Використання мережевих технологій у наукових дослідженнях

Узагальнюючи багаточисельні напрямки застосування сучасних інформаційних технологій в Україні, можна навести їх класифікацію:

• державне управління і економіка;

• екологія;

• охорона навколишнього середовища, медицина;

• біологія;

• наукові дослідження і креативні технології;

• освіта;

• культура;

• засоби масової інформації;

• Internet-технології.

Серед наукових сфер, в яких відбувається безпосереднє застосування мережевих технологій, можна виділити такі. Інформаційні технології в галузі екології, охорони навколишнього середовища, медицини і біології. Вони пов’язані, насамперед, з методами оцінки параметрів навколишнього середовища, методами аналізу та прогнозування катастроф, технологіями оцінки ризику екологічно небезпечних виробництв, аналізу прогнозування і прийняття рішень у зв’язку з надзвичайними ситуаціями, системами проектування екологічного обладнання, системами діагностики та прийняття рішень у медицині і біології, в тому числі з застосуванням телемедичних технологій. Особливо гостро постали ці проблеми після чорнобильської катастрофи.

Розробкою, що безпосередньо поєднує застосування мережевих технологій у наукових дослідженнях і спрямована на інтелектуалізацію мереж, подібних URAN, є проект створення агентно-орієнтованих технологій пошуку, збереження, оброблення і передачі інформації, що впроваджується Кібернетичним центром НАН України. Агентські платформи актуальні саме для науково-освітнього мережевого середовища.

Важливий напрям застосування мережевих технологій у науці – організація роботи віртуальних дослідницьких лабораторій. Це дозволяє залучати вчених з різних куточків світу для проведення досліджень безпосередньо в своїх лабораторіях з наступним обміном інформацією через комп’ютерну мережу. Прикладом організації діяльності віртуальної лабораторії з використанням мережі URAN є спільна робота Інституту кібернетики ім. В.Глушкова з Флоридським університетом (США) над проектом дискретної оптимізації в задачах кодування інформації.

Ще одним практичним напрямом застосування мережевих технологій є електронна комерція, в тому числі на ринку технологій, ноу-хау, наукової продукції. Цей вид діяльності особливо важливий для української науки, промисловості і технологій, які мають посісти відповідне місце в структурі світового ринку. В сукупності з електронною комерцією трансфер високих технологій дозволить Україні вийти на світову арену як рівноправному партнерові [40].

Основи методології використання мультимедіа і глобальних інформаційних систем в освіті

Видатний психолог Б. О. Ломов відзначає, що комп’ютер є таким засобом людської діяльності, застосування якого якісно змінить можливості пізнання, збільшить можливості накопичення та застосування знань кожною людиною.

Використання ПК як знаряддя пізнання людини означає появу нових форм мислення, творчої діяльності, що можна розглядати як історичний розвиток психічних процесів людини. Застосування комп’ютерів сприяє формуванню таких якостей, як експериментування, гнучкість, структурність.

Програма роботи ПК є теорією людського мислення, оскільки з допомогою машини стало можливим вирішення тих завдань, які раніше були під силу лише людині. І природно виник фактор впливу комп’ютерів на мислительну діяльність, враховуючи який можна зробити висновок, що ПК замінює індивід в усіх сферах власної розумової праці. Комп’ютер виступає помічником людини та доповнює її можливості технічними пріоритетами (обсяг пам’яті, швидкодія). За допомогою ПК відбувається перетворення розумової діяльності людини, поява нових форм опосередкування, за яких комп’ютер як зброя розумової діяльності змінює цю діяльність. Саме ця концепція і визнана ”методологічною основою” в процесі вивчення всіх особливостей мислення у взаємодії користувачів та ПК.

Мультимедіа і Internet в освіті і, відповідно, у наукових дослідженнях можуть дати реальний ефект за обов’язкової умови – наявності чітко визначеної і обґрунтованої методології їхнього впровадження та функціонування. Ядром такої методології є певна психолого-педагогічна концепція. Перерахуємо її основні компоненти.

1. Психологічні механізми засвоєння знань. Хельмар Франк (1969) до числа дидактичних змінних відносить:

а) навчальний матеріал (що я вивчаю);

б) навчальну мету (як добре я це роблю);

в) навчальну систему (наприклад, який учень);

г) систему навчання (наприклад, який учитель, комп’ютер, яка книга і т.д.);

д) алгоритм навчання (який точний і ефективний метод навчання);

е) оточення (де я навчаюся).

Г.М.Александров особливо підкреслює важливість обліку дидактичних цілей і завдань, які розв’язуються, змісту і логічної структури навчального матеріалу, індивідуальних характеристик тих, хто навчається, можливостей різних елементів, що входять у комплексну систему, яка конструює навчання (учитель, ПК, навчальна книга, звичайні ТЗН).

2. Обов’язкова опора під час навчання на орієнтовану основу дії, діяльності. Як для навчання вирішенню завдань, так і для набуття нових знань необхідна основа, яку автори теорії планомірного формування розумових дій назвали орієнтованою основою дії – “орієнтована основа дії – це та система умов, на яку реально спирається людина при виконанні дії”.

3. Спеціальне навчання розумовим діям (операціям).

Л.Н.Ланда, вважав, що треба навчати думати. Думання - це не знання, а те, що Ви робите із і над знаннями. Над знаннями виконуються специфічні розумові дії, розумові операції, що формують системи, організовані в структури. До таких структур відносяться алгоритмічні, напівалгоритмічні, напівевристичні й евристичні процеси. Навчання готовим алгоритмам - бідне навчання. Треба учити тих, кого навчають, самостійно відкривати алгоритми. Алгоритмічні й евристичні процеси тісно взаємодіють один з іншим

4. Можливості реалізації динамічних алгоритмів.

Проблема динамічних алгоритмів ґрунтовно розроблялася в Німеччині, зокрема, Клаусом Бунгом. За теорією динамічних алгоритмів навчання: навчатися = запам’ятовувати; не запам’ятав = не вивчив. Причому, необхідний час запам’ятовування встановлюється з метою навчання

Г.С. Костюк говорив, що індивід стає суспільною істотою, особистістю по мірі формування свідомості і самосвідомості, системи психічних властивостей, яка внутрішньо визначає його поведінку, дає йому можливість брати участь у суспільному житті, в створенні суспільно необхідних матеріальних і духовних цінностей. При цьому “об’єктивна соціальна сутність особистості завжди реалізується суб’єктивними психічними засобами”.

У питанні стосовно користі і небезпеки залучення мультимедіа до навчання і виховання молодого покоління поки що навряд чи можна з впевненістю покластися на щось, крім здорового глузду. Науковий пошук приніс нам досі, на жаль, доволі суперечливі результати. Так, науковці констатують значний ривок у розвитку певних видів когнітивних здібностей користувачів, передусім, просторового мислення. Цілком очевидним є той факт, що робота з комп’ютерною графікою розвиває інакше, ніж читання книжок. Щодо читання, то Іnternet, до речі, ще більше загострює відому нам із часів появи телебачення тенденцію до "деконтекстуалізації" інформації. Знаходячись в Internet, людина сприймає світ у формі інформаційних уривків, готових результатів. Для відтворення ж комплексних зв’язків, аргументів чи шляхів приймання тих чи інших результатів мережа є непристосованою. Таким чином, мислення набуває миттєвого характеру, є швидким, як блискавка, але неглибоким [32].

Найбільш песимістичні сигнали надходять, на жаль, з боку медиків. Найбільше занепокоєння викликає фізичний стан молодого покоління. За останні роки спостерігається значне поширення ожиріння серед дітей шкільного віку, фізичні показники погіршуються, в середньому, щорічно на один відсоток. Молодший школяр у Західній Німеччині одержує сьогодні близько 15 хвилин фізичного навантаження щоденно, раніше цей показник складав 3 години. Занепокоєння лікарів викликає не лише фізичний, а й психічний стан учнів. Нещодавнє дослідження Карнегі Меллон університету м. Пітсбурга показало, що інтенсивне захоплення електронною поштою приводить до появлення симптомів самотності та депресії серед дітей і молоді, звуженню кола міжособистісних контактів, а, в певних випадках, навіть до соціальної самоізоляції. Деякі консервативні педагоги прогнозують у недалекому майбутньому різке збільшення кількості фізично недорозвинених дітей з порушеннями слуху, зору і схильністю до насильництва та депресій [29; 56].

Проте, на нашу думку, не потрібно драматизувати небезпеки, пов’язані з комп’ютером і інформаційними технологіями. Сигнали занепокоєння – це річ цілком природна, коли ми маємо справу з новим і погано дослідженим явищем. Але реальність його існування, швидкість розповсюдження в народному господарстві й улюбленість серед молоді переконує в необхідності залучити його до корисних цілей, зокрема, навчально-виховного процесу, наукової роботи. Досягнення цієї мети можливе лише за умов продуманого використання інформаційних технологій на основі обґрунтованих педагогічних моделей [29; 38; 59].