-




зования локальных и глобальных рас-пределенных сетей ЭВМ; обработка информации при ведении делопроиз-водства на основе использования авто-матизированных рабочих мест (АРМ) и информатизированных рабочих мест (ИРМ); автоматизация процессов при-нятия управленческих решений.

Под автоматизацией информа-ционно-методического обеспечения учебно-воспитательного процесса и ор-ганизационного управления образова-тельным учреждением (системой обра-зовательных учреждений) понимается поддержание заданной степени комфор-та деятельности работников сферы об-разования на базе использования средств информационных и коммуни-кационных технологий (ИКТ) в процес-се ведения ими делопроизводства в об-разовательном учреждении, в процессе профессиональной деятельности учите-ля-предметника, методиста, организато-ра учебно-воспитательного процесса.

Основными функциями ИКТ в процессе автоматизации информаци-онной деятельности работника образо-вательного учреждения и организаци-онного управления процессами доку-ментооборота являются: общая обра-ботка документов, их верификация и оформление; локальное хранение доку-ментов; обеспечение сквозной доступ-ности документов без их дублирования на бумаге; дистанционная совместная работа пользователей над документом; поддержка «безбумажного» общения между пользователями с их рабочего места; различные виды информацион-ного взаимодействия по телекоммуни-кациям; персональная обработка дан-ных и документов, в том числе дистан-ционная, средствами телекоммуника-ций; коллективная обработка данных, документов средствами телекоммуни-каций; обмен информацией между ба-зами данных; использование распреде-ленного информационного ресурса дан-ных, документов; объединение элек-тронной и вербальной коммуникаций; ведение персональных баз данных, в том числе дистанционного доступа;

ввод/вывод данных или фиксированных форм документов. При этом, с точки зрения комфортности деятельности пользователя, средства ИКТ в процессе автоматизации информационной дея-тельности работников образовательного учреждения обеспечивают информаци-онную поддержку современных методов ведения делопроизводства в учебном заведении, в том числе документообо-рота; оперативность принятия управ-ленческих решений с возможностью дистанционного оповещения о приня-тых решениях; оперативное планирова-ние, проектирование и управление учебно-воспитательным процессом.

Под информационно-методическим обеспечением учебно-воспитательного процесса учебного за-ведения понимается обеспечение образо-вательного процесса необходимыми на-учно-педагогическими, учебно-методическими, информационно-справочными, инструктивно-организационными, нормативно-правовыми, техническими и другими ма-териалами, которые используются при обучении и воспитании учащихся образо-вательном учреждении. А под организа-ционным управлением в образователь-ном учреждении на основе систем управления базами данных и средств те-лекоммуникаций понимается изменение (упорядочение и приведение в систему по определенной структуре и на единой ме-тодологической основе) состояния систе-мы информационно-методического обес-печения и ведения делопроизводства, ве-дущее к достижению следующих целей:

• поддержание заданной степени комфорта деятельности работ-ника сферы образования при решении задач реализации возможностей совре-менных информационных и коммуни-кационных технологий в процессе ин-формационно-методического обеспече-ния и организационного управления, в том числе и при ведении делопроизвод-ства,

• формирование и развитие его информационной культуры, соот-ветствующей этапу информатизации и




глобальной массовой коммуникации современного общества.

Определим информационную деятельность как деятельность по реги-страции, сбору, обработке, хранению, передаче, отображению, транслирова-нию, тиражированию, продуцированию информации об объектах, явлениях, процессах, как реально протекающих, так и представленных виртуально; и как скоростную передачу любых объемов информации, представленной в различ-ной форме, при реализации дидактиче-ских возможностей ИКТ.

Рассматривая процессы автома-тизации информационно-методического обеспечения и организационного управ-ления, введем некоторые ограничения, касающиеся как области информацион-ного взаимодействия, так и его участни-ков. Как известно, учебно-воспитательный процесс – это интегра-ционный, сложный процесс с точки зре-ния информационного взаимодействия, осуществляемого между многими кате-гориями специалистов, работающих в учебном заведении различного профи-ля, и, конечно, обучающимися. Мы ос-тановимся лишь на информационном взаимодействии, осуществляемом с ис-пользованием средств ИКТ, происте-кающем между организаторами учебно-воспитательного процесса. К таковым, как было отмечено выше, мы относим руководителей (регионального, област-ного, районного, федерального) органов образования, директора образователь-ного учреждения, организаторов мето-дической и учебно-воспитательной ра-боты, учителей-предметников (препода-вателей), заведующего библиотеки и ее сотрудников, медицинских работников, психологов и других сотрудников, от-ветственных за организационно-содержательную сторону учебно-воспитательного процесса, организуе-мого в образовательном учреждении.

Анализируя многообразие ин-формационных потоков, функциони-рующих в процессе информационной деятельности работников сферы образо-вания, учащихся (студентов), их роди-

телей, а также иных участников образо-вательного процесса, следует констати-ровать сложность их классификации, упорядочения и систематизации. Суще-ствуют также определенные сложности в процессе осуществления информаци-онного взаимодействия между органи-заторами учебно-воспитательного про-цесса и сотрудниками образовательного учреждения, под которым следует по-нимать взаимодействие между органи-заторами учебно-воспитательного про-цесса (руководители региональных, об-ластных, районных, федеральных орга-нов образования, директора, организа-торы методической и учебно-воспитательной работы, учителя-предметники (преподаватели), сотруд-ники библиотеки, медицинские работ-ники, психологи) и другими специали-стами, работающими в образовательном учреждении, основанное на функциони-ровании информационных потоков, осуществляемых как в процессе про-фессиональной деятельности работни-ков сферы образования, так и при их общении с учащимися (студентами), их родителями и иными заинтересованны-ми специалистами и лицами. Структура информационного взаимодействия ме-жду организаторами учебно-воспитательного процесса и сотрудни-ками образовательного учреждения как внутренняя форма организации инфор-мационного взаимодействия выступает единством устойчивых взаимосвязей между ее элементами и, как правило, не имеет однозначного проявления, так как при информационном взаимодействии между организаторами учебно-воспитательного процесса и другими сотрудниками образовательного учреж-дения осуществляется сбор, обработка, хранение, передача, создание информа-ционно-методических материалов раз-личного вида, в соответствии с потреб-ностями каждого участника взаимодей-ствия.

Результатами информационного взаимодействия могут служить опреде-ленные выводы о развитии образова-тельного процесса вообще или конкрет-




ные выводы о продвижении в учении отдельного ученика (студента), приня-тые решения о дальнейшем развитии самого образовательного учреждения и пр.

Кроме того, при осуществлении информационного взаимодействия воз-никает определенная сложность обраще-ния с информационными потоками, функционирующими в процессе инфор-мационной деятельности работников сферы образования. Она вызвана тем, что содержание информационных потоков (содержание различных видов научно-педагогических, учебно-методических, информационных, инструктивно-организационных, нормативных, техни-ческих и других материалов) не поддает-ся строгой классификации, однозначному соотнесению источника информации и потребителя, не имеет жестко обозначен-ных форм и строго фиксированного адре-сата. Структура информационных пото-ков постоянно изменяется, порой даже искажается при условии повторяющегося информационного взаимодействия. Так, например, отчет классного руководителя об итогах учебного года передается заве-дующему учебной частью, частично ито-ги успеваемости поступают родителям учеников, отдельные разделы того же от-чета через заведующего учебной частью поступают директору образовательного учреждения, который (совместно с дру-гими сотрудниками) готовит отчет для передачи в вышестоящие органы управ-ления образованием. Помимо этого, ма-териалы того же отчета готовятся для об-суждения на педагогическом совете обра-зовательного учреждения или на роди-тельском собрании. При этом зачастую происходит дублирование на бумажном носителе отдельных материалов доку-ментов, потеря данных; затруднено полу-чение оперативной справки по какой-либо части отчета; осложняется получе-ние обобщенных выводов в виде диа-грамм развития того или иного процесса (например, сравнительная характеристика успеваемости класса (группы) за опреде-ленный период времени или отдельного ученика).

Подобных примеров несоответст-вия потребностей современного образова-тельного учреждения в автоматизации документооборота и организационного управления с традиционно устоявшимися позициями в этой области можно привес-ти много. Хотя надо отметить и то, что отдельными коллективами и авторами по-стоянно делаются попытки приведения в соответствие потребностей современного образовательного учреждения с возмож-ностями информационных и коммуника-ционных технологий. При этом разработ-ки, в основном, ведутся в направлении ав-томатизации процесса составления распи-сания занятий, создания банков данных методических разработок учителей (пре-подавателей), обмена информацией между методистами, учителями-предметниками, руководством, администрацией, работни-ками внешних организаций и родителями.

Следует также отметить авторские разработки автоматизированных систем, которые являются достаточно позитивны-ми попытками автоматизировать весь об-разовательных процесс (составление досье на каждого ученика, его «портфолио», на-блюдение за его успехами в обучении, распределение учебного времени на раз-личные мероприятия, подача учебного ма-териала, распределение времени нагрузки учителей и пр.).

Особо следует отметить разра-ботки отечественных и зарубежных фирм (как их называют, «под ключ») автоматизированных систем для школы и вуза, которые с успехом используются в настоящее время, определяя совре-менное состояние реализации возмож-ностей автоматизации и управления технологическими процессам в образо-вании. Эти разработки направлены на реализацию следующего:

1. Автоматизация информацион-но-методического обеспечения образо-вательного процесса.

2. Организационное управление процессом ведения делопроизводства образовательного учреждения (системы образовательных учреждений) при ис-пользовании современных баз данных.

2.1. Сбор, обработка, хранение,




выборка и вывод информации, в том числе, на базе информационного ресур-са локальных и глобальной сетей.

2.2. Автоматизация процессов статистической обработки собранной информации (например, о продвижении в учении) как отдельного ученика, так и группы, класса, всего образовательного учреждения.

2.3. Автоматизация процессов создания графиков и диаграмм на осно-ве произведенной обработки получен-ной информации (например, для полу-чения отчетов о состоянии успеваемо-сти, обращения к информационным ре-сурсам, в том числе локальных и гло-бальной сетей).

2.4. Прогнозирование и форму-лирование рекомендаций на основе вы-явленных тенденций (например, с це-лью ликвидации пробелов в знаниях учащихся или выявления условий по-вышения квалификации учителей).

3. Обеспечение информационно-го взаимодействия между специалиста-ми образовательного учреждения (обра-зовательных учреждений) на основе ис-пользования распределенного информа-ционного ресурса локальных и глобаль-ной сетей.

3.1. Обеспечение основных ре-жимов информационного взаимодейст-вия на базе современных средств теле-коммуникаций при использовании ло-кальных и распределенных компьюте-ров.

3.2. Использование распределен-ного информационного ресурса локаль-ных и глобальной сетей для организа-ции информационного взаимодействия между сотрудниками образовательного учреждения (образовательных учрежде-ний) и сотрудниками региональных и федеральных органов, ответственных за образование.

Анализ показывает, что в отече-ственной и зарубежной практике про-граммно-аппаратная реализация выше-описанных процессов обеспечивалась (в основном, в последние два десятилетия) функционированием информатизиро-ванных рабочих мест (ИРМ), предна-

значенных для организаторов учебно-воспитательного процесса (при условии оснащения автоматизированного рабо-чего места (АРМ) сотрудника образова-тельного учреждения всем необходи-мым программно-аппаратным и инфор-мационным обеспечением на базе со-временных компьютерных платформ).

При этом программное обеспе-чение ИРМ формировалось на основе баз данных, которые предоставляют следующие возможности:

• осуществление операций по сбору, анализу, хранению, выборке и выводу информации (текст, графика, звук, видео);

• введение, хранение, вывод текстовой информации в файлах с воз-можным доступом к каждому в любой рабочий момент;

• осуществление выборки необходимых данных с помощью ин-терфейса, который ориентирован на не-подготовленного пользователя;

• осуществление вывода информации на экран или на принтер (в том числе, в выбранный пользователем файл для его последующей обработки);

• осуществление статисти-ческой обработки собранной информа-ции (о продвижении в учении отдельно-го учащегося, группы, коллектива);

• создание графиков и диа-грамм на основе автоматизации процес-сов произведенной обработки получен-ной информации (получение отчетов);

• формулирование реко-мендаций ученику или учителю на ос-нове выявленных тенденций;

• обеспечение основных режимов информационного взаимодей-ствия на базе средств телекоммуника-ций при использовании локальных и распределенных информационных се-тей;

• фондирование, хранение и использование программных средств учебного назначения.

Позитивным можно считать тот факт, что при функционировании ИРМ сотрудников образовательного учреж-дения (преподавателя, организатора ме-




тодической и учебно-воспитательной работы, директора, заведующего биб-лиотекой, школьного медицинского ра-ботника, школьного психолога и др.) реализуются следующие условия:

• объединение вышепере-численных баз данных в семейство баз данных, работа с которыми производит-ся при переходе из одной в другую с сохранением возможностей и условий функционирования каждой;

• выполнение работы с ба-зами данных производится при обеспе-чении обмена информацией между ни-ми;

• обеспечение обмена ин-формацией между базами данных непо-средственно с информатизированных рабочих мест преподавателя, организа-тора методической и учебно-воспитательной работы, директора, за-ведующего библиотекой, школьного медицинского работника, школьного психолога.

При обобщении следует остано-виться на описании позитивных воз-можностей подобных подходов, реали-зованных как на уровне локальных ИРМ, так и в условиях функционирова-ния автоматизированной системы ин-формационно-методического обеспече-ния учебно-воспитательного процесса и организационного управления образо-вательным учреждением:

• экономия времени на под-готовку к уроку, на обработку учебно-методических материалов для создания наиболее оптимального варианта пода-чи и использования на уроке авторских методик;

• автоматизация процессов сбора, пополнения, обработки, проду-цирования, тиражирования информации о личностных достижениях обучаемого, для создания наиболее оптимального варианта самопредставления индивида в целях его развития, самосовершенство-вания и самореализации в будущей жизнедеятельности (реализация, в ос-новном, в виде «портфолио»);

• автоматизация процессов обработки информации об успеваемости

учеников. Получение (на твердой ко-пии, вывод на экран) оперативной ин-формации в разнообразной форме о со-стоянии успеваемости в текстовом виде, в виде графика, диаграммы успеваемо-сти отдельного ученика, группы, класса; о положительной динамике в обучении (в процентах или в любых абсолютных или относительных единицах, коэффи-циентах) с возможностью информиро-вания как вышестоящих органов управ-ления образованием, социальных служб, так и родителей учеников;

• автоматизация процессов обработки и получения информации по кадровому составу, что позволяет руко-водителям образовательного учрежде-ния оперативно использовать сведения о квалификации, анкетных данных, о профессиональном уровне и нагрузке учителей, методистов, классных руко-водителях, лаборантах и других работ-ников для оптимизации процесса адми-нистративного руководства и планиро-вания;

• автоматизация процессов организационного управления, что по-зволяет организаторам учебно-воспитательного по определенной (оп-тимальной с точки зрения конкретного пользователя) структуре вести делопро-изводство учебного заведения, опера-тивно проводить информирование, рас-сылку инструктивно-методических ма-териалов, сбор, обработку и хранение информации о результатах учебного процесса;

• оптимизация процесса ве-дения делопроизводства, информацион-но-методического обеспечения и управ-ления учебно-воспитательным процес-сом, что способствует поддержанию за-данной степени комфорта при осущест-влении деятельности учителем, методи-стом, классным руководителем, дирек-тором, библиотекарем и другими со-трудниками.

Рассматривая в аспектах ретро-спективы и, в какой-то мере, современ-ного состояния вопросы автоматизации и управления технологическими про-цессами в образовании, следует доба-




вить, что упорядочение и приведение в систему по определенной структуре (которая может варьироваться под нуж-ды конкретного пользователя) состоя-ния информационно-методического обеспечения и организационного управ-ления, во-первых, демонстрирует воз-можность осуществления поддержки заданной степени комфорта деятельно-сти работника образовательного учреж-дения при решении им профессиональ-ных организационно-методических за-дач, а также при ведении делопроизвод-ства, во-вторых, реализует возможности информационных и коммуникационных технологий в своей повседневной рабо-те и, в-третьих, формирует информаци-онную культуру пользователя - важный компонент культуры члена современно-го общества этапа информатизации и массовой, глобальной коммуникации.

Несомненно, описанные выше современные подходы к автоматизации процессов методического обеспечения образовательного процесса и организа-ционного управления образовательным учреждением имеют значительную по-пулярность и широко используются в сфере образования.

Вместе с тем, в настоящее время не разработаны теоретико-технологические подходы к автомати-зации информационно-методического обеспечения учебно-воспитательного процесса и организационного управле-ния образовательным учреждением, соответствующие современному уров-ню должностных обязанностей и мас-штабу задач, стоящих перед методиста-ми и организаторами, а также руководи-телями учебно-воспитательного процес-са как в научно-организационном плане, так и в социально-психологическом.

Для определения перспектив раз-вития автоматизации технологических процессов в сфере образования опишем характерные особенности информаци-онно-методического обеспечения учеб-но-воспитательного процесса и органи-зационного управления в современном образовательном учреждении, которое взаимодействует с множеством внеш-

них организаций (образовательных, на-учных, социально-ориентированных, производственных и пр.) и, кроме того, осуществляет научную, образователь-ную и созидательную деятельность рас-пределенного уровня и масштаба, выхо-дящего за рамки одного учреждения в условиях информатизации и глобализа-ции современного общества.

Представим краткое описание этих характерных особенностей.

1. При информационном взаимо-действии между организаторами учеб-но-воспитательного процесса осуществ-ляется сбор, обработка, хранение, пере-дача, продуцирование (в том числе рас-пределенными коллективами разработ-чиков) информационно-методических материалов различного содержания и структурного типа, которые требуют зачастую обобщения, концентрации и прогноза целесообразности их исполь-зования;

2. Информационное взаимодей-ствие, как правило, происходит хаотич-но, спонтанно, спорадически, в некото-рых случаях в зависимости от распоря-жения администрации образовательного учреждения;

3. Содержание и состав инфор-мационно-методического обеспечения учебно-воспитательного процесса, функционирующего в информационных потоках образовательного учреждения, требует оптимизации адекватно опреде-ленным теоретическим позициям;

4. Функционирование информа-ционных потоков при организационном управлении образовательным учрежде-нием требует унификации адекватно интересам взаимодействующих пользо-вателей;

5. Современные подходы к авто-матизации процессов информационно-методического обеспечения учебно-воспитательного процесса и организа-ционного управления ориентируют на реализацию возможностей систем ис-кусственного интеллекта.

В аспекте вышеизложенного ос-тановимся на принципах автоматизации информационно-методического обеспе-




чения учебно-воспитательного процесса и организационного управления образо-вательным учреждением (в нашем слу-чае общего среднего образования), ос-нованных на оптимизации содержания информационных потоков и унифика-ции процессов их функционирования, и раскроем содержание каждого принци-па.

А. Принцип оптимизации содер-жания и состава информационно-методического обеспечения учебно-воспитательного процесса, функцио-нирующего в информационных потоках образовательного учреждения (в нашем случае среднего уровня образования), декларирует соответствие содержания информационно-методического обеспе-чения учебно-воспитательного процесса целям и задачам общего среднего обра-зования при наличии следующего со-става научно-педагогических и учебно-методических материалов:

• научно-методические раз-работки по отдельным темам учебных предметов, курсов, в том числе и про-блемно-тематические конспекты, ин-формационно-справочные и хрестома-тийные материалы по учебным предме-там;

• учебно-методические и прикладные материалы по различным дисциплинам, в том числе и наборы практико-ориентированных упражне-ний, контрольных заданий, проблемных ситуаций, сценарии деловых игр и элек-тронных средств образовательного или учебного назначения;

• методические рекоменда-ции по организации учебно-воспитательного процесса с использо-ванием учебно-методической литерату-ры, электронных средств образователь-ного назначения, учебного и демонст-рационного оборудования, сопрягаемо-го с компьютером, в том числе и уда-ленного доступа;

• банк данных, содержащий электронные издания, средства и систе-мы образовательного назначения, а также с доступом к распределенному информационному ресурсу образова-

тельного назначения; • банк данных, содержа-

щий имитационные модели по различ-ным учебным предметам;

• полнотекстовые норма-тивно-методические, инструктивные, технические, законодательные, право-вые документы системы образования;

• аннотированные библио-графические каталоги учебно-методической литературы, перечни ли-тературных источников, педагогической продукции, функционирующей на базе ИКТ, средств обучения, приборов, учебного оборудования;

• аннотированные каталоги научно-педагогической, учебно-методической, хрестоматийной, худо-жественной, научно-популярной лите-ратуры.

Б. Принцип унификации процес-сов функционирования информационных потоков при организационном управле-нии образовательным учреждением оп-ределяет единство технико-технологических условий автоматиза-ции информационно-методического обеспечения учебно-воспитательного процесса и организационного управле-ния образовательным учреждением, реализующих:

• хранение документов в соответствии с согласованным перечнем типов данных, структур единиц хране-ния и системы отношений между ними;

• поиск информации, дан-ных, прикладного программного обес-печения в соответствии с запросами не-подготовленного пользователя;

• организацию вывода не-обходимой информации на экран или твердую копию в соответствии с запро-сами неподготовленного пользователя;

• организацию ввода необ-ходимой информации с возможностью применения специализированных средств электронного считывания (ска-неров, цифрового фото и видео аппара-туры, программного обеспечения распо-знавания образов и речи) специально уполномоченными на это пользовате-лями;




• обработку информации, представленной в любом виде, метода-ми математической статистики специ-ально подготовленными и уполномо-ченными пользователями;

• организацию удаления, введения, модификации имеющихся данных, информации, прикладных про-граммных средств и систем в соответст-вии с запросами пользователей специ-ально уполномоченными на это сотруд-никами;

• ведение администратором системы базы данных зарегистрирован-ных пользователей, назначение прав доступа к функциям и ресурсам систе-мы;

• ведение классификаторов, рубрикаторов, тезаурусов и справочни-ков системы;

• доступ пользователей к системе через локальные и глобальную информационные сети.

В. Принцип реализации возмож-ностей информационных и коммуника-ционных технологий при автоматиза-ции процессов информационно-методического обеспечения и организа-ционного управления обеспечивающих:

• автоматизированный кон-троль исполнения за деятельностью на рабочем месте учащегося (РМУ) с рабо-чего места преподавателя (РМП);

• автоматизированную пе-редачу данных с РМУ на РМП и обрат-но;

• обеспечение современны-ми средствами компьютерной визуали-зации текстовой, аудио, видео инфор-мации при необходимости наглядного представления информации;

• автоматизированный об-мен информацией, представленной в любом виде, в том числе обмен при-кладными программными средствами, электронными средствами образова-тельного назначения, распределенным информационным ресурсом;

• работа со средствами ав-томатизированного обучения;

• автоматизированная служба научно-методического консуль-

тирования; • ведение персональных баз

данных на информатизированных рабо-чих местах преподавателя, завуча, ди-ректора, заведующего библиотекой, ме-дицинских работников;

• генерация отчетов по об-работке данных на РМП;

• автоматизированный об-мен научно-педагогическими, учебно-методическими разработками, инфор-мацией и документацией;

• доступ с информатизиро-ванных рабочих мест сотрудников обра-зовательного учреждения ко всем ре-жимам функционирования средств те-лекоммуникаций.

Реализация вышеназванных принципов определяет перспективы развития идеи автоматизации процессов информационного обеспечения образо-вательного учреждения и управленче-ской деятельности его сотрудников в аспекте происходящих изменений в об-ласти профессиональных потребностей как самих сотрудников, так и учрежде-ния в целом. Они (эти изменения) опре-деляются тем, что современные тенден-ции интеллектуализации анализа пока-зателей образовательного процесса и интеллектуального анализа данных, управляемых пользователем, влекут за собой необходимость пересмотра преж-них позиций, основанных, как правило, на идее обеспечения комфорта деятель-ности сотрудников (работников) обра-зовательного учреждения и органов управления образованием при решении ими профессиональных и организаци-онно-управленческих задач, а также за-дач информационно-методического обеспечения образовательного процес-са.

Отечественный и зарубежный опыт создания информационных сис-тем, реализующих возможности стати-стической обработки результатов ана-лиза показателей образовательного про-цесса, находит в настоящее время дос-таточно широкое применение. Вместе с тем, подобные разработки более всего ориентированы на нужды конкретного




пользователя (пользователей) и менее всего - на реализацию интеллектуально-го анализа данных, управляемых поль-зователем, в том числе неподготовлен-ным пользователем.

В этой связи остановимся на пер-спективах развития данного направле-ния, которое можно зафиксировать в виде такой обобщенной формулировки: «Интеллектуализация обработки пока-зателей образовательного процесса на базе информационных и коммуникаци-онных технологи». В качестве частного включения в данное направление можно рассматривать «Интеллектуальный ана-лиз данных, управляемых пользовате-лем на базе информационных и комму-никационных технологий».

Примерами осуществления ин-теллектуального анализа данных, управляемых пользователем, могут служить информационные системы, применяемые для ведения статистики в системе образования, для автоматиза-ции процессов контроля и планирова-ния работы образовательных учрежде-ний, для прогнозирования всего ком-плекса учебно-методических, научных, воспитательных мероприятий, прово-димых в образовательных учреждениях дошкольного, школьного образования, начального, среднего, высшего профес-сионального образования.

В подобных системах обеспечи-ваются следующие возможности:

• наличие пользовательско-го интерфейса, не требующего знаний программирования, который обеспечи-вает администраторам, преподавателям, руководителям образования и всем иным заинтересованным пользователям, имеющим право на информацию, про-стой доступ к подробным микро- и мак-ро-данным и информации самого широ-кого профиля (в том числе, к аудио, ви-део информации и к пространственно-временным данным, зафиксированным в геоинформационных системах);

• осуществление процессов информационного взаимодействия ме-жду обучаемым(ми), преподавателями, администрацией образовательного уч-

реждения, сотрудниками организаций управления образованием, родителями учеников и всеми заинтересованным сторонам с интерактивным источником информации обо всех сторонах образо-вательного процесса в учреждении;

• с помощью алгоритмов, обеспечивающих строгую конфиденци-альность обработки данных об обучае-мых и обмен данными с информацион-ными службами, создаются и демонст-рируются информативные, интерактив-ные визуальные отчеты и презентации, обобщающие исследуемые процессы в сфере образования;

• наличие специализиро-ванной статистики, всех традиционных статистических функций (сумма, мак-симальные и минимальные действую-щие факторы, медиана, среднее значе-ние, вариантность, стандартное откло-нение и пр.) при непосредственном уче-те достижений обучающихся;

• возможность в интерак-тивном режиме проводить исследования по любым направлениям на основе во-просно-ответной системы (пользователи могут оперативно создавать собствен-ные группировки по таким полям, как возраст, пол, образовательная подготов-ка, вид образовательного учреждения, район или город, без необходимости программирования);

• обработка миллионов за-писей, сложных наборов данных любого типа (текстовые, табличные, визуальные данные; картография, геопространст-венные данные; домашний адрес обу-чаемого;, регион, район; пространст-венно-временные данные, зафиксиро-ванные в геоинформационных системах и пр.);

• строгая конфиденциаль-ность обмена данными с информацион-ными службами района, региона (на-пример, в организациях, осуществляю-щих перепись населения, или в стати-стических органах) при обеспечении «online-доступа» к микро-данным;

• формирование информа-тивных интерактивных визуальных от-четов и презентаций, обеспечивающих




гибкость построения таблиц и управле-ния ими, в том числе интерактивных web-визуализаций, встраивающихся в существующие web-сайты образова-тельных учреждений или иных органи-заций сферы образования;

• объединение данных (в том числе, представленных в виде гра-фиков, карт и взаимосвязей), получен-ных в образовательных учреждениях, с данными, зафиксированными в иных учреждениях района, региона, страны, всего мира;

• наличие специальной ана-литики, не требующей знаний програм-мирования, позволяющей осуществлять интеллектуальный анализ зафиксиро-ванных данных, управляемых пользова-телем; проводить анализ на уровне обу-чаемого (группы обучаемых, образова-тельного учреждения) и выявлять взаи-мосвязи множества факторов, влияю-щих на успехи обучаемого (группы обучаемых, образовательного учрежде-ния);

• использование разнооб-разных типов данных системы образо-вания - сложных, объемных и конфи-денциальных (оценки отдельных обу-чаемых и их табели успеваемости, пока-затели работы образовательного учреж-дения, информация о зачислении в об-разовательное учреждение, данные о финансировании системы образования или образовательного учреждения, де-мографические данные по обучаемым, зачисленным на учебу и пр.).

• генерация постоянно уве-личивающихся и расширяющихся в объеме данных, их полноценное ис-пользование при защите объемных на-боров данных и управление данными образовательного учреждения за дли-тельный период при наличии баз дан-ных и возможности создания многомер-ных таблиц неподготовленным пользо-вателем образовательного учреждения, их публикация (при помощи специаль-ного модуля);

• оперативный анализ дан-ных (в том числе суммирование, вычис-ление процентов и средних значений),

позволяющий накапливать данные о каждом отдельном ученике в течение нескольких лет, для выявления законо-мерности в выборе учебных предметов, перспектив его учебной деятельности;

• наличие средств преду-преждения общих аналитических поль-зовательских ошибок (например, непра-вильного подсчета количества обучае-мых, их успеваемости и пр.) и защиты от таких ошибок, а также предотвраще-ние их с помощью предупреждающих сообщений и выбора таблицы по умол-чанию.

Реализация подобных возможно-стей требует наличия высокоразвитых программно-аппаратных средств и сис-тем, что само по себе уже является важ-ным фактором развития автоматизации технологических процессов, протекаю-щих в сфере образования. Как правило, информационные системы, реализую-щие такой уровень автоматизации, раз-рабатываются высококвалифицирован-ными специалистами, входящими в многопрофильный коллектив разработ-чиков информационной продукции.

Несомненно, что сфера образо-вания нуждается в подобных разработ-ках, которые в настоящее время в своем подавляющем большинстве черпаются из других областей науки и техники и адаптируются под цели и задачи обра-зовательного процесса. Эта практика не может считаться позитивным явлением, так как подобные разработки для обра-зовательных нужд должны создаваться адекватно педагогико-эргономическим исходным требованиям к информаци-онным системам, обеспечивающим ав-томатизацию информационно-методического обеспечения учебно-воспитательного процесса и организа-ционного управления образовательным учреждением (системой образователь-ных учреждений). Мы рассматриваем такой подход как содержательно важ-ную перспективу развития идей автома-тизации и управления технологически-ми процессами, протекающими в сфере образования.


Системный анализ, управление и обработка информации


Литература 1. Роберт И.В. Теория и методика информатизации образования (психолого-педагогический и

технологический аспекты) / Монография М.: – ИИО РАО, 2008, 18 п.л. 2. И.В. Роберт. Разработка образовательных стандартов, соответствующих современным требо-

ваниям к квалификации специалистов в области автоматизации и управления Международный симпози-ум «Надежность и качество», том 2. Пенза, 25 мая-31 мая, 2006, 0,5 п.л.

3. И.В. Роберт. Толкование слов и словосочетаний понятийного аппарата информатизации обра-зования // «Информатика и образование», № 5 – 2004 г., С. 22-29, № 6 – 2004 г. С. 63-70.

ОБ ОПЫТЕ РЕАЛИЗАЦИИ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ ИКТ-КОМПЕТЕНТНОСТИ

ON THE EXPERIENCE OF ICT-COMPETENCE EVALUATION MODEL REALIZATION

Авдеева Светлана Михайловна, руководитель отдела проектов в сфере информатизации образования Национального

фонда подготовки кадров, [email protected] Барышникова Марина Юрьевна,

заместитель руководителя отдела Национального фонда подготовки кадров, [email protected]

Коваленко Сергей Константинович, заместитель руководителя отдела Национального фонда подготовки кадров,

[email protected] Мельников Андрей Евгеньевич,

главный специалист Национального фонда подготовки кадров, [email protected]

Annotation The article presents principles of

making instrument for ICT- competence evaluation of senior high school students. The so-called competence model is as-sumed as a basis, that is a sketchy descrip-tion of the information problems solving process, including seven constituents of ICT-competence – basic cognitive actions, namely Definition, Control, Access, Inte-gration, Evaluation, Creation and informa-tion Transfer. Approach to test tasking is described, which makes it possible to re-veal how capable a student is in operating information using ICT, rather than to find out how well schooled he is in definite software or computer capability.

1. Подходы к определению ИКТ-компетентности

В настоящее время не только пе-дагогическое сообщество, но и общест-во в целом понимает, что владение ком-пьютером представляет собой важней-ший элемент образования. Значитель-ные средства тратятся на компьютери-зацию школ. Однако само понятие «компьютерная грамотность» остается

достаточно расплывчатым. Можно ли сказать, что каждый человек, который играет в компьютерные игры, а также пользуется электронной почтой или Ин-тернетом, по-настоящему владеет ком-пьютером? Достаточно ли тех знаний и умений, которые современные молодые люди получают в школе, для решения задач, с которыми они столкнутся в ре-альной жизни? Исчерпывают ли эле-ментарные навыки работы с текстовым редактором те требования, которые вы-двигают современное производство или обучение в высшем учебном заведении?

На все эти вопросы нужно отве-тить отрицательно. В большинстве школ компьютеры применяются просто как современные аналоги традиционных пишущих машинок, калькуляторов или проекторов. Многие их возможности вовсе не используются или используют-ся лишь в минимальном объеме.

В последнее время в публикаци-ях на эту тему, отмечается, что ИКТ мо-гут использоваться в школах более эф-фективно. Уже накоплен достаточно большой теоретический и методический




материал по использованию компью-терного и мультимедийного оборудова-ния в школе. Нередко сами педагоги демонстрируют, как это можно и нужно делать в реальном образовательном процессе. Большинство из тех, кто вплотную занимается вопросами ис-пользования ИКТ в образовании, при-держиваются того мнения, что широко практикуемое обучение «изолирован-ным» умениям в условиях особых «компьютерных классов» чаще всего не достигает своей цели. В качестве аль-тернативы такому методу обучения ра-боте на компьютере они предлагают путь интеграции «технических момен-тов» и содержательных (образователь-ных) задач различного рода. Руководя-щим принципом тут выступает положе-ние о том, что конечным результатом обучения должно стать не понимание того, как функционирует компьютер, а способность использовать его в качест-ве инструмента решения разнообразных когнитивных задач, коммуникации, ор-ганизации деятельности, в частности – исследовательской. А это, в свою оче-редь, влечет за собой существенное из-менение общей методики преподавания.

Выявлено, что для формирования таких навыков необходимо выполнение двух существенных условий: во-первых, эти навыки должны быть непосредст-венно связаны с конкретной предметной областью и с используемыми учебными заданиями; во-вторых, сами навыки должны быть внутренне интегрированы между собой в рамках общей модели переработки информации.

Правильно построенная про-грамма выработки компьютерной ком-петентности не должна сводиться к про-стому перечню тех знаний и умений, которыми учащиеся должны овладеть (например, знание устройства компью-тера, навыки работы с текстовым редак-тором, умение искать и находить нуж-ную информацию в Интернете).

Подлинное владение компьюте-ром предполагает целенаправленное, творческое и гибкое использование это-го мощного инструмента. Учащийся

должен хорошо представлять себе ко-нечную цель, понимать, как с помощью компьютера можно решить различные возникающие при этом задачи, и уметь реально использовать различные техни-ческие приспособления и возможности. Каждый отдельный навык работы на компьютере, интегрированный в про-цесс решения практических задач, при-обретает для человека совершенно иной личностный смысл. Только в этом слу-чае правомерно говорить о подлинной компьютерной грамотности, поскольку только тогда возникает понимание того, как современные технические средства могут превратиться в инструмент полу-чения новых знаний.

Выработка информационной компетентности, прежде всего, предпо-лагает формирование универсальных навыков мышления и решения задач. К ним относятся умения наблюдать и де-лать логические выводы, использовать различные знаковые системы и абст-рактные модели, анализировать ситуа-цию с разных точек зрения, понимать общий контекст и скрытый смысл вы-сказываний, неуклонно самостоятельно работать над повышением своей компе-тентности в этой сфере.

Подобный комплекс навыков и умений был положен в основу построе-ния модели информационной компе-тентности (рис.1). Данная модель может успешно применяться во всех ситуаци-ях, где деятельность человека предпола-гает активное использование информа-ции. Она показывает, как универсаль-ные навыки поиска и переработки ин-формации с помощью современных технических средств могут быть интег-рированы в систематический процесс, ориентированный на решение широкого круга практических задач.

Таким образом, ИКТ компетент-ным можно назвать человека, который способен использовать цифровую тех-нологию, инструменты коммуникаций, и/или сети для того, чтобы получать доступ, управлять, объединять, оцени-вать и создавать информацию и, таким образом, функционировать в обществе,




основанном на знаниях. Исходя из этого определения, в

основу построения модели ИКТ компе-тентности были положены семь основ-ных когнитивных компонентов:

1. Определение. 2. Управление. 3. Доступ. 4. Интеграция. 5. Оценка. 6. Создание. 7. Передача. Наличие и определенный уро-

вень развития каждого из указанных компонентов предполагает, что испы-туемый способен выполнять определен-ные когнитивные действия, в некотором смысле «доказывающие» наличие той или иной способности, а именно;

• «Доступ» – «знание о» и «знание как» получать и/или восстанав-ливать информацию. Наиболее часто используется при формировании стра-тегии поиска, выборе терминов для по-строения поискового запроса.

• «Управление» - структу-рирование информации или применение существующей организационной схемы.

• «Интеграция» - объедине-ние и представление информации. Пре-жде всего заключается в умении срав-нивать и сопоставлять информацию из нескольких источников, а также в спо-собности сжато и логически грамотно изложить обобщенные сведения.

• «Оценка» - создание суж-дений о качестве, правильности, полно-

ценности или эффективности информа-ции. При этом определяющими являют-ся выработка критериев для отбора ин-формации в соответствии с имеющейся потребностью и отбор ресурсов соглас-но выработанным критериям.

• «Создание» – производст-во информации путем применения, раз-работки, изобретения или авторизации. В частности, умение вырабатывать ре-комендации по решению конкретной проблемы на основании полученной, в том числе, противоречивой, информа-ции,

• «Определение» - способ-ность использовать инструменты ИКТ, чтобы идентифицировать и, соответст-вующим образом представлять всю не-обходимую информацию.

• «Передача» (коммуника-ция) - способность сообщать информа-цию должным образом в контексте ис-пользования ИКТ. Она включает в себя, в том числе, способность пересылать электронную информацию различным корреспондентам, а также умение гра-мотно цитировать источники (по делу и с соблюдением авторских прав).

При этом пять основных компо-нентов ИКТ компетентности – доступ, управление, объединение, оценка, соз-дание – дополняются такими двумя по-знавательными деятельностями как оп-ределение и коммуникация.

Рис. 1. Модель ИКТ-компетентности




Каждый навык, как показано на рисунке, объединяет познавательные, этические/социальные и технические компоненты в контексте использования средств ИКТ для решения поставленной задачи. Таким образом, подчеркивается важность познавательных действий в приобретении, интерпретации и распро-странении информации. В то же время, нельзя игнорировать и элементарную техническую компетентность, вклю-чающую в себя основополагающие зна-ния аппаратных средств ЭВМ, умение правильно применять программное обеспечение, сети и другие элементы цифровых технологий. Любой человек, работающий с информацией, должен также понимать юридическое и этиче-ское значение своих действий и их по-следствий для общества.

Приведем примеры заданий, по-зволяющих зафиксировать умение вы-полнить то или иное когнитивное дей-ствие, лежащее в основе модели ИКТ компетентности на примере учебного предмета «География». Задание – про-вести исследование на тему «Покорение Южного полюса».

• «Доступ» — найти сайты в Интернете, содержащие информацию о покорении Южного полюса.

• «Управление» — оценить найденные сайты и выделить те, из ко-торых можно получить необходимую информацию об экспедициях Р. Амунд-сена и Р. Скотта.

• «Интеграция» - в ото-бранных статьях найти информацию о маршрутах следования экспедиций Р. Амундсена и Р. Скотта.

• «Оценка» - сравнить ин-формацию из разных статей и выявить причины неудачи экспедиции Р. Скотта.

• «Создание» - подготовить презентацию по результатам проведен-ного исследования.

На основании описанной выше модели был разработан новый инстру-ментарий оценки ИКТ-компетентности

(система тестов), который дает возмож-ность проверить, как школьник мыслит и работает в «цифровом» мире. Резуль-тат такого типа тестирования может быть полезен по нескольким причинам. Он может дать:

• общую оценку информацион-ной и коммуникационной компетентно-сти ученика;

• более детализированную сис-тему отчета о набранных баллах, выде-ляющую конкретные сильные и слабые стороны ученика;

• связь с существующими или специально разработанными методиче-скими материалами;

• основания для конкретизации целей обучения.

Приведенные примеры показы-вают, что при использовании предла-гаемой модели для оценки ИКТ компе-тентности акцент смещается от оцени-вания сформированных технологиче-ских навыков и алгоритмического мышления (которые в российской шко-ле традиционно формируются на уроках информатики) в сторону, прежде всего, когнитивных навыков.

2. Структура теста Структура теста, проверяющего

компетентность школьника в сфере ис-пользования ИКТ, включает порядка 16 заданий (простых, средних и сложных), а само тестирование занимает не более 2 часов. Примерная структура теста приведена в таблице 1. Такая структура, сочетающая простые, средние и слож-ные задания, требует использования по-знавательных стратегий и необходимо-сти соблюдения условной независимо-сти вопросов и заданий, подлежащих количественной оценке.

Учитывая, что целью оценки яв-ляется проверка сформированности когнитивных (а не технических) навы-ков, каждый тест сочетает в себе необ-ходимое количество познавательных и технических элементов.




Таблица 1 Структура теста

Уровень задания Количество заданий для 1 учащегося

Количество наблю-даемых данных

Возможное время (в минутах) выполне-ния задания

Простой 13 3 4 Средний 2 5 15 Сложный 1 12 30

Внутренняя конфигурация теста приведена в таблице 2, а один из вариантов воз-можной спецификации – в таблице 3.

Таблица 2 Конфигурация теста

Сложное задание (30 минут) Количество заданий: 1

Средние задания (30 минут) Количество заданий: 2

Простые задания (60 минут) Количество заданий: 13

Доступ, оценка, создание, сообщение

Задание 1: доступ, оценка Задание 2: интеграция, соз-дание

Определение: 1-3, Доступ: 1-3, Оценка: 1-3, Интеграция: 1-3, Управление: 1-3, Создание: 1-3, Сообщение: 1-3

Таблица 3 Спецификация теста

Содержание Контекст Инструменты ИКТ Гуманитарные науки (2-4) Научный (6-8) E-mail (1-2) Математика и информатика (2-4)Деловой (4-6) Браузеры и Интернет (2-4) Естествознание (2-4) Личный (4-6) Редакторы с поиском вхож-

дения и ссылками (2-4) Технология и физическая куль-тура (2-4)

Средства операционной сис-темы, предназначенные для поиска файлов (3-5)

Социология (2-4) Презентация (1-2) Проектная деятельность (2-4) Электронные таблицы (1-2) Увлечения (2-4) Графики и таблицы(2-4) Базы данных (1-2) Сообщество (1-2) Концептуальное отображе-

ние (0-2) Другое (0-2)

Поскольку внутренняя мотива-ция участников тестирования является одним из условий получения достовер-ных результатов, необходима разработ-ка интересных сценариев, в которых серьезные научные задачи чередовались бы с заданиями, позволяющими оценить опыт тестируемых в использовании со-временных технологий, их знания в об-ласти современной культуры и бизнеса. Т.е. должен быть соблюден баланс меж-ду научным (академическим) и неака-

демическим контекстом, например, полный тест может включать ½ акаде-мических, ¼ бизнес - и ¼ личностных сценариев.

Важна также пропорция длин-ных, средних и коротких задач. В опи-сываемом тесте она выдержана в соот-ношении 3/2/1.

В целом спецификация теста по ИКТ-компетентности может выглядеть следующим образом:




Длительность: 1. 1 длинное (30 минут) 2. 2 средних (15 минут) 3. 13 коротких (4 минуты)

Содержание: 1. 1/7 гуманитарные науки 2. 1/7 математика и информатика 3. 1/7 естествознание 4. 1/7 технология и физическая культу-

ра 5. 1/7 социология 6. 1/7 практические дела 7. 1/7 увлечения

Контекст: 1. 2 научный 2. 3 деловой 3. 3 личный

Разминка: 1. Техническая 2. Самоуправление

Метод начисления баллов при выполнении тестовых заданий отражает многомерность моделей компетентно-стей и позволяет собирать информацию из множества источников, а также учи-тывать, что наблюдаемые объекты мо-гут быть или не быть связанными с из-начальным структурным компонентом. Для идентификации показателей были использованы следующие профили классификации ИКТ-компетентности: продвинутый, выше базового, базовый, ниже базового, развивающийся (табли-ца 4).

• На Продвинутом уровне находится человек, который при работе с информацией демонстрирует компе-тентность по всем семи составляющим: в области Доступа, Управления, Ком-муникации, Создания информации, Оп-ределения, Объединения и Оценки.

• Уровень Выше базового соответствует человеку, который де-монстрирует компетентность в области Доступа, Управления, Коммуникации, Создания и Определения информации и находится на приемлемом уровне в об-ласти ее Объединения и Оценки.

Таблица 4 Профили, необходимые для классификации компетентности

Доступ

Управлени

е

Ком

муник

ация

Создани

е

Определение

Интеграци

я

Оценк

а

Продвинутый К К К К К К К Выше базового К К К К К П П Базовый П П П П П П П Ниже базового П П П П П Н Н Развивающийся Н Н Н Н Н Н Н К - компетентен, П - приемлемо, Н - неприемлемо

• Базовый уровень демонст-рирует человек, находящийся на прием-лемом уровне по всем семи составляю-щим ИКТ-компетентности.

• Ниже базового уровня на-ходится человек, который демонстриру-ет приемлемые навыки в Доступе и Управлении информацией; неприемле-мые – в области ее Создания, Опреде-

ления, Объединения и Оценки, а также в Коммуникации.

• Развивающийся уровень соответствует человеку, который нахо-дится на неприемлемом уровне по всем семи составляющим ИКТ-компетентности.




3. Обработка результатов тестирования

Для процесса обработки этих ре-зультатов используются так называемые сети Байеса, которые основаны на тео-реме Байеса, утверждающей, что веро-ятность переменной А может быть оп-ределена как основанная на ценности B, если вероятность B данного А известна, а вероятность этих двух независимых друг от друга переменных также хоро-шо известна. Формально это может быть представлено как

Чтобы в полной мере понять

оценочный контекст этого примера, можно заменить в уравнении теоремы

Байеса переменную способности на А, а неизвестное x на B. В сетях Байеса эта пропорция среди многократного

распределения переменных выражается как совместное распределе-ние видимых и скрытых переменных, например:

, где обозначает переменные, от которых z зависит непосредственно. Создавая глубоко взаимосвязанную сеть таких переменных, в которой каждая относится со следующей с помощью теоремы Байеса, мы можем формиро-вать структуру такой балльной оценки, которая способна учитывать абсолютно все решения: от многочисленных из-вестных переменных до многочислен-ных уровневых переменных в уровне-вых моделях. Таким образом, сети Бай-еса основываются на вероятностных рассуждениях о целой шкале известных переменных от экзаменационных работ, где присутствуют сложные задачи до выводов об уровнях способностей, представленных в уровневой модели.

4. Инструмент оценки ИКТ-компетентности

Для практический проверки ре-зультативности предлагаемой модели

оценки ИКТ компетентности в рамках проекта «Информатизация системы об-разования» (ИСО), который реализовы-вался Национальных фондом подготов-ки кадров в период с 2005 по 2008 гг. по поручению Министерства образования и науки Российской Федерации, был разработан специализированный инст-румент, в основу которого была поло-жена тестовая методика, позволяющая осуществить количественный анализ уровня владения учащимися средствами ИКТ при изучении различных учебных предметов. Тестирование проходили более 25 000 9-классников, более 11 000 педагогов и более 2500 студентов педа-гогических ВУЗов.

Таким образом, разработанный специализированный инструмент для оценки уровня подготовки школьников в области использования ИКТ исполь-зовался для получения косвенной оцен-ки влияния изменений в содержании и методах учебной работы в основной школе, которые связаны с внедрением ИКТ в образовательный процесс и давал возможность получить реальную карти-ну уровня использования и востребо-ванности новых информационных тех-нологий.

Инструмент оценивает демонст-рируемые школьниками способности работы с информацией в ходе решения специально подобранных задач и обла-дает, как минимум, тремя функциями: диагностической, воспитывающей и информационной. Он предусматривает наличие возможностей для:

• проведения тестовых меро-приятий с возможностью авторизации тестируемых и выполнения заданий на компьютере, подключенному к Интер-нет (оn-line и off-line);

• сбора и обработки данных тестирования (режим on-line scoring);

• выполнения контрольных заданий в режиме off-line с возможно-стью автоматической пересылки ре-зультатов тестирования в центр сбора и обработки данных по электронной поч-те (оперативный off-line);




• организации обучения для подготовки к процедуре тестирования;

• хранения, управления и доставки электронных учебных мате-риалов с поддержкой авторизации из-менений;

• проведения импорта /экспорта данных из различных храни-лищ;

• контроля стадий разработки и готовности версий цифровых ресурсов к использованию;

• контроля и разрешения конфликтов версий;

• построения тематических, частных и ассоциативных каталогов учебной информации, регулярного и ассоциативного поиска по полям задан-ной метаинформации или полного тек-ста с различным возможностями фильт-рации и сортировки;

• автоматизированного за-полнения полей описания и метаинфор-мации учебного материала;

• контроля правильности форматов данных, целостности струк-туры данных.

Разработке инструмента предше-ствовала подготовительная работа, за-ключающаяся в определении цели тес-тирования; отборе педагогических си-туаций; переводе этих педагогических ситуаций на язык учебных задач; пере-конструировании учебных задач в тес-товые задания; выборе и оценке этало-нов ответов; разработке сценариев тес-тов; составлению самих тестов и распо-ложению заданий в них с учетом систе-мообразующих связей.

Для проведения тестирования были разработаны контрольно-измерительные материалы, отвечающие следующим критериям:

• весомостью содержания (соответствующего российским образо-вательным стандартам за курс основной школы);

• проработанностью дизай-на тестового вопроса;

• ограничением по времени и рамки измерения результатов;

• психометрической досто-верностью;

• научной строгостью и ин-тересным сюжетом;

• соблюдением стандартов равного доступа.

При разработке тестовых зада-ний использовался объектный принцип построения материалов: задание разби-вается на части – называемые диагно-стическими объектами (ДО), каждый из которых обладает возможностью мно-гократного использования и способно-стью взаимодействия с другими объек-тами на платформах, поддерживающих единые международные технологиче-ские стандарты. При этом появляется возможность одинаковой интерпрета-ции объектов, композиции (агрегирова-ния) из мелких компонентов более крупных объектов, включения объектов в логические последовательности тесто-вого материала, которые, в свою оче-редь, строятся как объекты. Такой под-ход позволяет разбить большие, объем-ные тесты на независимые единицы из-мерительного материала меньшего объ-ема, которые содержатся в общей рас-пределенной базе данных - репозита-рии.

Каждый диагностический объект содержит следующие структурные эле-менты:

Метаданные – это «данные о данных», информация, которая описы-вает объект (цель объекта, автор-разработчик, дата создания, уровень сложности, данные о компонентах, краткое описание содержимого (контен-та), комментарии разработчика, ключе-вые слова и т.д.). То есть метаданные содержат в себе краткую техническую и справочную информацию по запраши-ваемому объекту, что позволяет опреде-лить его дидактическую целесообраз-ность еще перед загрузкой из репозита-рия или требованием доступа к объекту. Метаданные одновременно находятся как в самом объекте, так и отдельно от него и хранятся в каталоге объектов ре-позитария.




Принцип построения метадан-ных очень похож на принцип построе-ния системы карточного каталога в биб-лиотеке. С помощью карточного ката-лога можно найти материал в библиоте-ке, используя предметную область, фа-милию автора или название книги. Ка-ждая карточка содержит название мате-риала, автора, издательство, дату, когда он был издан, личный шифр, указы-вающий на местоположение материала в библиотеке. Метаданные – это элек-тронная карточка для учебных материа-лов.

Компоненты объекта – это ин-формация, представленная в электрон-ном виде. В компоненте не содержится достаточно информации для описания отдельной учебной цели. Компоненты могут являться элементами учебного объекта. Компоненты, как и учебные объекты, обладают возможностью мно-гократного использования и независи-мого развития. Для того, чтобы быть многократно используемыми, компо-ненты описываются с помощью мета-данных. Таким образом, они становятся доступными для поиска и идентифика-ции в репозитариях. Репозитарий ком-понентов формирует базу для создания дидактических объектов.

Компоненты многократного ис-пользования должны быть независимы от семантического контекста; компо-ненты могут создаваться и применяться в различных контекстах и не должны содержать контекстно-зависимую ин-формацию.

В процессе тестирования каждый учащийся получает свою индивидуаль-ную цепочку диагностических объектов, выстраивание которой зависит от его начальных знаний, уровня и предпочте-ний. Такой программный продукт отра-жает два центральных момента:

• устанавливаемая последо-вательность диагностических объектов выбирается в зависимости от индивиду-альных характеристик учащегося;

• предусматривается воз-можность многократного использования элементов последовательности.

Таким образом, система управ-ления тестированием осуществляет кон-струирование измерительного материа-ла в диагностическую последователь-ность, что включает в себя выбор необ-ходимых для усвоения объектов (со-гласно внутренним и внешним услови-ям), и задание их последовательности.

Репозитарий диагностических объектов – это пакет программ, предна-значенный для хранения диагностиче-ского объекта на протяжении всего его жизненного цикла, включая первую версию разработки; контроля за обнов-лением версий, поставки ДО в систему управления обучением. Репозитарий ДО обладает свойством присоединять мета-данные к компонентам и ДО и функци-ей поиска компонентов или ДО по их метаданным.

Репозитарий ДО включает в себя службы безопасности, которые разре-шают только санкционированный дос-туп к компонентам. Репозитарии ДО могут быть распределены по несколь-ким серверам для уменьшения затрат на приобретение больших обслуживающих серверов и защиты данных.

Применение инструмента дало возможность провести следующие типы оценки: общую (интегрированную) оценку ИКТ-компетентности школьни-ков; оценку ее составляющих (опреде-ление, доступ, управление, интеграция, оценка, создание и коммуникация); ди-агностическую оценку.

При этом общая оценка ИКТ-компетентности учащегося формирова-лась по конечному результату тестиро-вания, а оценка ее составляющих не проводилась.

Для оценки составляющих ИКТ-компетентности были разработаны спе-циальные сценарии, дающие возмож-ность оценить пять и более когнитив-ных познавательных навыков работы с информацией.

Заключение Решая задачу построения ин-

формационного общества, перед обра-зованием встает проблема формирова-ния у учащегося полного набора компе-




тентностей для эффективной работы с информацией. Вполне естественно, что требуются методики и инструменты, которые позволяют фиксировать, на-сколько успешно образование справля-ется с решением данной проблемы, а также задавать планку и вектор даль-нейшего развития. Описанная выше мо-дель оценивания ИКТ-компетентности

и разработанный на ее основе инстру-мент соответствует таким требованиям. Инструмент, равно как и закладывае-мый теоретический подход, имеют большие перспективы и при условии расширения банка данных вопросов и проверки их надежности и валидности могут быть предложены для использо-вания на разных уровнях образования.

Литература 1. McKenzie J. Beyond Technology: Questioning, research and the information literate school. -

Bellingham, WA: FNO Press, 2000. 2. Зелман М. «Report on ICT Literacy and Standards», 2004 г. 3. Knowledge and skills for life. First results from PISA 2000. OECD, 2001. 4. В.Ф.Бурмакина, И.Н.Фалина. Как готовиться к тестированию по проверке ИКТ-

компетентности школьников. Цикл лекций. Информатика 17-22/2006. СТРУКТУРИРОВАНИЕ И ФОРМАЛИЗАЦИЯ ТРЕБОВАНИЙ К

КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАМОТНОСТИ И ИКТ-КОМПЕТЕНТНОСТИ СУБЪЕКТОВ СИСТЕМЫ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

STRUCTURING AND FORMALIZATION OF COMPUTER LITERACY AND ICT-

COMPETENCE REQUIREMENTS FOR CONTINUOUS EDUCATION SYSTEM PARTICIPANTS

Хеннер Евгений Карлович, заведующий кафедрой информационных технологий Пермского государственного

университета, [email protected] Annotation This paper describes structuring

and formalization principles of require-ments for computer literacy and ICT-competence of education system partici-pants – different level students, teachers, office and management personnel. Some of these requirements, evaluating skills and knowledge in the field of informatics and ICT are formalized as a codifier, which is used in the work of the Branch Center of computer literacy and ICT-competence monitoring and certification while devel-oping control-measuring materials for test-ing the characteristics mentioned.

1. Постановка проблемы Непрерывное образование есть

«всесторонняя учебная деятельность, осуществляемая на постоянной основе с целью улучшения знаний, навыков и профессиональной компетенции» (Ме-морандум непрерывного образования ЕС, 2002 г., принят Комиссией ЕС в развитие выводов Европейского самми-та в Лиссабоне).

Непрерывное образование охва-тывает все возможные виды образова-тельной деятельности:

− формальное образование, за-вершающееся выдачей общепризнанно-го диплома или аттестата;

− неформальное образование, обычно не сопровождаемое выдачей до-кумента, получаемое в образовательных учреждениях или общественных орга-низациях, во время индивидуальных за-нятий с репетитором;

− информальное образование, ин-дивидуальная познавательная деятель-ность, сопровождающая повседневную жизнь и не обязательно носящая целе-направленный характер.

К важнейшей составляющей не-прерывного образования относится со-вершенствование знаний и навыков в информационной сфере. В разработан-ной в 2003 году по заказу Европейской комиссии и Европейской ассоциации университетов классификации компе-тенций компьютерная грамотность от-




несена к важнейшим инструментальным компетенциям, равно как и «навыки управления информацией» – часть того, что в нашей стране называют «компе-тентность в сфере информационно-коммуникационных технологий» («ИКТ-компетентность»).

В настоящей работе, анализируя процесс формирования компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности, мы ограничиваемся формальным обра-зованием, получаемым в ходе освоения программ:

1) общего образования. 2) начального профессионально-

го образования; 3) среднего профессионального

образования; 4) высшего профессионального

образования.

Цель проводимого исследования – структурировать и частично формали-зовать требования к компьютерной гра-мотности и ИКТ-компетентности субъ-ектов системы непрерывного образова-ния – учащихся, преподавательского состава, АУП, а также выработать со-гласованную, преемственную по ступе-ням образования систему требований к уровню компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности участников обра-зовательного процесса.

Исследование выполнено в рам-ках работы по созданию Отраслевого центра мониторинга и сертификации компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности, проводимой, начиная с 2006 г., ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика» в сотрудничестве с рядом организаций, включая Пермский государственный университет.

Рис. 1. Этапы формирования ИКТ-компетентности учащихся в системе

непрерывного образования На рис. 1 представлены этапы

формирования компьютерной грамот-ности и ИКТ-компетентности в россий-ской системе непрерывного образова-ния («формального образования»).

Анализ указанного процесса, де-тально описанный ниже, выявляет ряд проблем, среди которых важнейшими представляются следующие:

− рассогласованность требова-ний к выпускникам школ, с одной сто-роны, и к поступающим в образователь-

ные учреждения профессионального образования, с другой;

− несформированность требова-ний к выпускникам образовательных учреждений профессионального обра-зования со стороны рынка труда;

− несформированность государ-ственных требований к уровню компь-ютерной грамотности и ИКТ-компетентности учителей общеобразо-вательных и преподавателей профес-сиональных образовательных учрежде-




ний, отсутствие как таковых требований к административно-управленческому персоналу образовательных учреждений всех типов и видов;

− отсутствие системы постоян-ной, с периодичностью в 2-3 года, ак-туализации требований к уровню ИКТ-компетентности выпускников образова-тельных учреждений, преподаватель-ского состава и административно-управленческого персонала образова-тельных учреждений всех типов и видов (с учетом того, что информационные технологии отличает необычайно быст-рая изменчивость).

Преодоление указанных недос-татков требует реализации масштабного комплекса научных, образовательных и организационных задач.

2. О ключевых понятиях: ком-пьютерная грамотность и ИКТ-компетентность

В педагогической науке в на-стоящее время нет единой позиции по поводу как компетентностного подхода к образованию, так и ключевых поня-тий, включая такие, как «компетент-ность», «компетенция».

Не вступая в малопродуктивную дискуссию о понятии «компетентность» (ей посвящены десятки публикаций), приведем те рабочие определения, из которых мы исходили в процессе дан-ной работы. Что же касается терминов, используемых в сфере информатиче-ского образования, автор стремился придерживаться того их понимания [2], которое сложилось в отечественной пе-дагогической науке (сформированного, в первую очередь, работами А.П.Ершова, А.А.Кузнецова, М.П.Лапчика, А.Л.Семенова).

Компьютерная грамотность – понятие, получившее широкое распро-странение в период введения в школу учебного предмета «Основы информа-тики и вычислительной техники (ОИВТ)». Это понятие в его «школь-ной» версии включает в себя следую-щие элементы:

− умение «общаться» с компью-тером: подготовить компьютер к работе,

запускать и останавливать его, владеть клавиатурой, вводить и корректировать информацию, запускать программы, уметь пользоваться несложными про-граммами обработки основных видов информации – текстовой, графической, табличной, а также работы в Интернет;

− составление простейших про-грамм для компьютера;

− представление об устройстве и принципах действия ЭВМ;

− представление об областях применения и возможностях ЭВМ, со-циальных последствиях компьютериза-ции.

Если распространить понятие «компьютерная грамотность» на иные категории лиц, нежели учащиеся школ (например, преподавательский состав школ и вузов, работников АУП), то его содержание может несколько транс-формироваться. Например, неочевидно наличие компоненты, связанной с про-граммированием, попавшей в приве-денный выше список в силу особенно-стей школьного курса информатики.

Понятие «информационная куль-тура» возникло также на «школьной» почве путем добавления новых и неко-торого расширения прежних компонен-тов компьютерной грамотности; новые включения почти исключительно отно-сились к вопросам применения метода моделирования для решения задач с по-мощью ЭВМ на основе алгоритмизации и программирования, а также использо-вания простых информационных сис-тем.

Характерное для современного общества стремление усилить прагма-тическую компоненту результатов обра-зования привело к появлению так назы-ваемого компетентностного подхода в образовании. В целом компетентность – индивидуальные способности и качест-ва личности, определяющие ее возмож-ность принимать правильные решения, творчески и эффективно решать задачи, которые возникают перед ней в процес-се продуктивной деятельности, а также умение ориентироваться в организаци-онной среде. К сожалению, компетент-




ность иногда противопоставляется зна-ниям, что не может не нанести вреда образованию. Мы исходим из того, что компетентность включает компоненту знания как составную часть.

Часто в педагогической литера-туре компетентность рассматривают как системное понятие, как совокупность компетенций. При этом некоторые ши-рокие компетенции могут иметь собст-венные составляющие части, т.е. могут оказаться в роли компетентностей. С целью избежания подобной двузначно-сти, на рабочем уровне в пределах дан-ной работы понятия «компетентность» и «компетенция» отождествляются.

Информационно-коммуникационная компетентность относится к сфере использования ин-формационных и коммуникационных технологий, т.е. включает способности и качества личности, определяющие, в первую очередь, возможности и умения использовать в своей практической дея-тельности современные информацион-ные и коммуникационные технологии. Указанная практическая деятельность для учащегося включает учебную дея-тельность, для работающего человека – профессиональную. Человек, обладаю-щий ИКТ-компетентностью, умеет, в частности, самостоятельно искать, со-бирать, анализировать, представлять, передавать информацию, ориентиро-ваться в организационной среде на базе современных информационных и ком-муникационных технологий, реализо-вывать свои планы, квалифицированно используя современные средства ин-формационных и коммуникационных технологий.

Из сказанного следует, что ИКТ-компетентность не сводится только к компьютерной грамотности или инфор-мационной культуре. ИКТ-компетентность подразумевает наличие не только знаний в сфере информатики и умений в сфере ИКТ, но и является деятельностной характеристикой. Мож-но сказать, что ИКТ-компетентность – явление высшего порядка, примерно так же соотносящееся с компьютерной гра-

мотностью, как устойчивые профессио-нальные навыки в интеллектуально ем-кой профессии соотносятся с элемен-тарной грамотностью.

Понятие «ИКТ-компетентность» применительно к учащимся разных сту-пеней образования, учителям школ и преподавателям вузов использовано во множестве журнальных и Интернет - публикаций (в большинстве случаев как некая данность, не требующая опреде-лений). Не имея возможности в рамках данной статьи сделать соответствую-щий обзор, отметим лишь, что исполь-зуемые в данной работе общие пред-ставления об ИКТ-компетентности субъектов системы образования не про-тиворечат существующим представле-ниям. В систематизированном виде та-кие представления сформулированы, в частности, в работе А.Л.Семенова [3] (относительно ИКТ-компетентности учащихся) и в опубликованном в 2008 г. документу ЮНЕСКО «ICT-Competency Standards for Teachers» [4] (относитель-но учителей).

3. Структура ИКТ-компетентности субъектов системы образования

Важная черта ИКТ-компетентности – привязка к конкрет-ной профессиональной группе, а внутри нее – к категории работников (учащих-ся). Поскольку данная работа посвяще-на ИКТ-компетентности субъектов сис-темы образования, то необходимо структурировать ИКТ-компетентность основных категорий лиц, принадлежа-щих к этой системе: учащихся разных ступеней образования, преподаватель-ского состава, работников АУП.

В отношении компьютерной грамотности в данной статье предлага-ется ее выделение в отдельную катего-рию – фундамент ИКТ-компетентности, формально находящийся за ее предела-ми. Это более технологический, нежели сущностный прием, оправдываемый тем, что компьютерная грамотность вы-делена нами как инвариант по отноше-нию к различным категориями субъек-тов системы образования. Выделение




минимального набора знаний и умений в сфере информатики и ИКТ, необхо-димых для любого участника образова-тельного процесса на любой его ступе-ни, оказывается возможным. При этом понятие «компьютерная грамотность» несколько отличается от того, которое установилось в рамках школьной мето-дики преподавания информатики. При таком подходе ИКТ-компетентность оказывается дифференцированной над-стройкой над общим фундаментом – компьютерной грамотностью.

На рисунках 2-4 изображена структура ИКТ-компетентности уча-щихся, преподавателей и работников АУП системы непрерывного образова-

ния, базирующейся на фундаменте еди-ной для всех этих категорий компью-терной грамотности. ИКТ-компетентность включает:

− элементы знаний и умений в сфере информатики и ИКТ, выходящие за пределы компьютерной грамотности, специфицированные по категориям лиц и ступеням образовательной системы (назовем их условно «ЗУ-составляющей» ИКТ-компетентности);

− деятельностную компоненту, определяемую, в первую очередь, ре-альным использованием ИКТ в учебе и работе.

Деятельностная компонента Дополнительное образование Профессионально-ориентированные ЗУ в сфере ИКТ

Деятельностная компонента Профессионально-ориентированная часть

Высшее профессиональное образование

ЗУ в сфере ИКТ

Инвариантная часть Деятельностная компонента

Профессионально-ориентированная часть

Среднее профессиональное образование



Профессионально-ориентированная часть

Начальное профессиональное образование



Профильно-дифференцированная часть

Полное среднее образование ЗУ в сфере ИКТ

Инвариантная часть Деятельностная компонента Основное общее

образование ЗУ в сфере ИКТ

ИКТ-компетентность учащихся К о м п ь ю т е р н а я г р а м о т н о с т ь ( и н в а р и а н т )

Рис. 2. Структура ИКТ-компетентности учащихся в системе непрерывного образования

Деятельностная компонента Профильно-дифференцированная часть

ЗУ в сфере образователь-ной деятельности Инвариантная часть


Профессорско-преподавательский состав вузов


Инвариантная часть Учителя общеобразова- Деятельностная компонента





ЗУ в сфере образовательной деятельности Инвариантная часть


тельных учебных заведений, учреждений НПО и СПО


Инвариантная часть ИКТ-компетентность преподавательского состава

К о м п ь ю т е р н а я г р а м о т н о с т ь ( и н в а р и а н т ) Рис. 3. Структура ИКТ-компетентности преподавательского состава в системе

непрерывного образования

Деятельностная компонента Профильно-дифференцированная часть

ЗУ в сфере профессиональной деятельности

Инвариантная часть Профильно-дифференцированная часть

Работники органов управления образованием разного уровня



Дифференцированная по должностным обязанностям часть

ЗУ в сфере профессиональной деятельности

Инвариантная часть Дифференцированная по должностным обязанностям часть

Работники АУП образовательных учреждений


Инвариантная часть ИКТ-компетентность работников управления образованием

К о м п ь ю т е р н а я г р а м о т н о с т ь ( и н в а р и а н т ) Рис. 4. Структура ИКТ-компетентности работников АУП системы образования

4. Принципы формализации требований к знаниям и умениям, входящим в компьютерную грамот-ность и ИКТ-компетентность

4.1. Учащиеся системы непре-рывного образования

В отечественной системе образо-вания знания и умения, входящие как составная часть в компьютерную гра-мотность и ИКТ-компетентность, фор-мируются, в значительной мере, в про-цессе изучения информатики и инфор-мационно-коммуникационных техноло-гий.

Важнейший фактор реальности системы непрерывного образования в конкретной образовательной области – продвижение вверх по шкале форми-руемой компетентности от одной обра-зовательной ступени к другой. Фор-

мальные признаки указанного продви-жения, по нашему мнению, таковы.

1. Наличие нового содержа-ния: на следующей ступени образова-ния изучаются разделы, отсутствовав-шие (или лишь номинально обозначен-ные) на предыдущих ступенях.

2. Углубление теоретического изучения: некоторые разделы, присут-ствовавшие на предыдущей ступени, изучаются на следующей, но на качест-венно более глубоком уровне.

3. Приобретение новых навы-ков и умений: на базе освоенного на предыдущих ступенях теоретического материала реализуются практикумы с существенно более широким спектром возможностей.

Кроме того, непрерывное обра-зование должно обеспечить на каждой




ступени тот уровень компетентности, который, во-первых, признан соответст-вующим требованиям образования в данной предметной области, установ-ленным экспертным сообществом, во-вторых, обеспечивает общие потребно-сти образования на данной ступени (включая т.н. «межпредметные связи»). Дополнительная, в силу специфики предмета, особенность информатики – изучение информационных технологий должно помочь сформировать общие умения, необходимые для использова-ния компьютеров в обучении.

В настоящее время проблема преемственности образования в области информационных технологий в значи-тельной мере не решена. На разных сту-пенях образования изучаются (причем на близком уровне сложности) одни и те же вопросы; похожим образом в стан-дартах разных ступеней образования сформулирована и значительная часть требований к обязательным результатам обучения.

Проведенный анализ требований к результатам обучения в обсуждаемой сфере с учетом преемственности при продвижении по ступеням образования включает следующие ограничения.

1. Из рассмотрения исклю-чены все те направления и специально-сти профессионального образования, которые нацелены на подготовку спе-циалистов в сфере информатики, ин-формационных и коммуникационных технологий.

2. Анализируется сущест-вующее в настоящее время состояние образовательной области «Информати-ка» в системе непрерывного образова-ния (при том, что его совершенствова-ние, несомненно, необходимо и запаз-дывает).

3. Анализ привязан, прежде всего, к тому, что делается (по крайней мере, должно делаться) в рамках регла-ментированного содержания обсуждае-мой образовательной области.

4. Принимаются во вни-мание лишь требования к содержанию обучения и его результатам в отечест-

венной государственной системе обра-зования.

Более подробное описание дета-лей анализа, массива использованных документов и т.д. можно найти в книге [2].

Анализ требований к компью-терной грамотности и ИКТ-компетентности учащихся проводился в следующей иерархической последова-тельности:

Уровень 1 Государственные образовательные стандарты.

Уровень 2 Примерные про-граммы изучения дисциплин, кодифи-каторы элементов содержания образо-вания по информатике, утвержденные федеральными органами управления образованием.

Уровень 3 Учебники и учеб-ные пособия с грифами федеральных органов управления образованием, учебно-методических объединений.

Ниже – перечень основной части документов, использованных при про-ведении указанного анализа. Обязательный минимум содержания среднего (полного) общего образования. Образовательная область математика (математика, информатика). Прило-жение к приказу Минобразования Рос-сии от 30.06.99 № 56. Федеральный базисный учебный план и примерные учебные планы для образо-вательных учреждений. Начальное об-щее и основное общее образование. Среднее (полное) общее образование. Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования. Приложение к приказу Министерства образования РФ от 18.07.2002 N 2783. Стандарт основного общего образова-ния по информатике и информацион-ным технологиям. Стандарт среднего (полного) общего образования по информатике и инфор-мационным технологиям. Базовый уро-вень. Полная (средняя) школа. Примерная программа изучения информатики и информационных технологий. Базовый уровень.




Основная школа. Примерная программа изучения информатики и информацион-ных технологий. Кодификатор элементов содержания по информатике для составления кон-трольных измерительных материалов единого государственного экзамена 2008 г. Федеральный институт педаго-гических измерений, М., 2007. О рекомендациях по реализации средне-го (полного) образования в образова-тельных учреждениях среднего профес-сионального образования. Письмо Ми-нобразования России от 19.03.2002 № 18-52-857 ин / 18-28. Кодификатор элементов содержания дисциплины «Информатика» цикла об-щих математических и естественнона-учных дисциплин среднего профессио-нального образования. Интернет-публикация. М., 2008. Требования (Федеральный компонент) к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки бакалавра и дипло-мированного специалиста по циклу «Общие математические и естествен-нонаучные дисциплины». Утверждены Министерством образования Россий-ской Федерации 21 февраля 2000 г. Примерная программа дисциплины «Информатика» для направлений: Ес-тественные науки и математика (кро-ме математических), Образование, Технические науки, Сельскохозяйствен-ные науки. Составители Кузнецов B. C., Падалко С. Н., Паронджанов В. Д., Уль-янов С. А. Министерство образования Российской Федерации, ГНИИ ИТТ «Информика» (Интернет публикация). М., 2000. Примерная программа дисциплины «Математика и информатика» для на-правлений: Культурология, Теология, Филология, Философия, Лингвистика, Журналистика, Книговедение, История, Политология, Социальная работа, Ре-гионоведение, Юриспруденция, Искус-ствоведение, Религиоведение, Искусст-во, Востоковедение, Африканистика, Конфликтология. Составители Кирил-лов А.И., Плис А.И., Чуличков А.И. Ми-

нистерство образования Российской Федерации, ГНИИ ИТТ «Информика» (Интернет публикация). М., 2000. Общероссийский классификатор специ-альностей по образованию. М., Мини-стерство образования Российской Фе-дерации, 2004. Кодификатор элементов содержания дисциплины «Информатика» цикла об-щих математических и естественнона-учных дисциплин высшего профессио-нального образования. Национальное аккредитационное агентство в сфере образования. Интернет-публикация. М., 2008. Кодификатор элементов содержания дисциплины «Математика и информа-тика» цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин высше-го профессионального образования. На-циональное аккредитационное агент-ство в сфере образования. Интернет-публикация. М., 2008.

Результаты проведенного анали-за оформлены в виде кодификатора тре-бований к результатам обучения. В таб-лицах, реализующих кодификатор, со-ставляющие компьютерной грамотно-сти и ИКТ-компетентности разнесены на две группы: «знать» и «уметь». Кате-гория «использовать приобретенные на-выки», используемая в стандартах об-щего образования, отнесена к «уметь», категория «должен иметь представле-ние» – к «знать».

Разделение элементов требова-ний на «грамотность» и «компетент-ность» производилось экспертным пу-тем, с привлечением опытных препода-вателей и методистов образовательных учреждений общего образования, НПО, СПО и ВПО, имеющих многолетний опыт преподавания информатики и ин-формационных технологий, путем мно-гоступенчатой процедуры согласования мнений.

Состав компьютерной грамотно-сти на уровне названия разделов и тем отражен в таблице 1.




Таблица 1 Компьютерная грамотность (разделы и темы кодификатора)

1. Основания информатики 1.1. Информация и информационные процессы

1.2. Информационные модели и системы 2. Вычислительная техника

2.1. Компьютер как средство обработки информации 2.2. Основные устройства ЭВМ 2.3. Операционные системы

2.4. Сервисные программы 3. Технологии обработки информации

3.1. Создание и обработка текстовой информации 3.2. Создание и обработка графической информации 3.3. Создание и обработка числовых таблиц 3.4. Создание и обработка баз данных 3.5. Создание презентаций, технологии мультимедиа 3.6. Защита информации 3.7. Автоматизированные информационные системы 4. Компьютерные сети и телекоммуникации 4.1. Локальные и глобальные компьютерные сети

4.2. Сетевые технологии обработки информации

5. Алгоритмизация и программирование 5.1. Алгоритмы 5.2. Языки программирования высокого уровня

6. Социальная информатика 6.1. Информационные процессы в обществе

6.2. Правовое регулирование информационной деятельности Разделы кодификатора требований

к инвариантной части ЗУ-составляющей ИКТ-компетентности учащихся струк-турированы схожим образом; дополни-тельно в них присутствуют несколько тем, не относящихся к компьютерной грамотности; например, в разделе 1 это тема «Математические основы компью-терных технологий». Обособлены зна-ния и умения для а) выпускников учре-ждений общего образования, НПО, СПО и б) выпускников вузов.

Поскольку кодификатор весьма объемен, его публикация в журнальной статье не представляется возможной.

Ограничимся примером темы 4.2 «Сете-вые технологии обработки информа-ции» (таблицы 2 и 3). При этом следует учесть, что требования к ИКТ-компетентности не дублируют соответ-ствующих требований к компьютерной грамотности, а «надстроены» над ними.

В таблице 3 в колонке, относя-щейся к уровню выпускника вуза, обо-значены лишь те элементы, которые не прописаны в первой колонке. При кон-троле ИКТ-компетентности выпускника вуза, естественно, должны использо-ваться совокупные требования.

Таблица 2

Составляющие требований к компьютерной грамотности (на примере одной из тем)

3.4. Соз-дание и об-ра-

Знать 3.4.1.Назначение баз данных (БД), классификацию БД. 3.4.2.Назначение и основные функции систем управления базами данных

(СУБД). 3.4.3.Назначение и способы создания таблиц и запросов в реляционной




ботка баз дан-ных

СУБД Уметь

3.4.4.Искать информацию с применением правил поиска (построения запро-сов) в базах данных.

3.4.5.Создавать структуру однотабличной БД. 3.4.6.Заполнять данными таблицы БД. 3.4.7.Осуществлять сортировку данных.

Таблица 3 Составляющие требований ИКТ-компетентности учащихся дополнительно к

требованиям к компьютерной грамотности (на примере одной из тем) Тема Знать/уметь (общее образо-

вание, НПО, СПО) Знать/уметь (ВПО)

3.4. Соз-дание и об-ра-ботка баз дан-ных

Знать 3.4.1.1.Способы организации связей между таблицами.

Уметь 3.4.1.2.Создавать, редактиро-вать, сохранять записи в ба-зах данных. 3.4.1.3.Определять первич-ный ключ записи в соответ-ствии с содержательной по-становкой задачи. 3.4.1.4.Организовывать от-бор и поиск данных по раз-личным условиям, используя конструктор запросов. 3.4.1.5.Создавать и заполнять многотабличные структуры БД, создавать связи между таблицами с обеспечением целостности данных.

Знать 3.4.2.1.Основные модели представления данных; их достоинства и недостатки. 3.4.2.2.Основные понятия реляционной мо-дели данных. 3.4.2.3.Общие сведения о проектировании баз данных, нормализации баз данных. 3.4.2.4.Основные возможности и особенно-сти одной из «настольных» СУБД. 3.4.2.5.Принципы работы с объектами в ука-занной СУБД. 3.4.2.6.Модели представления знаний: логи-ческая, сетевая, фреймовая, продукционная. 3.4.2.7.Принципы организации баз знаний.

Уметь 3.4.2.8.Использовать модели хранения баз данных и баз знаний. 3.4.2.9.Проектировать структуры таблиц баз данных; создавать связи между таблицами с обеспечением целостности данных. 3.4.2.10.Создавать запросы различных типов, формы для ввода данных, отчеты.

Отметим, что с учетом принци-пов, положенных в основу проведенно-го анализа, разделение требований меж-ду общим образованием, НПО и СПО не представляется в настоящее время воз-можным.

Как уже отмечалось (рис. 2), тре-бования к ЗУ-составляющей ИКТ-компетентности учащихся в полном ви-де включают в себя и те, которые отно-сятся к знаниям и умениям в сфере предпрофессионального (профильного) обучения в школе и в сфере профессио-нальной деятельности (НПО, СПО, ВПО). Главная трудность в формирова-нии таких требований заключается в их разнородности. Для ее частичного пре-одоления можно выделить общепрофес-

сиональную часть, структурированную по образовательным областям (общее образование) и по укрупненным груп-пам направлений и специальностей (профессиональное образование), и уз-коспециальную; последнюю можно не включать в общую государственную систему мониторинга ИКТ-компетентности.

Еще более сложным представля-ется измерение уровня деятельностной составляющей ИКТ-компетентности; привычные технологии тестирования в этом деле мало пригодны. Общие прин-ципы таких измерений известны: анализ портфолио, интервью, анкетирование и т.д. Учителя (преподаватели), работни-




ки АУП системы непрерывного образо-вания

Инвариантная часть требований к ЗУ-составляющей ИКТ-компетентности педагогов и работников административно-управленческого пер-сонала учебных заведений сформирова-на на основе:

− государственных образова-тельных стандартов высшего педагоги-ческого образования, которые с 2000 г. фиксируют соответствующие позиции для учителей всех специальностей;

− рекомендованных программ повышения квалификации и профес-сиональной переподготовки в сфере ИКТ учителей и административно-управленческого персонала учреждений образования;

− многочисленных рекоменда-ций, научно-методических материалов, опубликованных в связи с указанным вопросом в российской периодической печати, материалах конференций и т.д.;

− профессионального опыта при-влеченных экспертов.

Знания и умения, входящие в со-став ИКТ-компетентности учителя (преподавателя), структурированы в два раздела («ИКТ и новые модели обуче-ния» и «Применение ИКТ в учебном процессе»), а административно-управленческого персонала образова-тельных учреждений – в четыре («Мо-дернизация системы образования на ба-зе ИКТ», «ИКТ и новые модели обуче-ния», «Информационные технологии управления образованием», «Автомати-зация процесса управления образова-тельным учреждением»). В каждом из разделов выделены темы (аналогично тому, как это отражено в таблице 1), а для каждой темы – элементы знаний и умений (аналогично тому, как это сде-лано в таблице 3). Пример одной из тем приведен в таблице 4.

Таблица 4 Составляющие требований ИКТ-компетентности учителей (преподавателей)

дополнительно к требованиям к компьютерной грамотности (на примере одной из тем)

Тема Базовый уровень Продвинутый уровень 2.1.Использование цифровых образова-тельных ресурсов (ЦОР) и электрон-ных обра-зователь-ных ресур-сов (ЭОР) в образова-тельной деятельно-сти

Знать 2.1.1.1.Основные ЦОР и ЭОР по пред-мету.

Уметь 2.1.1.2.Загружать и устанавливать ЭОР с сайта ФЦИОР. 2.1.1.3.Комбиниро-вать различные ЦОР и ЭОР при изучении определенной темы.

Уметь 2.1.2.1.Оценивать дизайн и эргономичность ЦОР. 2.1.2.2.Оценивать содержательное наполнение ЦОР с точки зрения соответствия образова-тельным стандартам и другим нормативным документам. 2.1.2.3.Подбирать материалы к занятию, ис-пользуя различные ЦОР. 2.1.2.4.Подбирать материалы для самостоя-тельной работы учащихся, используя различ-ные ЦОР. 2.1.2.5.Подбирать материалы для самостоя-тельной работы по предмету, используя раз-личные ЦОР. 2.1.2.6.Разрабатывать занятия разных типов с использованием ЦОР. 2.1.2.7.Адаптировать материалы ЦОР для уча-щихся с разным уровнем успеваемости с целью индивидуализации обучения. 2.1.2.8.Осуществлять мониторинг эффективно-сти применения материалов ЦОР в учебном процессе.




2.1.2.9.Разрабатывать концепцию и дидактиче-скую карту-план при создании собственных ЭОР. 2.1.2.10.Разрабатывать собственные ЭОР.

Разработка профильно-дифференцированных частей кодифика-тора (рисунки 3 и 4) является задачей более сложной. Предварительные сооб-

ражения о некоторых составляющих соответствующих требований приведе-ны в таблице 5.

Таблица 5 Элементы специальных требования к ИКТ-компетентности учителей (преподава-

телей) различных категорий Профили Компоненты профильной ИКТ-компетентности

Естественнонаучный Владение программными средствами и инструментами для работы в естественнонаучных областях знания. Компьютер-ные эксперименты и информационные модели в биологии, химии, географии и др. Методы анализа и обобщения экспе-риментальных результатов.

Физико-математический

Владение программными средствами и инструментами физи-ко-математической деятельности. Основы численного экспе-римента. Компьютерные эксперименты и информационные модели в математике, физике, астрономии. Методы анализа и обобщения экспериментальных результатов.

Гуманитарный (фи-лологический)

Владение программными средствами и инструментами фило-логического профиля деятельности. Алгоритмизация лин-гвистических задач. Использование лингвистических автома-тов в практике работы специалиста-филолога. Решение лин-гвистических задач при компьютеризации преподавания язы-ков.

Социально-экономический

Владение программными средствами и инструментами в со-циально-экономических профилях деятельности.

Еще более сложной задачей яв-ляется детализация деятельностной компоненты ИКТ-компетентности раз-личных категорий работников системы образования, однако, без ее решения полноценный мониторинг ИКТ-компетентности учителей (преподавате-лей) и работников АУП реализован быть не может. Именно в профессио-нальной деятельности проявляется не потенциальная, связанная со знаниями и умениями, а реальная (реализованная) компетентность. В связи с этим имеет смысл обратиться к упомянутому выше проекту ЮНЕСКО. Его концептуальные рамки создаются на пересечении трех подходов к реформе образования, осно-ванных на развитии человеческих спо-собностей – технической грамотности, углубления знаний и создании знаний – и шести компонентов системы образо-вания – политики, программ, педагоги-

ки, ИКТ, организации и подготовки учителей. В соответствующей парадиг-ме с учетом реалий отечественной сис-темы образования и могут быть разра-ботаны детализированные требования к указанной составляющей ИКТ-компетентности.

5. Формы контроля уровня компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности

Среди различных используемых в настоящее время форм контроля зна-ний и умений в сфере ИКТ доминируют те, которые допускают формализован-ную (компьютерную) проверку резуль-татов (тестирование в узком смысле, исключающее т.н. «открытые тесты»). Именно в отношении них утверждается, что, будучи основанными на измерени-ях и математической обработке их ре-зультатов, они являются объективным, научно и методически обоснованным и




эффективным средством педагогическо-го контроля.

К преимуществам методики пе-дагогического тестирования относятся:

• более полный охват содер-жания дисциплины;

• проведение контроля без непосредственного контакта преподава-теля и обучаемого;

• возможность получения бо-лее точных, достоверных и дифферен-цированных оценок;

• возможность оценки знаний значительного количества испытуемых за короткое время;

• возможность выявления структуры знаний обучаемых (пробелов в усвоении учебного материала);

• возможность оценки каче-ства преподавания.

Тем не менее, вопрос о формах и средствах контроля остается достаточно принципиальным и дискуссионным. Теоретически никто не отрицает, что формы контроля должны быть адекват-ными контролируемым элементам зна-ний и умений; на практике традицион-ные формы контроля без особого разбо-ра вытесняются такими, которые допус-кают формализованную (компьютер-ную, без непосредственного участия че-ловека) проверку результатов. Именно к формализованным методам контроля, и только к ним, относятся приведенные выше оценки достоинств тестирования, которые, тем не менее, не снимают во-проса о способности методик формали-зованного контроля выявить сформиро-ванность всего спектра элементов ком-петентности.

Приверженцы методик формали-зованного контроля предпочитают об-ходить те две кардинальные проблемы, которые ставят под сомнение не от-дельные элементы такого контроля, а его сущность:

1) противоречие между задачей воспитания творческой личности, кото-рая должна сама формировать ответы на вопросы, а не привыкать с детства ис-кать их среди готовых ответов;

2) наличие среди подлежащих контролю элементов компетентности таких, которые в принципе нельзя про-верить формализованными методами.

На современном этапе развития общества массовая школа (включая высшую), выбирая между развитием творческих способностей учащихся и технологичностью (экономичностью) образования, вынужденно склоняется ко второму (вопреки декларативно осуж-даемому технократическому подходу к образованию).

Обращаясь ко второй позиции, напомним существующую в педагоги-ческой литературе классификацию уровней усвоения учебного материала. Эта классификация у разных авторов несколько различается, но по существу является достаточно устоявшейся. Со-гласно В.П.Беспалько [7] выделяются следующие уровни: уровень узнавания, уровень репродуктивного усвоения, уровень базовых умений и навыков, уровень продуцирования новых знаний. Соотнесение элементов ИКТ-компетентности с указанными уровнями усвоения учебного материала требует дополнительных усилий.

Также не являются вполне оче-видными возможности тех или иных форм контроля для проверки усвоения материала на указанных уровнях. Пред-ставляется, что ответ не универсален по отношению к предметной области. На-пример, считается, что формализован-ные системы контроля на уровне про-дуцирования новых знаний не приме-нимы. Однако можно привести кон-кретный пример из сферы ИКТ, когда это не совсем так. Выполнение задания на разработку достаточно сложного ал-горитма и компьютерной программы, несомненно, содержит элементы твор-чества, и непосредственная формализо-ванная проверка результата невозмож-на. Однако существует опыт проверки не самих алгоритмов и программ, а ре-зультатов исполнения программ с по-мощью тщательно разработанных сис-тем тестов, которые не могут быть вы-полнены неправильной программой.




Впрочем, этот пример является, скорее всего, исключительным.

Конкретные знания, выделенные выше в качестве элементов ИКТ-компетентности, можно измерить с по-мощью формализованных тестов раз-ных форм. Некоторые умения тоже можно измерить с помощью таких тес-тов. Например, умение переводить чис-ла из одной системы счисления в дру-гую – путем ввода результата в предла-гаемый шаблон, умение расшифровы-вать IP-адрес – с помощью теста с вы-бором ответа и т.д., однако большую часть умений в сфере применения ин-формационных технологий такими тес-тами в полной мере проверить невоз-можно. Например, реальное умение ра-ботать с текстовым процессором может быть проверено следующим образом: испытуемый получает на листе бумаги или на экране вид страницы, которую надо создать, с элементами форматиро-вания, таблицами, формулами и т.д. и задание создать такую страницу. Для выявления соответствующих умений не имеет значения, как это будет сделано. Однако, поскольку проверить в автома-тическом режиме правильность выпол-нения такого задания трудно, контроль наличия соответствующих умений под-меняется паллиативным контролем це-почки знаний о сопутствующих дейст-виях: «какую команду меню использо-вать для указания размера шрифта?» и т.д. При этом вполне возможно, что ис-пытуемый контролируемым интеграль-ным умением не обладает, но на боль-шую часть подобных вопросов ответит правильно.

Поскольку технологичность (т.е. возможность автоматизации) контроля уровня компетентности на практике действительно важна, целесообразна иерархическая процедура, в которой уровни сертификации подразделяются как по номенклатуре элементов компе-тентности (отражающей ступень обра-зовательной системы), так и по глубине

их сформированности, отражающей уровни усвоения и, как следствие, ис-пользование адекватных методов кон-троля.

Примерная схема уровней кон-троля ИКТ-компетентности может быть такова. На первом уровне ограничива-емся тем, что выше названо «узнава-ние», «репродуктивное усвоение», и той частью базовых умений и навыков, ко-торые допускают, явно или косвенно, формализованный контроль с автомати-ческой проверкой усвоения. Для уча-щихся (выпускников) общеобразова-тельной школы этот уровень может быть единственным. Для студентов ву-зов, к которым предъявляются более весомые требования (включая профес-сионально-ориентированную состав-ляющую) и тем более для учителей и преподавателей вузов необходим и вто-рой уровень, включающий более глубо-кий контроль сформированности базо-вых умений и способности продуциро-вания новых знаний. Этот уровень кон-троля отделен от первого и будет, ско-рее всего, использован применительно к значительно меньшему числу испытуе-мых; он не связан с ограничением фор-мализованными процедурами и предпо-лагает использование проектных зада-ний, анализ портфолио и т.д.; в нем также могут быть использованы тесто-вые задания повышенного уровня слож-ности, допускающие формализованную проверку.

Выше были перечислены дея-тельностные индивидуальные способ-ности и качества, входящие в понятие «ИКТ-компетентность»: умение соби-рать и анализировать информацию, мо-делировать и проектировать объекты и процессы и т.д. Очевидно, что уровень сформированности большей части ука-занных качеств измерить формализо-ванными тестами в принципе невоз-можно, и необходимо разработать адек-ватные задаче методики.

Литература 1. Фрумин И.Д. Компетентностный подход как естественный этап обновления содержания

образования// Педагогика развития: ключевые компетентности и их становление: Материалы IX научно-практической конференции. Красноярск.-2003.-C.36-57.




2. Лапчик М.П., Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Теория и методика обучения информатике. Учебник. Под ред. М.П.Лапчика. - М.: Издательский центр «Академия», 2008.-585 с.

3. Семенов А.Л. Качество информатизации школьного образования// Вопросы образова-ния. 2005.-№3.-С.248-270.

4. ICT-Competency Standards for Teachers. http://cst.unesco-ci.org/sites/projects/cst/default.aspx 5. Скуратов А.К., Хеннер Е.К., Богданов М.Ю., Пахомов И.С., Бояшова С.А., Хорошилов

А.В., Ярных В.В., Перевалов В.А., Макаров С.И. Национальный центр мониторинга и сертификации компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности в системе образования Российской Федерации// От-крытое образование». 2007.- № 5 (64).-С.12-18.

6. Хеннер Е.К. Формирование ИКТ-компетентности учащихся и преподавателей в системе непрерывного образования. - М.: Бином. Лаборатория знаний. 2008.-188 с.

7. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. - М.: Педагогика. 1989.-190 с.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С МЕЖДУНАРОДНЫМИ СИСТЕМАМИ

СЕРТИФИКАЦИИ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАМОТНОСТИ

INTERACTION WITH INTERNATIONAL SYSTEMS OF COMPUTER LITERACY CERTIFICATION

Боровков Алексей Борисович, руководитель отдела образовательных проектов компании Softline,

[email protected] Степанов Андрей Игоревич,

директор департамента развития образовательных проектов компании Softline, [email protected]

Annotation This article examines problems of

branch-wise monitoring system integration and certification of computer literacy and ICT-competence of the Russian Federation continuous education system participants with similar national systems of other countries and international certification systems. Different approaches to certifica-tion of computer literacy and ICT-competence of students, teachers and ad-ministrative staff of educational institu-tions are considered in the article. Exam-ples of computer literacy and ICT-competence standards are given in the text. Problems and approaches to integration carrying out are specified.

1. Деятельность междуна-родных систем сертификации

1.1. Стандарты компьютер-ной грамотности

В основу любой системы серти-фикации и ее контрольно-измерительных материалов положен тот или иной стандарт. Создатели тестов обычно обращаются к местным, нацио-нальным или международным стандар-

там для того, чтобы задать границы предметной области. В мире существует множество стандартов описывающих требования к компьютерной грамотно-сти и меньше к ИКТ-компетености.

Сама по себе деятельность по разра-ботке стандартов достаточно трудоемка. Для их создания, как правило, пригла-шается множество экспертов, предста-вителей различных интересов: бизнеса, государства, образовательной отрасли.

Любая организация может вы-ступить с инициативой разработки стандартов – образовательное учрежде-ние или разработчик программного обеспечения. Но очевидно, что чем большее количество специалистов и ор-ганизаций вовлечено в процесс разра-ботки и утверждения стандартов, чем более высок их авторитет, тем мас-штабнее их последующее признание.

Большинство развитых стран включает вопрос разработки и развития стандартов в области ИКТ в свою обра-зовательную политику. Кроме того, многие «страны находятся на пути к со-гласованию единой структуры ИКТ




компетенций для всех педагогов в своей стране путем разработки программ сер-тификации, установки стандартов и критериев, а также путем распростране-ния передового опыта» [2].

ИКТ включаются не только в специализированные стандарты, но и становятся составной частью стандар-тов более общего порядка. Так, напри-мер, стандарт функциональных навыков Edexcel (http://edexcel.org.uk) включает в себя ИКТ наравне с математикой и анг-лийским языком. Но, не смотря на этот факт и на то, что зачастую используют-ся различная терминология, особые формы описания стандартов, в боль-шинстве своем ИКТ – разделы различ-ных стандартов, мало, чем отличаю-щихся друг от друга по содержанию.

1.1.1. ISTE NETS Международное сообщество тех-

нологий в образовании (The International Society for Technology in Education) – некоммерческая организация, членами которой являются специалисты по ис-пользованию технологий в образовании по всему миру. Миссия организации в том, чтобы продвигать адекватное ис-пользование технологий для поддержки и улучшения процессов реализации и администрирования общеобразователь-ного процесса, обучения учителей [3].

ISTE разработала, поддерживает и периодически обновляет стандарты NETS (National Educational Technology Standards – Национальные стандарты образовательных технологий). Сущест-вует несколько организаций, которые применяют эти стандарты при разра-ботке сертификационных тестов. Среди них – Certiport (www.certiport.com), In-ternational Computer Driving License (www.icdlus.com), Learning.com (www.learning.com/tla/), Microsoft, PBS TeacherLine (http://www.phs.org/teacherline/).

Стандарты NETS используются во многих странах для описания квали-фикационных требований к компетент-ности в области использования ИКТ в образовании. Стандарты NETS исполь-зуются работниками образования как

«дорожная карта» начиная с 1998 года для улучшения образовательного про-цесса. Стандарты NETS для студентов, учителей и администрации образова-тельных учреждений помогают изме-рять квалификацию и устанавливать желаемый уровень знаний, навыков, по-зиции, необходимые для преуспевания в цифровом веке (http://www.iste.org/AM/Template.cfm?Section=NETS).

Национальные образовательные стандарты технологий для учителей (NATS for Teachers), опубликованы впервые ISTE в 2000 году вслед за NETS, которые появились на свет в 1998 году и завоевали широкую попу-лярность, заложили фундамент для про-цессов интеграции технологий в обра-зование. Быстрые изменения в техноло-гиях, выдвинули новые требования как к работникам образования, так и к сту-дентам. В 2007 году были выпущены обновления NETS для учащихся, а в июне 2008 для учителей. В настоящее время идет работа над модернизацией стандартов NETS для администрации образовательных учреждений.

NETS включают в себя стандар-ты для учащихся, учителей и админист-рации школы. Они отличаются друг от друга. NETS для учителей, например, охватывают намного более широкую область, чем основные технические на-выки. Стандарты нацелены на исполь-зование технологий в образовательном процессе, включая социальные, этиче-ские, правовые и гуманитарные сторо-ны. Стандарты NETS для учителей слу-жат руководством для учителей по то-му, как совершенствовать методы обу-чения, профессиональной деятельности, пути собственного развития в совре-менном цифровом обществе. В особен-ности они подчеркивают способности:

− способствовать и стимулиро-вать познавательную деятельность и творческую активность учащихся (Facilitate and inspire student learning and creativity);

− конструировать и разрабаты-вать учебные практики и инструменты




оценивания цифрового века (Design and Develop Digital-Age Learning Experiences and Assessments);

− моделировать работу и учебу цифрового века (Model Digital-Age Work and Learning);

− способствовать и моделиро-вать цифровое гражданство и ответст-венность (Promote and Model Digital Citizenship and Responsibility);

− заниматься профессиональ-ным развитием и развитием лидерских качеств (Engage in Professional Growth and Leadership).

Для каждой из представленных способностей предлагается свой пере-чень индикаторов.

Таблица 1 Индикаторы стандарта NETS для учителей

№ п/п

Индикаторы, включенные в стандарты NETS для учителей

1. Способствовать и стимулировать познавательную деятельность и творческую активность учащихся. Учителя используют знания предмета, педагогики и технологий для содействия практикам, которые развивают познавательную деятельность учащегося, его творчество, привносят инновации в учебную среду, как виртуальную, так и предполагающую непосредственный контакт. Учителя:

a. стимулируют, поддерживают и моделируют творческое и инновационное мышление, изобретательность.

b. включают учащихся в изучение проблем окружающего мира и способов их ре-шения с применением цифровых инструментов и ресурсов.

c. стимулируют размышления учащихся с использованием средств совместной деятельности для обнаружения и выявления концептуального понимания и мышления, планирования и творческих процессов.

d. моделируют общую структуру знаний через включение ее в образовательный процесс вместе с учащимися, коллегами и другими участниками.

2. Проектировать и разрабатывать учебные практики и инструменты оценивания цифрового века. Учителя проектируют, разрабатывают и определяют значение учебных практик и инструментов оценивания достижений, включая современные инструменты и ресурсы, для расширения изучения содержания и развития знаний, навыков, формирования позиций, определенных в NETS для студентов. Учителя:

a. создают или адаптируют подходящие учебные практики, которые включают цифровые инструменты и ресурсы для поддержки познавательной и творческой деятельности

b. разрабатывают технологически насыщенную учебную среду, которая позволяет всем студентам следовать личным познавательным интересам, проявлять ак-тивную позицию в постановке своих образовательных целей, руководить своим обучением, оценивать собственный прогресс.

c. модифицируют и персонифицируют учебные активности для соответствия раз-личным познавательным стилям, стратегиям работы, способностям использо-вать цифровые инструменты и ресурсы.

d. Проводят для учащихся многочисленные формирующие и констатирующие тестирования, ориентированные на содержательные и технологические стан-дарты и используют их результаты для совершенствования образовательного процесса.

3. Моделировать деятельность и учебу цифрового века.




Учитель демонстрирует знания, навыки и деятельность, свойственные профес-сионалу, способному к инновационной деятельности в глобальном цифровом обществе. Учителя:

a. демонстрируют свободное владение технологичными системами и способность к применению текущих знаний в новых технологиях и ситуациях.

b. Взаимодействуют с учащимися, коллегами, родителями, членами сообщества посредством цифровых инструментов и ресурсов для поддержки учеников в достижении успеха и внедрения инноваций.

c. передают студентам, родителям, коллегам релевантную информацию и идеи с применением различных информационных средств и форматов.

d. Моделируют и способствуют эффективному использованию существующих и новых цифровых инструментов для обнаружения, анализа, оценки и использо-вания информационных ресурсов для поддержки исследований и познаватель-ной деятельности.

4. Поддерживать и моделировать цифровое гражданство и ответственность. Учителя понимают местные и общемировые общественные проблемы и обя-занности в развитии цифровой культуры и демонстрируют законное и этичное поведение в своей профессиональной деятельности. Учителя:

a. Защищают, моделируют, обучают безопасному, законному и этичному исполь-зованию цифровой информации и технологий, включая уважение к авторским правам, интеллектуальной собственности, адекватному оформлению источни-ков.

b. ориентируются на различные потребности всех учащихся через использование личностно-ориентированных стратегий и обеспечение справедливого доступа к необходимым цифровым инструментам и ресурсам.

c. Продвигают и моделируют цифровой этикет и ответственное социальное взаи-модействие, связанное с использованием технологий и информации.

d. Создают и моделируют понимание и глобальное осознание культуры через включение коллег и учащихся других культур с использованием средств связи и совместной деятельности цифрового века

5. Включаться в профессиональное развитие и лидерство. Учителя непрерывно улучшают собственную профессиональную практику, мо-делируют обучение в течение всей жизни, демонстрируют лидерство в своих школах и профессиональное сообщество через поддержку и демонстрацию эф-фективного использования цифровых инструментов и ресурсов. Учителя:

a. принимают участие в местных и глобальных педагогических сообществах в це-лях исследования путей творческого применения технологий для улучшения познавательного процесса учащихся.

b. проявляет лидерство через демонстрацию своего видения проникновения тех-нологий, участие в совместной выработке решений и построении сообщества, развития лидерства и технологических навыков других.

c. оценивает и осмысливает текущие исследования и профессиональную практику на регулярной основе для более эффективного использования существующих и новых цифровых инструментов и ресурсов в поддержке познавательного про-цесса учащихся.

d. содействует эффективности, жизнеспособности, и самообновлению учитель-ской профессии, своей школы и сообщества.




1.1.2. Стандарты ИКТ компе-тентности NICS (Филиппины)

Стандарты разработаны по ини-циативе Департамента образования (Department of Education), Группы раз-вития человеческого капитала (Human Capital Development Group -Commission on Information and Communications Technology), Представителей частных и общественных групп интересов (Private and Public Interest Groups), компании Intel. Стандарты предложены для обще-ственного обсуждения в Интернете по адресу http://www.nicsforteacher.blogspot.com/ [4].

Цели разработки стандартов 1. Определить понятие ком-

петенций в области инфокоммуникаци-онных технологий, и базовых индикато-ров эффективности работы учителя.

2. Разработать Националь-ные стандарты ИКТ-компетентности учителей с учетом различных групп ин-тересов и в соответствии с черновым вариантом Национальных компетентно-стно - ориентированных стандартов для учителей (the DepEd drafted National Competency Based Teacher Standard (NCBTS)).

3. Создать ситуацию коллек-тивного авторского права на стандарты через причастность участников системы образования (stakeholders) к формули-рованию, пропаганде, локализации и реализации в курсах по подготовке учи-телей.

Структура стандартов Стандарты состоят из четырех

компонентов (Domains): социальный, технологический, педагогический и профессиональный.

Компонент 1: Социальный. Компонент включает компетен-

ции, относящиеся к социальным, этиче-ским, правовым и гуманитарным про-блемам и общественным механизмам.

1.1. Понимать и соблюдать пра-вовые нормы в использовании техноло-гий.

1.2. Идентифицировать и практи-ковать этичное использование техноло-

гий как на персональном, так и на про-фессиональном уровне.

1.3. Планировать, моделировать и поддерживать безопасную и надеж-ную учебную среду, опирающуюся на технологии.

1.4. Способствовать равному доступу к технологиям, направленным на учебный процесс, социальное и куль-турное многообразие.

Компонент 2: Технический. Компонент включает компетен-

ции, относящиеся к техническим опера-циям, концепциям и продуктивности.

2.1. Демонстрировать знания и навыки в совершении ключевых ком-пьютерных операций, включая поиск и устранение неисправностей и поддер-жание оборудования в рабочем состоя-нии.

2.2. Адекватно использовать офисные продукты и инструменты, по-вышающие эффективность преподава-ния.

2.3. Понимать устройство и эф-фективно использовать Интернет, сете-вые приложения и ресурсы.

2.4. Демонстрировать знания и навыки в управлении данными.

Компонент 3: Педагогический. Компонент включает компетен-

ции, относящиеся к использованию тех-нологий в следующих аспектах препо-давательской деятельности: 1) планиро-вание и разработка эффективной учеб-ной среды и деятельности, построенных на технологиях; 2) реализация, стиму-лирование и мониторинг стратегий учебного процесса, которые включают диапазон информационных и коммуни-кационных технологий, чтобы содейст-вовать и расширять познавательный процесс; 3) измерение и оценка про-движения учащихся.

3.1. Планирование и разработка. 3.1.1. Идентифицировать техни-

ческие ресурсы и оценивать их пригод-ность.

3.1.2. Планировать стратегии для стимулирования познавательной дея-тельности учащихся в технически на-сыщенной среде.




3.1.3. Создавать развивающие ситуации, расширяющие познаватель-ные возможности, которые предполага-ют использование технологически на-сыщенных учебных материалов.

3.1.4. Доступ к техническим ре-сурсам для планирования и разработки учебных материалов.

3.1.5. Применять на практике пе-редовой опыт и результаты исследова-ний использования технологий в созда-нии обучающей среды и стимулирова-нии познавательной деятельности.

3.1.6. Разрабатывать стратегии для управления познавательным про-цессом в технологически насыщенной среде.

3.2. Реализация и мониторинг. 3.2.1. Применение технологий

для развития у учеников познаватель-ных процессов высокого уровня и твор-ческих способностей.

3.2.2. Использование технологий для обеспечения личностно-ориентированных стратегий.

3.2.3. Содействовать учебной деятельности учащихся, опирающейся на технологии.

3.2.4. Управлять технологически насыщенной образовательной средой.

3.3 Измерение и оценка. 3.3.1. Использование технологий

для сбора, обработки и передачи ин-формации во время учебного процесса для учащихся, родителей, коллег и дру-гих участников образовательного про-цесса.

3.3.2. Применение технических инструментов для частого и точного из-мерения и оценки.

3.3.3. Применение широкого на-бора методов для оценки соответствия способов использования технологий учащимися в учебном процессе.

3.3.4. Оценка эффективности и продуктивности интеграции ИКТ в об-разовательный процесс.

Компонет 4: Профессиональный. Компонент включает компетен-

ции, относящиеся к профессиональному развитию, совершенствованию, иссле-

дованию, внедрению инноваций и со-трудничеству.

4.1. Упреждающее включение в исследование и изучение новых и воз-никающих технологий.

4.2. Непрерывная оценка и вне-сение корректив в использование тех-нологий в профессиональной деятель-ности для развития и внедрения инно-ваций.

4.3. Распространение опыта, уча-стие в роли эксперта, сотрудничество с коллегами и участниками образователь-ного процесса в расширении использо-вания технологий в образовании и за его пределами.

1.2. Примеры международ-ных и национальных систем серти-фикации

Проблема оценки компьютерной грамотности стоит достаточно остро во всем мире. Международные системы тестирования созданы и поддерживают-ся крупными организациями, имеющи-ми коммерческие цели. Это подтвер-ждает то, что эти проблемы осознают не только на государственном уровне, но и потенциальные обладатели сертифика-тов, которые готовы тратить собствен-ные средства на получение подтвержде-ния своих знаний и навыков.

1.2.1. Certiport Компания Certiport

(www.certiport.com) является официаль-ным провайдером систем сертификации двух лидеров индустрии программного обеспечения: компаний Microsoft и Adobe. Кроме того, среди продуктов Certiport есть независимая сертифика-ция базовых навыков по работе с ком-пьютерами и Интернет – IC3 (Internet and Computing Core Certification).

Разработкой и развитием стан-дарта IC3 занимается специально орга-низованный совет – Совет по глобаль-ной компьютерной грамотности (Global Digital Literacy Council). В Совет входит 19 делегатов из разных стран, представ-ляющих различные интересы и структу-ры. Среди них есть авторитетные деяте-ли академической и промышленной сфер, представители коммерческих ор-




ганизаций и государственных структур. Совет собирается не реже двух раз в год. Текущая версия стандарта утвер-ждена в 2005 году.

Программа сертификации состо-ит из трех экзаменов: основы компью-тера (Computer Fundamentals), ключевые приложения (Key Applications), компь-

ютерные сети (Living Online). В таблице представлены разделы, входящие в ка-ждый из экзаменов. Для прохождения каждого из экзаменов требуется не бо-лее 1 часа. Экзамены включают как ли-нейные задания (закрытые, открытые и др.), так и задания, эмулирующие рабо-ту программного обеспечения.

Таблица 2 Разделы экзаменов, входящих в сертификацию IC3 компании Certiport

Название экзаменов и разделов сертификации IC3 в оригинале

Перевод

Computing Fundamentals: Computer Hardware Computer Software Using an Operating System

Основы компьютера: Оборудование Программное обеспечение Использование операционной системы

Key Applications: Common Program Functions Word Processing Functions Spreadsheet Functions Presentation Software Functions

Ключевые приложения: Общие функции программ Текстовые редакторы Электронные таблицы Презентации

Living Online: Networks and the Internet Electronic Mail Using the Internet The Impact of Computing and the Internet on Society

Компьютерные сети: Сети и Интернет Электронная почта Использование Интернет Влияние компьютеризации и Интернет на общество

Тестирование проводится в авто-ризированных тестовых центрах Certiport на специальном программном обеспечении. Обязательной частью процедуры проведения экзамена являет-ся подтверждение личности испытуемо-го администратором тестового центра. Для этого он должен вводить логин и пароль своей учетной записи непосред-ственно перед тестированием.

Все экзамены платные. Каждая попытка оплачивается испытуемым са-мостоятельно. Тестовый центр аккуму-лирует средства и отправляет их за ми-нусом своих расходов в головной центр Certiport.

Представителем компании Certiport на территории России и стран СНГ является компания Softline (www.softline.ru, www.it-academy.ru). В рамках договора о сотрудничестве Softline оказывает помощь различным организациям (по большей части акаде-мическим) при открытии тестовых цен-тров, осуществляет поддержку на этапе

их функционирования. К настоящему времени в России открыто уже более 90 тестовых центров Certiport.

1.2.2. ECDL The European Computer Driving

Licence (ECDL - Европейские компью-терные права, также известен как ICDL - International Computer Driving License, международные компьютерные права, www.ecdl.ru).

Сертификация ECDL состоит из 7 тестов: базовые знания информацион-ных технологий (IT); использование компьютера и работа с операционными системами; текстовые редакторы; элек-тронные таблицы; базы данных; презен-тации; информация и коммуникация. В тестах есть и линейные типы вопросов и имитационные. Контрольно-измерительные материалы разрабаты-ваются компанией CITOGroep по заказу ECDL. Тестирование проводится в ав-торизированных тестовых центрах, 60 из которых действу ют на территории России.




1.2.3. Национальные системы сертификации

В таблице 3 представлена ситуа-ция с сертификацией компьютерной

грамотности и ИКТ-компетентности в некоторых европейских странах [2].

Таблица 3 Схемы оценивания компьютерной грамотности и ИКТ компетентности

в некоторых европейских странах Тип аттестации

Бельгия

(фл)

Бельгия

(фр)

Каталония

. Швейцария

Чехия

Дания

Эстония

Франция

Финляндия

Герм

ания

Венгрия

Израиль

Литва

Мальта

Норвегия

ИКТ-сертификация по завершениикурса повышения квалификации пе-дагогов

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

X

ИКТ-стандарты определяются дляпедагогов в школах, но не сертифи-цируются

x

x

x

x

x

x

x

Аккредитацию дают университеты x

x

x

x

x

x

Национальный ИКТ-сертификат x x x x x x Лицензия European Computer DrivingLicence (ECDL)

x

x

x

x

ICT-сертификация по окончании на-чальной подготовки педагогов

x

x

x

x

Сертификаты выдают компании x

x

x

Сертификаты выдают регионы x x Аттестация ИКТ-навыков входит вобщую оценку работы педагогов вшколах

x

x

Дипломы eLearning выдаются за вы-дающиеся работы педагогов

x

x

Развитие педагогов фиксируется в E-portfolio / картах навыков

Необходимость новых лицензий Нет

Да

Да

Да

Да

Да

Да

Да

Нет

Да

Да

Нет

Да

Да

Нет

Шесть стран разработали собст-венные национальные ИКТ-сертификаты (Чехия, Дания, Франция, Венгрия, Израиль и Швейцария), дос-тупные при начальной подготовке и при повышении квалификации педагогов.

Франция разрабатывает про-грамму «C2i n°2 Enseignant» (Certificat Informatique et Internet – «Сертификат владения Интернетом»). Основные цели этой программы заключаются в опреде-лении общих ИКТ-навыков и процеду-

ры аттестации для педагогов в шести предметных областях. Дания применяет свою национальную Педагогическую ИКТ-лицензию (Pedagogical ICT) и про-должает ее развивать за счет включения тематических материалов по разным предметам, мультимедийных тем, более теоретических тем и специальных задач. Израиль разработал сертификат «веду-щий педагог по ИКТ» в дополнение к национальному ИКТ-сертификату.




Помимо приведенных выше стран сертификат ECDL получают педа-гоги в Эстонии, Дании, Венгрии и на Мальте. В каких масштабах и какие пе-дагоги получают этот сертификат – ос-талось за рамками опроса. Тем не менее, выдающие сертификат ECDL органы существуют в большинстве европейских стран, однако масштабы получения этих сертификатов педагогами существенно отличаются в разных странах. Этот сер-тификат реже используется, когда педа-гоги могут получить национальный сер-тификат своей страны. В некоторых странах сертификат ECDL чаще исполь-зуется для профессионально-технического образования.

2. Интеграция Российской и международных систем

2.1. Необходимость взаимно-го признания

Очевидно, что стремление к вза-имному признанию сертификатов Рос-сийской и международных систем вы-звано, в первую очередь, желанием из-бавить потенциальных обладателей от необходимости прохождения дубли-рующих друг друга процедур и сокра-щением временных и финансовых за-трат. По окончании процессов интегра-ции любой обладатель сертификата сможет использовать его для продолже-ния обучения или устройства на работу не только на территории РФ, но и в странах, где признается партнерская система сертификации.

Однако, это не единственное преимущество взаимного признания. Разумеется, что как на этапе переговор-ного процесса, так и в ходе дальнейшего функционирования, усилится взаимный контроль деятельности систем. Взаим-ной экспертизе подвергнутся не только стандарты, экзаменационные материа-лы, но и процедура проведения экзаме-нов, порядка открытия и контроля дея-тельности тестовых центров. В некото-рой степени каждая из объединяемых систем сертификации будет исполнять роль внешнего критерия, на основе ко-торого может производиться оценка

критериальной валидности контрольно-измерительных материалов.

Интеграция систем сертифика-ции является продолжением естествен-ных процессов, которые наблюдаются не только в системе образования, но и в промышленности. «Развитие россий-ских предприятий зависит сегодня от решений ЕС настолько же, насколько и от национального правительства» [1].

В настоящее время Россия – одна из немногих стран, стремящихся к уни-фикации сертификатов компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности на международном уровне. «Большинство, 11 из 15 стран, видят необходимость разработки новых лицензий как на Ев-ропейском (Греция, Дания, Франция, Эстония), так и/или на национальном уровне: Греция, Швейцария, Дания, Франция, Литва, Венгрия (см. также таблицу 4.2). Чехия предпочитает со-гласовывать свои программы сертифи-кации с европейскими и международ-ными системами. Только Дания пред-ложила развитие лицензии на междуна-родном уровне» [2]. Вместе с тем «Франция указывает, что единые стан-дарты находят большее признание, чем местные или дисциплинарные стандар-ты, так что европейский стандарт был бы более предпочтителен».

Говоря об интеграции систем сертификации, нельзя не провести па-раллели с Болонским процессом. «При-соединившись к нему, Россия показала свою открытость Европе, понимание того, что будущее страны неразрывно связано именно с ней, отсутствие наме-рений изолироваться в какой-то само-достаточности и выборе собственного пути в национальном образовании» [2]. Преимущества, которые появляются в связи с участием России в Болонском процессе, свойственны интеграции сис-тем сертификации в области ИКТ.

Однако, при сложившейся ситуа-ции с сертификацией очень трудно вы-работать и, главное, реализовать цен-трализованное решение по единому стандарту компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности для всех стран.




Единственным ответом тут может стать движение «снизу вверх». Инициатива и договоренности отдельных стран может постепенно создать необходимую «кри-тическую массу».

2.2. Проведение интеграции Несмотря на значительные отли-

чия в организации существующих сис-тем сертификации, ключевым вопросом, который необходимо решить при пере-ходе к взаимному признанию сертифи-катов, является вопрос равенства со-держания, на базе которого они строят-ся. Здесь необходимо не просто срав-нить тексты, которые описывают это содержание, но и сопоставить исходные позиции, которые ставились бы в осно-ву при их разработке. Очень важно при этом не стать заложником отличий в терминологии, когда одинаковые сущ-ности носят разные имена и наоборот.

Основным мероприятием при переходе к взаимному признанию сер-тификатов является создание механиз-мов согласования контрольно-измерительных материалов. Здесь ре-шения будут строиться в первую оче-редь на экспертных оценках. Очевидно, что эксперты должны привлекаться с обеих сторон. Вторым инструментом, который позволит оценить степень идентичности контрольно-измерительных материалов, должно быть сравнение результатов тестирова-ния репрезентативной выборки в обеих системах тестирования.

Направления своего представи-теля для участия в различных советах по разработке стандартов будет недос-таточно. Важно организовать процесс таким образом, чтобы любой заинтере-сованный участник системы образова-ния России смог высказаться в пользу тех или иных нововведений в стандарт. Для этого, как минимум, необходимо организовать доступ к русскоязычной информации через Интернет о деятель-ности таких структур за рубежом.

Процесс интеграции имеет смысл вести одновременно по двум направле-ниям: интеграция с международными и национальными системами. Первый ва-

риант наиболее эффективный: однажды достигнутая договоренность будет иметь более масштабные последствия. Но, скорее всего, достижение этой до-говоренности потребует больше усилий. В случае признания российского серти-фиката международной организацией, ее система сертификации на территории России может потерять популярность, и она может недосчитаться доходов.

Заключение Представителями систем образо-

вания различных стран признается не-обходимость формирования единых требований к компьютерной грамотно-сти и ИКТ-компетентности учащихся и преподавателей. В попытках реализо-вать эту идею созданы и продолжают создаваться и развиваться различные варианты стандартов, описывающих эти области знаний. Описание этих стан-дартов имеют различные форматы, ис-пользуют различную терминологию, существуют параллельно.

Схожая картина наблюдается и в контрольно-измерительных материалах, и в системах сертификации, построен-ных на их базе. Две системы сертифи-кации (национальные или международ-ные) могут быть построены на одном стандарте, но при этом иметь серьезные отличия.

Интеграция различных систем сертификации может принести хорошие плоды. Во-первых, выиграют от этого настоящие или потенциальные облада-тели сертификатов. С каждой следую-щей страной, признающей полученный ими сертификат, будет расти потреб-ность в них как в специалистах, конку-рентоспособность на рынке труда. Во-вторых, при росте числа национальных образовательных систем, принимающих участие в интеграционном процессе, системы сертификации будут взаимно обогащаться, впитывая все самое луч-ше, что есть у нового участника.

Но процесс интеграции не может быть выполнен разом, не может охва-тить все страны одновременно. Особен-но, если речь идет о массовых неком-мерческих системах сертификации.




Здесь можно идти только по пути уста-новления двусторонних взаимоотноше-

ний.

Литература 1. Россия в Болонском процессе / Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова,

2008. // http://www.mma.ru/article/id39606/from1. 2. Assessment Schemes For Teachers’ ICT Competence – A Policy Analysis, European School-

net, 2005. // www.eun.org/insight-pdf/ special_reports/summary_Assessment%20schemes.insightn.pdf. 3. Kelly M.G. National Educational Technology Standards for Students: Resources for Student

Assessment / M.G. (Peggy) Kelly, Jon Haber – Washington, DC: ISTE, 2006. – 284 p. 4. National ICT Competency Standard for Teachers – Republic of the Philippines: the Commis-

sion on Information and Communications Technology - Human Capital Development Group, the Department of Education, 2006. //: http://www.nicsforteacher.blogspot.com.

ПРОГРАММНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЦЕНТРА МОНИТОРИНГА И СЕРТИФИКАЦИИ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАМОТНОСТИ И

ИКТ-КОМПЕТЕНТНОСТИ

PROGRAM SOLUTIONS FOR MAINTAINING CENTER OF MONITORING AND CERTIFICATION OF COMPUTER LITERACY AND ICT-COMPETENCE

Макаров Сергей Игоревич, ведущий инженер-программист Межвузовского агентства международного консалтинга,

[email protected] Ушков Павел Юрьевич,

ведущий инженер-программист Межвузовского агентства международного консалтинга, [email protected]

Демидова Екатерина Арвидовна, научный сотрудник ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», [email protected]

Annotation The article analyses principal tech-

nological and program solutions used for carrying out monitoring and certification of computer literacy and ICT-competence in the Russian Federation continuous educa-tion system. Two-level marking concept and bundled software architecture are given.

1. Система мониторинга и сертификации компьютерной гра-мотности и ИКТ-компетентности

Мировая практика организации образовательных механизмов на совре-менном этапе показывает, что помимо решения задачи обучения специалиста в области информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) необходимо постоянное исследование уровня компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности специалистов ввиду исключительной динамичности развития отрасли ИКТ. В связи с рас-ширением областей применения ИКТ на

первый план выдвигается проблема от-сутствия единой системы мониторинга и сертификации компьютерной грамот-ности и ИКТ-компетентности в россий-ской системе непрерывного образова-ния.

Для решения данной проблемы реализован масштабный комплекс на-учных, технических и организационных задач по созданию системы мониторин-га и сертификации компьютерной гра-мотности и ИКТ-компетентности, а также соответствующей структуры – Центра мониторинга и сертификации компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности.

В настоящей статье речь пойдет о предложенных программных решени-ях для обеспечения деятельности систе-мы мониторинга и сертификации.

2. Концепция двухуровне-вой оценки

Для решения задачи мониторин-га и сертификации компьютерной гра-




мотности и ИКТ компетентности в рос-сийской системе непрерывного образо-вания коллективом авторов была разра-ботана инновационная модель тестиро-вания, в основе которой лежит концеп-ция двухуровневой оценки знаний и компетентности испытуемого.

Работы 2008 выполнялись кол-лективом: Федерального государствен-ного учреждения «Государственный на-учно-исследовательский институт ин-формационных технологий и телеком-муникаций» (ФГУ ГНИИ ИТТ «Инфор-мика»); Государственного образова-тельного учреждения высшего профес-сионального образования «Санкт-Петербургский государственный уни-верситет информационных технологий, механики и оптики» (СПбГУ ИТМО); Государственного образовательного уч-реждения высшего профессионального образования «Пермский государствен-ный университет» (ПГУ); Общества с ограниченной ответственностью «Меж-вузовское Агентство Международного Консалтинга»; Автономной некоммер-ческой организации дополнительного профессионального образования «СофтЛайн Эдюкейшн»; Некоммерче-ской организации «НФПК – Нацио-нальный фонд подготовки кадров».

На первом этапе тестирования оценивается компьютерная грамотность – элементарные знания об устройстве ЭВМ и возможностях работы с компью-тером. Наиболее подходящим методом оценки компьютерной грамотности яв-ляется традиционное тестирование или «знаниевый тест» (Knowledge-Based Test), включающий вопросы типа «еди-ничный выбор», «множественный вы-бор» и т.д. Данный вид тестирования активно применяется в электронном об-разовании, а также в некоторых про-граммах сертификации, например, ECDL. Традиционный тест является эффективным средством оценки знаний испытуемого.

Второй этап тестирования пред-назначен для оценки ИКТ-компетентности – знаний и навыков бо-лее высокого порядка, познавательных способностей испытуемого и его уме-ния справляться с задачами, возникаю-щими в реальной жизни. Компетент-ность – это деятельностные индивиду-альные способности и качества лично-сти, определяющие ее возможность принимать правильные решения, твор-чески и эффективно решать задачи, ко-торые возникают перед ней в процессе продуктивной деятельности, а также умение ориентироваться в организаци-онной среде.

Перечисленные характеристики, лежащие в основе понятия «компетент-ность», можно оценивать с помощью новейших методов имитационного тес-тирования (Performance-Based Test). Подобный подход лежит в основе сер-тификаций Microsoft Specialist, ICT Lit-eracy Assessment, KS3 ICT Test.

Комбинированная оценка пред-назначена для сочетания плюсов тради-ционного подхода при тестировании компьютерной грамотности с высокой эффективностью имитационного тести-рования ИКТ-компетентности. Цель применения двухуровневого тестирова-ния – сделать возможным оценку не только знаний, но и компетентности ис-пытуемого, причем, как ее отдельных элементов, так и их сочетания (рис. 1).

3. Традиционное тестиро-вание

В процессе тестирования компь-ютерной грамотности испытуемому предлагается набор вопросов опреде-ленных типов, оценивающих его зна-ния. Перемещаясь между вопросами, испытуемый выполняет задания по ти-пичным схемам. Авторами реализована поддержка следующих общеизвестных типов тестовых вопросов:




Рис. 1. Комбинированный метод тестирования

1. Единичный выбор (выбор одного варианта из предложенных).

2. Множественный выбор (выбор нескольких вариантов из пред-ложенных).

3. Сортировка (упорядочи-вание вариантов согласно какому-то критерию).

4. Установление соответст-вия (сопоставление предложенных ва-риантов и категорий).

5. Текстовый ввод (ответ на заданный вопрос путем ввода одной или нескольких фраз с клавиатуры).

Пример тестового вопроса типа «Множественный выбор» представлен на рис. 2.

Рис. 2. Пример тестового вопроса для оценки компьютерной грамотности

Хранение и обработка типовых вопросов в системе тестирования осу-ществляется в соответствии с мировым стандартом по упаковке и хранению учебного и измерительного контента IMS.

4. Имитационное тестиро-вание

Во время имитационного тести-рования ИКТ-компетентности пользова-телю предлагаются симуляционные за-дания различной степени трудности. В процессе их выполнения отслеживается




последовательность, рациональность и результат действий испытуемого.

Принципиальной особенностью реализованной модели является то, что система построена в соответствии с концепцией компетентностного подхода и содержит в центре тестирования не тестовые вопросы или задания, а компе-тентностную модель специалиста. Ими-тационный тест представляет собой об-ход имеющихся вершин графа компе-тентностной модели с автоматической выборкой подходящих тестовых зада-ний. Цель применения компетентност-ной модели – эффективная оценка ком-петентности испытуемого путем сме-щения акцента с содержания на резуль-тат тестирования и измеряемые пара-метры.

Отметим основные особенности имитационного тестирования:

• задания строятся в соот-ветствии с трехуровневой моделью «Сценарий-Инструкция-Тест»;

• каждое задание (симуля-ция) характеризуется собственным уни-кальным типом, предлагает некоторую тестовую ситуацию и проверяет навыки решения определенного класса задач, возникающих в реальной жизни (работа

с файловой системой, поиск в Интернет, работа в почтовой программе и т.д.);

• каждое задание представ-ляет собой программный макет, на базе которого можно формировать задания различной сложности и конфигурации, изменяя исходные данные.

Использование модели имитаци-онного тестирования обеспечивает сле-дующие дополнительные преимущест-ва:

• возможность выполнения задания различными способами и опре-деление эффективности действий испы-туемого;

• возможность разработки принципиально новых типов заданий;

• возможность включения в тест заданий различной сложности и конфигурации на базе разработанных типов.

Применение технологий объект-ного программирования и разработка имитационных компонентов лежит в основе создания качественных кон-трольно-измерительных материалов для оценки ИКТ-компетентности, облегчает их многократное использование и по-зволяет сэкономить время на разработку новых заданий. Пример имитационного задания представлен на рис. 3.

Рис. 3. Пример имитационного задания для оценки ИКТ компетентности




5. Архитектура програм-много комплекса

Программный комплекс, разра-ботанный для функционирования Цен-тра мониторинга и сертификации ком-

пьютерной грамотности и ИКТ-компетентности, состоит их двух ос-новных уровней: административного и системного (рис. 4).

Рис. 4. Уровни программного комплекса

Хранение тестов, ведение единой базы данных с результатами испытаний, статистическая обработка и анализ дан-ных, а также формирование дистрибу-тивов системы тестирования обеспечи-ваются Центральным сервером на ад-министративном уровне. Также на этом уровне обеспечивается разработка, ад-министрирование и интеграция кон-трольно–измерительных материалов (КИМ).

На системном уровне осуществ-ляется установка системы тестирования, управление учетными записями испы-туемых, организация процесса тестиро-

вания и сбор зашифрованных результа-тов испытаний.

5.1. Центральный сервер Программное обеспечение Цен-

трального сервера системы (рис. 5) дос-тупно на административном уровне и состоит из следующих составляющих:

• единой базы данных, хра-нящей тестовые задания, результаты испытаний, виды тестирования и т.д.;

• программы создания ди-стрибутивов системы тестирования (DBManager);

• программы статистиче-ской обработки данных и анализа ре-зультатов (DBReports).

Рис. 5. Программное обеспечение Центрального сервера

5.2. Разработка контрольно-измерительных материалов

Программное обеспечение разра-ботки контрольно-измерительных мате-

риалов для организации и проведения тестирования (рис. 6) доступно на ад-министративном уровне и состоит из:

• программы конвертации

Центральный сервер Разработка тестов

Тестирование Системный уровень

Административный уровень




тестовых заданий в формат IMS (TestConverter);

• готовых шаблонов тесто-вых заданий (Tasks);

• программы конфигурации исходных данных и сценариев заданий на основе готовых шаблонов (TaskConfig).

Рис. 6. Программное обеспечение разработки контрольно-измерительных материалов

5.3. Организация и проведе-ние тестирования

Программное обеспечение для организации и проведения тестирования (рис. 7) доступно на системном уровне и состоит из:

• локальной серверной базы данных (XML), предназначенной для хранения заданий, данных о порядке тестирования, персональных данных испытуемых и результатов тестирова-ния;

• программы управления пользовательскими учетными записями, содержащими персональную информа-цию об испытуемых, а также ло-гин/пароль для входа в систему (UsersAdmin);

• сервера тестирования (Server);

• тестовой программы (Examinator).

Рис. 7. Программное обеспечение тестирования




6. Безопасность и защита информации

Для обеспечения соответствую-щего уровня защиты данных и органи-зации безопасности работы с системой разработчиками реализованы следую-щие решения:

• Создана Единая база дан-ных, обеспечивающая возможность хранения больших объемов информа-ции (не менее 5 млн. результатов испы-таний). Безопасность базы данных осу-ществляется с помощью резервного ко-пирования и административных инст-рументов.

• Защита от несанкциони-рованного доступа программного ком-плекса тестирования достигается путем использования механизмов шифрования данных, пересылаемых по сети, и обяза-тельной авторизации испытуемых и ад-министраторов. Автоматическое ре-зервное копирование ключевых данных позволяет защититься от умышленной подмены результатов тестирования, ко-торое теоретически возможно при ре-дактировании учетных записей админи-стратором с помощью программы управления пользователями после за-вершения тестирования.

• Реализована возможность быстрого развертывания сервера тести-рования в локальной сети на любом компьютере, запуска и работы с систе-мой без дополнительных устройств (электронный ключ), а также без про-цесса установки и конфигурирования. Один сервер может безопасно управлять одновременным тестированием до 50 клиентских сеансов. Клиенты тестиро-вания одной сети могут работать с од-ним или несколькими серверами в ав-томатическом или ручном режимах.

• Высокая степень защиты от сбоев обеспечивает в случае непред-виденного или намеренного обрыва тес-тирования на клиентской или серверной стороне повторный вход в систему и показ того же задания, на котором про-изошел обрыв тестирования, с тем же временем что оставалось на момент на-чала выполнения задания.

7. Перспективы развития Основной трудностью при разра-

ботке системы является создание кон-трольно-измерительных материалов для оценки ИКТ-компетентности. Если во-просы для оценки компьютерной гра-мотности могут создаваться методистом или преподавателем при помощи специ-альной программы, то качественные имитационные компоненты и привлека-тельный интерфейс имитационных за-даний требуют труда высококвалифи-цированных программистов и дизайне-ров. Вследствие этого на создание но-вых тестов необходимо выделять значи-тельные финансовые и временные ре-сурсы. Однако существуют технологии, способные ускорить процесс разработки заданий, при сохранении их высокого качества – это технологии создания ин-терактивных мультимедийных прило-жений Flash. При дальнейшем развитии и совершенствовании созданной систе-мы тестирования планируется исполь-зовать указанные технологии, это по-зволит гарантировать высокую скорость разработки новых заданий, интеграцию с любыми платформами, браузерами и системами, а также возможность реали-зации имитационных тестов по стандар-там SCORM.

Другими приоритетными на-правлениями развития системы являют-ся обеспечение многоплатформенности и реализация адаптивного тестирования. Адаптивные механизмы тестирования, основанные на математическом аппара-те IRT (Item Response Theory), позволят повысить точность измерений и сокра-тить общее время тестирования.

8. Апробирование про-граммных решений

Указанные программные реше-ния были успешно апробированы в 2009 году. В эксперименте принимали уча-стие 12 регионов России. Целью апро-бации было поставлено не только опре-деление уровня компьютерной грамот-ности и ИКТ-компетентности тестируе-мых, но и анализ качества самой систе-мы тестирования и созданных авторами КИМ.


Управление в социальных и экономических системах


Всего в рамках апробации с по-мощью системы было протестировано более 2000 испытуемых. При этом для контроля уровня компьютерной грамот-ности и ИКТ-компетентности использо-валось более 1000 тестовых заданий. В процессе функционирования система тестирования показала высокую степень надежности и работоспособности. При этом были зафиксированы некоторые программные ошибки и недочеты, под-лежащие исправлению. В целом участ-ники испытаний положительно оценили

предложенный программный комплекс и качество тестовых вопросов.

На основе анализа результатов апробации и опроса пользователей сис-темы был также сделан следующий вы-вод – проблема оценки качества компь-ютерной подготовки работников систе-мы образования является актуальной, а опыт, полученный при апробации сис-темы, целесообразно использовать не только для оценки компетенций в об-ласти ИКТ, но и распространить на дру-гие сферы.

МЕТОД ОЦЕНКИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ГИМНАЗИИ НА ОСНОВЕ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО АНАЛИЗА

METHOD OF ESTIMATING GYMNASIUM WORK ON THE BASIS OF MULTIC-

RITERION ANALYSIS Киракозов Юрий Вартанович,

директор Гимназии № 1531 города Москвы, [email protected] Пономарева Татьяна Филипповна,

специалист Гимназии № 1531 города Москвы, [email protected] Шатров Александр Федорович,

заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», [email protected]

Annotation High school work estimation is

given special attention nowadays because it's a key part of assigning degree of par-ticipation for each teacher and staffer in implementing plans for its development. Integral high school work estimation can be one of such objective estimations, tak-ing into account both educational aspects and administration level.

Method of integral high school work estimation, based on using multicrite-rion analysis system, is given in this arti-cle. Apart from determining integral index, the method suggested allows to estimate effect of significant factors on various di-rections of high school work.

Введение Главной задачей современной

школы является воспитание высокооб-разованных молодых людей, способных к дальнейшему профессиональному и культурному развитию, подготовка их к жизни и работе в новых социально-

экономических условиях, активному участию в общественной деятельности, здоровому образу жизни.

Для достижения этой цели обра-зовательное учреждение (ОУ) решает множество задач, работает по разным направлениям, которые позволят до-биться желаемого результата, анализи-рует соответствие реальных и плановых показателей, подводит итоги работы коллектива за определенный промежу-ток времени (четверть, полугодие, учебный год) и на этой основе выраба-тывает корректирующие управленче-ские решения.

Собственную работу педагогиче-ский коллектив оценивает чаще всего путем обсуждения на собраниях, от-дельно по каждому пункту плана, при этом часто не получая интегральной оценки результатов собственной дея-тельности. Поэтому задачи оценки дея-тельности ОУ в целом и отдельных чле-




нов педагогического коллектива в част-ности остаются актуальными.

Для более объективной оценки деятельности учебного заведения пред-лагается использовать метод многокри-териальной оптимизации, который при-меняется для оценки функционирования сложных социальных систем при выбо-ре вариантов развития. В данной работе предлагается использовать этот метод для описания (формализации) деятель-ности ОУ как социальной системы, ко-торая в процессе своей деятельности решает ряд поставленных плановых за-дач, но при этом оценка решения какой-либо задачи не может быть выражена количественно. Используя данный ме-тод, можно за отчетные периоды срав-нивать количественные и качественные, неявно связанные показатели, контро-лируемые в ОУ, и отслеживать динами-ку их изменения.

Несмотря на то, что многоцеле-вая оценка осуществляется на основе субъективного мнения людей, инте-гральная оценка получается более объ-ективной, поскольку в данном случае первоначально оценивается не получен-ный результат, а важность достижения результата. Критерии важности того или иного показателя определяются экспертным путем на этапе планирова-ния направлений деятельности и дости-жения желаемых результатов. Важность достижения цели при работе в том или ином направлении деятельности опре-деляется на основе учета мнений мно-гих экспертов (педагогов, администра-ции учебного заведения и вышестоящих организаций) и оценивается рядом кри-териев, которые вычисляются исходя из важности достижения определенного результата.

Иерархия целей На достижение запланированных

результатов работы влияют многие фак-

торы. Это обучение, культурное и пат-риотическое воспитание, состояние здо-ровья учащихся, достаточное финансо-вое и материально-техническое обеспе-чение учебного заведения и многое дру-гое. В зависимости от степени влияния на учебно-воспитательный процесс (с точки зрения группы экспертов) задачи ранжируются, им присваивается коэф-фициент, характеризующий важность решения определенной задачи или важ-ность достижения определенной цели.

Формируя систему, включаю-щую достаточно большое количество целей, строится иерархия целей, отве-чающая условиям поставленной задачи.

На верхнем уровне размещаются обобщенные цели (основные направле-ния работ), на нижних уровнях иерар-хии эти цели более конкретизированы. Например, для достижения наилучших учебных результатов в ОУ особое вни-мание обращено на качество основного обучения, дополнительного обучения, профессиональную ориентацию и само-стоятельную подготовку учащихся. Это отражается в иерархии целей.

На рис. 1 представлено дерево целей, которое, по нашему мнению, от-ражает основные направления деятель-ности ОУ, поставившего перед собой задачу дать выпускникам не только твердые знания, но и поднять их куль-турный уровень, воспитать физически и нравственно здоровых людей.

Представленное дерево целей может иметь дополнительные цели или дополнительные уровни, которые еще более конкретизируют каждую из под-целей.

На дереве целей (рис.1) указаны основные направления работ, влияющие на качество учебно-воспитательного процесса. На базе выбранных для кон-троля целей формируется система целей и вводятся критерии оценки.




Рис. 1. Дерево целей образовательного учреждения




В таблице 1 представлены цели, которые должны быть достигнуты в процессе деятельности коллектива

учебного заведения и возможные крите-рии оценки.

Таблица 1 Цели, учитываемые при оценке деятельности ОУ

№ п.п. Основные цели (основные направления работ)

Возможные критерии оценки

Количество учащихся, получающих оценки «4» и «5» Количество учащихся, получающих дополни-тельные услуги обучения Количество учащихся, проходящих профобу-чение

1.

Обучение

Количество учащихся, занимающихся само-подготовкой на базе ЭОР Количество школьников, посещающих кружки и секции Количество школьников, участвующих в твор-ческой деятельности Количество посещений семей школьников

2. Воспитание

Количество неразрешенных нештатных ситуа-ций Пропущенные по болезни дни Количество учащихся, посещающих столовую на постоянной основе Количество школьников, посещающих спор-тивные секции

3. Физическое развитие и здо-ровье

Количество школьников, посещающих кабинет реабилитации Количество педагогов, прошедших обучение (повышение квалификации) Количество педагогов, участвующих в научной и методической работе

4. Работа с кадрами

Количество педагогов, удовлетворенных усло-виями работы Сумма освоенных средств из запланированных 5. Хозяйственная деятельность Сумма затрат на основные и оборотные сред-ства Количество предметов, идущих с применением ИКТ Количество новых проектов (за период)

6. Инновационная деятель-ность

Количество новых экспериментальных про-грамм (за период)

После того как критерии сфор-мированы, необходимо определить важность целей (ki). Для этого цели ранжируются, исходя из сформулиро-ванных критериальных свойств (КС), то есть показателей того, чего необходимо добиться в результате выполнения ра-бот, представленных в таблице 1.

Сформулируем КС следующим образом:

1. Повышение успеваемости. 2. Снижение количества

дней, пропущенных школьниками по болезни.




3. Достаточное материально-техническое снабжение учебного заве-дения.

4. Рост числа педагогов, удовлетворенных условиями труда.

5. Повышение числа школь-ников, участвующих в общественных. мероприятиях, укрепление дисциплины

6. Внедрение новых методов обучения.

Выбираем любое из этих свойств и сравниваем по важности с остальны-ми. На основе собственной оценки каж-дый эксперт определяет, какое КС наи-более предпочтительно по сравнению с выбранным, а какое менее предпочти-тельно. Из оставшихся КС произвольно выбирается следующее и опять сравни-вается. В результате последовательного перебора КС каждый эксперт определя-ет их ранг. Затем каждой цели присваи-вается ранг, который является средне-арифметическим значением рангов, присвоенных всеми экспертами. В таб-лице 1 цели размещены в соответствии с присвоенным им рангом.

Затем для каждой цели определя-ется коэффициент относительной важ-ности ki, при соблюдении условия: m ∑ ki =1, r i=1 где ki – коэффициент, оценивающий важность решения определенной задачи (достижения определенной цели); m – количество задач, которые должны быть решены; i,…,m>0

При этом важность цели опреде-ляется как обратно пропорциональная величина к сумме рангов, присвоенных экспертами, а затем коэффициенты ki нормируются, так чтобы их сумма была равна 1.

В качестве примера в таблице 2 представлены: ранги, которые были присвоены экспертами для целей 1 – 6; сумма полученных баллов; обратная ве-личина коэффициентов и нормирован-ные коэффициенты, то есть коэффици-енты важности каждой из целей.

Таблица 2 Варианты ранжирова-

ния 10 экспертов

Обуче-ние (1)

Воспита-ние (2)

Здоро-вье (3)

Кадры (4)

Хозяйствен-ная

Деятельность (5)

Иннова-ции (6)

1 1 3 2 5 4 6 2 1 2 3 5 4 6 3 1 3 2 6 5 4 4 1 2 5 4 3 6 5 1 3 2 6 4 5 6 1 2 3 6 5 4 7 1 2 3 4 6 5 8 1 3 2 5 4 6 9 1 3 2 4 5 6 10 1 3 4 5 2 6 Сумма бал-лов(М)

10 26 28 40 42 54

Обратная вели-чина (1/М)

0,1 0,0385 0,0357 0,025 0,024 0,0185

Нормированная величина важ-ность цели (ki)

0,41

0,16

0,15

0,10

0,10

0,08




Каждая из целей может содер-жать набор подцелей (цели второго по-рядка). Каждой подцели также опреде-ляются коэффициенты важности. При этом для каждой из совокупности целей второго порядка необходимо выполнить условия: m j ∑ kij

(2) =1,

j=1 где kij

(2) – коэффициент, оценивающий важность решения задачи второго уров-ня; m, …j – количество задач второго уров-ня, которые должны быть решены в рамках достижения i-той цели. m i m j ∑ ∑ kij =1, i=1 j=1 где kij – коэффициент, оценивающий важность решения задачи второго уров-ня; m, …j – количество задач второго уров-ня, которые должны быть решены в рамках достижения i-той цели; kij = kij

(2)*ki.

Коэффициенты относительной важности для целей второго порядка, представленные в таблице 3, опреде-ленны методом ранжирования на осно-вании мнения 10 экспертов. Там же приведены критерии оценки целей вто-рого уровня.

Определение многокритери-альной оценки деятельности образо-вательного учреждения

После определения коэффициен-тов относительной важности целей пер-вого и второго уровней необходимо оп-ределить степень реализации цели.

Для этого определяются относи-тельные оценки j-той цели для всех i целей:

еij = f(xij), где еij – относительная оценка, xij – ре-альное значение критерия, характери-зующее достижение цели.

При составлении дерева целей планируются показатели, которые должны быть достигнуты за определен-ный промежуток времени, которые принимаются в качестве контрольных (оптимальных) значений. Например, за полугодие количество учащихся, имеющих в четверти лишь «4» и «5», должно составить не менее 25 % от их общего числа. Это значение принимает-ся за оптимальное x опт., а xij – это ре-альное значение, которое достигнуто.

Тогда: еij = xij /x опт, если планируемая

цель должна увеличиваться; еij= x опт /xij, если планируемая

цель должна уменьшаться (например, количество дней, пропущенных учащи-мися по болезни).

После нахождения относительных оценок (еij) для всех целей определяется интегральный показатель степени реа-лизации цели *

jΕ (функция ценности). *jΕ находится как линейная свертка

суммы всех относительных оценок ум-ноженных на свои показатели важности (kij.):

*jΕ =∑

=

m

i 1

еij kij.

Сравнивая интегральные показа-тели за различные промежутки времени, можно оценить насколько эффективно работает учебное заведение, и удается ли педагогическому коллективу достичь запланированных показателей.







Выводы Представленный метод оценки

позволяет получить достаточно объек-тивную интегральную ценку деятельно-сти коллектива образовательного учре-ждения.

Оценка предложенным методом результатов мониторинга учебно-воспитательных процессов и админист-ративно-хозяйственной деятельности делает возможным анализ динамики изменения контролируемых показателей качества обучения. Эта же оценка ре-

зультатов мониторинга позволяет вы-явить степень влияния тех или иных по-казателей качества образования на пер-спективы достижения образовательным учреждением поставленных целей.

Интегральная оценка деятельно-сти образовательного учреждения обес-печивает необходимую информацион-ную поддержку процесса принятия управленческих решений и может быть использована при построении системы управления качеством образования ОУ.

Литература 1. Месарович М., Мако Д., Такахара Н. Теория иерархических многоуровневых систем. –М.:

Мир, 1973, 344 с. 2. Подиновский В.В., Ногин В.Д., Парето оптимальные решения многокритериальных задач. –

М.: Наука, 1982, 209 с. 3. Цветков В..Я., Кирюхина И..Я. Применение экспертных систем управления непромышленны-

ми объектами. –М.: ГКНТ, ВНИТЦентр, 1991, 107 с. 4. Михалевич В.С., Волкович В.Л., Яценко Ю.П. Многокритериальный анализ темпов конверсии

на базе интегральных моделей. Кибернетика и системный анализ. 1993. №1, с. 36-46. 5. Голеев Э.М. Курс лекций по вариационному исчислению и оптимальному управлению. –М.:,

МГУ, 1996, 283 с. 6. Управление качеством образования. Под ред М.М. Поташкина. Педагогическое общество Рос-

сии. –М.: 2000, 448 с.

НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ИНФОРМАТИЗАЦИИ СФЕРЫ ОБРАЗОВАНИЯ В СВЕТЕ ОБЩИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗВИТИЯ СОЦИАЛЬНЫХ

СИСТЕМ

NEW APPROACHES TO EDUCATION SECTOR INFORMATIZATION FROM THE STANDPOINT OF SOCIAL SYSTEMS DEVELOPMENT PRINCIPLES

Власов Владимир Васильевич, ректор Института современных бизнес технологий и систем управления,

[email protected]

Annotation The article outlines capabilities of a

new approach to education sector informa-tization, which considers its social nature, general mechanisms of social systems de-velopment, need for interconnected chang-ing traditional ideas of goals and education contents, training methods and technology, education management and control.

1. Необходимость нового под-хода к информатизации системы об-разования

В связи с вступлением мирового сообщества в информационную эпоху, бурным развитием глобальных инфор-

мационных сетей и технологий появи-лись новые возможности модернизации образования. Т.е. новое информацион-ное общество, по существу, требует но-вого образования, адекватного ему. Возникшие новые условия определяют и новые требования к самому процессу информатизации образования, понимая под этим процесс внедрения в образо-вание современных информационных систем и технологий. Вряд ли будет правильным только пытаться применять современные информационные техно-логии к традиционным содержанию об-разования, методам и формам обучения,




которые сформировались в другое вре-мя, при совершенно других технологи-ях. Этим, видимо, и объясняется до-вольно низкий КПД применяемых по-пыток, недостаточная эффективность вкладываемых в информатизацию обра-зования средств и т.п. Новые информа-ционные технологии, новое информа-ционное общество требуют адекватных изменений в целях и содержании обра-зования, методах и технологиях обуче-ния, организации и управлении образо-вательными процессами. Каковы же должны быть эти изменения? Образова-тельной общественностью активно об-суждаются вопросы, связанные с научно обоснованной стратегией изменений, которая позволила бы двигаться к по-ставленным целям последовательно, быстро и без грубых ошибок. Такая возможность есть, если учесть, что об-разование является масштабной соци-альной системой, в развитии которой существенную роль играют закономер-ности развития таких систем. Их необ-ходимо описать и использовать, чтобы принимаемые меры по информатизации образования не противоречили им.

2. Модель развития образова-ния как социальной системы

Российское образование является типичной социальной системой, т.е. системой с определяющей ролью людей и их общностей, входящих в нее.

Используя различные классифи-кации систем, образование может быть определено как искусственная и кон-кретная, большая и сложная, открытая и нелинейная, стохастическая, неравно-весная система. Наличие «человече-ской» компоненты в системе образова-ния делает ее самонастраивающейся, самоорганизующейся, развивающейся социальной системой. При этом на сис-тему оказывают влияние как общие за-кономерности развития таких систем, так и сопутствующие воздействия на нее. Поведение системы зависит еще и от активности ее человеческих компо-нентов. Интересно, что в определении системы образования из Федерального закона «Об образовании» явно не при-

сутствует эта «человеческая» компо-нента, что и вызывает во многом меха-нистический характер управления рос-сийским образованием. Это необходимо исправить.

Как социальная система образо-вание обладает всеми общими свойст-вами социальных систем: целостностью и устойчивостью; спецификой состав-ляющих частей и эмерджентностью (интегральным свойством); регламента-цией поведения членов и их автономно-стью; способностью к саморазвитию; механизмами влияния целого на части и активностью частей; наличием ценно-стных регуляторов, действие которых складывается и от целого, и от индиви-дуального; зависимостью от большого числа внешних и внутренних факторов и др. Чрезвычайно важным является учет закономерностей развития соци-альных систем, поскольку именно раз-витие систем позволяет им выполнять свои функции в беспрерывно меняю-щихся условиях. В работе [1] автор на основе имеющихся результатов иссле-дований формирует ряд общих базовых закономерностей развития социальных систем:

- социальные системы на опреде-ленных временных отрезках развивают-ся в рамках некоторого прототипа, про-ходя при этом стадии зарождения, рос-та, стагнации и разрушения;

- прототип развития системы, меняющий предыдущий, зарождается в его недрах и будет прогрессивным, если обеспечит приращение главных показа-телей социальной системы (безопас-ность, права и свободы людей, их бла-госостояние, развитие личности и т.д.);

- переход от одного прототипа развития к другому многовариантен и зависит от внешних и внутренних об-стоятельств;

- цепь сменяющих друг друга прогрессивных прототипов обеспечива-ет общее направление развития системы к ее идеальному состоянию;

- идеальная социальная система (ИСС) характеризуется максимальными значениями главных показателей и ми-




нимальными затратами ресурсов на ее функционирование;

- развитие социальных систем связано с затратами ресурсов, особенно возрастающих в период перехода с од-ного прототипа развития на другой;

- важными для развития систем (и пока мало исследованными) являют-ся вопросы сбалансированности основ-ных видов ресурсов (вещественных, энергетических, информационных);

- социальные системы в силу присущей им консервативности сопро-тивляются воздействиям на них. «Чело-веческий фактор» делает это сопротив-ление плохо предсказуемым, что необ-ходимо учитывать в управлении.

Приведенные закономерности позволяют сформировать Обобщенную модель прогрессивной эволюции соци-альных систем в координатах «время – главные показатели» (рис. 1.)

Рис. 1. Обобщенная модель прогрессивной эволюции социальных систем

Логистические кривые 1,2,3,…характеризуют развитие систем в рамках соответствующих прототипов (в интервалах времени Т1, Т2 ,…) – в соответствии со сформулированным выше первым законом развития систем.

В рамках каждого прототипа система развивается аналогичным обра-зом: начало медленного роста главных показателей (детство системы), затем устойчивый и быстрый их рост (зре-лость системы); после этого система достигает максимума своих главных па-раметров, и начинается торможение развития и стагнация системы (ста-рость). В это время (в соответствии со вторым законом развития социальных систем) вызревают новые прототипы развития системы, которые в принципе позволяют дальнейшее ее прогрессив-ное развитие. Таких прототипов может быть несколько. Происходит столкно-вение сторонников старого и нового, конфликт интересов, отношений, взаи-модействий. Наступает переходный пе-риод – Т пер (1-2). В такой ситуации (согласно третьему закону развития

систем) возможны варианты дальней-ших трансформаций системы в зависи-мости от внешних условий и внутрен-них процессов в социальных системах.

Конфликт сторонников старого и нового может иметь несколько исходов. При перевесе сторонников старого про-тотипа развития главные параметры системы будут ухудшаться. Это будет происходить, несмотря на предприни-маемые усилия, поскольку возможности развития системы в рамках старого про-тотипа оказываются исчерпанными. За ухудшением параметров системы сле-дует ее разрушение. При победе сто-ронников нового прогрессивного прото-типа развития в переходный период осуществляется перестройка системы в соответствии с этим прототипом. При этом возможно падение главных пока-зателей системы, если властные струк-туры, ответственные за перевод систе-мы на новый прототип, будут допускать ошибки. При своевременном и удачном переходе на новый прототип развития падения главных показателей системы может и не быть, что будет являться




свидетельством грамотного профессио-нального управления развитием систе-мы. В рамках второго прототипа систе-ма повторяет основные фазы развития (за исключением «детства», которое прошло в недрах предыдущего прото-типа). И снова наступает переходный период, и т.д. Такой ход событий вери-фицируется массой примеров развития различных социальных систем: семьи, партий, общественных организаций, предприятий, отраслей, страны в целом. В частности, Россия конца XX- начала XXI веков показательна в этом отноше-нии.

Max1, Max2,… - максимальные значения показателей системы, дости-гаемые в рамках соответственно 1,2,… прототипов развития. Вариантные кри-вые 1-2, 2-3 и т.д. характеризуют кри-зисные ситуации смены доминирующе-го влияния одного прототипа другим (в интервалах времени Т пер).

Обобщающая кривая прогрес-сивного развития систем (жирная линия на рис.1) в соответствии с четвертым законом развития систем стремится к идеальному состоянию социальной сис-темы (ИСС).

Уточним роль понятия Идеаль-ной социальной системы (ИСС) – сис-темы с максимально возможными глав-ными показателями. Наличие идеалов, при условии их принятия большинством индивидуумов социальной системы, со-действует скачку в возможностях сис-темы, качественному росту ее эмерд-жентности. История становления СССР служит здесь ярким примером. Несмот-ря на издержки правления большевиков страна, имея глобальную цель - по-строение социализма (а затем и комму-низма), в короткий период преодолела разруху после гражданской войны, вы-несла основную тяжесть борьбы с непо-бедимыми фашистскими армиями и вышла в мировые лидеры.

В обобщенном представлении прогрессивной эволюции социальных систем важными являются вопросы формирования главных показателей развития социальных систем, показы-

вающих уровень совершенства их орга-низации, соответствия систем требова-ниям времени и условий.

Вопросы формирования кон-кретных главных показателей развития социальных систем разрабатываются в теории социального управления. Выра-ботанные здесь основные императивы таковы [2]: безопасность граждан, их права и свободы (слова, передвижения, вероисповедания и др.); повышение уровня жизни, расширение возможно-стей для самоопределения и развития каждого человека и др. Данные социо-логических опросов подтверждают при-оритетность таких показателей. Все они входят в понятие качества жизни. По этому показателю Россия сегодня во второй сотне стран мира (по оценкам международных организаций).

Названные выше традиционные императивы нуждаются, на наш взгляд, в дополнении в соответствии с требова-ниями нового времени. Во-первых, учи-тывая глобальные масштабы информа-тизации современного общества, глав-ные показатели развития социальных систем должны быть дополнены их уровнем информатизации. Имеется в виду развитие и всеобщая доступность глобальных информационных ресурсов. Сегодня страны, вкладывающие суще-ственные средства в приобщение своего населения к глобальным информацион-ным ресурсам, стремительно опережают в развитии другие страны, недооцени-вающие роль информатизации. Инфор-матизация служит основой модерниза-ции всех сфер общественной жизни, существенно влияет на все остальные главные показатели развития. Инфор-мационное неравенство сегодня – пря-мой путь к социальному неравенству и разнообразным конфликтам на этой почве. К сожалению, Россия по этому показателю находится в опасной зоне, хотя образовательный уровень населе-ния и имеющиеся ресурсы пока теоре-тически позволяют переломить ситуа-цию. Этому может способствовать за-крепление уровня информатизации в числе главных показателей развития со-




циальных систем и учета этого в управ-лении развитием таких систем (в част-ности, системы российского образова-ния).

Во-вторых, введение еще одного показателя развития социальных систем автор считает принципиально необхо-димым. Это эффективность использова-ния ресурсов на развитие системы (стоимость развития) как приведенные затраты ресурсов на улучшение каких-либо других показателей. История сви-детельствует, что игнорирование этого показателя ведет к постепенной дегра-дации систем (например, непродуман-ные кампании СССР послевоенного времени: освоение целинных земель вместо современного оснащения исто-рически сложившихся сельскохозяйст-венных регионов, попытки замены тра-диционных для России злаков кукуру-зой и т.д.). Да и в управлении социаль-ными системами в современной России можно найти много негативных приме-ров: экспорт сырой нефти, леса, рыбы, вместо продуктов их переработки и т.п. Важно, что показатель эффективности использования ресурсов играет роль не только одного из главных показателей развития социальных систем, но и по-зволяет объективно оценивать любые предлагаемые мероприятия по их разви-тию (по приведенным затратам к полу-ченному в результате росту главных по-казателей).

Рассмотренные частные главные показатели могут быть объединены в один интегральный показатель – негэн-

тропию социальных систем (степень ее организованности) [1].

Опираясь на Обобщенную мо-дель прогрессивной эволюции социаль-ных систем, можно построить соответ-ствующую Модель развития системы образования (рис. 2). Ведь система об-разования, как мы выяснили выше, – типичная социальная система.

На этой модели сохраняется об-щий характер развития социальных сис-тем с определенными конкретными уточнениями для системы образования.

В рамках классно-урочной пара-дигмы Я.Коменского (на рисунке это кривая 1), мировое образование разви-вается с XVII века. Его определение це-ли образования как «Знать, говорить, действовать» обусловило переход раз-вития образования от средневековой схоластической системы обучения к прототипу, просуществовавшему до нашего времени. Но уж слишком велики были подвижки в науке, профессио-нальной деятельности и условиях жизни людей в XX веке. Развитие информати-зации, появление Интернета, перевод основной деятельности общества в сфе-ру обработки информации, радикальные изменение самих условий жизни в но-вом информационном обществе и т.п. открыли перед образованием совершен-но новые перспективы в совершенство-вании содержания образования, методов и технологий обучения, организации и управления образовательными процес-сами.

Главные показатели системы образования (СО)

Рис. 2. Модель развития образования как социальной системы




Приведенная модель эволюции системы образования лишь отражает соответствующие трансформации об-щества, которые носят по существу ана-логичный характер. Действительно, ко-нец ХХ века открыл этап перехода об-щества от индустриального к постинду-стриальному, информационному. Про-цесс перехода связан с цивилизацион-ным кризисом, который обусловлен ин-терференцией многих социокультурных процессов в связи с экстенсивным раз-витием техники и технологий: глобали-зация, демографический и энергетиче-ский кризис и др. В конечном счете, бу-дущее цивилизации зависит от челове-ческих качеств. Но эти качества не за-даются изначально природой, а форми-руются в ходе цивилизационных про-цессов, зависят от образовательной и воспитательной систем общества. Это определяет исключительно важную роль системы образования в развитии общества, необходимость своевремен-ных и научно обоснованных реформ в этой общественной подсистеме в совре-менный период перехода к новому ин-формационному обществу.

Процесс самоорганизации ин-формационного общества постепенно набирает силу. В этот период перед об-разованием встает ряд важнейших за-дач:

- необходимость перехода от трансляции знаний к обучению созда-ния новых знаний и эффективного их использования (потребности информа-ционного общества);

- необходимость гуманизации и гуманитаризации (поскольку вектор общественного развития разворачивает-ся в сторону единой культуры, приори-тета общечеловеческих ценностей);

- необходимость комплексного охвата проблем, их взаимосвязей (без этого все реформы будут «слепым поле-том», «пробами и ошибками»);

- необходимость рационального использования в образовании современ-ных информационных и коммуникаци-онных технологий.

Прежний прототип развития сис-темы образования [1] перестает удовле-творять новым условиям и времени. Ему на смену в наше время приходит новый прототип, адекватный новому информационному обществу (на рис. – кривая 2). Этот новый прототип посте-пенно формировался в недрах старого. На Западе он отразился в идеях откры-того непрерывного (продолженного) образования в течение жизни, широкой автономии образовательных учрежде-ний, внимания к развитию каждой лич-ности, личностно ориентированному обучению, тесно связанному с реальной жизнью и профессиональной деятель-ностью. «Учить жить», «Учиться на протяжении всей жизни» - таковы но-вые лозунги образования. По существу, все развитые страны объединились в стремлении к созданию новой системы образования, что отразилось в подписа-нии Болонского соглашения, к которому присоединилась и Россия.

Принципы открытого непрерыв-ного образования, к которым пришло западное образование, явились опреде-ленным шагом к идеальной системе об-разования (на рис.2 – ИСО). Представ-ление о ней может быть выведено из понятия идеальной социальной системы (см. выше) - системы с максимальными значениями главных показателей. Для ИСО главные показатели следуют из главных показателей идеальной соци-альной системы:

• - максимальной безопасно-сти людей;

• - максимальной безопасно-сти образования для здоровья учащихся и работников образования;

• - максимальных прав и сво-бод учащихся и работников образования независимо от возраста, пола, нацио-нальности;

• - материального благополу-чия;

• - развития личности; • - максимальной подготовки

выпускников образовательных учреж-дений к жизни и профессиональной деятельности и т.д.




Происходит и развитие эмерд-жентного свойства системы образова-ния - ее способности формировать и удовлетворять познавательные потреб-ности людей. И все это – при миними-зации затрат ресурсов как самих уча-щихся, так и общества в целом. При этом, как следствие общих закономер-ностей развития социальных систем, затраты на управление идеальной сис-темой образования стремятся к мини-муму. Очевидно, что подобное развитие реальных систем образования будет происходить на базе максимального ис-пользования все более совершенных информационно-коммуникационных технологий в организации и управлении образованием.

Итак, представление об идеаль-ной системе образования, опирающееся на понятие идеальной социальной сис-темы, может быть следующим: Идеаль-ная система образования (ИСО) - систе-ма, помогающая сформировать и удов-летворить образовательные потребности любого человека, в любом месте его проживания, в любой удобной для него форме, на любом отрезке его жизни, безопасна для здоровья, с минимальны-ми затратами ресурсов как самих обу-чаемых, так и общественных.

Для поступательного развития социума и образования нужны реальные цели. Отсутствие цели означает консер-вацию существующих ценностей, оста-новку в развитии, постепенную дегра-дацию и неминуемое разрушение соци-альной системы. Глобальные цели фор-мируются на основе неких идеалов. Для социума таким идеалом (гипотетиче-ской целью) может быть ИСС - идеаль-ная социальная система (см. выше), для образования - следующая из ИСС – ИСО. ИСО может служить основой но-вой парадигмы образования в новых ус-ловиях. Представление об ИСО позво-ляет точно описать глобальную цель модернизации системы образования, которая не зависит от конъюнктуры, общественного строя, экономического положения в стране и других факторов. Хотя все это, конечно, оказывает влия-

ние на реальную систему образования и программы ее совершенствования и на процессы их реализации. По существу, ИСО – общая глобальная цель развития любой системы образования в любой стране, что служит объективной осно-вой их принципиального единства и возможности интеграции. Но ИСО – ги-потетическая цель. Встает проблема формирования на ее основе реального представления о новой парадигме обра-зования, которая сегодня востребована обществом. Каким образом можно сформировать новую парадигму образо-вания?

3. Новая парадигма образова-ния в информационном обществе

Научный подход к разрешению любой проблемы предполагает:

• точную постановку задачи; • разработку модели ее реше-

ния; • экспериментальную отра-

ботку модели с использованием имею-щихся реальных данных из соответст-вующей предметной области;

• практическое решение за-дачи на модели и др. процедуры.

Для реализации научного подхо-да к реформированию системы образо-вания можно предложить теоретически обоснованный и практически опробо-ванный инструмент – аппарат Общей теории решения задач (Рациологии) [3]. С его помощью и на основе представле-ний об ИСО может быть сформирована новая парадигма образования, являю-щаяся радикальным шагом в направле-нии к ИСО, путем точной постановки задачи и решения ее с помощью аппара-та теории решения задач. Эта работа проделана автором.

Основные черты новой пара-дигмы «Образование ХХI века»

Новые представления о целях образования

Поскольку деятельность людей опирается на решение задач, то и учить надо этому. Тогда унифицированной целью любого обучения будет получе-ние знаний и навыков самостоятельного решения соответствующего Целевого




комплекса практических задач (ЦКПЗ). При этом провозглашенные ООН стра-тегические цели образовательных сис-тем «Учить жить» получают необходи-мую точность и определенность для любой системы обучения, на любом уровне образования от начальной шко-лы до послевузовского образования. Получает реальное наполнение пред-ставление о непрерывном (продолжен-ном) образовании в течение всей жизни.

Пока в большинстве случаев об-разование ориентировано на информи-рование учащихся по разным предметам и, по существу, не имеет четко очерчен-ных комплексов задач, которые должен уметь решать выпускник того или иного уровня образования и учебного заведе-ния, а, стало быть, и не обучает их ре-шению. Т.е. существующее образование не учит главному в жизни любого чело-века – умению самостоятельно ставить и решать практические задачи.

Новое содержание образования Чтобы уметь самостоятельно

ставить и решать задачи, необходимо владеть соответствующими языками, методами и средствами, ориентировать-ся в справочных данных соответствую-щих предметных областей. Таким обра-зом, унифицированным по структуре содержанием обучения на любом уров-не образования являются языковые, ме-тодологические и предметно-справочные сведения и навыки. Непо-средственное содержание обучения вы-водится из ЦКЗ и включает языковые, методологические и предметно-справочные взаимосвязанные образова-тельные модули.

При этом содержание обучения получается преемственным, обладает свойствами необходимости и достаточ-ности (устраняется лишнее, сокращают-ся нагрузки учащихся и сроки обуче-ния). Предметно-справочные сведения могут быть естественным путем выне-сены за рамки обязательного содержа-ния обучения в соответствующие базы данных для самостоятельной работы с ними учащихся. Формальное обучение акцентируется на обобщенной методо-

логии решения задач и ее приложениях в конкретных предметных областях.

Новые организационные принци-пы обучения

Традиционный принцип «Обуче-ние всех одному, за одно время», парал-лельное многопредметное освоение учебного материала, сосредоточенный сессионный контроль знаний по не-скольким предметам и т.п. являются со-вершенно архаичными и должны быть заменены новыми, более рациональны-ми принципами. Такие принципы могут быть последовательно выведены из но-вых представлений о целях обучения:

• личностно ориентирован-ное обучение с многократным психоди-агностическим тестированием учащих-ся;

• обучение до результата с варьированием и вычисляемостью сро-ков индивидуального обучения;

• последовательное моно-предметное усвоение материала;

• модульная организация содержания обучения;

• распределенный контроль знаний по модулям;

• формирование индивиду-альных программ обучения на основе базисной;

• гибкость численности и состава учебных групп;

• акцент на самостоятель-ность слушателей;

• известная свобода в выбо-ре части содержания обучения;

• минимизация обязатель-ных аудиторных занятий.

А время сессии может быть от-дано учащимся для промежуточного в учебном году отдыха, дополнительного самостоятельного развития.

Новые методы и технологии обучения, основанные на современных информационно-коммуникационных технологиях

Концепция предполагает также новые отношения между участниками образовательного процесса, инновации в финансовом обеспечении сферы обра-зования [1].




Принципы новой системы обра-зования, закрепленные в Болонском со-глашении, включены, но составляют лишь часть парадигмы «Образование XXI века». Таким образом, представ-ленная парадигма позволяет расширить представления о перспективных свойст-вах образования нового времени и стро-ить в соответствии с ними траектории развития не только отечественного, но и мирового образования.

4. Рациональные пути разви-тия новых технологий обучения

В свете рассмотренных законо-мерностей развития системы образова-ния стало понятно «чему учить» - реше-нию задач, а точнее, самостоятельному решению практических задач с исполь-зованием современных методов и средств. Эффективность обучения и должны обеспечить прогрессивные тех-нологии, опирающиеся на современные ИКТ.

В рамках Концепции образова-ния ХХI века можно рассматривать раз-личные технологии образования, опре-делять степень их инновационности, формировать их основы. В этих целях можно использовать ту же методику, аналогичные модели. Так, идеальные технологии обучения (ИТО) - это тех-нологии, позволяющие получить мак-симальное по качеству образование с минимальной затратой ресурсов (вре-мени, денег, здоровья и др.) личности и общества. По степени близости к ИТО можно точно определять, насколько та или иная технология обучения является прогрессивной.

Если кривую 1 на рис. 2, приме-нительно к технологиям обучения, счи-тать развитием традиционных (неком-пьютерных) технологий, а 2 – развитием компьютерных технологий, то мы, сего-дня видимо, находимся как раз на пере-ходном участке (1-2). На этом участке важно не допустить глубокого провала в главных показателях. Чтобы этого не произошло, новые технологии должны достаточно органично сочетаться с тра-диционными, способствуя их к эволю-ции. Ну и, конечно, новые технологии

должны соответствовать новым целям, содержанию, задачам, организации и управлению образованием.

Исходя из таких моделей разви-тия образования и технологий обучения, новые технологии должны обеспечивать рост главных показателей системы об-разования (о которых было сказано вы-ше). Это определяет соответствующие направления развития новых техноло-гий обучения (НТО):

- Безопасность применяемых НТО для здоровья пользователей.

К сожалению, исследования уже сегодня отмечают ряд негативных по-следствий безоглядного пользования компьютерами, сотовыми телефонами, Интернетом. Необходимо разработать соответствующие жесткие стандарты ИКТ и режимы их использования в об-разовании, снабжать информационные компьютерные системы соответствую-щими сертификатами и ограничителя-ми.

- Содействие НТО развитию прав и свобод пользователей.

С этих позиций будущее, конеч-но, за дистанционными технологиями обучения. В России, правда, такие тех-нологии почему-то никак не обретут настоящую легитимность. Необходимо устранить имеющиеся препятствия.

- Содействие росту материаль-ного благополучия пользователей.

Уже сегодня доказано, что ком-пьютерные технологии обучения суще-ственно дешевле традиционных. Они позволяют интенсифицировать образо-вательные процессы, а, следовательно, сокращать сроки обучения без потерь в его качестве; будущее здесь – за авто-матизированными обучающими систе-мами, к которым и нужно постепенно переходить, а не останавливаться на по-пытках информатизации традиционных образовательных процессов, которые характерны для российского образова-ния.

- Ориентация НТО на развитие личности пользователей.

С позиций этого показателя бу-дущее - за интеллектуальными обучаю-




щими системами. Уже полвека развива-ется Искусственный интеллект - на-правление в создании компьютерных систем. Сейчас оно наиболее продвину-лось в разработке Экспертных систем (ЭС) – систем, имитирующих деятель-ность экспертов в различных сферах. ЭС уже сегодня можно использовать в образовании как интеллектуальные базы знаний по различным специальностям. На подходе интеллектуальные решатели задач [3]. Такие системы адекватны пе-реходу от предметно-ориентированного обучения к методолого-ориентированному, отмечаемому в кон-цепции «Образование XXI века». Но пока российское образование далеко от этого. Вместо этого огромные средства пущены на компьютерное обеспечение Единого государственного экзамена, целесообразность которого не подкреп-ляется ростом главных показателей сис-темы российского образования. Напро-тив, общественностью отмечается ухудшение большинства главных пока-зателей. Так, например, учащиеся стар-ших классов вместо получения всесто-роннего образования практически все время уделяют тренировочным задани-ям по подготовке к ЕГЭ, что привело к резкому падению грамотности выпуск-ников, и другим негативным последст-виям.

- Содействие подготовки выпу-скников образовательных учреждений жизни и профессиональной деятельно-сти представляет еще одно важное не-обходимое качество технологий обуче-ния.

На деле это означает использова-ние в образовательных процессах ком-пьютерных систем, ориентированных на решение проблем, с которыми будет сталкиваться выпускник за порогом об-разовательного учреждения. Т.е. необ-ходимо, как это рекомендуется новой парадигмой «Образование XXI века», переходить от традиционного предмет-но-ориентированного образования к об-разованию, ориентированному на ос-воение методов, технологий и средств решения практических задач (для обще-

го образования – комплекса общих практических задач, для профессио-нального – комплексов практических задач, ориентированных на различные специальности). Собственно, только так можно преодолеть главную проблему современного образования - противоре-чие между экспоненциальным ростом знаний и ограниченностью сроков фор-мального образования. Здесь также поднимается большой пласт вопросов, связанных с сегодняшним несовершен-ством образовательных стандартов, не-соответствием их и профессиональных стандартов в России.

- Повышение уровня информа-тизации образования.

С этим показателем все далеко не так просто, как кажется на первый взгляд. Этот показатель вроде должен расти автоматически с расширением масштабов использования ИКТ, харак-терного для сегодняшнего времени. Информатизация образования традици-онно включает три основных состав-ляющих: компьютеризацию – оснаще-ние образовательных процессов совре-менными компьютерами; медиатизацию – развитие программного обеспечения учебного назначения (разработку элек-тронных образовательных ресурсов); подготовку кадров работников образо-вания в области ИКТ.

Для существенного расширения масштабов информатизации образова-ния отмеченные направления должны реализовываться согласованно. Отста-вание в каком-либо направлении отри-цательно сказывается на решении про-блемы информатизации образования в целом.

Сегодня, благодаря стандартиза-ции комплектующих персональных компьютеров, развертыванию их массо-вого производства в регионах с дешевой рабочей силой, вариативность и стои-мость готовых изделий сделали компь-ютеры доступными большинству слоев населения. Широкомасштабный импорт компьютеров в Россию в последние го-ды позволил удовлетворить спрос на них во всех сферах, а так же существен-




но продвинуться в решении проблем компьютеризации образования. Учреж-дения высшего образования практиче-ски самостоятельно наращивают ком-пьютерную базу. Причем, компьютери-зация охватывает не только сами обра-зовательные процессы, но все сопутст-вующие процессы (мониторинг, органи-зацию и управление, проведение НИР и т.п.). Общеобразовательные учрежде-ния, благодаря соответствующим ак-центам в реализации Федеральной целе-вой программы развития образования, были оснащены минимально необходи-мыми комплектами компьютерной тех-ники. Хотя российское образование и отстает в компьютеризации от развитых стран, но это отставание уже не являет-ся катастрофическим (как было не-сколько лет назад). Хотя здесь можно отметить проблемы оснащения учебных аудиторий и организации эффективного использования демонстрационной аппа-ратуры. Сложившийся порядок, тре-бующий выполнения массы формально-стей, не содействует расширению мас-штабов информатизации образования. Но эти проблемы преодолимы.

Серьезнее положение с другими составляющими информатизации.

Медиатизация - разработка необ-ходимого программного обеспечения - оставляет желать лучшего. Нет претен-зий к системному ПО, которое, хотя и в большинстве случаев нелегально, копи-руется с зарубежного, но является впол-не удовлетворительным по качеству и ассортименту.

Иначе обстоит дело с приклад-ным ПО, которое и формирует уровень медиатизации российского образования. Количественно вроде все обстоит не-плохо - накоплено более 10 тыс. наиме-нований ЭОР. Но все они являются ре-зультатом самодеятельной разработки разных коллективов, различны по воз-можностям, качеству, уровню, назначе-нию и т.д. По существу, нет никакой объединяющей основы этих разработок. Отсутствие или недоступность досто-верной информации о возможностях разработанных ЭОР совершенно лишает

потенциального пользователя возмож-ности их эффективного использования. Остаются неясными и вопросы стоимо-сти использования ЭОР, защиты интел-лектуальной собственности. Все это – проблемы медиатизации. Отсутствие гласности и должного порядка в про-граммах разработки новых ЭОР застав-ляет сомневаться в скором решении от-меченных проблем. Эти вопросы необ-ходимо решать с позиций новой пара-дигмы образования.

Третья составляющая информа-тизации образования – подготовка кад-ров в необходимом количестве и необ-ходимой квалификации - также пока проблемна: не хватает преподавателей информатики, вспомогательного персо-нала. Преподаватели-предметники в ос-новной своей массе не обладают доста-точной квалификацией для эффективно-го использования существующего фон-да ЭОР, не говоря уже о разработке ка-ких-то инновационных программ. Ад-министративный персонал слабо подго-товлен к решению задач информатиза-ции образования.

Таким образом, имеются про-блемы по всем трем составляющим процесса информатизации образования. Они разного порядка. В подготовке ра-ботников образования в области ин-форматизации проблемы носят органи-зационный характер и вполне разреши-мы при использовании подхода, реко-мендуемого в данной статье.

- Повышение эффективности ресурсов при помощи НТО.

Этот показатель особенно важен, учитывая ограниченность средств, вы-деляемых сегодня на информатизацию образования. Сам принцип оценки НТО, рекомендуемый в статье (по содействию росту главных показателей системы об-разования) способен радикально упоря-дочить ситуацию.

Казалось бы, многое из перечис-ленного выше внедряется уже сегодня. Однако необходимо отметить, что сего-дня ИКТ внедряются в рамках традици-онных целей, содержания, организации и методов обучения, и к тому же в усло-




виях кризиса отечественного образова-ния, снижения значимости знаний для успешности в жизни и прочих неблаго-приятных тенденций. Это сразу и суще-ственно ограничивает эффективность такого внедрения. Поскольку нет осо-бой заинтересованности всех групп уча-стников, не будет и результата. Есть даже уже противоположные негативные результаты: использование ресурсов Интернет для бездумного, а, следова-тельно, и бесполезного образования, оформления рефератов и зачета по раз-личным предметам. Как часто бывает в такой ситуации, начинаются спешные поиски средств поимки студентов на плагиате. На наш взгляд, нужно не ло-вить студентов на плагиате, а поощрять поиск в Интернете, но при этом ставить проблемные задачи, на которые нет прямых ответов в сети и для которых требуется переработать большое коли-чество информации, интерпретировать ее, структурировать выделенные данные под тему и т.д. Т.е. надо сделать так, чтобы навыки работы в Интернете ис-пользовались и развивались в целях об-разования. Новые взаимосвязанные представления о целях, содержании, ме-тодах и технологиях обучения Концеп-ции «Образование XXI века» позволяют осуществлять внедрение современных ИКТ в сферу образования органично, постепенно, стимулируя заинтересован-ность всех участников образовательного процесса в результатах такого внедре-ния. Учащиеся получают для изучения интересную проблему, свободу и необ-ходимые преподавательские консульта-ции, возможности работы на компью-терной технике с выходом в глобальные информационные ресурсы; учителя и преподаватели освобождаются от те-кучки, получают возможности повыше-ния личной квалификации и много по-тенциальных помощников в решении научных проблем (на этой основе реа-нимируются НИРС); администрация может быть занята теперь не «защитой» компьютеров от учащихся, а организа-цией рационального их использования на благо учащихся. Кстати, этим реша-

ется и множество сегодняшних кадро-вых проблем ИКТ, поскольку хорошо подкованные в области IT учащиеся способны существенно помочь админи-страции во всем, что касается исполь-зования компьютерной техники в обу-чении. Все постепенно начинают при-выкать к современным технологиям принятия решений, основанным на точ-ной постановке задач, использованию баз данных и знаний для поиска вариан-тов решений и методов выбора наибо-лее рациональных из них, адекватных конкретным условиям. Таки образом образование в целом приближается по своим характеристикам к идеальной системе образования, т.е. развивается в объективно необходимом направлении.

Отдельно хочется остановиться на проблеме, которой практически не уделяется сегодня внимания, - креатив-ности образования (самого образова-тельного процесса и способности лич-ности к творческим решениям как его результата). Положение с решением этой проблемы в нашей системе образо-вания катастрофично. Многочисленные исследования показывают, как перво-классники, изначально ориентирован-ные в основном на творческие нетради-ционные решения, в процессе обучения (с его формализмом и опорой на гото-вые ответы, которые нужно просто за-помнить) утрачивают творческие спо-собности. Выпускники образовательных учреждений практически в большинстве своем теряют их, не развивая и, в ос-новном, ориентируются уже на готовые, часто тривиальные, слабые по эффекту решения. Т.е. не возникает даже мыслей о вариативности возможных решений, потребности в поиске лучших вариан-тов, которые часто лежат за пределами традиционных представлений. Между тем, существует наука о творчестве, вы-работано много приемов поиска творче-ских нетрадиционных решений, созда-ны фонды «эвристических приемов». Все это может быть продуктивно ис-пользовано в рамках рекомендуемых Концепцией «Образование XXI века»




целей, содержания, методов и техноло-гий образования.

Если мы хотим добиться сущест-венных, положительных результатов, речь должна идти не о применении ИКТ в традиционном образовании, а о посте-пенной трансформации его в направле-нии, показанном Концепцией «Образо-вание XXI века». Новому информаци-онному обществу требуется новое обра-зование (по целям, содержанию, орга-

низации и управлению) и, в частности, новые технологии обучения, опираю-щиеся на современные ИКТ, адекватные как требованиям нового общества, так и новому образованию.

Таким образом, отмеченные в начале статьи недостатки информатиза-ции образования в стране могут быть преодолены в соответствии с новой па-радигмой развития образования, изло-женной в статье.

Литература 1. Власов В.В. Основы рационального управления развитием социальных систем.-

М.:АМИ, 2005. 2. Социальная политика в постсоциалистическом обществе.-М.:Наука, 2001; Франчук В.И.

Основы общей теории социального управления.-М: РГСУ, 2000 и др. 3. Власов В.В. Рациология.-М.: Радио и связь, 1995.

ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ В УПРАВЛЕНИИ ОРГАНИЗАЦИОННЫМИ

СИСТЕМАМИ

PSYCHOLOGICAL ASPECTS IN ORGANIZATIONAL SYSTEMS MANAGEMENT ANNOTATION

Ижванова Елена Михайловна, заместитель директора ГОУ центр психолого-медико-социального сопровождения

«Открытый Мир», [email protected] Annotation The article focuses on psychologi-

cal aspects in organizational systems man-agement and, particularly, on solving psy-chological problems present-day manager faces while communicating with subordi-nates, colleagues and bosses.

*** Одной из основных задач совре-

менных руководителей всех уровней управления является решение психоло-гических задач, возникающих в процес-се общения с подчиненными, коллегами и начальством. Наука доказывает, а жизнь подтверждает, что успех любого дела зависит не только от качества про-изводимого товара или услуги, но в не меньшей степени и от психологической обстановки людей, производящих этот товар или услугу.

Исследования, связанные с пси-хологическими факторами эффективно-сти управления в нашей стране, нача-лись с середины 60-х годов и к концу 80-х проводились достаточно интенсив-

но. Вначале упор делался на организа-ционные методы оптимизации управле-ния, а затем уже на психологические факторы.

Затем исследования данной про-блематики были практически прекра-щены, а с конца 90-х снова возник инте-рес к проблемам управления. Основное внимание в отечественных исследова-ниях психологических факторов уделя-лось зарубежному опыту, согласно ко-торому на первый план выдвигалась мо-тивационная сфера и конфликтология.

Недостаточная изученность роли человеческого фактора в проблемах управления связана с четырьмя объек-тивными причинами:

1) общей недооценкой психоло-гических факторов в человеческом взаимодействии;

2) недооценкой роли психологи-ческих факторов в управлении;

3) отсутствием общепринятых психологических критериев эффектив-ности управленческой деятельности;




4) техническими и организаци-онными системами занимаются люди с инженерно-техническим образованием или естественно-научным образовани-ем, а психологией управления – психо-логи.

Первые неплохо знакомы с пси-хологией, а вторые – с техническими и организационными системами.

В течение долгого времени у управленцев были иллюзии о том, что правильной организацией и регламен-тацией действий можно добиться же-лаемых результатов. Это вполне зако-номерно, поскольку значимость психо-логических факторов в организацион-ной деятельности явно не видна.

Нельзя сказать, что в плане пси-хологической подготовки специалистов естественно - научных и технических специальностей в настоящее время ни-чего не делается. В государственные образовательные стандарты психология и педагогика включены в цикл общих гуманитарных и социально - экономи-ческих дисциплин для всех направлений подготовки бакалавров и магистров [2,5].

Однако нельзя сказать, что это так уж сильно изменило понимание важности психологической компетент-ности инженерно-технических кадров. С одной стороны, перечень психологи-ческих тем, предлагаемых к изучению, носит общетеоретический характер, ко-торый мало дает для понимания и учета психологических факторов в реальной работе руководителя, с другой, в кон-кретных образовательных стандартах в описании требований к специалистам психологический аспект пропадает бес-следно. Так, например, ниже приведено описание организационно-управленческой деятельности направ-ления подготовки дипломированного специалиста «Информатика и вычисли-тельная техника», в котором психологи-ческие аспекты управления [2] даже не упоминаются:

«организация взаимодей-ствия коллективов разработчика и за-казчика, а также разработчиков различ-

ных специальностей, принятие управ-ленческих решений в условиях различ-ных мнений;

нахождения компромисса между различными требованиями (стоимости, качества, сроков исполне-ния) как при долгосрочном, так и при краткосрочном планировании и нахож-дение оптимальных решений;

оценка производственных и непроизводственных затрат на обес-печение качества объекта проектирова-ния;

организация контроля ка-чества входной информации.

Должен знать: основы экономи-ки, организации труда и производства, научных исследований».

Ничего нет удивительного в том, что руководитель, которого не научили психологическим основам человеческих взаимоотношений, при поиске компро-мисса между различными требованиями непременно встретится с проблемой, т.к. стоимость, качество и сроки испол-нения определяют люди, и договари-ваться надо с ними, а не со стоимостью, качеством и сроками исполнения.

Н.В.Кузьменко [5] указывает на несоответствие «современных образо-вательных систем со всеми их ведущи-ми элементами (целями, структурой, содержанием, методами обучения) рез-ко изменившимся условиям жизни в мире и обществе». Однако, формулируя требования к профессиональной компе-тентности специалистов с высшим тех-ническим образованием, он выдвигает на первое место образованность, непре-рывность самообучения, креативность, самостоятельность, но тоже ничего не говорит о психологической компетент-ности.

В Концепции модернизации рос-сийского образования на период до 2010 года психологические аспекты работы руководителя практически не учитыва-ются. При дальнейшей модернизации образовательного процесса всех естест-веннонаучных и технических дисцип-лин пора уделить достойное внимание и этим аспектам.




Деятельность любой организации зависит от руководителя, который в со-ответствии с собственным пониманием целей и задач организации подбирает кадры.

Требования к руководителю с точки зрения обеспечения эффективно-сти функционирования руководимой им организации зависят от целей послед-ней, и в конечном итоге эффективность руководителя определяет эффектив-ность функционирования всей структу-ры, отсюда и зависимость требований к эффективности руководителя от целей организации.

Основные психологические про-блемы, с которыми встречается любой руководитель на практике, это делеги-рование функций и полномочий ниже-стоящим работникам, оптимальное со-четание доверия и контроля и умение организовать свое собственное рабочее время.

Если руководитель не доверяет своим подчиненным или неэффективно распределил функции, у него элемен-тарно не хватает времени на организа-цию оптимального контроля, он не оп-тимально организует свое собственное время, не успевает отдыхать и принима-ет не оптимальные решения.

С.Ю.Степанов и Е.П.Варламова [7], рассматривая проблемы подготовки управленческих кадров в современных российских условиях, выделяют три ос-новных стиля руководства: авторитар-ный, демократический и попуститель-ский.

Специфика каждого стиля за-ключается в особенностях принятия управленческих решений и опирается на разные ценности: попустительский – на свободную самореализацию субъектов; авторитарный - на стабильность, на-дежность, определенность; демократи-ческий – на равные права и возможно-сти для всех индивидов.

Процесс управления состоит ус-ловно из трех этапов:

• возникновение проблем-но-конфликтной ситуации, требующей управленческого вмешательства,

• поиск идеи, выработка управленческого решения, его оформ-ление в конкретный способ управленче-ского воздействия,

• реализация и контроль его эффективности принятого решения.

Проблемно-конфликтная ситуа-ция возникает: при попустительском типе - по чисто случайным основаниям; при авторитарном - как разрыв в функ-ционировании организации, при демо-кратическом – аналогично попуститель-ской.

Поиск идеи и выработка управ-ленческого решения при попуститель-ском стиле определяется взаимным эмоциональным и интеллектуальным «заражением», стихийной конкуренцией индивидуальных целей, мнений, поэто-му в результате предпринятые действия могут и не решить проблему. При авто-ритарном стиле проблема предъявляет-ся вышестоящими руководителями ни-жестоящим. Ее решение в форме прика-за подчиненным предлагает управленец, в компетенцию которого входит эта проблема, он же, как правило, осущест-вляет и жесткий контроль за его выпол-нением. При демократическом стиле руководства решения принимаются большинством голосов, в этой процеду-ре может проявляться явное или скры-тое насилие большинства над меньшин-ством, возможно манипулирование мнением коллег и жесткая борьба за союзников.

Оформление решения в конкрет-ный способ управленческого воздейст-вия, реализация управленческого акта и контроль его эффективности при попус-тительском стиле зависят от принятия ответственности на себя наиболее заин-тересованными в нем лицами, так как реального механизма наделения ответ-ственностью в рассматриваемом типе управленческой системы нет. В автори-тарной системе существует жесткая ие-рархия управления, четкое разделение управленческих функций, сильная сис-тема контроля, высокая технологизиро-ванность управленческих отношений. Это дает возможность организации на-




дежно функционировать, быстро решать возникающие проблемы, но не оставля-ет пространства для ее саморазвития и гибкого реагирования на быстро ме-няющиеся условия окружающей среды, так как развитие и технологизирован-ность не всегда совместимы. В демокра-тической системе все внимание обра-щено на процесс принятия решений, нет четких механизмов их реализации, и на уровне реального функционирования организации часто царит стихия и анар-хия, что сближает демократическую систему управления с попустительской.

Предложенный авторами [7] рефлективно - инновационный подход к управлению - сотворческий - сочетает позитивные качества из всех рассмот-ренных стилей и имеет целью обеспече-ние условий для позитивного самораз-вития организации и каждого ее пред-ставителя. Организация при этом рас-сматривается как социальная система, объединенная единой историей, культу-рой, общими ценностями, целями. Од-нако для реализации данного подхода требуется как минимум понимание ру-ководителями организации важности психологических аспектов управления.

Бакирова Г.Х. [1], используя об-раз айсберга, который имеет осознавае-мую и неосознаваемую части для пони-мания процессов, происходящих в орга-низации, отмечает, что «те аспекты в функционировании организации, кото-рые расположены в верхней части айс-берга, подвергаются сознательному воз-действию, контролю, развитию и т.д. В результате организация получает более совершенную и современную организа-ционную структуру, технологию, обо-рудование и т.п. Нижняя часть айсберга фактически касается людей… Для даль-нейшего развития организации требует-ся сознательное управление …человеческими ресурсами».

В отечественных исследованиях XX века в основном и уделялось внима-ние верхней части айсберга. Однако, как уже выше упоминалось, одними органи-зационными мерами не всегда возмож-

но оптимизировать процесс управления людьми.

Г.Х.Бакирова, анализируя фазы развития производства в обще-эволюционной картине мира, выделяет следующие фазы:

1) Ранняя недифференцирован-ная, соответствует заре человеческой истории, разделения обязанностей не существует и профессиональные раз-граничения не определены. Человек должен был делать все сам, отсюда на-звание - недифференцированная.

2) Доиндустриальная/первичная дифференциация, соответствует фазе, когда каждый пекарь, кузнец или па-рикмахер самостоятельно решали все вопросы, связанные со снабжением, производством и сбытом. При этом мо-тивация и квалификация были доста-точно высокими: необходимость полу-чения прибыли порождали высокую мо-тивацию, а выполнение широкого набо-ра операций требовало различных на-выков и умений.

3) Первая индустриальная фаза, или фаза вторичной дифференциации работы началась с первой научно-технической революцией ХIX века, ко-гда на больших фабриках работа стала разделяться на маленькие части, кото-рые выполнялись разными людьми. Возникают новые профессии: снабжен-цы, организаторы производства и реа-лизации продукции. Для данной фазы характерно отсутствие необходимости в хорошем образовании или высокой ква-лификации рабочих, у отдельного рабо-чего не было ответственности ни за производственный процесс, ни за реали-зацию продукции, т.к. он отвечал толь-ко за свою технологическую операцию. Таким образом, его ответственность была на низком уровне, а с учетом тя-желых условий труда, и низкая трудовая мотивация.

4) Вторая индустриальная фаза характеризуется попыткой повысить ответственность и мотивацию, т.к. вы-пускаемая продукция существенно ус-ложнилась, низкая квалификация и тру-довая мотивация стали недостаточными




для успешной работы. Для этого стал применяться принцип организации ра-боты в малой группе – команде. Члены команды при этом должны иметь высо-кую разностороннюю квалификацию, высокую ответственность и очень высо-кую трудовую мотивацию. Как извест-но, высокая ответственность позитивно влияет на качество исполнения.

Как следует из фаз развития про-изводства, стиль управления появляется в первой индустриальной фазе, для ко-торой характерен авторитарный стиль управления, что следует из самого стро-го регламентированного процесса.

Во второй фазе возникает демо-кратический стиль управления. В 30-х гг. ХХ в. американский социолог Элтон Мейо (1880—1949) и его последователи (Д.Мак-Грегор и др.) обосновали тео-рию «человеческих отношений». Со-гласно этой теории именно человече-ский, психологический фактор играет решающую роль в производстве. С тех пор в поле зрения экономистов, управ-ленцев попали такие понятия, как чув-ства, настроения работников, взаимоот-ношения, возникающие в процессе тру-да.

Роль этих представлявшихся ра-нее несущественными моментов оказа-лась не столь призрачной. Э. Мейо экс-периментально доказал, что господ-ствовавшая долгое время в западных странах теория Фредерика Тейлора (1856—1915), ориентировавшая биз-несменов на материальную выгоду как на единственный двигатель производст-ва, заводит производство, в конце кон-цов, в тупик. На таких предприятиях стало получать массовое распростране-ние среди высокооплачиваемых работ-ников явление «промышленной тоски», апатии, подавленности, повышенной раздражительности, потери всякого ин-тереса к работе, участились конфликты между рабочими и администрацией.

Согласно теории «человеческих отношений» решающее воздействие на трудовую активность людей оказывают не столько материальные, сколько пси-хологические факторы, чувства, на-

строения работников, в формировании которых велика роль не только рацио-нальных, сознательных, но и «нерацио-нальных», подсознательных факторов, глубинных инстинктов, влечений. На-строения, чувства работников являются не только результатом развития их ин-дивидуальной психики, но и продуктом воздействия групповой, коллективной психологии, результатом так называе-мого морально-психологического кли-мата коллектива.

Теория «человеческих отноше-ний» быстро получила признание среди предпринимателей и стала широко при-меняться в практике управления произ-водством в разных направлениях.

Одно из таких направлений — внедрение чувства принадлежности к своему трудовому коллективу как к единой семье, которое различными средствами массовой пропаганды стало внедряться в сознание работников. Это чувство подкреплялось изданием заво-дских газет, проведением совместных праздников, спортивных соревнований, «семейных дней», когда на рабочее ме-сто, где трудится, например, отец се-мейства, приглашались его близкие.

Другое направление - разработка и осуществление на производстве целой системы мероприятий по повышению уровня взаимоотношений между руко-водителями и подчиненными. Особое значение придавалось налаживанию че-ловеческих отношений между рабочими и младшими администраторами, масте-рами, бригадирами как ключевыми фи-гурами, обеспечивающими морально-психологический климат в фирме. Мас-теров обязывают еженедельно беседо-вать с каждым рабочим, расспрашивая о домашних делах, занятиях вне предпри-ятия.

Еще одним направлением стало внимание даже таким «мелочам», как форма общения между руководителями и подчиненными, вплоть до структуры общего языка, который не разъединял бы, а объединял рабочих и предприни-мателей.




Использование психологических факторов в управлении производством привело к быстрому развитию системы психологических наук, в том числе со-циальной психологии и таких приклад-ных дисциплин, как психология труда, управления и др.

Успехи развития психологиче-ской теории и практики привели к уси-лению внимания к этой проблематике и в системе образования. Психологиче-ские дисциплины стали активно изу-чаться в университетах и школах бизне-са западных стран, особенно в США. Постепенно во всех развитых странах серьезная общая и профессиональная психологическая подготовка стала не-отъемлемой составной частью профес-сиональной подготовки квалифициро-ванных специалистов в области эконо-мики и управления. В управлении пер-соналом и менеджменте с целью повы-шения эффективности и продуктивно-сти работы персонала разрабатываются вопросы мотивации к активной дея-тельности удовлетворения своих по-требностей и достижения целей органи-зации.

Самым первым и наиболее рас-пространенным методом был метод на-казания и поощрения, так называемая политика «кнута и пряника». Этот ме-тод использовался для достижения же-лаемых результатов и просуществовал довольно долго в условиях администра-тивно-командной системы советского периода. Постепенно он трансформиро-вался в систему административных и экономических санкций и стимулов.

С повышением роли человече-ского фактора появились психологиче-ские методы мотивации. В основе этих методов лежит утверждение, что основ-ным модифицирующим фактором яв-ляются не только материальные стиму-лы, но и нематериальные мотивы, такие, как самоуважение, признание со сторо-ны окружающих членов коллектива, моральное удовлетворение работой и гордость своей фирмой. Такие методы мотивации базируются на изучении по-требностей человека, т.е. осознанного

ощущения недостатка в чем-либо. Ощущение недостатка в чем-либо имеет вполне определенную цель, которая и служит средством удовлетворения по-требностей.

Эффективность управления в очень большой степени зависит от того, насколько успешно осуществляется процесс мотивирования сотрудников.

В пред- и постперестроечный пе-риод наиболее дальновидные россий-ские ученые и руководители обратили внимания на проблему учета психоло-гических аспектов управления, с кото-рой связывали устаревшие технологиче-ские методы руководства, являющиеся одной из причин застойных явлений в экономике страны.

Они видели возможность изме-нения положения только путем внесе-ния серьезных изменений в подготовку кадров, занимающихся организацией и управлением производством во всех его сферах и на всех уровнях. Так, напри-мер, в конце 80-х годов на Московском электроламповом заводе для резерва начальников цехов была организована учеба с обучением психологической грамотности и тренингов на коммуни-кативную компетентность, что принесло немало пользы для участников этой учебы.

Таким образом, необходимость учета и использования психологических факторов хозяйствования увидели не только западные, но и отечественные ученые. Они увидели в рыночных от-ношениях средства не только повыше-ния эффективности производства, но и нравственного совершенствования лю-дей.

Бакирова Г.Х. [1], связав управ-ление с методами, предложила три мо-дели управления организацией. Каждой модели управления соответствуют свои методы управления: организационно-техническую, экономическую и соци-ально-психологическую.

В организационно-технической модели управления основной упор де-лается на организационно-техническом аспекте и методы управления - админи-




стративные. При этом исполнитель рас-сматривается как безынициативная еди-ница, имеющая в основном биологиче-ские потребности. Из этих представле-ний формировался и метод управления: начальник должен был заставлять рабо-тать, жестко контролировать, подробно описывать все детали деятельности и сам принимать все решения и нести от-ветственность.

Во второй модели, экономиче-ской, методы управления – экономиче-ские, т.е. используются так называемые рыночные механизмы труда. Исполни-тель рассматривается как потребитель материальных благ, которому для удов-летворения своих потребностей надо как можно больше денег, поэтому именно деньги являются движущей си-лой работника. Основным мотивом стимуляции труда является материаль-ное стимулирование. Работника уже не надо заставлять работать, поэтому функции контроля и часть ответствен-ности выполняются самим работником. Работник заинтересован в получении прибыли, поэтому с ним можно совето-ваться. Отсюда вытекают демократиче-ские методы управления.

Однако, как показывает анализ развития управления организацией про-изводства, работник не может быть мо-тивирован только биологическими и материальными потребностями. Это обеспечило возникновение третьей мо-дели управления организацией – соци-ально-психологической, которая опира-ется на концепцию о человеке как о со-циальном, высоко духовном существе, и методами управления являются мотивы труда. Однако эта модель может быть внедрена только на фоне высокого уровня развития организационно-технического и экономического аспек-тов хозяйственного механизма и являет-ся будущим для многих организаций.

На каждом уровне управления эффективность работы руководителя оценивается в зависимости от эффек-тивности функционирования субъекта управления: на уровне организации, на уровне подразделений.

В вопросе критериев оценки эф-фективности руководителя в отечест-венной литературе существует некото-рая вариативность. Однако все эти кри-терии носят весьма расплывчатый ха-рактер: эффективность деятельности, выполнение должностных обязанно-стей; уровень достижения целей; уро-вень компетентности; особенности лич-ности; особенности поведения или объ-ем выполненной работы, знание работы, присутствие на рабочем месте, личные качества: инициативность, коммуника-бельность, надежность, необходимость в контроле со стороны вышестоящего руководителя.

В исследованиях отечественных ученых [1,3,7] критерием эффективно-сти руководителей взято, например, та-кое понятие, как «направленность руко-водителя»: 1) на технику, на продук-цию; 2) на других – подчиненных или вышестоящих, а чаще на тех и на дру-гих, слабо на технику; 3) одинаковое развитие до высокого уровня направ-ленности на людей и технику.

Оценки эффективности руково-дителей так же приводятся с точки зре-ния их направленности.

Руководители первого типа – хо-рошие организаторы производственного процесса, на человеческий фактор они начинают обращать внимание в послед-нюю очередь.

Для руководителей второго типа в первую очередь важен психологиче-ский климат в коллективе. Производст-венным процессом он сам занимается мало, перепоручая его кому-нибудь из заместителей (причем порой не всегда удачно).

Руководители третьего типа наи-более успешно решают как чисто про-изводственные задачи, так и задачи, связанные с психологическими аспек-тами управления. Такие руководители являются большой редкостью, т.к. по-мимо направленности на людей для грамотного психологического управле-ния коллективом руководитель должен иметь в своем интеллекте, эмоциональ-




ной и волевой сферах целый ряд харак-теристик.

Требования к руководителям из-меняются в зависимости от целей орга-низации, структуры подразделения и характера выполняемых работ. Несмот-ря на вариативность требований, к об-щим для управленцев всех уровней можно отнести коммуникативные навы-ки, умение мотивировать подчиненных, предотвращать и регулировать кон-фликты.

С усложнением производства и качества решаемых задач управления возросла роль и понимание необходи-мости изучения и учета психологиче-ских факторов в управлении людьми.

Для повышения эффективности управления организационными систе-мами требуются объединенные усилия руководителей всех уровней, инженер-но-технических работников и психоло-гов. Воспитание будущих руководите-лей должно начинаться с высшего учеб-ного заведения. Популярные в совет-ское время строительные отряды и ор-ганизация комсомольской работы, не-

смотря на все их недостатки, давала возможность приобретения некоторой практики руководства людьми. Совре-менным студентам не хватает практики как по своей будущей профессии, так и психологической. Небольшое количест-во учебных часов, посвященных психо-логии, не могут реально влиять на пси-хологическую грамотность будущих инженеров и ученых. Увлечение моло-дежью общением в интернете или пере-пиской SMS-сообщениями по мобиль-ным телефонам вместо реального обще-ния усугубляет их коммуникативные трудности. Современные студенты ну-ждаются уже не только в психологиче-ской грамотности, но и в психологиче-ской помощи. Правильная организация с точки зрения психологической гра-мотности учебного процесса в высшей школе поможет избавиться от необхо-димости посылать молодых специали-стов на доучивание управлению людьми за границу и позволит эффективно ор-ганизовать управление экономикой страны.

Литература 1. Бакирова Г.Х Управление человеческими ресурсами. Санкт-Петербург, изд. РЕЧЬ, 2003 г 2. Государственный Образовательный Стандарт Высшего Профессионального Образования.

Специальность 654600 - Информатика и вычислительная техника. Квалификация: инженер, утв. В.Д. Шадриковым «27» марта 2000 г. Номер гос. Рег. 224 тех/дс

3. Иванцевич Д.М., Лобанов А.А. Человеческие ресурсы управления, М., 1993 4. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 г. // Вестник образова-

ния России, № 6, 2002. С. 12; С. 24. 5. Кузьменко Н.В. Требования к специалистам с высшим профессиональным образовани-

ем//Вестник СевКавГТУ, Серия «Гуманитарные науки», №2 (12), 2004, Северо-Кавказский государст-венный технический университет, http://www.ncstu.ru

6. Приказ Минобразования РФ ОТ 28.12.2001 N 4306 «Об утверждении перечня дисциплин фе-дерального компонента государственных образовательных стандартов высшего профессионального об-разования по направлениям подготовки бакалавров и магистров в области техники и технологии, сель-ского и рыбного хозяйства и внесении изменений и дополнений в приказ Минобразования России от 29.12.2000 N 3917»

7. Степанов С.Ю., Варламова Е.П. Рефлективно-инновационный подход к подготовке правлен-ческих кадров //Вопросы психологии, 1995, с.№1, с.60- 68




СОЦИАЛЬНЫЕ СЕТЕВЫЕ СООБЩЕСТВА В СИСТЕМЕ ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

SOCIAL NETWORK COMMUNITIES IN THE SYSTEM OF GENERAL

EDUCATION Кулагин Владимир Петрович,

заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», [email protected] Ястребцева Елена Николаевна,

генеральный директор ООО «КМ Образование», [email protected] Оболяева Наталия Михайловна,

начальник отдела ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», [email protected] Кузнецов Юрий Михайлович,

начальник отдела ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», [email protected] Заботнев Максим Сергеевич,

научный сотрудник ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», [email protected] Annotation The article describes questions of

network professional communities’ crea-tion and functioning in the system of gen-eral education.

*** Берлинская декларация по от-

крытому доступу к научному и гумани-тарному знаниям (http://oa.mpg.de) оп-ределяет современный Интернет как новую функциональную среду для рас-пространения знания и свободного об-щения для обмена социально значимой информацией. Интернет сегодня уже не является только технологическим сред-ством коммуникаций или каналом, по-зволяющим получить доступ к удален-ному ресурсу. Глобальная сеть сама становится ресурсом и социальной ин-формационной средой, в рамках кото-рой решаются новые педагогические задачи и реализуются новые формы учебной деятельности, которые невоз-можно представить и осуществить вне сети.

С точки зрения такого подхода сеть есть возможность. По этой причине профессиональные сетевые (онлайно-вые) сообщества становятся одним из эффективных институтов демократиче-ского развития и становления граждан-ского общества, а в сфере образования – эффективным инструментом современ-ной педагогики. Благодаря сетевой под-держке перед сообществами открыва-ются новые возможности по организа-

ции широкого профессионального взаимодействия, обмена знаниями и опытом, повышения профессионального мастерства и привлечения новых членов сообщества.

Социальные сети являются ди-намично развивающейся структурой, в которой нет жесткой централизации, отдельные сетевые узлы связываются и с центральным узлом, и между собой. В этом состоит ключевая особенность расширения и самоорганизации соци-альных сетей. Сообщества формируют-ся без указаний сверху, а существую-щий центр может лишь задать направ-ления развития сетевого сообщества и обеспечить благоприятные условия для его формирования и сопровождения. Интерес к этим технологиям в России и во всем мире значительно вырос за по-следний год и продолжает уверенно расти.

Ценность социальных сетей оп-ределяется не только и не столько кон-тентом, который передается по каналам сети к пользователям. С развитием сер-висов Веб 2.0 значение официального контента заметно падает, и пользовате-лей больше привлекают сетевые серви-сы, которые отражают дополнительные возможности коллективного общения и совместной работы, в частности:

− возможность создания, редактирования и размещения пользо-вателями в сетевой профессиональной среде своих материалов: сообщений,




комментариев, мнений, фотографий, мультимедиа записей и пр.;

− сервисы по работе с элек-тронной почтой, в т.ч. использование веб-клиентов, удаленного доступа к почтовым ящикам (веб-почта), возмож-ности рассылки по списку и др.

− эффективные средства се-тевого общения и коллективной работы в сети (группы, форумы, блоги, IP-телефония и пр.);

− возможности, связанные с использованием средств мультимедиа и цифровых коллекций, которые позво-ляют расширить пространство и кон-тентную насыщенность сетевого обще-ния;

− готовые к использованию социальные интернет-ресурсы (Google maps, YouTube и т.д.).

Реализация онлайнового профес-сионального сообщества обеспечивает-ся созданием соответствующей инфор-мационной инфраструктуры. Общение, как вид деятельности в сетевом сообще-стве, может обеспечиваться специаль-ными инструментами и сервисами.

В зависимости от их выбора и приоритетов различают несколько ап-робированных путей построения соци-альной сети.

1. С помощью электронной почты и списка рассылки

Электронная почта открывает широкие возможности для совместной деятельности, поскольку позволяет об-мениваться сообщениями практически мгновенно. Списки рассылки организу-ются для того, чтобы расширить круг общения и организовать участие в об-суждении по электронной почте сразу нескольких человек. В этом случае в сетевом сообществе все активные уча-стники сообщества адресуют свои со-общения не друг другу, а отсылающему агенту – модератору, который просмат-ривает все письма и отбирает те из них, которые, по его мнению, соответствуют темам сообщества.

Слабым местом зачастую являет-ся отсутствие архива публикаций, пред-ставляющих историю развития сообще-

ства. Многие сообщества пытаются преодолеть этот недостаток и публику-ют информацию одновременно в список рассылки и в текстовый файл, доступ-ный по постоянному адресу через веб-интерфейс. Так, например, действует Веб-сайт «Школьный сектор» (http://school-sector.relarn.ru).

Не всегда такой ресурс является полностью открытым, поскольку в со-общениях упоминаются имена, адреса и телефоны и другая информация личного характера. Для не-членов сети архив не-доступен и, чтобы вступить в список, нужно пройти модерируемую процеду-ру регистрации. Получение информации через список рассылки гораздо удобнее для пользователей, которые пользуются компьютером один раз в несколько дней. Это избавляет их от необходимо-сти регистрироваться на веб-сайте и ис-кать информацию, которая им нужна.

2. Построение социальной сети на основе телеконференций

Общение в телеконференциях происходит путем обмена материалами, которые, попадая в группу, становятся доступны для прочтения и отправки комментариев всем участникам обсуж-дения. Телеконференция остается от-крытой для подключения к дискуссии в течение длительного времени: во время проведения и после завершения конфе-ренции работает форум, возможно про-ведение чата в назначенное время. До-полнительные возможности связаны с быстрым поиском внутри материалов дискуссии, неограниченным сроком хранения материалов конференции в сети.

Возможно также проведение ви-деоконференции, которая представляет собой конференцию реального времени, т.е. в on-line режиме. В этом случае за-ранее рассылается программа, прини-маются доклады и тезисы по теме ви-деоконференции и размещаются на сай-те сетевого сообщества.

3. Построение социальной сети на основе форума

Часто именно форум рассматри-вается в качестве среды для создания




сообщества. Устройство чатов и фору-мов основывается на интерактивном обновлении базы данных. Через веб-браузер пользователь обращается к про-грамме-серверу и передает ему данные, которые затем через cgi-программу по-падают в базу данных.

Зачастую форумы поддерживают разветвленную систему обсуждений, когда каждая тема разворачивается в отдельную группу обсуждений. В этом случае пользователь может выбирать интересующую его тему и далее следо-вать по списку опубликованных в рам-ках данной темы сообщений.

4. Построение социальной сети на основе блогов

Блог (web-log) - это пополняемая через веб-интерфейс коллекция записей. Как правило, это личные записи, содер-жащие аннотированные ссылки на дру-гие ресурсы, опубликованные в сети. В настоящее время блоги отличает не столько структура записей, сколько простота добавления новых записей. Пользователь просто обращается к веб-серверу, проходит процесс опознания, и он добавляет новую запись к своей кол-лекции. Сервер представляет информа-цию как последовательность сообще-ний, помещая в самом верху самые све-жие сообщения. Структура коллекции напоминает привычную последователь-ную структуру дневника или журнала.

Живой Журнал (ЖЖ - http://www.livejournal.com/) - пример успешного использования технологии блога. Сервис получил огромную попу-лярность у российской аудитории. Каж-дый пользователь или каждое сообще-ства Живого Журнала формирует свою страницу, на которой появляются новые сообщения. Каждая такая страница формирует свой новостной поток в формате RSS.

Общей чертой блоговых сооб-ществ является отсутствие в них фор-мальных экспертов. Степень значимо-сти суждений членов таких сообществ определяется исключительно его авто-ритетом. Характерно и то, что с разрас-танием сообщества возрастают и пред-

принимаемые им усилия по самоорга-низации. Как правило, в сообществах такого рода оговаривается не только на-правленность сообщений, но и их раз-мер, правила размещения рекламы и фотографий, а также пожелания метить сообщения определенными тэгами, по которым впоследствии можно будет просматривать сообщения на опреде-ленную тематику.

5. Построение социальной сети на основе Вики

ВикиВики (wiki – с гавайск. "бы-стро-быстро") - это коллекция взаимо-связанных между собой записей. При использовании Вики человек может не заботиться об использовании команд языка гипертекстовой разметки. Сам текст любой страницы коллекции ин-терпретируется программой как гипертекст.

Технологии Вики оправдывают себя в организации коллективной рабо-ты в сетевом учебном сообществе, в процессе интернет-обучения школьни-ков, в дистанционном обучении и т.д.

6. Сети на базе сайтов со-циальных сетей

Сайт, специально разработанный для создания на его базе социальной се-ти, содержит специальные сервисы, с помощью которых пользователи смогут найти других участников сети, напри-мер, это система «друзей» и «групп». Он поддерживает многочисленные воз-можности, помогающие участникам представить информацию о себе, найти старых знакомых из реального мира, познакомится с новыми друзьями, соз-дать круги для общения в сети. Как пра-вило, использовать сервисы (просмат-ривать страницы, искать информацию, записывать, комментировать и редакти-ровать записи) можно только будучи зарегистрированным пользователем. Примеры: «Одноклассники», «МойК-руг» (http://moikrug.ru/), «ВКонтакте» (http://vkontakte.ru/).

Сервисы позволяют пользовате-лям создавать свои «круги» общения – друзей, друзей своих друзей. Можно искать знакомых, вести дневники, уча-




ствовать в группах. Каждый желающий может создать свой профессиональный круг, к которому могут присоединяться другие авторы. По каждому профессио-нальному кругу поддерживается свой форум.

7. Построение социальной сети на основе специальных плат-форм

Существуют специально разра-ботанные программные платформы для построения собственной социальной сети (описание их можно найти, напри-мер, в статье «Nine Ways to Build Your Own Social Network» http://www.techcrunch.com), которые по-зволяет автору-создателю сети само-стоятельно определять дизайн, задавать уровни доступа для различных групп пользователей.

Любая созданная социальная сеть характеризуется набором сервисов, представляющих собой службы, под-держивающие существование сообще-ства. Они являются ее основой и необ-ходимым инструментарием, который позволяет сформировать полнофунк-циональную информационную образо-вательную среду сетевого взаимодейст-вия. Среди них различают общие сете-вые сервисы, которые обеспечивают рассылку новостей, поиск партнеров, поиск информации, а также специали-зированные сервисы, которые поддер-живают коллективную деятельность, фильтрацию материалов, проведение исследований, расширение сообщений. Информационные сервисы позволяют включать цифровые объекты в материа-лы учебных лекций, дискуссии и твор-ческие проекты.

Технологии работы педагогиче-ского сообщества предусматривают также возможность программного включения существующих сайтов обра-зовательных учреждений, персональных сайтов работников образования, педаго-гических коллективов в единую соци-ально-педагогическую сеть с обеспече-нием механизмов поиска цифровых об-разовательных ресурсов на всех сайтах

сети и доступа к сайтам через «единое окно».

Именно социальные сервисы но-вого поколения обладают большей дос-тупностью, простотой размещения ма-териалов в любых форматах, открыто-стью и возможностью расширения форм совместной деятельности. Социальные сервисы и социальные сети сегодня наиболее востребованы школьниками и молодежью. Есть примеры успешного их применения педагогами для решения образовательных задач. Но пока мало примеров сетевого взаимодействия школьников и родителей с социальными педагогами, психологами, специалиста-ми дополнительного образования. Это направление сегодня начинает активно развиваться.

Как правило, социальные сети требуют регистрации пользователей и предлагают контакты с реальными людьми, объединяя их по интересам и профессиональным навыкам. Эффек-тивность взаимодействия в сетевом со-обществе зависит не только от качества ресурсов сообщества, но и от умения участников общаться друг с другом в сети, соблюдать правила речевого, де-лового, педагогического этикета. Обмен опытом друг с другом в любой форме: в виде разработок уроков, присылаемых файлов, письменных сообщений на фо-румах и чатах, устных высказываний, обсуждений проблемных вопросов на видеоконференциях, консультаций со специалистами и т.д. является одним из видов профессионального взаимодейст-вия.

Деятельность педагогов в сете-вом сообществе должна регулироваться. Коммуникативная активность участни-ков сообщества, эффективность обще-ния во многом зависит от координато-ров, модераторов сообщества, от их умения направлять диалог, предлагать возможные варианты для решения спорных вопросов.

Учитывая важность вопросов создания сетевых педагогических сооб-ществ, по заданию Федерального агент-ства по образованию с 2008 года реали-




зуется комплексный проект «Создание и развитие социально-педагогических со-обществ в сети Интернет (учителей, со-циальных педагогов, психологов, соци-альных работников, методистов, препо-давателей системы дополнительного образования и родителей), ориентиро-ванных на обучение и воспитание уча-щихся на старшей ступени общего об-разования», в котором вместе с Нацио-нальным фондом подготовки кадров (НФПК) принимает участие ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика».

Проект направлен на обеспече-ние нового качества образования за счет создания социально-педагогических со-обществ в сети Интернет, деятельность которых связана с решением задач под-держки процессов информатизации школ и профессионального развития педагогов; широкого распространения ЭОР; массового внедрения методик их использования; модернизации системы методической поддержки информатиза-ции образования.

В процессе формирования и реа-лизации проекта был проанализирован российский и зарубежный опыт органи-зации и функционирования социальных сетей, их обслуживания и развития. Для организации деятельности сетевого со-общества создана программно-технологическая инфраструктура, по-зволяющая обеспечить взаимодействие между участниками сетевых социально-педагогических сообществ и реализо-вать работу целевых групп в соответст-вии с целями и задачами сообщества.

Потребность в формировании целевых групп сообщества обуславли-вается необходимостью решения ком-плекса задач сетевой социальной орга-низации специалистов: обмена опытом в области преподавания и воспитатель-ной деятельности, повышения уровня образования и ИКТ-компетенции, поис-ка и формирования новых методик обу-чения, в т.ч. с использованием совре-менных информационных коммуника-ционных технологий (ИКТ), а также не-обходимостью взаимодействия специа-

листов в рамках школьного и среднего профессионального образования.

В качестве инициаторов и участ-ников таких групп, которые задают ба-зовый функционал и направления раз-вития сообщества, выступают:

− учителя (преподаватели по различным дисциплинам начального, среднего и профессионального образо-вания);

− психологи (специалисты по психологии в области начального, среднего и профессионального образо-вания);

− методисты (специалисты по формированию методических мате-риалов в области начального, среднего и профессионального образования);

− социальные педагоги; − родители. В общем случае к формам и ви-

дам деятельности в таком профессио-нальном сообществе относятся:

− общение в режиме on-line и off-line, обмен опытом;

− коллективная выработка методик, адекватных современным по-требностям учащихся и техническим возможностям современных средств обучения;

− реализация обмена ин-формационными ресурсами и электрон-ными образовательными ресурсами (ЭОР) в различных форматах и их об-суждение;

− коллективное обсуждение проблем современного образования и методических подходов в воспитатель-ной деятельности;

− обучение специалистов, в том числе в режиме самообучения, по-вышение уровня образования и ИКТ-компетенции, повышение квалифика-ции;

− взаимодействие с другими группами в рамках сообщества.

Организационно-технологическая схема работы социаль-но-педагогических сообществ психоло-гов, методистов, социальных педагогов и родителей в сети Интернет представ-лена на рис 1.




Группы пользователейСервисы

Сервер системы

CMS Drupalhttp://www.openclass.ru

MediaWikihttp://wiki.openclass.ru

LMS Moodlehttp://school.openclass.ru

ЕдинаяБД сайтов и

пользователей

Регистрация пользователей,Точка входа

- Размещение ЦОР- Коллективная работа- Поиск информации- Сервисы Web 2.0 (google maps,YouTube и т.д.)

- Регистрация в системе- Личные блоги- Рейтингирование- Ящик электронной почты- Профиль пользователя- Поиск единомышленников

- Создание и размещение курсов- Организация дистанционного обучения- Размещение учебных материалов, представленных участниками сообщества

Учителя

Психологи

Преподаватели

Методисты

Родители

Социальные педагоги

Единая коллекция ЦОРhttp://school-collection.edu.ru

БД учебных материалов нового поколения, представленныхучастниками сообщества

БДЕдиной коллекции

ЦОР

Каталог образовательных ресурсовhttp://katalog.iot.ru

БДкаталога

образовательныхресурсов

Рис 1. Организационно-технологическая схема работы сетевого сообщества Архитектура комплекса включа-

ет следующие функциональные блоки: − система обеспечения кол-

лективной работы (на базе MediaWiki), которая позволяет реализовать следую-щие сервисы:

o размещение цифровых об-разовательных ресурсов (ЦОР) участни-ками сообщества в каталоге ЦОР;

o реализация коллективной работы (совместное создание и редак-тирование статей, методических мате-риалов, образовательных ресурсов в формате гипертекста) в соответствии с принципами технологии Вики;

o поиск страниц Вики по ключевым словам и алфавитному указа-телю;

o реализация сервисов Веб 2.0.

− система управления кон-тентом, регистрации и блогов (http://www.openclass.ru). Система реа-лизована на базе программного обеспе-чения с открытыми исходными текста-ми CMS Drupal (Content Management System Drupal - система для создания сайтов и управления ими, http://www.drupal.ru/) и включает серви-сы:

o регистрация пользовате-лей в системе (создание учетной записи пользователя);

o создание и редактирова-ние пользовательских блогов;

o рейтингирование пользо-вательских статей и блогов;

o работа с электронной по-чтой (создание персонального почтово-го ящика пользователя, реализация функций просмотра и отправки элек-тронной корреспонденции);

o создание и редактирова-ние пользовательского профиля;

o поиск единомышленников (поиск участников сети по профессио-нальным интересам);

− система дистанционного обучения на базе LMS Moodle;

− база данных учебных ма-териалов нового поколения, представ-ленных участниками сообщества;

− база данных сайтов и пользователей.

Система CMS Drupal является точкой входа для пользователей сооб-щества (учителей, психологов, методи-стов, социальных педагогов, родителей и др.). Посредством ее также реализует-ся взаимодействие пользователей с ба-зами данных каталога образовательных ресурсов (http://katalog.iot.ru) и Единой




коллекции ЦОР (http://school-collection.edu.ru).

База данных учебных материалов нового поколения, представленных уча-стниками сообщества, позволяет обес-печить хранение информационных ре-сурсов и доступ к ним участников со-общества. Единая база данных сайтов и пользователей обеспечивает возмож-ность работы пользователей в различ-ных функциональных блоках с одной учетной записью.

В рамках созданной системы реализуется многочисленные сообщест-ва с участием социальных педагогов, психологов, специалистов дополни-тельного образования, классных руко-водителей. Через сетевые сервисы со-обществ инициируется участие родите-лей в процессе воспитания и образова-ния детей-школьников, получения ими профессиональных консультаций, для

чего в сообществах функционируют консультационные приемные, в кото-рых работают сетевые консультанты, ведущие проблемные группы, где все желающие могут принять участие в об-суждениях актуальных проблем.

Опыт работы профессиональных сетевых социально-педагогических со-обществ показал высокую активность участников и значительный профессио-нальный интерес к обсуждаемой в со-обществах тематике. Социальные сети, объединяющие педагогов, обеспечива-ют формирование системы обществен-ной оценки и рецензирования совре-менных образовательных технологий и способствуют созданию условий само-реализации педагогов, их профессио-нального роста и обмена эффективными педагогическими практиками.


27 января 2009 года исполнилось 60 лет

Юрию Львовичу Ижванову Редакционный совет журнала «Информатизация

образования и науки» сердечно поздравляет с 60-летним юбилеем Юрия Львовича Ижванова, первого заместителя директора по научной работе ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика, и желает ему дальнейших творческих успехов и большого личного счастья.

Ижванов Юрий Львович, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования, член-корреспондент Международной академии информатизации, является одним из ведущих ученых в области внедрения информационных

технологий и средств телекоммуникаций в сфере науки и образования. Выпускник Московского государственного института электроники и

математики, Ижванов Ю.Л. работал в этом институте на различных должностях до 1994 года; продолжил свою трудовую деятельность в должности заместителя директора Российского НИИ информационных систем; заместителя директора Государственного НИИ информационных технологий и телекоммуникаций Минобразования и Миннауки РФ.

Юрий Львович внес большой вклад в новое научное направление – создание и эффективное функционирование национальной телекоммуникационной сети науки и образования, которая имеет 55 региональных узлов и около 2-х миллионов пользователей.

Под его руководством и при его непосредственном участии были разработаны: концепция информатизации сферы образования, межвузовские научно-технические программы Минобрнауки России, по которым выполнены сотни поисковых и прикладных научно-исследовательских работ. Научно-методическая деятельность Ю.Л. Ижванова обеспечила эффективное развитие отраслевой научной инфраструктуры, системы региональных центров информатизации и центров новых информационных технологий. В настоящее время под его руководством успешно выполняются крупные научные работы по государственным контрактам, заключенным с Федеральным агентством по науке и инновациям и Федеральным агентством по образованию.

Ю.Л. Ижванов известен в нашей стране и за рубежом как большой ученый в области автоматики и вычислительной техники, микропроцессорных систем и технологий, систем автоматизированного проектирования.

Он является автором и соавтором более 100 научных работ, монографий и учебно-методических разработок, авторских свидетельств.

Скромность, обаяние, энциклопедические знания, самоотверженность в работе, удивительная трудоспособность, лингвистические способности, внимательное отношение к людям снискали к нему большое уважение коллектива ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», а также всей российской научной и образовательной общественности.


Data & Analytics

научно методический журнал-информатизация_образования_и_науки_№2_2009_(2)