МЕТОДОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИННОВАЦИЙ В УСЛОВИЯХ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
статья

УПРАВЛЕНИЕ УСТОЙЧИВЫМ РАЗВИТИЕМ. 2022. №4 (41) 102 УДК 37.018. 43 DOI: 10.55421/2499992Х_2022_4_102 М. А. Прохоров, Р. А. Юхимук, М. А. Лыкова

МЕТОДОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИННОВАЦИЙ В УСЛОВИЯХ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Ключевые слова: педагогическая инновация, технология обучения, модель, оценивание. В статье рассмотрены особенности организации отечественной образовательной деятельности в условиях пандемии новой коронавирусной инфекции. Было установлено, что, несмотря на определённые трудности, Российской системе образования в целом удалось обеспечить непрерывность образовательной деятельности. Вместе с тем было выявлено существенное снижение уровня подготовки как старшеклассников, так и учащихся начальных классов. Одним из основных направлений улучшения качества предоставляемых образовательных услуг в условиях дистанционного (удалённого) обучения было обосновано широкомасштабное внедрение и применение различных педагогических инноваций. В условиях дистанционного обучения любая педагогическая деятельность, в том числе инновационная, полностью определяется качеством таких специализированных организационно-технических систем, как системы дистанционного обучения. В связи с этим возникает актуальная задача анализа эффективности педагогических инноваций. При этом главную трудность вызывает полное отсутствие каких-либо подходов к формализации самих педагогических инноваций. Исходя из этого, была обоснована актуальность разработки методологии моделирования педагогических инноваций в условиях дистанционного обучения. В основе разработанной методологии была использована классическая модель системы управления процессом познания. В качестве значимого в рамках исследования аспекта указанной модели были рассмотрены информационно-управляющие воздействия, представленные как некий комплекс действий или операции. В результате, опираясь на основные принципы исследования операций и позиции системного подхода, была предложена теоретико-множественная модель педагогической инновации. Комплексное применение подхода обозначения операций в узлах графика и метода планирования и руководства программами разработок PERT (Program Evaluation and Review Technique) позволило окончательно сформировать методологию моделирования педагогических инноваций в условиях дистанционного обучения. Разработанная методология позволяет осуществлять не только количественный анализ рассматриваемых педагогических инноваций, но и является базисом для оценивания их эффективности в зависимости от конкретных характеристик систем дистанционного обучения. M. A. Prokhorov, R. A. Yukhimuk, M. A. Lykova METHODOLOGY OF MODELING PEDAGOGICAL INNOVATIONS IN THE CONDITIONS OF DISTANCE LEARNING Keywords: pedagogical innovation, learning technology, model, evaluation. The article considers the features of the organization of domestic educational activities in the context of a pandemic of a new coronavirus infection. It was found that, despite certain difficulties, the Russian education system as a whole managed to ensure the continuity of educational activities. At the same time, a significant decrease in the level of training of both high school students and primary school students was revealed. One of the main directions of improving the quality of educational services provided in the conditions of distance (remote) learning was justified by the large-scale introduction and application of various pedagogical innovations. Any pedagogical activity in the conditions of distance learning, including innovative, is completely determined by the quality of such specialized organizational and technical systems as distance learning systems. In this regard, there is an urgent task of analyzing the effectiveness of pedagogical innovations. At the same time, the main difficulty is the complete absence of any approaches to the formalization of pedagogical innovations themselves. Based on this, the relevance of developing a methodology for modeling pedagogical innovations in the context of distance learning was substantiated. The developed methodology was based on the classical model of the cognitive process control system. Information and control actions presented as a certain set of actions or operations were considered as significant within the framework of the study of the aspect of this model. As a result, a set-theoretic model of pedagogical innovation was proposed based on the basic principles of operations research and the positions of a systematic approach. The complex application of the ap- УПРАВЛЕНИЕ УСТОЙЧИВЫМ РАЗВИТИЕМ. 2022. №4 (41) 103 proach of marking operations in the nodes of the graph and the method of planning and managing development programs PERT made it possible to finally form a methodology for modeling pedagogical innovations in conditions of distance learning. The developed methodology allows not only to carry out a quantitative analysis of the considered pedagogical innovations, but also is the basis for evaluating their effectiveness, depending on the specific characteristics of distance learning systems. Пандемия COVID-19 стала одним из главных вызовов в современной истории человечества, уже к середине 2021 года потери от неё стали превосходить военные потери основных участников первой мировой войны [1]. Негативные изменения, обусловленные появлением новой коронавирусной инфекцией, коснулись всех сфер жизни современного общества. В результате серьёзные изменения претерпели социальный, экономический, культурный контексты функционирования и, конечно, образование [2]. Отечественная система образования была вынуждена в срочном порядке переходить на дистанционное (удалённое) обучение (ДО), что позволило обеспечить непрерывность образовательной деятельности (ОД) и не допустить социально-экономического неравенства обучающихся. Вместе с тем вынужденный переход на дистанционный формат обучения отрицательно повлиял на качество образования в целом. Было отмечено значительное снижение уровня подготовки российских старшеклассников по профильной математике [3]. Кроме того, в докладе Федерального института развития образования были отмечены серьёзные трудности для учащихся начальных классов, так как в условиях ДО объективно невозможно полноценно заменить очные занятия. Таким образом, складывающаяся в настоящее время ситуация требует безотлагательной проработки. По мнению ряда отечественных и зарубежных специалистов, одним из возможных направлений совершенствования ОД в условиях ДО является применение различных педагогических инноваций (ПИ). Однако в условиях применения сложных и довольно дорогостоящих организационно-технических систем организации ДО (систем ДО) на авансцену выходит проблема эффективности ПИ. В работе [4] представлена методика априорного оценивания эффективности ПИ в условиях ДО, центральным моментом которой является непосредственно модель рассматриваемых инноваций, но какая-либо формализация рассматриваемой сущности отсутствует. Таким образом, задача разработки методологического подхода к моделированию ПИ в условиях ДО является весьма актуальной. Методология моделирования педагогических инноваций в условиях дистанционного обучения В соответствии с диалектическим подходом сфера образования подвергается непрерывному влиянию культуры, науки, экономики, политики, техники и информационных технологий. Данное обстоятельство нашло своё отражение, например, в таком концептуальном документе, как Национальная доктрина образования в Российской Федерации. Индикатором подобного взаимодействия справедливо считать постоянно разрабатываемые ПИ. При этом под ПИ, как правило, понимаются новшества в области технологий обучения (ТО) [5-7]. Отметим, что в настоящее время нет единой точки зрения в понимании соответствующих образовательных технологий. Вместе с тем, по нашему мнению, современные ТО необходимо рассматривать с позиций системного подхода. Таким образом, технологию справедливо воспринимать как некий комплекс операций над материальными и нематериальными объектами в интересах достижения точно выраженной цели в условиях строгой согласованности средств и усилий её достижения. Инновационными же технологиями будем считать [8]: − объективно новые технологии как результат педагогического творчества; − адаптированные к школе или вузу технологии зарубежной практики или других сфер социальной и профессиональной деятельности; − известные образовательные технологии, применяемые в новых условиях. − Причём в качестве существенных признаков инновационных ТО обычно выделяют [9]: − совокупность чётких и однозначных критериев достижения цели обучения; − совокупность необходимых информационных воздействий на обучающихся; − строгая логическая последовательность информационных воздействий; − совокупность необходимых управляющих воздействий на обучающихся; − средства материальнотехнического обеспечения образовательного процесса; − возможность и средства достоверного контроля достижения цели. В основу разрабатываемой методологии моделирования ПИ целесообразно положить классическую модель системы управле- УПРАВЛЕНИЕ УСТОЙЧИВЫМ РАЗВИТИЕМ. 2022. №4 (41) 104 ния процессом познания, представленную на рис. 1 [9]. Рис. 1 – Классическая модель системы управления процессом познания – требуемый уровень знаний; – наблюдаемый уровень знаний; – реальный уровень знаний; – промежуточный уровень знаний; – дефицит знаний; – информационноуправляющее воздействие; – внешние и внутренние факторы, препятствующие восприятию; – реальное информационно-управляющее воздействие; ФИУВ – форми-рователь информационно-управляющего воздействия (педагог); ОП, КП, ДП – оперативная, кратковременная и долговременная память обучающегося; СДЗ – способность демонстрировать знания. Значимым аспектом представленной модели (рис. 1) является информационноуправляющее воздействие или некий комплекс действий, объединённых единым замыслом и направлением к достижению цели, или операция. Исходя из этого, на первоначальном этапе разработки модели ПИ необходимо определить содержание такого понятия, как операция. Операция – это упорядоченная совокупность взаимосвязанных действий, направленных на достижение некоторой цели [10]. При чём, в рамках рассматриваемой предметной области операции будут термальными, то есть завершающимися достижением цели за конечный интервал времени. Тогда теоретикомножественная модель ПИ может быть описана следующей конструкцией: где – ресурсы; – результат; – отношение на , ( ); – условия проведения операции; – время выполнения (длительность) операции. Необходимо особо подчеркнуть, что время в общем случае является одним из видов ресурсов, однако в связи с тем, что операция – это процесс, протекающий во времени, последнее необходимо выделить из состава ресурсов [10]. В соответствии с обозначенным выше системным подходом осуществим декомпозицию операции на подоперации. В этом случае операция (ПИ) представляется в виде сетевой модели, определяющей взаимосвязь подопераций по последовательности и времени их выполнения, тогда: . где – -я подоперация; – график . Отметим, что сетевая модель чаще всего строится в терминах времени. Пример построения сетевой модели педагогической инновации в условиях дистанционного обучения Руководствуясь тем, что операция всегда управляемое мероприятие, от конкретного педагога зависит, каким способом выбрать те или иные параметры инновации, а выбор этих параметров, в свою очередь, влияет на достижение цели. Конкретный выбор зависящих от педагога параметров является решением. При этом оптимальным будет то, которое по тем или иным признакам предпочтительнее других. Рассмотрим в качестве примера практическое занятие в рамках курса «Развитие навыков функционального чтения». Примем за ожидаемый дидактический результат - освоение приёмов визуализации при активном чтении, то есть умение не только читать, но и вычленять объекты из текста и обозначать связи между ними, представлять информацию в виде семантической сети, а также анализировать текст, опираясь на созданную семантическую сеть. В качестве системы дистанционного обучения рассмотрим систему Zoom [4]. Для разработки сетевой модели могут применятся два подхода, известные как подход с обозначением операций в узлах графика и подход с обозначением операций на стрелках УПРАВЛЕНИЕ УСТОЙЧИВЫМ РАЗВИТИЕМ. 2022. №4 (41) 105 графика [11]. Так как первый подход проще в условиях отсутствия интенсивных зависимостей между подоперациями и в целом более понятен, целесообразно воспользоваться именно им. В соответствии с выбранным подходом подоперации представляются в виде отдельных блоков (графических примитивов). Зависимость между операциями показывается стрелками, которые задают логическую последовательность выполнения операций. Длина и наклон стрелок произвольны, их положения выбираются так, чтобы обеспечивалась хорошая наглядность графика. Операции обозначаются номерами или буквами. Выполнение каждой последующей подоперации начинается только после полного завершения предыдущей (по стрелке). Типовое обозначение одной операции на сетевом графике представлены на рис. 2. Рис. 2 – Типовое обозначение операции Анализ любой сетевой модели состоит из трёх основных этапов: прямой анализ, обратный анализ и определение резервов времени операций [11]. Исходя из этого, сетевая модель ПИ в рассматриваемых условиях (эксплуатационно-технические характеристики СДО) будет иметь следующий вид (рис. 3). Рис. 3. Сетевая модель практического занятия по функциональному чтению, где A – вступительная часть урока (доведение темы, целей, проведение контрольного опроса по ранее пройдённому материалу); B – демонстрация порядка выполнения задания, оформления семантической сети на примере сказки; C – рассылка текста и заготовки семантической сети для последующей самостоятельной работы; D – контроль выполнения выданного задания; E – приём отчётных материалов (заполненных семантических сетей). Учитывая, что сроки проведения занятия определены директивно, мы наблюдаем резерв времени, позволяющий руководителю более гибко координировать свою работу. Так же, воспользовавшись известным методом планирования и руководства программами разработок PERT [11], возможно получить численное значение, характеризующее взаимосвязь между располагаемым и потребным временем проведения занятия – вероятность завершения занятия за заданное время. В условиях рассматриваемого примера данная вероятность составила 0,93, что даёт основание считать разработанное занятие оптимальным по критерию оперативности. Заключение. Разработанная методология моделирования позволяет осуществлять количественный анализ ПИ в условиях ДО, гибко координировать выполнение подопераций при изменении сроков их начала или завершения, не оказывая влияния на сроки проведения занятия в целом, а также осуществлять оценивание степени их пригодности. Кроме того, построенные в соответствии с предложенной методологией модели могут быть использованы для разработанной в работе [4] методики оценивания эффективности, что в свою очередь позволит проводить сравнение эффективности не только различных ПИ при заданных эксплуатационно-технических характеристиках системы ДО, но и решать обратную задачу. УПРАВЛЕНИЕ УСТОЙЧИВЫМ РАЗВИТИЕМ. 2022. №4 (41) 106 Литература 1. Потери от пандемии выше потерь от Первой мировой войны. URL.: www.cdnn21.img.ria.ru//i/favicons/favicon.ico (дата обращения: 24.07.2022). 2. Радина Н.К., Балакина Ю.В. Вызовы образованию в условиях пандемии: обзор исследований // Вопросы образования. 2021. С. 178-194. 3. Якобюк Л. И. Изучение влияния дистанционной формы обучения во время пандемии на результаты обучения // Мир науки, культуры, образования. 2020. № 5 (84). С. 179-181. 4. Прохоров М. А., Юхимук Р. А., Лыкова М. А. Методика оценивания эффективности педагогических инноваций в условиях дистанционного обучения // Управление устойчивым развитием. 2021. № 3 (34). С. 102-108. 5. Домрачёва С. А. К вопросу о педагогических новшествах и педагогических инновациях // Психолого-педагогические науки. 2021. С. 97-100. 6. Кирягина М. Е. Педагогические инновации в образовании // Вестник Казанского технологического университета. 2012. № 18. С. 282-284. 7. Джумаева С. А., Хайруллаева М. Х. Педагогические инновации в современной системе образования // Научные исследования. 2019. № 3(29). С. 38-39. 8. Современные образовательные технологии: учебное пособие / под ред. Н.В. Бордовского. 2-е издание., стер. М.: КНОРУС, 2011. 432 с. 9. Технологии профессионально-ориентированного обучения: учеб. пособие / И.Ю. Воронков, Н.С. Кужекин, Н.А. Репях, Ю.Г. Саковых, А.Н. Хрустова, В.Н. Чепагин; под ред. Н.С. Кужекина. СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2017. 140 с. 10. Методологические основы теории эффективности / Л.М. Морозов, Г.Б. Петухов, В.Н. Сидоров. Ленинград: ВКА имени А.Ф. Можайского, 1982. 236 с. 11. Автоматизированные системы управления войсками: учебник. Часть 1: Математическое обеспечение функционирования АСУВ / С.А. Васьков, В.Ф. Волков, А.В. Галанкин, С.А. Тихонов, В.Г. Цыбрин, С.И. Шаныгин. МО РФ, 2010. 392 с. Сведения об авторах: ©Прохоров Михаил Александрович – кандидат технических наук, начальник лаборатории, Военнокосмическая академия имени А.Ф. Можайского, Российская Федерация, Санкт-Петербург, e-mail: vka@mil.ru. ©Юхимук Роман Алексеевич – младший научный сотрудник, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, Российская Федерация, Санкт-Петербург, e-mail: vka@mil.ru. ©Лыкова Мария Александровна – учитель, муниципальное бюджетное образовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа № 14, Российская Федерация, Красногорск, e-mail: maria.lykova2112@mail.ru. Information about the authors: ©Prokhorov Mikhail Aleksandrovich – Candidate of technical Sciences, Head of the Laboratory, Military Space Academy, Russian Federation, Saint-Petersburg, e-mail: vka@mil.ru. ©Yukhimuk Roman Alekseevich – Junior Researcher, Military Space Academy, Russian Federation, SaintPetersburg, e-mail: vka@mil.ru. ©Lykova Maria Aleksandrovna – Teacher, Municipal budgetary educational institution Secondary school No. 14., Russian Federation, Krasnogorsk, e-mail: maria.lykova2112@mail.ru.