4. Системная интеграция информационных технологий в сфере образования.  В традиционном понимании, образование - это, несомненно, система. Система образовательных (государственных и негосударственных) учреждений, различающихся по самым разным параметрам, но, прежде всего, по уровню и профилю. Но такое вертикально-горизонтальное многообразие образовательных учреждений само по себе не может служить основанием для придания образованию статуса системы.  Как известно, система - это не просто множество объектов, а их взаимосвязанное множество. Именно в этом случае система приобретает интегративные, новые качества, не выводимые непосредственно из качеств входящих в систему компонентов и не являющиеся простой механической суммой качеств частей, образующих систему.  Без общей идеологии и методологии получения, обработки, обобщения и использования добытой частными науками образовательных информационных ресурсов, без уяснения их общего мировоззренческого основания невозможна целенаправленная деятельность по интеграции преподаваемых в сфере образования знаний .  В Концепции системной интеграции информационных технологий в высшей школе (редакция 1993 года) были изложены исходные положения системной интеграции при информатизации высшего образования и предложен синергетический подход к построению механизма поддержки процессов системной интеграции. За последние 2-3 года эти положения не только не утратили своей важности, а приобрели еще большую актуальность.  Именно поэтому системная интеграция и синергетический подход остаются смысловым ядром формулировки концепции информатизации сферы образования. Ниже приводятся основные положения этого ядра.  Средством достижения целей и решения задач информатизации сферы образования является системная интеграция информационных технологий в различных предметных областях образования, в которых реализуются ИТ.  В настоящей Концепции и в предыдущих под интеграцией или, более точно, под системной интеграцией, понимается целенаправленное объединение существующих и/или разрабатываемых информационных проектов (технологий, систем, подсистем, компонент, ресурсов или потоков) в целостную систему, реализующую заданную функцию и удовлетворяющую предусмотренным требованиям.  Одновременно, под интеграцией следует понимать также собственно процесс такого объединения информационных объектов.  Таким образом, системная интеграция понимается и как средство, и как процесс.  Применительно к сфере образования системная интеграция представляет собой также обобщение методов и средств, используемых в автоматизированных информационных системах с целью создания обучающих технологий, обеспечивающих расширение круга решаемых задач при уменьшении количества типов технических и программных средств информационно-вычислительной техники.  Вопрос состоит в том, возможно ли простое соединение информационных технологий и систем различных уровней или они отражают совершенно различные типы логики и, следовательно, речь идет о целесообразности, возможности или невозможности системной интеграции упомянутых выше информационных систем, проектов и технологий. 

С учетом сказанного выше, основная мысль обеспечения системной интеграции информационных технологий в образовании состоит в том, чтобы один информационный метод сопровождал пользователя в качестве обучаемого с дошкольного возраста до достижения им профессионального уровня и далее. На протяжении всех лет обучения следует как бы "жить" в единой информационно-образовательной среде, а не "прыгать" с одной ступени на другую, от одного подхода к другому. "Единая среда" обучения должна интегрировать в себе традиционные и новые информационные технологии, в том числе появляющиеся вновь в результате технического прогресса и развития средств информатики.  Программный метод обучения, реализующий такую информационную среду (технологию), должен быть, прежде всего, инструментом.  Целью реализации системной интеграции как средства является создание успешно интегрирующихся информационных технологий в социально-психологической среде образования, а не только в программно-машинном комплексе. Последний является всего лишь элементом указанной среды обучения. Для улучшения процесса целеполагания при разработке информационных технологий и процессов предлагается понятийно дифференцировать составляющие элементы системной интеграции следующим образом. 

Методно-конфигурационная интеграция - построение конфигураций (совокупностей) методов (видов обеспечения  интеграции) по заданным параметрам для реализации требуемых функций, основанное на выборе из уже существующих  методов, либо проектирование новых методов с последующим созданием целостной структуры этих конфигураций. 

Процедурно-технологическая интеграция - создание целостной системы организационно-технических процедур решения комплекса задач. 

Комплекснозадачная интеграция - создание из имеющейся номенклатуры задач целостной структуры комплекса или  ансамбля задач. 

Функционально-конфигурационная интеграция - декомпозиция части целевых функций с последующей  комплекснозадачной интеграцией. 

Системная интеграция - создание полной структуры целевых функций, оптимальная декомпозиция и последующая  функционально-конфигурационная интеграция. 

Процесс системной интеграции информационных технологий в сфере образования реализуется путем использования следующего сценария, в котором оперируют соответствующими понятиями. Совокупность взаимодействующих между собой технических и программными элементов, выполняющих некоторую функцию образовательной информационной технологии, определяется как программно-техническая конфигурация. Элементами такой конфигурации (конфигурационные элементы) могут быть любые технические устройства. А также программы и программные комплексы. Известно, что конфигурационный элемент может работать в нескольких режимах. При этом его характеристики в различных режимах могут отличаться друг от друга. Таким образом, хотя конфигурационный элемент как объект представляет единое целое, его самого можно рассматривать как совокупность каких-то элементов, различающихся между собой. Принято их считать виртуальными элементами. То есть, виртуальным элементом является конфигурационный элемент, работающий в определенном режиме.  Естественно, встроенный в конкретную систему конфигурационный элемент может функционировать в одном "виртуальном" режиме или переключиться между различными режимами.  Выше было отмечено, что конфигурационные элементы могут быть двух типов, а именно технические элементы, т.е. все технические устройства, и программные элементы, это все программы, которые установлены в конфигурации.  Поскольку технические и программные элементы конфигурации взаимодействуют друг с другом, ее работоспособность и эффективность напрямую зависит от взаимодействующих элементов.  В нормально функционирующей конфигурации, непосредственно взаимодействующие элементы должны быть совместимы. При этом элементы находятся и в отношении взаимообуславливающего функционирования, т.е. функционирования одних технических и программных элементов делает возможным функционирование других технических и программных элементов. В свою очередь, если последние не функционируют, то не могут функционировать и первые. 

Структура функций "системного интегратора", физического или юридического лица, осуществляющего собственно системную интеграцию информационных технологий, определяется соответствующим алгоритмом. 

Системный интегратор - лицо или организационно-технологическая единица, осуществляющая в качестве основной деятельности проектирование (разработку), создание, внедрение и последующее сопровождение интегрированных информационных технологий и систем.  Место проектной деятельности в общей деятельности системного интегратора определяется, исходя из следующей структуризации:  Надпроектная деятельность системного интегратора, заключается в мониторинге его системного окружения, сборе, анализе и закреплении имеющегося опыта в области системной интеграции и смежных с ней областях, мониторинг потенциальных пользователей, возможных партнеров по системной интеграции, разработке типовых проектов, ведении классификатора и банка базовых конфигураций программно-технических комплексов. 

1. Проектная деятельность направлена на разработку и внедрение интегрированных информационных технологий и систем. 

2. Проектная деятельность системного интегратора может протекать в одном из режимов: монопроектном и мультипроектном. При монопроектном режиме функционирования системный интегратор разрабатывает и создает проекты системной интеграции последовательно. При мультипроектном режиме работа ведется над несколькими проектами одновременно с согласованием распределения ресурсов между проектами с учетом рабочих сетевых графиков. 

3. Сопровождение интегрированных систем - деятельность системного интегратора по поддержанию бесперебойного функционирования установленных им интегрированных информационных технологий и систем, их развитию и адаптации к изменившимся условиям. 

4. Деятельность по реализации автономных компонент интегрированных систем заключается в выделении из разрабатываемых интегрированных систем программно-технических единиц и комплексов для их дальнейшего коммерческого использования -тиражирования с целью получения дополнительных финансовых ресурсов для стимулирования и развития деятельности системного интегратора. 

5. Деятельность по управлению и поддержанию функционирования системного интегратора необходима для избежания процессов нарушения его научно-производственной деятельности, в состав которой входит мониторинг, выработка, принятие и реализация соответствующих управляющих воздействий.  С целью использования современных методов для обеспечения собственно процесса интеграции ИТ в состав ядра формулировки Концепции информатизации сферы образования одновременно с системной интеграцией входит и синергетический подход. 

5. Синергетический подход к развитию информатизации сферы образования   За последнее десятилетие экспансия синергетики охватила не только различные области науки, но и проникла в сферы человеческой деятельности, носящие сугубо прикладной характер. Как следствие этого процесса растет число словосочетаний, использующих этот термин в самых неожиданных контекстах. Так, например, появился термин "синергетические начала образования ".  Синергетика дает общие ориентиры для научного поиска, для прогнозирования и моделирования процессов в сложных социальных системах. Ярким представителем таких систем является сфера образования. 

При этом возможность прогнозирования появляется, исходя из принципов: 

(1) "из целей" процессов; 

(2) "oт  целого", исходя из общих тенденций развертывания процессов в целостных системах (средах); 

(3) из идеала, желаемого человеком и согласованного с собственными тенденциями развития процесса в средах. 

Целью развития системной интеграции информационных технологий в образовании является повышение эффективности системы за счет получения синергетического эффекта. 

Синергетический эффект - это эффект взаимосвязи и взаимодействия, не аддитивный по отношению к эффектам. Здесь синергетический подход предполагает, что процессы интеграции исследуются путем порождаемого ими синергетического эффекта.  Синергетика призвана играть роль своего рода метанауки, подмечающей и изучающей общий характер тех закономерностей и зависимостей, которые частные науки считали "своими".  Таким образом, синергетика - это научная дисциплина, которая рассматривает закономерности процессов системной интеграции и самоорганизации в различных системах.  В отличие от системного подхода, где основное внимание акцентируется на язях частей в целом, синергетика исследует причины появления и динамику целостных свойств системы. В системном подходе анализ ведется, как правило, на качественном уровне. Синергетика изучает количественные отношения и параметры.  Синергетика занимается исследованием систем, состоящих из большого (очень большого, огромного) количества частей, компонент или подсистем, другими словами, деталей, сложным образом взаимодействующих между собой.  Слово "синергетика" и означает "совместное действие ", подчеркивая согласованность функционирования частей, отражающихся в поведении системы как целого. То есть предлагаются базовые модели, новые понятия и методы, которые могут быть применены в данной ситуации, которые могут стать основой построения новой нелинейной  познавательной парадигмы, а могут остаться находками в различных дисциплинах. 

 Огромную роль, вероятно до сих пор не вполне осознанную, в познании сложных закономерностей развития современного мира сыграли компьютеры, позволившие исследовать множество нелинейных математических моделей, описывающих нашу peaльность возникла положительная обратная связь. Результаты компьютерного анализа приводят к рождению новых теорий, понятий моделей. Изучение этих моделей с помощью ЭВМ приводит к рождению теорий и моделей нового поколения.  Одним из принципиальных результатов этой "гонки", увлекшей немалую часть научного сообщества, стала концепция самоорганизации и саморазвития.  Новая концепция самоорганизации, выдвинутая синергетикой, отличается от прежних, разрабатывавшихся ранее в рамках кибернетики и системотехники, тем, что основное внимание она обращает на раскрытие конкретных механизмов взаимодействия компонентов, приводящее к их упорядочению и образованию устойчивых структур.  Синергетика как модель самоорганизации нeceт новые возможности стратегий и стилистики мышления, дающие нетрадиционные подходы ко многим проблемам. В синергетике ставится более общая и широкая проблема изучения возникновения самой самоорганизации так, как она происходит в естественных, природных процессах. Сначала объекты ведут себя абсолютно независимо и в движении не наблюдается никакой взаимной упорядоченности. Такое первоначальное состояние нередко характеризуют понятием "хаос" и "беспорядок". Затем при некоторых критических значениях поступающей извне энергии или информации возникает взаимодействие между объектами и они начинают участвовать согласованном, коллективном движении.  Беспорядок сменяется порядком, их хаоса возникает определенная устойчивая структура, то есть устанавливается постоянная взаимосвязь между компонентами, которые из прежних автономных объектов превращаются в элементы некоторой упорядоченной системы.  Свойство неустойчивости систем, которое еще два десятка лет назад считалось большим пороком модели, сегодня выступает в несколько ином свете. Приходится уточнять в каком смысле система неустойчива, относительно каких возмущений, на каких временных отрезках.  Синергетика на ряде конкретных примеров показала, что для сложных систем существуют малые, но очень эффективные организующие и управляющие воздействия.  В частности в последние годы появился новый раздел нелинейной науки - управление хаосом. В фирме IBM близкий подход в приложении к организационным системам формулируется как принцип; "Контролируемая анархия кик система управления". Отчасти это связано с необходимостью децентрализованного или "двухуровневого управления" (хаос, конкуренция на уровне малых фирм и: эффективное стратегическое планирование на уровне транснациональных корпораций). Это, в свою очередь, связано с необходимостью обработки больших информационных потоков в "режиме реального времени". 

Утверждения и положения, приведенные выше, являются фактически концепцией в концепции, то есть концепция самоорганизации - основная мысль реализации пpoцecca информатизации сферы образования.  Цивилизация стоит на пороге информационного будущего. "Виртуальная реальность" со средствами массовой информации, электронной почтой, глобальными компьютерными сетями уже существенно изменили мир. Моделирование, имитация, компьютерные игры и учебники, средства представления информации вышли на первый план. Но это именно те средства, которыми первой начала пользоваться синергетика. 

Ниже приводятся примеры возможных подходов к решению методами синергетики ряда современных прикладных задач, которые имеют самое непосредственное отношение к информатизации сферы образования. Более того, только наука высшей школы сегодня в состоянии обеспечить практическое решение таких задач и применение их в реальной жизни, в том числе, в первую очередь, в области подготовки соответствующих специалистов.  Во множестве ситуаций стало принятым жаловаться на недостаток информации, необходимой для конкретного анализа, принятия ответственных решений и так далее.  В то же время синергетика зачастую сталкивается с прямо противоположной ситуацией. Не ясно, например, что делать с уже собранной информацией, что следует выделить и уточнить, а что "забыть". Типичные примеры приводят данные, поступающие с искусственных спутников Земли (ИСЗ), с сейсмических станций, метеорологические и океанографические наблюдения. Огромные массивы информации в этих важных сферах очень часто не улучшают понимание исследуемых процессов, не дают возможностей для их прогноза. Другими словами, упорядочение информации, выделение в ней "параметров порядка", анализ вопросов, которые можно задать, располагая этой информацией, выходят на первый план во многих приложениях синергетики.  Синергетика предлагает методы решения этих проблем. Вместо большого числа факторов, от которых зависит состояние системы (так называемых компонент вектора состояния), рассматриваются немногочисленные параметры порядка, от которых зависят компоненты вектора состояния системы и которые, в свою очередь, влияют на параметры порядка. В переходе от компонент вектора состояния к немногочисленным параметрам порядка заключается смысл одного из основополагающих принципов синергетики - так называемого принципа подчинения (компонент вектора состояния параметрам порядка). Обратная зависимость параметров порядка от компонент вектора состояния приводит к возникновению того, что принято называть круговой причинностью.  Парадокс соответствия. Это еще одно направление синергетики, которое является очень важным. Оно родилось из следующей проблемы. Тех, кто впервые знакомится с информатикой, обычно поражает несоответствие между огромным количеством информации, которое содержится в цветном изображении объекта и незначительным объемом, который отведен для него в головном мозге.  Вывод из этого несоответствия прост: информация в мозге обрабатывается и хранится совсем не так, как в компьютере. Вероятно, мозг выделяет что-то наиболее важное в каждом изображении, сцене, событии, с чем и имеет дело в дальнейшем. При таком подходе главной  проблемой становится научить ЭВМ "выделять" необходимое и "забывать" ненужное.  Трудно и невозможно переоценить важность решения этой проблемы. Одна из принципиальных задач синергетики - научить пользователей умению хранить перерабатывать, передавать и анализировать большие и даже огромные информационные потоки.  Объемы научной, экономической, статистической и прочей информации столь велики, что возникла диспропорция между скоростью получения и передачи информации и возможностями ее обработки, которую необходимо преодолеть.  Традиционно обработка массивов информации происходит линейно - обрабатывается, запоминается, передается и так далее. В синергетике это происходит иначе. Здесь происходит как параллельная, так и последовательная обработка информации. За счет запараллеливания процессов происходит повышение надежности и увеличение скорости обработки информации.  В традиционном подходе описание системы строго децентрализованно. В синергетическом подходе и детерминизм, и случайность в определенном смысле уравниваются в своих правах. В традиционном подходе все процессы выходят на некий устойчивый режим, а синергетика акцентирует свое внимание в областях потери устойчивости - около неустойчивых точек - окрестностях фазовых переходов. Это ее специфическая черта. 

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23