Библиографическое описание:

Чибаков А. С. Разработка учебных информационно-коммуникативных проектов на основе эвристических методов // Молодой ученый. — 2015. — №8. — С. 1067-1074.

Стремительный прогресс информационных и коммуникативных технологий определяет в последнее время инновационную активность в сферах производства и услуг. В качестве предпосылок ускорения развития отмечаются постоянно возрастающая потребность общества в повышении качества жизни и улучшении условий труда на основе непрерывных технологических обновлений и применения оригинальных и уникальных подходов к разрешению возникающих проблем. Вместе с тем, расширяются возможности для самовыражения и развития личности в творческой деятельности, в частности, по разработке информационно-коммуникативных проектов на основе эвристических методов, придающих направленность поиску нетривиальных и альтернативных решений.

Ключевые слова: информационно-коммуникативный проект, эвристические методы, систематизированный и направленный поиск, морфологический и функциональный анализы, метод «список контрольных вопросов».

 

Активное развитие инновационного процесса в производственной и социальной сферах общества требует от современного человека систематического поиска новых и оригинальных решений в различных предметных областях. Оптимальное решение возникающих противоречий в условиях конкуренции, проверки на состоятельность и жизнеспособность возможно на основе интегрированного анализа-синтеза исходных условий, постановки и реализации задач направленного и систематизированного поиска вариантов, обоснованного и аргументированного выбора лучших альтернатив. Особенность инновационной деятельности в настоящее время обуславливается глобальным распространением информационных технологий и услуг.

В информационном обществе информация становится одним из главных ресурсов, ценностью, определяющей уровень и качество жизни людей. Именно качество жизни рассматривается в утвержденной Указом Президента России Стратегии национальной безопасности РФ на период до 2020 года, как один из важнейших факторов обеспечения безопасности страны [1]. Надежды на позитивные изменения и укрепление позиции России в мировом информационном пространстве до недавнего времени были связаны еще с другим важным документом — Стратегией развития информационного общества в РФ на период до 2015 года [2]. Среди контрольных значений показателей развития к 2015 году в Приложении названной Стратегии, в частности, указывается:

-        место Российской Федерации в международных рейтингах в области развития информационного общества — в числе двадцати ведущих стран мира;

-        уровень доступности для населения базовых услуг в сфере информационных и телекоммуникационных технологий — 100 %.

Заметим, что в международном рейтинге сетевого развития за март 2009 года Россия занимала только 74-е место среди 170 стран мира, уступая по темпам формирования информационного общества передовым странам Запада и ряду развивающихся стран — Китай, Индия, Малайзия [3].

Поставленные государственные задачи стремительного развития сферы информатизации в нашей стране: всеобщая доступность телекоммуникации, полный пакет государственных услуг с помощью электронных средств, рост объемов инвестиций в разработку и внедрение инноваций, существенное увеличение доли электронного документооборота и т. д. — придают проблемам информационных и коммуникационных технологий особую актуальность.

На этом основании нами сформулирована цель совместной с обучающимися практико-ориентированной исследовательской деятельности — разработать востребованные в учебном процессе качественные информационно-коммуникативные проекты на основе использования эвристических методов научного творчества. Задачи исследования

-        установить основные положения стратегии и тактики информационно-коммуникативного проектирования;

-        изучить специфические особенности эвристических методов систематизированного и направленного поиска решений и проверки качества, принципы, условия и особенности применения данных методов в информационно-коммуникативном проектировании;

-        разработать разные по целям и задачам, направленности и содержанию информационно-коммуникативные проекты, апробировать их, внести необходимые коррективы и представить на творческих конкурсах.

Любая инновация представляет внедрённое новшество, обеспечивающее качественный рост эффективности процессов или продукции, либо введённый в употребление новый или значительно улучшенный продукт, процесс, метод [4]. В этом смысле инновация, по нашему мнению, является успешно реализованным проектом. В источниках информации можно встретить понятие «инновационный проект», трактуемое, например, как сложная система взаимообусловленных по ресурсам, срокам и исполнителям мероприятий, направленных на достижение конкретных целей и задач [6]. Применительно к информационно-коммуникативной деятельности связанной с разработкой прикладных электронных продуктов на уровне начинающего техника информационных систем мы используем понятие «информационно-коммуникативный проект». При этом мы исходим из общего понимания термина «проект» [5, 7 и др.] в преломлении к конкретному виду деятельности и технологиям, которые связанны с информацией, коммуникацией, созданием и совершенствованием пользовательских приложений.

Наш исследовательский интерес к информационно-коммуникативному проектированию объясняется перспективностью, огромными возможностями, доступностью и эффективностью данного направления профессионального творчества. Исходя из собственных повседневных потребностей, стремления к самореализации и повышению уровня информационного обеспечения в техникуме, нами реализуются различные по содержанию, формату, применяемым технологиям и средствам информационно-коммуникативные проекты. В совокупности и в отдельности они реализуют стратегию нашей опытно-экспериментальной работы, которая заключается в том, чтобы придать сопутствующим информационным и коммуникативным процессам современное качество. Следовательно, нашу стратегию можно считать стратегией приращения [11].

Тактика нашей деятельности по разработке информационно-коммуникативных проектов состоит в использовании подходов, технологий, способов, методов, приемов и средств, которые одновременно являются результативными и малозатратными. Анализ литературы, обобщение передового и собственного опыта проектно-исследовательской деятельности, позволили прийти к выводу, что наиболее эффективными в поиске инновационных решений и управлении качеством являются эвристические методы научного творчества, обеспечивающие системность и направленность поисковому процессу и воплощению замысла.

Проектирование всегда связано с созданием, преобразованиями и представлением в принятой форме образа какого-либо объекта. Образ может создаваться в воображении человека в процессе и результате творчества или генерироваться по некоторым алгоритмам. Начинается проектирование с получения задания или самостоятельной постановки задачи с описанием объекта проектирования. Но, если техническое проектирование завершается разработкой комплекта документации с достаточными сведениями по изготовлению объекта в заданных условиях [8], то результатом информационно-коммуникативного проектирования является готовый электронный продукт, способный реализовать конкретную практическую функцию информационного характера. Следовательно, по-иному организуется и протекает деятельность по созданию информационно-коммуникативных проектов, а именно: с одной стороны, значительно упрощается или совсем отсутствует документальное оформление, а с другой стороны, обязательно практические воплощение.

В качестве основных принципов создания и совершенствования информационно-коммуникативных проектов на основе эвристических методов систематизированного и направленного поиска оптимальных решений и проверки их качества мы рассматриваем следующие положения:

-        декомпозиция и иерархичность, позволяют заменить разрешение большой задачи решением серии меньших, более простых задач; рассматривать исследуемую систему как сложную, состоящую из отдельных взаимосвязанных подсистем, которые, в свою очередь, также могут быть расчленены на части. В новой системе может быть выстроена структура с вертикальным и горизонтальным распределением подчиненности, установлены причинно-следственные связи и т. д.;

-        этапность, цикличность и итеративность, предусматривают выделение в проекте отдельных относительно самостоятельных стадий по характеру реализуемых текущих задач, а также возможность выполнения работ либо последовательно циклично (планирование — реализация — проверка и оценка — корректирование) на каждом этапе проекта, либо параллельно с анализом и коррекцией промежуточных результатов;

-        систематизация, унификация и технологичность, предполагают объединение подходов, технологий, способов, методов, приемов и средств разработки проектов по сущностным свойствам, сведение их к иерархиезированному единству, единой форме или системе, а по возможности и к общему и результативному технологичному алгоритму проектирования.

Специфика информационно-коммуникативного проектирования, кроме принципов, заключается и отражается в совокупности условий эффективного создания новых или совершенствования существующих проектов данного вида на основе применения эвристических методов поиска оптимальных решений и управления: установление жизненного цикла разработки; учет направленности и функциональности проекта; исключение избыточности сведений и баланс видов представления информации; наличие интуитивного интерфейса и оперативной навигации, внутренних и внешних переходов и ссылок; проведение предварительной проверки синтаксиса, валидности, написания корректного и эффективного кода разрабатываемых документов посредством специальных программ и сервисных Интернет-приложений [9, 10 и др.]; реализация пробного применения проекта и последующего разбора выявленных достоинств и недостатков; использование многокритериальной оценки качества проекта в целом.

Принято различать неавтоматизированное, автоматизированное и автоматическое проектирование. Основанием для такого деления является использование средств вычислительной техники. В нашем случае проектирование осуществляется автоматизированным способом, поскольку работу выполняет человек с помощью ЭВМ. При этом решение задач высоких иерархических уровней может, как предшествовать, так и происходить после реализации задач более низких уровней иерархии. Иными словами, возможно нисходящее и восходящее проектирование.

Существует большое разнообразие эвристических методов, вариаций и подходов к их классификации. В своей исследовательской практике мы используем а) методы систематизированного и направленного поиска — морфологический и функциональный анализы; б) контроля качества — «список контрольных вопросов». Остановимся на них подробнее.

Метод морфологического анализа. Раскроем суть метода на примере разработки информационно-коммуникативного проекта «Электронное справочное пособие «Метрология. Стандартизация. Сертификация».

Необходимость разработки объясняется недостаточностью существующих учебных и справочных изданий по метрологии, стандартизации и сертификации в сфере информационных систем. Поставленные цели: а) разработать электронное справочное пособие по метрологии, стандартизации, сертификации; б) принять участие в конкурсе компьютерного творчества «IT-drive» (Красноярск).

Выделение основных элементов проекта произведено на основе структурного подхода. Было принято решение представить в электронном пособии основную справочную информацию в виде четырех ведущих разделов:

1)      стандарты аппаратного обеспечения,

2)      стандарты программного обеспечения,

3)      алфавитно-предметный указатель (основные понятия и термины),

4)      аббревиатуры и сокращения.

В качестве критериев, признаков и вариантов представления информации мы, на основе работы со специальной литературы [12, 13, 14 и др.] остановились на следующих: 1) вид информации: текст, графика, аудио. От видео отказались сразу, иначе объем разработки значительно бы возрос, что привело бы к потерям времени при загрузке. К тому же объем разработки ограничивался по условиям конкурса 25 МБ; 2) способ представления опорных сведений внутри разделов: одностраничное, многостраничное; 3) текст: выравнивание, интервалы, отступы; 4) шрифт: вид, размер, выделение, цвет; 5) рисунки: стиль, эффекты, границы; 6) оформление: фон, подложка; 7) анимация и навигация: использование (отсутствие); переходы внутри документа и на внешние источники. Перечисленные критерии разработки проекта позволили обоснованно выбрать формат проекта Microsoft PowerPoint, главным образом, из-за желания установки звука.

Таким образом, основным элементом проекта стал слайд презентации. Разделив ведущие структурные блоки проекта на группы основных и рабочих слайдов, дополнив их необходимыми слайдами-станицами: титульный лист, сведения об авторах, главная страница — мы получили параметры проекта. Это позволило составить реляционную матрицу (рис. 1).

Рис. 1. Реляционная матрица

 

Обозначения:

выравнивание: Л — по левому краю, Ц — по центру, Ш — по ширине;

интервалы: Н — настраиваемые;

шрифты: A — Arial, AB — Arial Black, F — Franklin Gothic Book, M — Monotype Corsiva;

выделение: Ж — полужирное, К — курсивное, S — тень;

ститиль: СП — скругленный прямоугольник;

эффекты: ПФ — прозрачный фон, Т — тень;

фон: Т — техническая тема, 10 — номер стиля, 1 и 2 — варианты авторской доработки стиля.

На основе матрицы разработаны 8 шаблонов слайдов для презентации, в которых заключено содержание и применены различные эффекты нашего проекта (рис. 2 и 3). Благодаря скомплектованным шаблонам, был реализован информационно-коммуникативный проект общим количеством 151 слайд. Была настроена анимация, назначены многочисленные внутренние и внешние переходы по гиперссылкам.

Рис. 2. Шаблон (а) и пример (б) основного слайда раздела «Алфавитно-предметный указатель»

 

Рис. 3. Шаблон (а) и пример (б) рабочего слайда раздела «Алфавитно-предметный указатель»

 

Во Всероссийском конкурсе работ учащихся и студентов «IT-drive» в ноябре 2013 года в Красноярске наш проект «Электронное справочное пособие «Метрология. Стандартизация. Сертификация» вошел в число лучших и занял 1-е место.

По аналогии строилась проектная работа по разработке электронного учебного пособия «Стандартизация разработки информационного и программного обеспечения» в текущем учебному году. Новой творческой группой предпочтение было отдано формату web-документа (рис. 4.). По мере разработки проект дополнялся и совершенствовался. Последнее его название «Стандартизация и сертификация разработки информационного и программного обеспечения». Работа представлялась на двух Международных и одном Всероссийском конкурс, где удостаивалась первых и вторых мест.

Рис. 4. Титульная страница электронного учебного пособия «Стандартизация разработки информационного и программного обеспечения»

 

Метод функционального анализа использован в процессе разработки другого нашего проекта «Электронного учебного пособия «Керамические отделочные материалы», созданного также в формате web-документа (рис. 5). Существует много разновидностей данного метода: функционально-физический анализ, функционально-стоимостной анализ и др. Исходя из общих основ функциональных методов, мы реализовали данный метод в три этапа: 1) постановка задачи, формулирование цели, условий и построение функциональной структуры; 2) выбор эффектов реализации функций и оригинальных решений (качественное конструирование); 3) практическая реализация замысла проекта (количественное конструирование).

Особенность разработки по керамическим материалам заключалась в том, что на втором этапе применялся метод морфологического анализа и тоже составлялась реляционная матрица.

Рис. 5. Титульная страница электронного учебного пособия по основам материаловедения «Керамические отделочные материалы»

 

Основные разделы проекта: общие сведения, сведения из истории, классификации, сырьевые материалы, принципы производства, виды материалов, интернет видео, список источников тест для самопроверки. Излагаемый материал сопровождается фото, рисунками, схемами, видео. Всего в проекте 34 страницы с переходами, 3 фотогалерии, 3 блок-схемы, 46 ссылок на видеоресурсы Интернета.

Проект позволил реализовать наш интерес к отделочным работам и может использоваться на уроках по материаловедению. Поэтому большое внимание уделено культурно-историческим материалам, фактам и сведениям. Ссылки на видеоматериалы позволяют обратиться к фильмам, передачам, программам российских и зарубежных телеканалов (Культура, Россия, ТВ Центр, National Geographic, France 5, Discovery и др.), известных ученых и телеведущих (Л. Н. Николаев, С. П. Капица, Kevin-john McIntyre и др.). Тест для самопроверки включает 20 вопросов по технологии отделочной керамики с тремя вариантами ответов на каждый из них. К тесту прилагается инструкция.

Работа в разных вариациях участвовала на трех Всероссийских конкурсах и признавалась победителем и призером.

Другой подобной разработкой, созданной на основе метода функционального анализа, стал проект электронного словаря определений и терминов по технологии малярных работ (рис. 6), занявший первое место среди работ учащихся и студентов на Международном конкурсе.

Рис. 6. Рабочая страница электронного словаря определений и терминов по технологии малярных работ

 

Метод «список контрольных вопросов». Мы нашли оригинальное применение данному методу, а именно на стадии экспертной оценки третьего этапа функционального анализа. В очередной раз отмечаем, что единого подхода к теории и практике этого метода, как и других творческих методов, не существует [15]. Наша совокупность и последовательность вопросов представлена на рисунке 7.

Рис. 7. Список составленных и используемых нами контрольных вопросов

 

Подводя итог краткому рассмотрению основ разработки информационно-коммуникативных проектов с помощью эвристических методов, подчеркнем, что благодаря эвристике задается направленность поиска оригинального решения, нетривиальность подхода, видение альтернатив и возможность обоснованного выбора лучшего из возможных вариантов. Важной составляющей разработки информационно-коммуникативных проектов является оценка эффективности их разработки и внесение корректив по совершенствованию. С этой целью нами используются экспертная оценка на основе уже отмеченного метода «список контрольных вопросов» и пилотное применение проекта в практической деятельности. Выявленные недочеты своевременно устраняются.

Кроме того, в настоящее время с помощью специальных программ и сервисных Интернет-приложений возможна проверка синтаксиса, валидности, корректности и эффективности написанного кода требованиям современных информационных технологий. К таким средствам относятся программы по анализу тестов, валидаторы, электронные ресурсы по определению оригинальности, в числе которых Антиплагиат.

Показателем качества разрабатываемых нами совместных с учащимися информационно-коммуникативных учебных проектов на основе эвристических методов являются результаты участия в различных творческих конкурсах. За последние 5 лет 19 наших проектов представлялись на 24 региональных, Всероссийских и Межрегиональных и конкурсах в Кирове, Чебоксарах, Кургане, Казани, Красноярске, Москве и становились победителями и призерами.

 

Литература:

 

1.      Указ Президента Российской Федерации от 12 мая 2009 г. N 537 «О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года» // Российская газета [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www URL: http://www.rg.ru/2009/05/19/strategia-dok.html — 15.02.2014.

2.      Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации // Российская газета [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www URL: http://www.rg.ru/2008/02/16/informacia-strategia-dok.html — 15.02.2014.

3.      Колин К. Качество жизни в информационном обществе // Человек и труд [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www URL: http://chelt.ru/2010/1–10/kolin_1–10.html — 15.02.2014.

4.      Инновация // Википедия [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Инновация — 15.02.2014.

5.      Проект // Википедия [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www URL: Википедия [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Проект — 15.02.2014.

6.      Инновационные проекты // Центр управления финансами [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www URL: http://www.center-yf.ru/data/stat/Innovacionnye-proekty.php — 15.02.2014.

7.      Термин «Проект» по словарям // Энциклопедии & Словари [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www URL: http://enc-dic.com/word/p/Proekt-18587.html — 15.02.2014.

8.      Уровни, аспекты и этапы проектирования // Принципы и задачи проектирования [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www URL: http://kk.convdocs.org/docs/index-53933.html — 15.02.2014.

9.      Мarkup Validation Service // [Электронный ресурс-сервис]. — Режим доступа: www URL: http://validator.w3.org/ — 15.02.2014.

10.  АНТИПЛАГИАТ // [Электронный ресурс-сервис]. — Режим доступа: www URL: http://www.antiplagiat.ru/index.aspx — 15.02.2014.

11.  Джонс Дж. К. методы проектирования: Пер. с англ. — 2-е изд., доп. — М.: Мир, 1986. — 326 с.

12.  Киселев С. В. Оператор ЭВМ: учебник для нач. проф. Образования / С. В. Киселев. — 5-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2010. — 352 с.

13.  Михеева Е. В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учеб. пособие. — М.: Проспект, 2010. — 448.

14.  Немцова Т. И., Назарова Ю. В. Компьютерная графика и web-дизайн. Практикум: учебное пособие / под ред. Л. Г. Гагариной. — М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2011. — 288 с.

15.  Михелькевич В. Н. Радомский В. М. Основы научно-технического творчества / Серия «Высшее профессиональное образование» — Ростов н/Д: Феникс, 2004. — 320 с.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle