Pedagogical design in ergonomic research and e-learning: forming and development

В целом ряде наших исследований в сфере эргономики и педагогической психологии показано, что внедрение в практику высшей школы информационных образовательных ресурсов кардинально влияет на существующие образовательные технологии. При этом одной из актуальных проблем является необходимость учета информационно-образовательного пространства для успешной подготовки бакалавров, специалистов, магистров и аспирантов к проектированию педагогического дизайна. Проблемам педагогической технологии и эргономики электронного обучения посвящены работы Д. В. Ворониной, С. А. Курносовой, В. Н. Печникова, К. Р. Овчинниковой, В. В. Спасенникова, В. Э. Штейнберга, А. Ю. Уварова и других ученых, однако многие понятия в данной предметной образовательной области рассмотрены недостаточно и имеют множественные трактовки [1–5 и др.].

К числу ключевых понятий в электронном обучении относится понятие информационного образовательного ресурса [6–9 и др.].

Информационный образовательный ресурс – это комплексное средство обучения, разработанное на основе государственных образовательных стандартов, позволяющее осуществить индивидуально-деятельностный подход к процессу целенаправленного формирования общекультурных профессиональных компетенций в предметной области подготовки будущих профессионалов.

Современные компьютерные и телекоммуникационные технологии позволили создавать и использовать информационные образовательные ресурсы нового поколения (рис. 1).

Становление, формирование и развитие электронного обучения (E-learning) связано с необходимостью рассмотрения условий эффективного исследования системы поддержки учебного процесса в рамках инновационных подходов к разработке учебных планов, рабочих программ, учебно-методических комплексов и методов обучения [10–14 и др.].

Рис. 1. Образовательные ресурсы, используемые в традиционном и электронном обучении

В процессе информатизации образовательной деятельности возникают новые методы обучения, создаются патентно-способные образовательные ресурсы. Новым феноменом для современного российского образования является и педагогический дизайн. Данный термин, как и показано в ряде работ, достаточно противоречивый, отражающий как специфику проектирования дисциплины, так и планирование самостоятельной деятельности будущих профессионалов [15–18 и др.].

Термин «педагогический дизайн» впервые возник в англоязычной литературе в начале 1940-х гг. (работы в сфере эргономических исследований американского ученого Р. Ганже). Исследователь описывает данное понятие «как интерактивную научную область, обеспечивающую разработку, реализацию и мониторинг информационно-образовательного пространства, способствующего формированию у субъекта образовательной деятельности уровня информационной зрелости достаточного для обеспечения самостоятельности личности в различных сферах жизнедеятельности информационного общества [цит. по 19].

Попытки определить сущность понятия «педагогический дизайн» предпринимались неоднократно российскими и зарубежными исследователями. В российской психолого-педагогической науке термин «педагогический дизайн» предложен разработчиками проекта «Информатизация системы образования» [20] как интегрированное понятие для обозначения направления психолого-педагогической науки и практики, обеспечивающего разработку, реализацию и мониторинг информационно-образовательного пространства для обеспечения самостоятельности личности в различных сферах жизнедеятельности современного общества [21, 22].

В зарубежных исследованиях широко распространен термин “Industrial Design” (ID) [23], развитие которого происходило и происходит в русле бихевиористской психологии и эргономики. Базовыми идеями в педагогической психологии и эргономике являются создание и управление условиями обучения, направленными на освоение определенных поведенческих репертуаров в процессе освоения профессиональных компетенций. Благодаря этим идеям в результате использования информационно-коммуникационных технологий в процессе обучения ID стал широко использоваться не только на всех уровнях образования, но и при подготовке рабочих кадров. Анализ публикаций по этой проблеме [24–26] позволяет констатировать, что с позиции педагогической психологии и эргономики ID можно рассматривать как «дидактическое конструирование». В эргономике, педагогической и социальной психологии наряду с ID в зарубежных исследованиях стал использоваться термин “Pedagogical Design” (педагогический дизайн), в рамках которого происходит моделирование процесса обучения в сотрудничестве (cooperative learning), уделяя особое внимание организации условий для совместной деятельности [27].

При обращении к истории возникновения педагогического дизайна можно констатировать, что сам термин «педагогический дизайн» заимствован из иностранной литературы и его англоязычный аналог “instructional design” интерпретирован в педагогической психологии и эргономике. А. Армстронг (A. Armstrong), исследуя развитие ID как одного из направлений эргономики, связывает появление педагогического дизайна с использованием тренировочных программ (training programs) во время Второй мировой войны, представляющих собой реальные действия на тренажерах с контролем выполнениях всех действий и алгоритмов боевой работы операторов систем человек-машина. Дальнейшее интенсивное развитие ID автор объясняет вниманием и повышенным интересом исследователей к успехам когнитивной психологии, инженерной психологии и эргономики.

В рамках эргономической модели обучения «инструктирование» тождественно обучению, поскольку каждый этап занятия имеет четко поставленные дидактические цели и инструктор, следуя определенным предписаниям, задает обучающий алгоритм. Структура такого занятия, предложенного А. Н. Печниковым и Р. Р. Туктаровым на основе эргономической модели процесса переработки информации, следующая [28]:

               -              организация внимания обучаемых;

               -              информирование их о дидактической цели;

               -              стимулирование припоминания необходимых знаний и умений;

               -              предъявление учебного материала, который должен вызывать определенную реакцию;

               -              стимулирование реакций;

               -              обеспечение обратной связи;

               -              руководство мыслительной деятельностью;

               -              стимулирование прочности полученных знаний и умений;

               -              оценка действий обучающихся.

Эргономическое обеспечение проектирования педагогического дизайна связано с деятельностью по формированию и освоению содержания, подготовленного в конкретной предметной области. Задачей эргономистов-дизайнеров и специалистов по предмету является доведение до обучающихся в мультимедийном формате сообщений в виде текстов, аудиозаписей, графических изображений, видео и других экранных элементов. Дизайнерский проект представляет собой спланированный процесс, который включает шесть стадий (см. рис. 2).

В рамках эргономического подхода учебный процесс напоминает производственный, поэтому способы, методы и средства достижения ожидаемых результатов объединяются на основе ключевых понятий эргономического обеспечения, разработки и эксплуатации человекомашинных комплексов [29].

В индустриальную эпоху важным носителем не только информации, но и знаний была книга. Книга, существовавшая на протяжении столетий, представляла собой своего рода социокультурный стратификатор, который в условиях информационного общества заменил культ Сети. Многие функции, присущие книге: стимулирующая, развивающая, эстетическая, учебная, развлекательная и другие, стали интенсивно развиваться в информационной среде [30–33 и др.].

Рис. 2. Этапы эргономического обеспечения проектирования педагогического дизайна

Информационная среда, связанная с новейшими программно-аппаратными комплексами и телекоммуникационными технологиями, все чаще принимает на себя образовательные функции, а такие ее характеристики, как открытость, поликонтактность, динамичность, креативность, все больше привлекают внимание исследователей.

Опираясь на исследования психологических закономерностей новой информационной среды как коммуникативного пространства, основанных на теории семиотических инструментов (язык, карты, значки, планы и схемы), можно говорить с позиций эргономики о возможности использования этой среды и ее элементов для воздействия на психику самого субъекта или на психику других людей [34–36].

С этой точки зрения Интернет, понимаемый как человекомашинная система, является современной формой «семиотического орудия», что позволяет психологам сделать вывод о структурных изменениях высших психических функций человека в условиях информатизации и виртуализации коммуникативных процессов [37–39 и др.]. Принимая во внимание внешние условия осуществления деятельности по разработке и проектированию элементов информационной среды – электронных изданий, веб-ресурсов, социальных сетей, компьютерных игр, можно заметить, что особенно остро стоит проблема оценки, создания и контроля этой среды. В условиях неопределенности трансформационных процессов человек будет полностью дезориентирован и не способен критически осмысливать действительность и ответственно принимать решения. Поэтому разработка любых элементов информационной среды должна базироваться на принципах человекомашинного проектирования с ориентацией на образовательные цели (развитие и саморазвитие, обучение и самообучение) [40].

В термине «педагогический дизайн» есть две составляющие: область деятельности эргономика и педагогическая психология и сам способ деятельности «дизайн» [41–43 и др.].

Как психолого-педагогическая область деятельности педагогический дизайн анализирует процесс развития и обучения личности в условиях инновационной информационной среды, характеризующейся многомерностью, динамичностью, многовариантностью, преобладанием визуальной информации, и на основе этого анализа создает такие модели компонентов этой среды, которые адекватны познавательным интересам, психологическим возможностям, личностным потребностям, с учетом которых строится реализация образовательных целей. Рассматривая развитие личности в условиях такой информационной среды, следует обратить внимание на анализ коммуникативных процессов, которые и обеспечивают взаимодействие личности и информационной среды. Коммуникативная функция дизайна предполагает передачу определенных идей, отношений, образов и, соответственно, восприятие этих идей, образов. Базовой составляющей педагогического дизайна является образовательная коммуникация [44].

С. А. Курносова, рассматривая дизайн как вид социокультурной деятельности, особое внимание обращает на его коммуникативную функцию – способ связи и коммуникативного взаимодействия, в которое «потребители» дизайна включены не пассивно, а являются активными участниками конструирования собственного мира. Исследователь отмечает, что «проектирование становится организацией специфического субъективного контекста, определяемого особенностями знакообмена и дискурсивными практиками» [45]. Другой теоретик дизайна, Д. В. Воронин, наиболее широко трактует дизайн-образование как глобальную социально-культурную и опережающую психолого-педагогическую систему, охватывающую все уровни формирования проектно мыслящей личности XXI в. [46]

Как указывает Роберт Червитц (R. Cherwitz), инновация связана с интеллектуальным предпринимательством, которое можно охарактеризовать четырьмя признаками: видение и открытие (vision and discovery), собственность и ответственность (ownership and accountability), интегральное мышление и действие (integrative thinking and action), сотрудничество и взаимодействие (collaboration and teamwork) [47].

Принимая во внимание пять основных признаков интеллектуального предпринимательства, сформулированных Г. Н. Константиновым и С. Р. Филоновичем [48], можно определить требования к инновационной информационной среде, которая должна обладать следующими свойствами: способствовать формированию у индивидуумов информационной грамотности, медиакомпетентности, развитию мотивации и способности порождения нового знания, толерантности к информационной избыточности и к информационному дефициту, реализации интеллектуального потенциала личности.

С учетом анализа такого феномена, как педагогический дизайн, его целесообразно рассматривать как отрасль психолого-педагогической науки, которая изучает закономерности коммуникации в инновационной информационной среде. Изучение такой среды происходит посредством моделирования и проектирования элементов этой среды, которые способствуют формированию у индивидуумов информационной компетентности, медиакомпетентности, развитию мотивации и способности порождения нового знания, толерантности к информационной избыточности и к информационному дефициту, реализации интеллектуального потенциала личности [49–52 и др.].

Учет закономерностей коммуникации в инновационной информационной среде с позиций эргономики и педагогической психологии позволяет проектировать объекты педагогического дизайна для организации самостоятельной работы обучающихся как по заочной, так и по дистанционной форме [53].

Эргономический и психолого-педагогический анализ преподавательской деятельности позволяет выявить основные объекты педагогического дизайна, используемые как в традиционном, так и электронном обучении (рис. 3) [54–57 др.].

Рис. 3 Объекты педагогического дизайна, используемые в традиционном и электронном обучении

Процесс проектирования педагогических объектов сравнительно полно исследован в литературе [58–60 и др.]. Одной из отличительных особенностей проектной деятельности является способность одновременно с непосредственным созданием проекта обеспечивать формирование новых представлений, появление новых смыслов, динамику ценностей [61]. Это свойство связано с получением в период реализации проекта новой информации, освоением новых видов активности, включая интеграцию различных объектов педагогического дизайна в учебный процесс.

На основе методологии педагогической психологии и эргономики О. О. Горшковой рассмотрены условия эффективного использования системы поддержания учебного процесса Educon для подготовки студентов инженерного вуза к научно-исследовательской деятельности, разработана технология использования электронного образовательного ресурса в процессе обучения (лекции, лабораторный практикум), самостоятельной работы (система заданий, курсовые проекты), а также принципы электронного тестирования по профильным учебным дисциплинам [62].

Степень интеграции объектов педагогического дизайна в учебный процесс можно условно разделить на три уровня (табл. 1) [63].

Таблица 1

Уровни интеграции объектов педагогического дизайна в учебный процесс

Педагогический дизайн и информационное обучение как новая образовательная технология позволяет разрешить противоречия, возникающие при традиционном обучении. Среди них можно выделить:

               -                  высокую степень нормативности теоретического занятия, потерю гибкости мышления;

               -                  быстроту обновления теоретического материала и сложности, возникающие при применении теоретических знаний на практике;

               -                  отсутствие четко определенной ориентации на инновации и изобретательскую деятельность;

               -                  отсутствие в системе традиционного обучения гибкости и оперативности в процессе корректировки учебных планов и постановки новых учебных дисциплин в вариативной части рабочих программ.

Перспективным направлением развития педагогического дизайна является соединение преимуществ традиционного и электронного обучения [64, 65]. Базируясь на интернет-технологиях, электронное обучение расширяет свои возможности и рассматривается как перспективная система обучения, представляющая собой синтез технологий традиционного обучения, телевидения и международной сети Интернет.

В современной базовой информационной технологии преобразование любого объекта в программный продукт подразумевает следующую последовательность этапов его формализации:

               -                  представление объекта в виде концепции (диалектическая логика, естественный язык, эвристический метод сжатия первичной информации об объекте-оригинале);

               -                  преобразование концепции в формальное рассуждение (формальная логика, искусственный язык, модельный метод сжатия информации);

               -                  преобразование формального рассуждения в формальную (математическую) модель (формальная логика, искусственный язык, модельный метод сжатия информации);

               -                  преобразование формальной модели в алгоритм (формальная логика, искусственный язык, модельный метод сжатия первичной информации об объекте-оригинале);

               -                  описание алгоритма на алгоритмическом языке (формальная логика, искусственный язык, модельный метод сжатия первичной информации) и создание программного продукта.

Процесс разработки компьютерных технологий обучения целесообразно разделить на пять этапов, а ответственность за реализацию этих этапов распределить между инженерной, педагогической психологией, эргономикой и информатикой в виде, приведенном в табл. 2 [66].

Таблица 2

Целесообразное распределение этапов проектирования

компьютерных технологий обучения

Такое распределение функций обладает следующими достоинствами:

               -              соответствует предметным областям инженерной психологии, эргономики информатики;

               -              разделяет функции инженерной психологии, эргономики и информатики;

               -              соответствует ограничениям современной информационной технологии и апробированной процедуре разработки программных продуктов.

Традиционное образование доказало свою эффективность в фундаментальном обучении, образующем основу профессионального развития специалиста. Развитие общества, в котором доминируют информационные технологии, требует новых подходов к обучению.