CC BY
143
ПЕДАГОГИКА И ПСИХОЛОГИЯ
УДК 378.147
СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К МОДЕРНИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СИСТЕМЕ ОТКРЫТОГО ОБРАЗОВАНИЯ
© Марина Сергеевна ЧВАНОВА
Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, доктор педагогических наук, профессор, проректор по образовательной политике и инновациям, e-mail: ms@tsu.tmb.ru © Марина Викторовна ХРАМОВА Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, кандидат педагогических наук, докторант; Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, г. Саратов, Российская Федерация, доцент, e-mail: mhramova@gmail.com
В работе представлен анализ использования синергетического подхода в гуманитарных исследованиях, а также современных систем управления обучением в контексте их использования для организации проектной деятельности и подсистемы коммуникаций в системе открытого образования студентов наукоемких специальностей.
Ключевые слова: синергетика; открытое образование; образовательное пространство.
Анализ зарубежной и отечественной научно-педагогической литературы позволил придти к предположению о том, что система открытого образования, как правило, представляется авторами в виде определенной технологической последовательности. В этой технологии определены роль и место обучаемого, обучающего и образовательных технологий. При описании технологий в системе открытого образования ученые, как правило, акцентируют внимание на изменение и развитие образовательных технологий: кейс-технологии, технологии компьютерного обучения, технологии обучения посредством компьютерных коммуникаций [1, с. 222-235].
Но как бы не эволюционировали сами технологии, становясь все более совершенными, так или иначе, авторы разработок делают попытки встроить традиционное понимание процесса подготовки специалиста в новую технологически-ориентированную
модель, не отражая в полной мере эволюцию как самой системы открытого образования, так и процесса формирования профессиональных компетенций в ней.
Технологию описывают с использованием системного, кибернетического, информационного, личностно-деятельностного, культурологического подходов. Причем применение каждого из перечисленных подходов позволяет получить ответ на тот или иной вопрос, относящийся к системе подготовки специалистов.
Вместе с тем на современном этапе технологической модернизации и усиления значимости подготовки специалиста к производству «новой информации», созданию наукоемкой продукции, разработки наукоемких технологий становится очевидным недостаточность модернизации только технологической составляющей подготовки специалиста.
С одной стороны, общество требует специалиста новой формации, «генератора идей, новых знаний», с другой стороны, система открытого образования строится на традиционных, характерных для системы образования в целом, репродуктивных методах передачи знаний. Как бы ни был украшен образовательный процесс элементами проблемного обучения, проектной деятельности, эвристи-
ческих элементов и т. д., в основе современной технологии подготовки специалистов весомая доля отводится репродуктивной составляющей и во многом зависит от опыта наследственной профессиональной среды самого преподавателя. Обучаемый как бы погружается в зависимость от профессиональных стандартов и в зависимость от опыта либо работающего преподавателя, либо создателя курса.
Таким образом, возникает противоречие, которое является двигателем необходимости поиска путей, которые в процессе подготовки специалиста приведут к желаемому результату. На выходе из системы профессиональной подготовки, не столько выпускник должен быть востребован на рынке труда, а, прежде всего, созданная им новая технология, или новая идея должны быть востребованы на рынке инновационной продукции. Выпускник как бы следует за своей разработкой, обеспечивая ей «жизнь».
Какой путь позволит подготовить такого специалиста? В какой среде он должен находиться, как он будет участвовать в изменении этой среды, какие события оказывают влияние на развитие его творческой инициативы, как быстро он сможет улавливать и понимать проблемы профессиональной деятельности, как активно он сможет найти в глобальном интеллектуальном пространстве команду единомышленников, способных разрешить проблемную ситуацию в профессионально-ориентированном проекте?
Скорее всего, как мы полагаем, студент должен быть участником профессиональноориентированного глобального интеллектуального пространства. Это пространство живет по своим правилам, в нем наблюдаются постоянные флуктуации, которые так или иначе оказывают влияние на будущего специалиста. Он должен научиться понимать это профессионально-ориентированное пространство, уметь использовать его потенциал для своего профессионального роста и решения профессионально-ориентированных задач,
уметь взаимодействовать с этим пространством, находить пути и возможности реализации своего потенциала, быть мобильным в поиске востребованности, понимать, что для этого нужно и т. д.
Размышляя таким образом, мы приходим к мысли о том, что подготовка специалиста
новой формации в системе открытого образования возможна, если мы будем выстраивать образовательную модель с учетом трех уровней - уровней подготовки профессиональных компетенций: на личностном уровне, на уровне образовательного заведения, на уровне глобального профессионально-ориентированного интеллектуального пространства. С учетом включения будущего специалиста в профессионально-ориентированное пространство событий, которое, отзываясь на личностном уровне, приведет к желаемому результату.
Ответить на вопрос, каковы механизмы «погружения» обучаемого в профессионально-ориентированное интеллектуальное пространство, где возможны различные флуктуации и разные направления продвижения будущего специалиста в профессиональном развитии, позволит, как мы полагаем, синергетический подход.
По всей видимости, он не даст четких и конкретных технологий и моделей подготовки специалиста, но поможет ответить на вопрос, что может произойти, и при каких обстоятельствах ситуация не случится никогда.
Обращение к синергетическому подходу мы считаем целесообразным, поскольку синергетика сегодня рассматривается как междисциплинарное направление в современной науке, посвященное изучению общих закономерностей динамики сложных неравновесных систем, и может дать общие ориентиры для научного поиска в сложных социальных системах, к каковым относится и система открытого образования.
Поскольку обращение к данному подходу является по-прежнему сложным для гуманитарных дисциплин, остановимся кратко на сути синергетики как междисцплинароного подхода и на ее основных положениях, вытекающих из естественно-математических наук.
Большой вклад в становление теории внес основатель современной неравновесной термодинамики нобелевский лауреат И.Р. При-гожин и профессор Штутгартского университета Г. Хакен. Последний сформулировал основные положения нового научного мировоззрения - синергетики - и попытался сделать общие выводы мировоззренческого характера на основе понимания общих закономерностей динамики и эволюции различных нелинейных систем (от лазера до человече-
ского общества). Настоящим введением в проблему оказался выход на русском языке книги Вернера Эблинга, т. к. в ней автор на примерах из физики, химии и биологии познакомил читателей с основными идеями и результатами теории возникновения структур в открытых системах [2]. Позже появились работы, в которых делаются попытки распространить принципы теории на социальные системы [3, с. 283-301; 4; 5; 6].
Можно утверждать, что методы синергетики были использованы практически во всех научных дисциплинах: от физики и химии до социологии и филологии. В основе синергетики лежит идея универсальности базовых математических моделей, которыми описываются явления самоорганизации, колебания и волны, хаос в самых различных системах. Этот математический аппарат (аппарат нелинейных уравнений) позволяет применить общие подходы к описанию систем самой различной природы. Все это позволило говорить об универсальности явления самоорганизации применительно к самым различным открытым системам - как естественно-научным, так и социальногуманитарным (экономическим, историческим, социальным, педагогическим и др.).
В открытых системах возможно образование различного рода структур. Парадокс заключается в том, что диссипация («рассеивание», «потери»), с точки зрения традиционного мышления, деструктивный фактор. Вместе с тем при образовании структур она играет конструктивную роль. На первый взгляд, это кажется странным - понятие диссипации ассоциируется с затуханием различного рода движений, с рассеванием энергии, с потерей информации. Как показали многочисленные исследования, наличие диссипации, т. е. потерь, необходимо для образования новых структур в открытых системах. Чтобы подчеркнуть этот факт, И. Пригожин ввел термин «диссипативные структуры», как объединяющий все виды структур: временные, пространственные, пространственно-временные. Подчеркивая роль кооперации при образовании диссипативных структур, Герман Хакен ввел термин «синергетика», как обозначение коллективного действия [7].
В настоящее время синергетику признают как научную дисциплину, рассматривающую закономерности процессов систем-
ной интеграции и самоорганизации в различных системах. Она отрицает запрограммированную картину, признает роль случайности в эволюции сложных систем, нелинейность, мультистабильность и изучает в первую очередь открытые саморегулирующиеся системы, к которым можно отнести большинство социальных систем (экономических, политических, исторических, образовательных), т. е. систем, изучаемых науками о человеке и обществе.
Как уже отмечалось выше, в широком смысле синергетика изучает системы, обменивающиеся с окружающей средой потоками энергии, вещества и информации. Педагогические системы, являясь частью множества социально-гуманитарных систем, также могут быть проанализированы с позиций общих закономерностей синергетики.
При «нелинейном» анализе образовательных систем важно учитывать имеющийся опыт применения синергетики в науках, объектом которых также не являются «классические» открытые термодинамические системы, взятые из физики и химии.
В отличие от экономики и социологии, имеющих ряд формализованных математических моделей, к которым применимо строгое математическое описание, прямое использование математического аппарата синергетики в области педагогики пока затруднено, т. к. формирование ее собственных математических моделей находится на начальном этапе.
Мы полагаем, что общие закономерности нелинейной динамики для описываемых синергетикой систем могут быть применены и в педагогических системах.
К настоящему времени существует опыт применения идей синергетики в педагогических исследованиях, в которых дается объяснение различных явлений педагогики с позиций синергетического подхода. Н.В. Макаровой [8, с. 99-103] рассматривается синергетический подход к информатизации высшего образования, Г.И. Аксеновой [9] - в построении теоретической модели формирования субъектной позиции личности учителя, Ю.В. Шарониным [10; 11, с. 17] - при исследовании психолого-педагогических основ формирования качеств творческой личности в системе непрерывного образования, а также вопросе использования идей синергетики
в управлении образовательным учреждением, Б.Н. Богатырем [12] - при обсуждении общих вопросов информатизации образования и др.
При обсуждении вопросов использования синергетических методов и подходов в педагогике, В.И. Игнатова выделила приоритетные составляющие использования идей синергетики в образовании: дидактические аспекты адаптации идей синергетики в содержание образования, использование их в моделировании и прогнозировании развития образовательных систем, применение в учебно-воспитательном процессе [13]. В.Г. Винен-ко рассмотрены вопросы применения идей синергетики в школе [14, с. 55-60]. Ряд педагогов сконцентрировали внимание на встраивание идей синергетики в содержание изучаемых дисциплин. Так, М.Г. Гапонцева представила универсальный курс естествознания для гуманитарных специальностей, разработанный с учетом идеологии синергетики [15], В.Г. Будановым много сделано для изучения вопросов синергетики как дисциплины в среднем и высшем образовании [16; 17, с. 16-21], коллективом научной школы Д.И. Трубецкова представлен междисциплинарный комплект лекций для студентов различных специальностей «Путь в синергетику. Экскурс в десяти лекциях» [18].
Здесь следует отметить, что теория самоорганизации, нелинейная динамика, будучи порождением кибернетики, нелинейной теории колебаний и волн, неравновесной термодинамики, уже оказала огромное влияние на развитие не только физики, биологии, наук о Земле, но и экономики, социальных и политических наук. Например, все чаще методы синергетики в части теории детерминированного хаоса используются для описания макроэкономической динамики, выявления особенностей процессов на рынках капитала [19]. Нет сомнений, что методологические принципы теории самоорганизации с успехом могут быть применены и в образовательной деятельности, и, возможно, в более широком плане - в области культурного и социального строительства.
Поскольку для педагогики синергетический подход является сравнительно новым и трудным для «преломления» к ее проблемам, то следствием этого является недопонимание сущности синергетических методов при ис-
пользовании в педагогике. Например, имеются работы, в которых психолого-педаго-гические процессы трактуются как нелинейные либо без соответствующей аргументации, либо объясняя это видом кривых, построенных без соответствующего математического обоснования. Другой распространенной ошибкой является «буквальное» применение синергетических принципов, в частности положение, согласно которому «поведение целых систем предсказуемо по поведению отдельных составляющих эти системы частей» [20, с. 25-33]. Это приводит к тому, что при построении модели педагогической системы, выделив в ней основные части, по поведению элемента (отдельной группы или учащегося), делаются выводы об управлении всей системой. При этом не учитывается тот факт, что системы могут считаться управляемыми только в равновесных системах. Имеются неточности при использовании термина «аттрактор». Определяя его как устойчивое состояние, к которому стремится система, декларируется его наличие в закрытых системах, что является ошибочным.
Таким образом, необходимо обратиться к языку и подходам синергетики. Они достаточно специфичны, не вполне устоялись, но многие понятия и принципы являются общепринятыми и взяты из соответствующих научных дисциплин - математики, физики, качественной теории динамических систем, химии, биологии и т. д. Кратко опишем их, имея в виду возможную применимость к задачам открытого образования.
Во-первых, все системы можно разделить на два больших класса: замкнутые и открытые, т. е. не обменивающиеся и обменивающиеся с внешней (относительно их) средой: веществом, энергией, энтропией и информацией.
Например, открытая система в физике -система, которая обменивается веществом и энергией с внешним по отношению к системе миром, в отличие от замкнутых (или изолированных) систем, в которые и из которых ни вещество, ни энергия не могут войти или выйти; открытая система в информатике -аппаратура и/или программное обеспечение, которое обеспечивает переносимость и совместимость, а часто и их вместе с другими компьютерными системами, отсюда т. н.
принцип открытой архитектуры; открытая система в биологии - все живые организмы от простейших одноклеточных до человека являются открытыми системами - живые организмы остаются устойчивыми лишь при непрерывном обмене энергией, веществом и энтропией с окружающей средой; открытая система в менеджменте и маркетинге - система, которая взаимодействует с окружающей ее средой в каком-либо аспекте (информационном, энергетическом, вещественном и т. д.) и является устойчивой только при сохранении такого обмена.
Какова бы ни была природа системы, с позиций синергетики должен выполняться принцип гомеостатичности, как поддержание программы функционирования системы в некоторых рамках, позволяющих ей следовать к своей цели. (Этот принцип объединяет многие идеи кибернетики, системного анализа и синергетики [17, с. 16-21]). Ориентируясь на цель, система получает соответствующие сигналы. Для исследуемой нами системы открытого образования подготовки специалиста такой целью является формирование профессиональных компетенций специалистов наукоемких специальностей.
Рассматриваемые синергетикой системы подчиняются принципу иерархичности. Основным смыслом структурной иерархии является составная природа вышестоящих уровней по отношению к нижестоящим. Всякий раз элементы, связываясь в структуру, передают ей часть своих функций, степеней свободы, причем на уровне элементов этих понятий могло и не быть. Эти коллективные переменные представляются на более высоком иерархическом уровне, нежели элементы системы. Такие переменные принято называть параметрами порядка - именно они описывают в сжатой форме смысл поведения и цели-аттракторы системы.
Выше мы указали, что в соответствии с принципом иерархичности выстраивать модель процесса подготовки специалиста новой формации в системе открытого образования и формирования профессиональных компетенций возможно на трех уровнях - на личностном, на уровне образовательного заведения, на уровне глобального профессионально ориентированного интеллектуального пространства.
Открытость - еще один принцип синергетики.
Являются ли педагогические системы открытыми, чтобы в полной мере можно было применить к ним методы нелинейной динамики?
Придание системе образования качеств открытой системы влечет кардинальное изменение ее свойств в направлении большей свободы при планировании обучения, выборе места, времени и темпа, в переходе от принципа «образование на всю жизнь» к принципу «образование через всю жизнь», в переходе от движения обучающегося к знаниям к обратному процессу - знания доставляются человеку.
Анализ литературы показал, что большинство авторов под открытым образованием понимают систему, в которой реализуется процесс обучения и осуществляется индивидуумом достижение и подтверждение образовательного ценза. Основу образовательного процесса в системе открытого образования составляет целенаправленная, контролируемая, интенсивная самостоятельная работа обучаемого, который может учиться в удобном для себя месте, по индивидуальному расписанию, имея при себе комплект специальных средств обучения и согласованную возможность контакта с преподавателем в первую очередь через Интернет с помощью специальных ресурсов - по электронной почте, по телефону, факсу, обычной почте или лично.
Открытость образования (на всех уровнях: школьного, профессионального, системы повышения квалификации, системы подготовки специалистов) предполагает интеграционные процессы с международной наукой и образованием, широкое использование Интернета, междисциплинарный характер получаемого образования в сфере различных областей знания. И если в открытой физической системе происходит постоянный обмен энергией, веществом, энтропией с окружающей средой, то применительно к педагогическим системам открытость подразумевает открытость обмена информацией, что является необходимым условием для самоорганизующегося педагогического процесса. Благодаря этому в открытой педагогической системе появляется возможность органично использовать самые разнообразные педаго-
гические подходы, методики и технологии преподавания, с учетом разнообразия познавательных процессов.
Такая «невозможность» пренебрежения взаимодействием системы со своим окружением позволяет говорить нам о выполнении синергетического принципа открытости. Именно открытость позволяет эволюционировать системам от простого к сложному, это означает, что иерархический уровень может развиваться, усложняться только при обмене веществом, энергией, информацией с другими уровнями.
На языке иерархических уровней принцип открытости подчеркивает два важных обстоятельства. Во-первых, это возможность явлений самоорганизации бытия в форме существования стабильных неравновесных структур макроуровня (открытость макроуровня к микроуровню при фиксированных управляющих параметрах). Во-вторых, возможность самоорганизации становления, т. е. возможность смены типа неравновесной структуры, типа аттрактора (открытость макроуровня к мегауровню меняющихся управляющих параметров системы).
Мы применили принцип открытости к системе образования в целом, перечисленные выше предпосылки и аргументы открытости системы образования верны, но их недостаточно для построения системы открытого образования и моделирования ее поведения. Для дальнейшего исследования акцентируем внимание на системе открытого образования специалистов наукоемких специальностей.
Это точка зрения удобна для рассмотрения понятия открытого образования как системы. Но она не дает в полной мере ответа на вопрос о поведении системы во взаимодействии с внешними системами. Соответственно необходимо рассмотреть нашу систему во взаимодействии с внешними системами.
Применяя принцип нелинейности к системе открытого образования, необходимо говорить о связях, проявляемых в структурных элементах системы. Нелинейная передача знаний, овладение способами самообразования стимулируют процессы, превращающие образование в творческий процесс. Нелинейность способствует возникновению в ней флуктуаций, существующих в том или ином регионе, обусловленных социальным
партнерством с научными организациями и предприятиями.
В процессе самоорганизации флуктуации могут усиливаться, распространяться на всю систему и делать устойчивым новый режим, представляющий новое состояние структуры системы. Переход к новому состоянию происходит скачкообразно, что позволяет говорить нам о применении принципа неустойчивости. Состояние, траектория или программа системы неустойчивы, если любые сколь угодно малые отклонения от них со временем увеличиваются. Если это справедливо лишь для некоторых типов отклонений, то говорят о частичной неустойчивости. В точке неустойчивости система (даже замкнутая) действительно становится открытой, является чувствительным приемником воздействий других уровней бытия, получает информацию, ранее недоступную ей.
Такие состояния неустойчивости, выбора принято называть точками бифуркаций, они обязательны в любой ситуации рождения нового качества и характеризуют рубеж между новым и старым. Значимость точек бифуркации еще и в том, что только в них можно не силовым, информационным способом, т. е. сколь угодно слабыми воздействиями повлиять на выбор поведения системы, на ее судьбу.
Рассмотренные принципы позволили нам схематически представить синергетические принципы к системе открытого образования подготовки специалистов наукоемких специальностей (рис. 1).
В своей работе мы опираемся на понятие образовательного пространства, данного в работах М.С. Чвановой и О. Вязововой: «образовательное пространство учителя представляет собой хронотопную среду совместного бытия в поле образовательной и профессиональной деятельности, преобразованную всеми агентами образования в фактор интегративного влияния на процесс развития личности учителя информатики и актуализации его готовности к профессиональной деятельности в условиях информатизации социума».
Характеристики
пространства
характер отношений'.
- саморазвитие;
- диалог, совместная деятельность;
системность:
- концептуальный уровень
- структурный уровень;
- субстратный уровень; параметры:
- многомерность;
- протяженность;
- плотность
Синергетический подход к системе открытого образования подготовки специалистов наукоемких специальностей
Принципы: гомеостатичности, иерархичности, открытости, нелинейности, неустойчивости, динамической иерархичности
Функциональные
элементы:
гносеологическая (научноисследовательская) деятельность; проектная деятельность; инновационная деятельность;
коммуникативная деятельность; организационноуправленческая деятельность;
научно-педагогическая деятельность; социальное партнерство
Свойства системы:
гибкость, динамичность, вариативность, адаптивность, стабильность, прогностич-ность, преемственность, целостность
Цель: формирование профессиональных компетенций специалистов наукоемких специальностей в системе открытого образования
Содержание подготовки специалистов, моделируемое государственными стандартами, учебными программами, потребностями производства
Технологии обучения:
- технологии ДО на основе web 2.0;
- традиционные технологии обучения в вузе (лекции, семинары, лабораторные и практические работы);
- проектные технологии;
- исследовательско-поисковые технологии
Обучаемые - бакалавры, магистры, специалисты (студенты высших учебных заведений); учащиеся старших классов; профессионалы, желающие повысить свою квалификацию
Обучающие:
- преподаватели вуза;
- профессионально-ориентированные сообщества;
- научное сообщество (представители академических и университетских кругов)
Инновационные инфраструктуры:
- центры трансфера технологий;
- центры маркетинговых исследований;
- бизнес-инкубаторы
Профессионально-ориентированное пространство событий
специалистов
Специальные обозначения:
1. Профессиональные компетенции.
2. Социально-личностные компетенции.
3. Специальные компетенции (в зависимости от направлений подготовки).
4. Характеристики личности, не формируемые в рамках подготовки специалиста.
Рис. 1. Синергетический подход к системе открытого образования подготовки специалистов наукоемких специальностей
Полагаем, что по аналогии можно определить и понятие глобального профессионально-ориентированного интеллектуального пространства подготовки специалистов (наукоемких специальностей): как хроно-
топную среду совместного бытия в поле образовательной и профессиональной деятельности, преобразованную всеми агентами образования в фактор интегративного влияния на процесс формирования профессиональных компетенций специалиста и актуализации его готовности к профессиональной деятельности в условиях информатизации социума и развития наукоемких технологий.
При таком определении к характеристикам пространства мы отнесем: характер отношений субъектов (диалог, формы и методы совместной деятельности); системность (концептуальный уровень определяет цели и вектор развития, структурный - систему взаимоотношений, субстратный - элементы пространства), параметры, характеризующие образовательное пространство: многомер-
ность, протяженность, плотность. Образовательное пространство существует на нескольких уровнях: личностном, уровне учреждений образования, региональном.
Рассматривая процесс формирования профессиональных компетенций специалистов в системе открытого образования, мы пришли к выводу, что анализировать процесс подготовки специалистов, его поведение, прогнозировать эволюцию системы можно через события, явления, заполняющие пространство и имеющие личную значимость для всех агентов процесса подготовки специалиста. Из всего многообразия событий, происходящих в природе и обществе, выбирается подмножество, некий блок событий, имеющий отношение к сфере подготовки специалиста, к процессу формирования его профессиональных компетенций. Причем эти события взаимосвязаны, коррелируют друг с другом и должны представлять некий единый кластер, сущность которого - подключение любых необходимых ресурсов профессионального сообщества для достижения целей подготовки специалистов наукоемких специальностей.
Таким образом, мы приходим к выводу, что система открытого образования (СОО) -это кластерное «новообразование», являющееся подмножеством глобального профес-
сионально-ориентированного интеллекту-
ального пространства подготовки специалистов, отражающее протяженность,
структурное сосуществование и взаимодействие любых возможных образовательных систем, их компонентов и образовательных событий.
Говоря о моделировании процессов информатизации и подготовки специалистов в системе открытого образования, не ставится задача количественных оценок и прогнозов. Речь может идти лишь о качественной интерпретации результатов моделирования и их сопоставления с реальностью. Во-первых, качественный анализ позволяет проанализировать возможные пути развития, и возможно, скорректировать модельные представления. Во-вторых, определить количественные характеристики системы образования непросто. Например, можно точно определить численность сотрудников и объемы финансирования, однако трудно определить уровень развития научной компоненты и степень инноваций, установить соответствие между количеством публикаций и качеством научного продукта.
Степень упорядоченности, организованности в системе, в общем случае, определяется величиной энтропии 8, которая в теории открытых систем является мерой порядка (упорядоченности) таких систем. Увеличение величины энтропии свидетельствует о росте степени хаотичности, неупорядоченности состояния в открытой системе. И наоборот, уменьшение энтропии открытой системы говорит об упорядочивании наблюдающегося состояния, о том, что в системе происходит процесс самоорганизации [21]. С этой точки зрения, целью процесса обучения и управления каким-то видом социальнообщественной деятельности (или даже обществом в целом) является понижение беспорядка в системе, переход на более высокий уровень организации, что должно найти отражение в уменьшении определяемой величины энтропии.
Понятие энтропии было взято теорией открытых систем из классической статистической физики и термодинамики, где она является одной из важных характеристик состояния системы. Известно, что для любой системы изменение энтропии dS складывается из двух величин dS = dSe + dSi, где dSe -
изменение энтропии за счет взаимодействия с окружающей средой, а dSi - изменение энтропии в результате процессов внутри самой системы, которые для реальных неравновесных процессов всегда больше нуля (dSi > 0).
Для замкнутых систем по определению, dSe = 0, а следовательно, dS = dSi > 0. Другими словами, в замкнутой системе может происходить только деградация, понижение порядка. Любые флуктуации (случайные отклонения от среднего во времени значения) будут гаситься, т. е. в замкнутых системах эволюция приводит к исчезновению ее причин.
Так, ребенок, с детства лишенный общения, но участвующий в биологическом обмене веществ с окружающей средой, развивается только физически, деградируя в социальном смысле. Замкнутое сообщество (племя островных дикарей, колония для несовершеннолетних без воспитателей) также останавливается в своем развитии.
В традиционном образовании преподаватель постоянно изменяет как содержание учебных дисциплин, так и методы и формы обучения. Кроме того, происходит постоянное воздействие на личность обучаемых, т. к. кроме содержания преподаватель несет и «личную» компоненту. Мы полагаем, что система открытого образования, базируясь исключительно на технологиях дистанционного обучения (в рамках статичных дисциплин и курсов, преподаваемых путем ИКТ), становится замкнутой. И по аналогии можно предположить, что не будут реализованы цели обучения комплексно: «знаниевая» компонента будет передаваться, а отсутствие социальной составляющей приведет к отсутствию личностных компонент готовности [22, с. 26-31; 23, с. 82-91].
Если систему открыть, обеспечив возможность взаимодействия с окружающей средой, то за счет отвода вырабатывающейся в ней энтропии можно обеспечить в ней более упорядоченное состояние, но за это придется «заплатить» подводом энергии (вещества, информации). В стационарном достоянии, когда dSe = -dSi < 0 и суммарное изменение энтропии dS = dSe + dSi = 0, в системе будут происходить процессы, характеризующиеся неизменным в единицу времени количеством вырабатываемого продукта (например, знаний и т. д.) без изменения собственного состояния системы.
Если отрицательный поток (отдача) энтропии в окружающую среду начнет превышать ее производство внутри системы, то dS = dSe + dSi < 0, т. е. суммарная энтропия системы начнет уменьшаться, и именно в таком состоянии возможны процессы самоорганизации в системе, исследуемая система может упорядочиваться, усложняться, продолжая производить некие продукты.
Обычные управленческие подходы, с описанной точки зрения, как раз и заключаются в том, чтобы внешнее воздействие вызывало функционирование системы с одновременным плавным совершенствованием.
Так будет происходить далеко не всегда, одной из особенностей эволюции нелинейных систем является возможность в них резких, скачкообразных изменений состояний системы при изменении тех или иных параметров (бифуркации). В нашем случае это выражается в том, что при увеличении степени давления окружающей среды на систему или управляющих воздействий (даже в благоприятном для нее направлении) при некотором критическом значении параметров, характеризующих внешнее воздействие, в диссипативной системе может скачком произойти самоорганизация - образование новой структуры (нового состояния) с новыми свойствами (которые могли и не быть запланированы заранее).
Громадную роль сыграла самоорганизация в процессе зарождения и эволюции жизни на Земле. После создания Ч. Дарвином эволюционной теории очень быстро стало ясно, что никакого времени существования Земли или Вселенной в целом не хватит, чтобы путем случайных отклонений и последующего отбора образовались не только Человек, млекопитающие или рыбы, но даже одноклеточные амебы. Только многократные бифуркации и скачки в развитии системы, имеющей принципиальные возможности к саморегуляции, могли привести к столь быстрому движению по эволюционной лестнице.
Из сферы информатизации уместно в этой связи вспомнить о самопроизвольном взрывообразном росте сети Интернет, что проявилось как в росте числа пользователей сети, так и числе зарегистрированных доменов. На сегодня этот лавинообразный рост перешел в качественно другое состояние, связанное с увеличением интернет-трафика и
передачи данных в беспроводных сетях, рост пользователей блогосферы и число пользователей социальных сетей, в том, что Интернет все активнее «проникает» во все сферы человеческой жизни.
Создание общеобразовательных школ в Древней Греции - другой пример самоорганизации процесса передачи знаний от одних слоев населения к другим, зарождение и рост больших городов и мегаполисов - очевидный самоорганизующийся социальный процесс, вызываемый определенными внешними причинами и т. д. Еще один пример социальной самоорганизации - это «формирование общественного мнения», механизмы которого были рассмотрены в опытах С. Эша [24].
В нелинейной динамике термин бифуркация трактуется как качественное изменение состояния системы при малом изменении управляющих параметров. Знание основных бифуркаций позволяет существенно облегчить исследование реальных систем, в частности, предсказать характер новых движений, возникающих в момент перехода системы в качественно другое состояние, оценить их устойчивость и область существования. Очевидно, информатизация общества и образовательной сферы как открытых нелинейных систем не может быть исключением и подвержена тем же общим тенденциям, и может рассматриваться также из достаточно глубоко разработанных общих принципов.
Следует отметить, что социальные системы сложны, и применять существующие в нелинейной динамике понятия к подобным системам, в т. ч. и «бифуркацию» следует осторожно, «просто механический перенос может привести как к ошибкам, так и к фальсификации» [18]. Когда речь идет о шарике в потенциальной яме, понятно о каких состояниях идет речь, какое из них устойчиво, а какое нет. Когда же мы говорим о социальной системе, что можно понимать под ее потенциальными состояниями? Реализующееся состояние в данный момент времени - единственное, про остальные можно только предполагать. Мультистабильность состояния возможна, но проверить экспериментально это в социальной системе невозможно. И предположить, что система приближается к точке бифуркации, за которой возникнет качественно другое состояние, существенно сложнее в отличие от физических систем.
Обратим внимание на важный аспект, связанный с понятием бифуркации. В тот момент времени, когда система (по параметрам) находится вблизи точки бифуркации, очень большую роль начинают играть малые возмущения. Эти возмущения могут носить случайный характер или могут быть целенаправленными, но их роль существенно возрастает. То есть даже малого воздействия (которого раньше бы система и не заметила) достаточно, чтобы привести системы из одного состояния в другое.
Что может быть таким воздействием в педагогических системах, системах дистанционного обучения и открытого образования: открытие новой научной или учебной лаборатории, приезд иностранного ученого, приход нового педагога, появление принципиально-новых технологий?
Для ответа на поставленные вопросы необходимо проанализировать события, как характеристику пространства, и как эти события могут воздействовать на личность обучаемого.
Исходя из предположения о том, что СОО является подмножеством глобального профессионально-ориентированного интеллектуального пространства подготовки специалистов, будем анализировать события, которые могут явным или косвенным образом повлиять на поведение системы на каждом из трех уровней.
На личностном уровне это события, так или иначе, вовлекающие его в профессиональную деятельность и нашедшие «лично -стный отклик»: участие в научных семинарах, конференциях по актуальным проблемам научного направления специалиста, включенность в проектную деятельность малых групп, направленных на решение конкретной научной задачи, участие в конкурсах, участие в разработке, подготовка публикаций и отчетов своих исследований, организация экспериментальной работы и т. д.
В работе М.С. Чвановой и И.А. Липского мы находим следующую трактовку понятия: «Под информационно-учебной средой понимается совокупность условий, способствующих возникновению и развитию процессов информационно-учебного взаимодействия
между обучаемыми, преподавателем и средствами информационно-коммуникационных технологий, а также формированию познава-
тельной активности обучаемого, при условии наполнения компонентов среды предметным содержанием» [25].
Исходя из этого положения, в контексте нашего исследования мы полагаем, что образовательная среда должна инициировать события, способствующие выявлению и развитию способностей обучаемых, созданию условий для самостоятельного, поискового усвоения знаний, обеспечению автоматизации процесса обучения и проведения научных исследований.
Можно предположить, что образовательная среда, являясь подсистемой глобального профессионально-ориентированного
пространства, создаваемая и поддерживаемая педагогической системой, в которой находится обучаемый, не отражает всего многообразия прошедших или потенциально возможных образовательных событий, которые оказывают влияние на развитие личности.
Это приводит нас к выводу о том, что в условиях глобализации образовательных процессов и для полноценного формирования профессиональных компетенций в системе открытого образования у обучаемого должна быть возможность свободно переходить из одной педагогической системы в другую, сравнивать, анализировать их возможности, достоинства. Что делает систему открытого образования «живой», нестабильной, неустойчивой, постоянно изменяющейся во времени и пространстве.
Сложность философско-методологи-
ческого анализа понятия «образовательное пространство» и его слабая проработанность в философии образования не позволяют нам увидеть всего многообразия его компонентов и свойств. Мы предполагаем, что ответы даже на отдельные вопросы позволяют нам спрогнозировать ход профессионального совершенствования специалиста, проследить формирование компетенций в системе открытого образования.
Взаимодействуя с внешней средой, окружающей систему открытого образования, она подвергается самым разнообразным воздействиям. Но все эти воздействия, как положительные, так и отрицательные, создают условия для ее изменения (развития и наоборот). Информатизация, интеллектуализация
профессионально-ориентированного про-
странства заставляет систему подготовки специалистов изменять свою структуру, перестраивать процессы, изменяя свои параметры и показатели.
Для наукоемких предприятий, являющихся частью этого внешнего пространства, характерно «замещение труда знаниями» [26], что дает основание говорить о возможной замене трудовой деятельности новым типом активности, отличающимся значительными элементами творчества, ставить вопрос об исторической перспективе «классического» труда.
С замещением труда знаниями на первый план в деятельности предприятий, организаций выходит задача аккумулирования интеллектуального капитала, выявления, накопления и распространения информации и опыта, создания предпосылок для распространения и передачи знаний. Основным событием, сердцевиной развития творческого потенциала специалиста становится система «управления знаниями» (knowledge
management), превращения систем обучения в самообучающуюся систему, использующую свои предприятия в качестве лаборатории передового опыта и втягивающую в процесс поиска и открытий как свой коллектив, так и представителей профессионального интеллектуального сообщества.
При рассмотрении третьего уровня мы полагаем неверным ограничивать его уровнем региона. Речь идет о подготовке специалистов мирового уровня в условиях развития глобальной экономики, доступа к мировым информационным ресурсам, нового витка технологической модернизации. Подготовка компетентного специалиста наукоемких специальностей в таких условиях подразумевает его знакомство с мировыми научными достижениями, умение видеть векторы научного развития своей профессиональной области. Замыкать такую подготовку на уровне региона представляется неверным. Но возможно рассматривать отдельные флуктуации, существующие в том или ином месте: известный в области подготовки определенной специальности вуз, либо наукоемкое предприятие региона, требующее специалистов соответствующей квалификации и инициирующее их подготовку, как на базе конкрет-
ного учебного заведения, так и дистанционно, обращаясь к учебным заведениям соответствующей квалификации.
Множество таких флуктуаций неоднородно по своему представлению в глобальном профессионально-ориентированном
пространстве, и события, инициированные ими, неоднородны по своему влиянию на процесс формирования профессиональных компетентностей в системе открытого образования. Поэтому можно говорить и о его плотности. Оно воспринимается не только как наличие в разных точках пространства различных условий для формирования профессиональных компетенций специалиста, актуализации его готовности к профессиональной деятельности, его самореализации, но и как различия в эффективности использования этих условий. На плотности глобального профессионально-ориентирован-
ного пространства будет сказываться и интенсивность взаимодействий, в которые вступает обучаемый под воздействием окружения.
Как отмечено М.С. Чвановой, информатизация способствует устойчивому изменению качественного состояния педагогических систем, связанных с переходом к новому уровню целостности и с сохранением их эволюционных возможностей [25].
По нашему мнению, и для системы открытого образования информатизация является тем процессом, который заставляет ее эволюционировать, переходя в новое состояние. Это влияние комплексно:
- во-первых, с технологической составляющей, появление новых сред провоцировало развитие новых этапов развития систем дистанционного обучения: электронная почта на ранних этапах, появление web -разработка дистанционных курсов на очередном этапе, появление систем управления знаниями (LMS) - создание полноценных систем дистанционного обучение с обучением, диагностикой и контролем знаний, развитие технологий web 2 - современный этап, ориентированный на общение обучающих и обучаемых в системе, а также развитие идеологии совместной работы;
- во-вторых, изменения технологической составляющей инициировало активность педагогов в области использования
средств ИКТ и совершенствования самой системы открытого образования;
- в-третьих, накопление педагогического опыта позволило говорить об изменении в количественных и качественных характеристиках готовности профессорско-преподавательского состава работать в системах открытого образования на базе технологий ДО;
- совершенствование методов коммуникации, изменение сред профессионального диалога инициировали интеграцию вузовских систем подготовки специалиста и наукоемких производств, расширили связи всех участников системы подготовки специалистов как между собой, так их взаимодействие с глобальным профессионально-ориентированным пространством.
Не стоит думать, что бифуркация - это резкое изменение, когда система изменяется до неузнаваемости. Кроме того, бифуркация может происходить совершенно незаметно для участников событий.
В широком смысле эволюция - это процесс изменения, развития в природе и обществе. Открытым системам соответствуют два типа эволюционных процессов:
1) временная эволюция к равновесному (неравновесному, но стационарному) состоянию;
2) эволюция через последовательность неравновесных стационарных состояний открытой системы [7].
Самоорганизация - лишь один из возможных путей эволюции. В качестве критерия самоорганизации можно использовать результаты анализа относительной степени упорядоченности (или хаотичности) различных состояний рассматриваемой открытой системы. Именно тогда можно ответить, является ли данный процесс самоорганизацией или деградацией. Критерием упорядоченности (хаотичности), как мы отмечали выше, является величина энтропии открытых систем.
Не следует думать, что явления самоорганизации возможны в любой открытой системе. Это необходимое, но далеко не достаточное условие. Обязательными также являются: 1) наличие нелинейных связей в системе, 2) в системе должно быть достаточно большое число слабо связанных структурных единиц, чтобы в ней, время от времени, мог-
ли появляться большие флуктуации, 3) наличие положительной обратной связи, усиливающей возникшие флуктуации, 4) достижение системой критического состояния (точки бифуркации), т. е. превышения некоторого критического значения параметра, характеризующего отклонение от равновесия. Важно также отметить, что по достижении точки бифуркации система только в простейшем случае переходит скачком в другое квазиста-ционарное состояние. Известно, по меньшей мере, несколько десятков диссипативных структур, важнейшими из которых являются: пространственно-неоднородные структуры (те же города и села), периодические по времени структуры-автоколебания (скрип в дверной петле), пространственно-временные периодические структуры (колебания популяций зайцев и волков, мышей и лис и т. д.), сосуществование нескольких стационарных состояний (бистабильность, тристабильность и т. д.), динамические структуры с хаотическим поведением и др.
Наиболее общей и в то же время практически полезной задачей является нахождение факторов, переменных, ответственных за переход системы в новое состояние и критических значений этих переменных. Если скачкообразное появление новых структур нежелательно, необходимо воздействовать на систему так, чтобы она всегда находилась вдали от критических состояний (плановое хозяйство при социализме, школьная система образования и т. п.). Если же, напротив, желательно получение новых качественных состояний в системе, требуется завести параметры неравновесности за критические значения (предреволюционная пропаганда и сама социальная революция, интенсивное накопление информации и затем научное открытие и т. п.).
В системе открытого образования такими параметрами должны стать события, которые происходят, либо находят свое отражение на всех трех уровнях - личностном, уровне образовательной среды и уровне глобального профессионально-ориентированного интеллектуального пространства. В совокупности они представляют процесс информатизации системы открытого образования.
Совершенствование процессов информатизации общества, образовательной сферы, социальных преобразований с использовани-
ем идей синергетики, добившейся в последние годы выдающихся успехов во многих областях деятельности Человека, очевидно, ставит ряд конкретных задач: поиск наиболее действенных факторов и количественных характеристик, определяющих процесс обмена системы с окружающей средой (например, вливание денежных средств, организационные решения, идеологическая и пропагандистская деятельность, информационное обеспечение и т. д.); выяснение свойств самой системы (степень ее сложности, размерности, номенклатура и количество объектов, входящих в систему и т. д.); определение критических значений параметров, определяющих величину отклонения системы от равновесия и т. п.
Однако, даже не вдаваясь в детали теории саморегуляции, можно извлечь много полезного для решения задач информатизации системы открытого образования. Воспитание отдельного индивидуума в семье или в школе, организация учебного процесса в учебном заведении, формирование образовательной политики в государстве, социальные и экономические преобразования в обществе - все это примеры взаимодействия нелинейной и открытой системы (человек, учебное заведение, социальная группа, общество в целом) с окружающей средой. Независимо от меры нашего знания или незнания любой из этих систем, они подчиняются общим, синергетическим принципам, без учета которых невозможно предвидение хотя бы на качественном уровне возможных последствий принимаемых решений.
Ценность описанного подхода заключается в том, что он позволяет классифицировать системы самой разнообразной природы по ясным признакам, сформулировать общие критерии устойчивости (или неустойчивости) поведения системы и определить, что возможно, а что в принципе невозможно в данной системе.
Неустойчивость и открытость информатизации системы открытого образования выступают как основные конструктивные факторы самоорганизующейся образовательной системы. Синергетические подходы могут проявляться и инициировать самоорганизацию педагогического процесса в условиях среды, открытой для глобальных потоков информации, что обеспечивается на совре-
менном этапе сетевыми интернет-технологиями. Мы полагаем, что необходимым условием эволюционного развития системы открытого образования в условиях информатизации социума являются обеспечение открытого доступа к информационному пространству, социальное партнерство образовательных и научных заведений, создающее интеллектуальную информационно-образовательную среду, подготовка специалистов, готовых как обучаться, так и обучать в глобальном профессионально-ориентированном пространстве, совершенствование методов и технологий общения.
Развитие сложной системы не предполагает существование единственного пути. Вообще целью моделирования нами информатизации системы открытого образования является не столько идея ее реконструкции, сколько выявление максимально возможного сужения «пространства», в котором происходит исследуемый процесс. На низком уровне наших знаний об объекте мы ожидаем любой исход событий. Углубляя понимание предмета, мы все более уверенно определяем, чего же действительно следует ожидать от исследуемой системы, а что с ней не случится никогда. Даже если невозможно объяснить, почему реализовалась та или иная альтернатива, появляется шанс хотя бы установить исчерпывающий перечень этих альтернатив и вероятность каждой из них.
Мы полагаем, что учитывая нелинейность процессов информатизации системы открытого образования как педагогической системы, незапрограммированность развития информационной культуры современного специалиста, неоднозначность педагогических воздействий, событий, которые окружают обучаемого в процессе формирования профессиональных компетенций в системе открытого образования, на основе синергетического подхода можно разработать модель системы открытого образования.
Таким образом, для СОО характерно подчинение синергетическим принципам: гомеостатичности, иерархичности, нелинейности, открытости, неустойчивости, эмерд-жентности.
Система образования считается открытой, поскольку, во-первых, в ней постоянно идет процесс обмена информацией (знаниями) между преподавателем и обучающимся
(обратная связь) и целенаправленного добывания информации, появляются новые цели, методы и средства обучения. Во-вторых, меняется содержание образования, и оно не соответствует системе знаний и умений обучающихся в данный момент. Это является механизмом, который приводит к появлению нелинейности в процессе обучения. Как следствие, результат образовательного процесса значительно отличается от замыслов его участников. В-третьих, постоянно увеличивающееся образовательное информационное пространство выводит систему из устойчивого равновесия.
«Синергизму» подвержены все элементы системы открытого образования, находящиеся в процессе информатизации: используя ресурсы участников кластера, каждый из них усиливает свои позиции, а это значит, что и обучаемый, и преподаватель, и технологии усиливают свои позиции. Информатизация системы открытого образования - процесс, для которого характерна стадийность, и через смену стадий путем педагогического воздействия возможна эволюция системы.
1. Чванова М.С., Храмова М.В. Факторы перехода дистанционных технологий подготовки специалистов на новый уровень развития // Вестник Тамбовского университета. Серия Гуманитарные науки. Тамбов, 2010. Вып. 5 (85).
2. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. Введение в теорию диссипативных структур. М., 1979.
3. Дружинин Д.А., Ванярхо В.Г. Синергетика и методология системных исследований // Системные исследования: ежегодник. М., 1989.
4. Климонтович Л.Ю. Без формул о синергетике. Мн., 1986.
5. Курдюмов С.П., Маленецкий Г.Г. Синергетика - теория самоорганизации. Идеи, методы, перспективы. М., 1983.
6. Моделирование нелинейной динамики глобальных процессов / под ред. И.В. Ильина, Д.И. Трубецкова. М., 2010.
7. Трубецков Д.И. и др. Введение в теорию самоорганизации открытых систем. М., 2002.
8. Макаров В.М., Макарова Н.В. Синергетический подход к информатизации высшего образования // Высшее образование в России. 1993. № 3.
9. Аксенова Г.И. Формирование субъектной позиции учителя в процессе профессиональной подготовки: автореф. дис. ... д-ра пед. наук. М., 1998.
10. Шаронин Ю.В. Психолого-педагогические основы формирования качеств творческой личности в системе непрерывного образования (синергетический подход). М., 1998.
11. Шаронин Ю.В. Применение идей синергетики в управлении учреждениями системы непрерывного образования // Школа. 1999. № 3.
12. Богатырь Б.Н. Необходимость актуализации концепции информатизации сферы образования России продиктована временем // Проблемы информатизации высшей школы: бюллетень. 1998. № 1-2 (11-12).
13. Игнатова В.А. Педагогические аспекты синергетики // Педагогика. 2001. № 8.
14. Виненко В.Г. Синергетика в школе // Педагогика. 1997. № 2.
15. Гапонцева М.Г. Интегративный подход в содержании непрерывного естественнонаучного образования: автореф. дис. ... канд. пед. наук. Екатеринбург, 2002.
16. Буданов В.Г. Трансдисциплинарное образование, технологии и принципы синергетики // Синергетическая парадигма: многообразие поисков и подходов / под ред. В. С. Степина. С.П. Курдюмова. М., 2000.
17. Буданов В.Г. Концепция естественнонаучного
образования гуманитариев: эволюционно-
синергетический подход // Высшее образование в России. 1994. № 4.
18. Путь в синергетику. Экскурс в десяти лекциях / предисл. С. Мирова, Г.Г. Малинецкого. М., 2005.
19. Петерс Э. Хаос и порядок на рынках капитала. М., 2000.
20. Назарова Т.С., Шаповаленко В.С. «Синергетический синдром» в педагогике // Педагогика. 2001. № 9.
21. Климонтович Ю.Л. Введение в физику открытых систем. М., 2002.
22. Старов М.И., Чванова М.С., Вислобокова М.В. Психолого-педагогические проблемы общения при дистанционном обучении // Дистанционное образование. 1999. № 2.
23. Чванова М.С., Храмова М.В. Психологопедагогические особенности общения в сети: десять лет спустя. // Открытое образование. 2010. № 3.
24. Зимбардо Ф., Ляйппе М. Социальное влияние. М., 2001.
25. Чванова М.С., Липский И.А. Информатизация системы непрерывной подготовки специалистов: методология, теория, практика: монография. Москва; Тамбов, 2000.
26. Михнева С.Г. Интеллектуализация экономики: инновационное производство и человеческий капитал // Инновации. 2003. № 1.
Поступила в редакцию 10.10.2011 г.
UDC 378.147
SYNERGETIC WAY TO MODERNIZATION OF EDUCATIONAL TECHNOLOGIES IN SYSTEM OF OPEN EDUCATION
Marina Sergeyevna CHVANOVA, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Doctor of Education, Professor, Pro-rector for Educational Policy and Innovations, e-mail: ms@tsu.tmb.ru
Marina Viktorovna KHRAMOVA, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Candidate of Education, Candidate for Doctoral Degree; Saratov State University named after N.G. Cherny shevsky, Saratov, Russian Federation, Associate Professor, e-mail: mhramova@gmail.com
The article presents the analysis of use of synergetic approach in humanitarian researches, and also the modern systems of management of education in the context of their use for organization of project activity and under-system of communications in the system of open education of science-based specialties.
Key words: synergetic; open education; educational space.
