Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Шорина Т.В. 1

---

1 ФГАОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет»

Статья раскрывает особенности реализации визуальных компонентов информационно-образовательной среды вуза. Непрерывное совершенствование технических и программных средств, на базе которых функционирует информационно-образовательная среда вуза, ведет к поиску инновационных путей организации образовательного процесса. Реализация обучения на базе визуальных компонентов информационно-образовательной среды позволяет целенаправленно, систематически и профессионально ориентированно формировать опыт работы с информацией выбранной сферы деятельности. В статье проводится анализ педагогической литературы по проблеме отображения визуальной информации в обучении. На данной основе делается ряд существенных выводов по организации процесса обучения с использованием визуальных компонентов информационно-образовательной среды вуза, позволяющих индивидуально и комплексно подходить к организации образовательного процесса вуза. Индивидуализация в обучении достигается путем учета особенностей и предпочтений субъекта образования. А комплексный характер достигается учетом специфики выбранной сферы деятельности соответственно направлению и уровню обучения. Далее приводится отбор критериев и показателей, позволяющих оценить эффективность обучения на основе сформулированных аспектов визуальных компонентов информационно-образовательной среды вуза. Экспериментальным путем доказывается, что обучение на основе визуальных компонентов информационно-образовательной среды формирует требуемый опыт информационной деятельности в выбранной сфере и оказывает положительное влияние на процесс и результат обучения в целом.

Статья в формате PDF

305 KB

учебная информация

визуальные компоненты

визуальная информация

высшее образование

вуз

образовательная среда

информационно-образовательная среда

1. Торкунова Ю.В., Коростелева Д.М., Кривоногова А.Е. Формирование цифровых навыков в электронной информационно-образовательной среде с использованием нейросетевых технологий // Современное педагогическое образование. 2020. № 5. С. 107–110.

2. Кирилова Г.И., Грунис М.Л., Галимова Э.Г., Карденас О.Г. Динамика управления развитием информационной среды образовательных организаций в условиях компетентностного подхода // Казанский педагогический журнал. 2018. № 6 (131). С. 31–36.

3. Каюмова Л.Р., Закирова В.Г., Власова В.К. Мониторинг образовательных рисков в информационной среде // Высшее образование сегодня. 2019. № 2. С. 25–30.

4. Куценко С.М., Косулин В.В. Электронные образовательные ресурсы как инструмент обучения // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2017. № 4 (36). С. 127–134.

5. Торкунова Ю.В., Упшинская А.Е. Формирование научно-исследовательской компетентности магистров // Современные проблемы науки и образования. 2016. № 6. URL: http://www.science-education.ru/article/view?id=25888 (дата обращения: 08.03.2021).

6. Кирилова Г.И. Принципы информационно-средового подхода к модернизации профессионального образования // Казанский педагогический журнал. 2018. № 8. С. 54.

7. Шорина Т.В. Педагогическая технология визуализации учебной информации в высшей школе: дис. ... канд. пед. наук. Казань, 2017. 181 с.

8. Шорина Т.В., Кирилова Г.И. Динамические аспекты развития визуальных компонентов информационно-образовательной среды профессиональной школы // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=16359 (дата обращения: 28.03.2022).

9. Шорина Т.В. Обоснование визуального компонента информационных образовательных ресурсов высшего образования // Современные проблемы науки и образования. 2021. № 2. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=30720 (дата обращения: 28.04.2022).

10. Беспалько В.П. Качество образования и качество обучения // Народное образование. 2017. № 3–4 (1461). С. 105–113

Современное высшее образование закономерно осуществляется на базе средств информационно-коммуникативных технологий [1, 2], непрерывное совершенствование которых ведет к поиску механизмов, которые позволяют не только повысить эффективность обучения, но и способствуют формированию опыта деятельности в выбранной профессиональной сфере. Подобный опыт может успешно формироваться в обучении только при соблюдении определенных условий, в числе которых целенаправленная, систематическая и профессионально ориентированная работа с учебной информацией, представленной в образовательной среде. Информационно-образовательная среда вуза при этом предоставляет возможность соблюдения упомянутых выше условий (целенаправленная, систематическая и профессионально ориентированная работа с учебной информацией), а также обеспечивает взаимодействие субъектов образовательной деятельности. В информационно-образовательной среде вуза представлено все многообразие цифровых ресурсов отдельной организации [3] или сети организаций, доступ к которым обеспечивается по сети Интернет [4, 5]. Поэтому для формирования продуктивного опыта деятельности в выбранной сфере компоненты информационно-образовательной среды вуза должны обладать характеристиками преемственности и профессиональной-направленности.

Отражение визуальных компонентов информационно-образовательной средой – многоаспектная задача, связанная с возможностями современных технологий, индивидуальными особенностями и предпочтениями субъекта образования и спецификой выбранной студентом сферы деятельности. Выделенные аспекты должны находить отражение в используемых визуальных компонентах информационно-образовательной среды вуза.

Целью данного исследования является разработка и реализация в учебном процессе вуза визуальных компонентов информационно-образовательной среды.

В соответствии с целью исследования сформулируем следующие задачи исследования:

1. На основе анализа литературы раскрыть значимые аспекты отражения визуальной информации в образовательном процессе.

2. Определить критерии и показатели, позволяющие оценить эффективность обучения в вузе на основе визуальных компонентов информационно-образовательной среды.

3. Провести экспериментальную реализацию обучения на основе выделенных компонентов информационно-образовательной среды.

Анализ литературы позволил установить, что информационно-образовательная среда высшего образования – это «пространственная инфраструктура, включающая комплекс технических и программных средств» [6] и служащая для хранения и переработки информации, а также обеспечивающая взаимодействие субъектов образовательной деятельности.

Понятие «визуальная учебная информация» связано с систематизацией, структурированием и образным отражением информации в учебной деятельности. Основы отражения визуальной информации в обучении заложены в понятии «наглядность» (Я.А. Коменский) [7], которое понимается автором как «целенаправленное наблюдение» за объектами реального мира либо их отображениями (изображения, модели, знаковая информация и др.) информационно-образовательной средой. Однако в настоящее время недостаточно просто наблюдать [8, 9], необходима работа с учебной информацией, включая ее анализ, систематизацию и преобразование с использованием различных средств наглядности (наглядно-образные и логико-символические схемы, модели объектов и процессов и др.).

При этом в вузе учебная информация должна находить свое отражение специфичными визуальными компонентами выбранной сферы деятельности, которую в данном исследовании предлагается подразделять на базе реально-абстрактных и пространственно-временных свойств [7, 8]. Так для гуманитарного направления предпочтительно в отражении учебной информации использовать наглядно-образные схемы, в то же время для технического направления целесообразно использовать логико-символические модели [7, 8]. Кроме того, если в профессиональной деятельности будущего специалиста требуется манипулирование компонентами среды, обладающими пространственными (например, 3D проектирование систем, 2D изображения), либо динамическими характеристиками (например, обработка видео, статический визуальный ряд сопровождения), то значимым представляется учет в отображении учебной информации данных ее свойств. Таким образом, визуальные компоненты информационно-образовательной среды вуза должны не только наглядно отражать учебную информацию, но и учитывать специфику выбранной сферы деятельности специалиста, формируя тем самым профессионально значимый опыт.

Кроме того, «информация» относится к субъективному образованию, то есть учебная информация не всегда однозначно понимается всеми субъектами образовательной деятельности. На нее оказывают влияние уровень образованности субъекта, индивидуальные особенности (предпочтения, например, в получении информации: визуальная, аудиальная, знаковая и др.), направление выбранной сферы деятельности (гуманитарное, техническое, естественнонаучное) и др. Для успешного освоения учебной информации значимы не только количественные, но и качественные характеристики ее отображения, ценность информации, своевременность, актуальность и др. О формировании опыта работы с информацией может говорить субъективное воспроизведение смысла ранее изученной учебной информации. Например, студент, опираясь на предшествующий опыт, делает определенное заключение, которое передает его субъективный взгляд на информацию, а не дословно воспроизводит ранее изученный материал.

Опираясь на обозначенные выше положения, выделим ведущие требования к визуальным компонентам информационно-образовательной среды вуза:

− базируются на принципе наглядности и возможностях отражения информации современными информационными технологиями;

− разрабатываются на основе индивидуально ориентированного и профессионально значимого отображения информации компонентами образовательной среды;

− реализуются целенаправленно и комплексно в учебном процессе вуза для достижения, требуемого ФГОС опыта деятельности.

В рамках решения второй задачи определим критерии и показатели, позволяющие оценить эффективность образовательного процесса вуза на основе визуальных компонентов информационно-образовательной среды. Достижение опыта деятельности является слабо формализуемым объектом, для проверки которого применим метод групповых экспертных оценок В.С. Черепанова [7]. Применение данного метода позволяет получить обобщенное, коллективное мнение на отбор наиболее значимых критериев оценки сформированного опыта деятельности.

В качестве экспертов выступали преподаватели (62 чел.) информационных технологий вузов Республики Татарстан: Казани, Набережных Челнов, Арска, Буинска, Нижнекамска. Экспертам предложили критерии оценки образовательного процесса вуза на основе визуальных компонентов информационно-образовательной среды, из которых они должны были выделить наиболее значимые. По результатам экспертной оценки значимыми были признаны следующие критерии:

1. Умение структурировать и выделять связи в определенном фрагменте учебной информации (49 %).

2. Умение выделять основные и второстепенные детали в определенном фрагменте учебной информации (44 %).

3. Умение обобщать и отражать фрагмент учебной информации наглядно-образными или логико-символическими моделями (37 %).

Далее, для выделенных экспертами критериев требуется сформировать шкалу оценки обучения на основе визуальных компонентов информационно-образовательной среды вуза. Показатели эффективности образовательного процесса на основе визуальных компонентов информационно-образовательной среды оцениваются по «генетической структуре мастерства человека» (В.П. Беспалько) [10]:

1. Узнавание учебной информации при повторном ее восприятии.

2. Репродуктивное действие – применение для известного действия.

3. Продуктивное действие – построение основы для выполнения нового действия.

4. Творческое действие – деятельность, в которой добывается объективно новая информация.

Зафиксируем критерии, связанные с отражением компонентов визуальной учебной информации информационно-образовательной средой, и на их основе сформулируем показатели оценки формирования опыта работы. Данные показатели представлены в табл. 1.

Экспериментальная оценка обучения на основе выделенных компонентов информационно-образовательной среды проводилась в контрольной и экспериментальной группах специальности «Управление персоналом», социально-экономический факультет, Буинский филиал ЧОУ ВО «Академия социального образования». Поскольку социально-экономический факультет относится к гуманитарному направлению в отображении информации будут преобладать наглядно-образные компоненты среды (выбор из реально-абстрактных свойств). Кроме того, профессионально значимая информация специальности «управление персоналом» обладает свойствами статичности с отображением в формате 2D (пространственно-временные свойства).

В первую очередь был проведен констатирующий эксперимент, который должен был установить равный начальный уровень работы с визуальными компонентами информационно-образовательной среды в контрольной и экспериментальной группах. Для этого студентам было дано задание оформить по предложенному образцу презентацию одной из ранее изученных тем. В задании в качестве элементов структурирования учебной информации выступают слайды презентации, заголовки, подзаголовки, основной текст и рисунки (изображения, объекты SmartArt, таблицы, диаграммы, схемы, модели процессов или явлений и др.).

Результаты эксперимента позволили установить, что студенты обеих групп испытывают сложности с выделением основных идей, структурированием и отображением ранее изученной учебной информации. Например, в качестве визуальных компонентов студенты в основном использовали готовые изображения сети Интернет, заголовки и подзаголовки слайдов не всегда точно отображали суть представленной на слайде информации, текстовое сопровождение содержало значительное количество второстепенной информации.

Таблица 1

Шкала оценки формирования опыта работы с визуальными компонентами информационно-образовательной среды вуза

Кроме того, в работах часто встречались ошибки оформления, например, использование нескольких шрифтов на одном блоке информации; избыточное выделение цветом деталей информации; отсутствие корректной подписи рисунков и таблиц; анимация, мешающая восприятию информации на слайде, и др.

Таким образом, эксперимент позволил установить, что студенты контрольной и экспериментальной групп имеют схожий начальный опыт работы с визуальной учебной информацией. Утверждение получено с помощью критерия Пирсона – χ2. Далее следовал формирующий эксперимент, осуществляющийся на основе дисциплины «Информационная безопасность и защита информации» (блок Б2 – математический и естественнонаучный цикл).

В контрольной группе занятия осуществлялись традиционным образом. Лекции содержали общий теоретический материал, который включал в себя типовые таблицы, стандартные схемы и традиционные иллюстрированные изображения (не отражающие профессионально значимые свойства информации). Семинарские занятия включали элементы повторения лекционного материала, а также выполнение практических заданий, например на выбор правильного ответа из нескольких представленных вариантов.

Занятия экспериментальной группы проводились в том же объеме. На лекционных занятиях визуальные компоненты учебной информации преимущественно отражались наглядно-образными моделями, дополненной структурированной текстовой информацией на основе объектов 2D (SmartArt, графов, диаграмм и др.), изложение информации строилось в контексте выбранной сферы деятельности. Практические занятия проводились на основе вычленения основных деталей из массива учебной информации, ее обобщения и структурирования (за счет выделения прямых и обратных связей) и отображения визуальными компонентами в информационной среде вуза (создание цифрового опорного конспекта).

Контрольный эксперимент, завершающий дисциплину «Информационная безопасность и защита», проводился на основе пройденных тем дисциплины. Необходимо было подготовить в информационно-образовательной среде вуза опорный конспект, в котором отражаются основные смысловые детали изученной ранее информации, используя на усмотрение студента визуальные компоненты (наглядно-образные, логико-символические модели, таблицы, объекты SmartArt, графы, диаграммы и др.), помогающие раскрыть требуемый фрагмент учебной информации и служащие подсказкой при ответе на вопросы экзаменатора.

Формирование соответствующего опыта работы с информацией оценивается по полноте и качеству раскрытия темы с использованием опорного конспекта, кроме того, необходимо было ответить на ряд дополнительных вопросов, включая как информацию, входящую в конспект, так и контекстную информацию по дисциплине. В табл. 2 приведены сводные данные по формированию опыта работы с визуальными компонентами учебной информации по выделенным показателям в процентном соотношении на начало и по окончании эксперимента.

Диаграмма (рисунок) отражает сравнительные данные по формированию опыта работы с визуальными компонентами информационно-образовательной среды в начале эксперимента и по окончании эксперимента, по выделенным показателям с разделением на контрольную и экспериментальную группы, приведенные в процентном соотношении.

Для подтверждения статистически значимых различий полученных данных на начало и конец эксперимента для контрольной и экспериментальной групп вычислялось значение χ2эмпир. по обозначенным выше параметрам. Эмпирические значения критерия χ2эмпир. формирования опыта работы с визуальными компонентами информационно-образовательной среды показаны в табл. 3.

В таблице представлены данные по критерию χ2(α = 0,05) с тремя степенями свободы, для которого табличное значение равно χ20,05 = 7,82. Как мы видим из представленной таблицы, в контрольной группе по выделенным показателям формирования опыта по окончании эксперимента статистически значимых различий получено не было, так как χ2эмпир. < χ20,05(2,53 < 7,82; 1,51 < 7,82; 1,8 < 7,82). При этом в экспериментальной группе по выделенным показателям формирования опыта по окончании эксперимента и были зафиксированы статистически значимые различия χ2эмпир. > χ20,05 (10,98 > 7,82; 10,01 > 7,82; 16,84 > 7,82). Достоверность исследования составляла 0,95.

Таблица 2

Сводная информация о количестве студентов, достигших определенного опыта работы с визуальными компонентами информационно-образовательной среды

Сравнительные данные формирования опыта работы с визуальными компонентами информационно-образовательной среды вуза

Таблица 3

Эмпирические значения критерия χ2эмпир. по соответствующим показателям формирования опыта работы с визуальными компонентами информационно-образовательной среды

Таким образом, студенты экспериментальной группы значительно лучше справились с поставленным заданием, они смогли адекватно подойти к отражению учебной информации визуальными компонентами информационно-образовательной среды. Кроме того, студенты лучше справились с устным воспроизведением учебной информации по выполненному конспекту, а также с ответами на дополнительные вопросы экзаменатора. Отмечено было, что при воспроизведении учебной информации студенты активно использовали словосочетания, которые отражали субъективный смысл учебной информации, говорящий о формировании определенного опыта деятельности. Так на просьбу привести примеры непосредственных угроз информационной безопасности персонала студенты говорили об отсутствии систематической проверки переносных носителей информации (съемные диски, флэш карты и др.), так как считается, что их надо проверять только время от времени. Кроме того, студенты экспериментальной группы стремились в конспекте ранжировать учебную информацию, выделяя ее цветом, формой, расположением на плоскости и др.

Студенты контрольной группы затратили на выполнение задания больше времени (на 28 %), были выявлены сложности с выделением основных компонентов учебной информации и определением связей между ними, опорный конспект представлял собой визуальный ряд, иллюстрированный тематическими изображениями, не отражающими внутреннюю структуру информации. Устное воспроизведение учебной информации по выполненному конспекту, а также ответы на дополнительные вопросы экзаменатора часто содержали словосочетания, которые дословно передавали лекционный или практический материал, субъективное отношение к учебной информации практически отсутствовало (что может говорить о простом заучивании блока информации). На просьбу привести примеры непосредственных угроз информационной безопасности персонала студенты отвечали: ошибки пользователей, программистов, архивной службы (что является объективно правильным ответом, но не отражает субъективного понимания сути информации).

Итак, экспериментальная реализация обучения на основе визуальных компонентов информационно-образовательной среды позволила установить, что в процессе обучения осуществляется успешное формирование опыта работы с профессионально ориентированной информацией. Студенты при этом показывают большую активность и заинтересованность как в процессе, так и в результатах обучения. Таким образом, систематическая работа с визуальными компонентами информационно-образовательной среды, обладающей характеристиками преемственности и профессиональной направленности, позволяет формировать опыт деятельности, в том числе с информацией выбранной сферы.

Библиографическая ссылка