Гораздо большую сложность составляют трудноформализуемые задачи, куда относятся задачи, не имеющие при формализации точных математических моделей, а потому решаемые на базе моделей представления знаний таких, как логическая, семантическая, фреймовая. На основе этих моделей осуществляется трансформация трудноформализуемой задачи в элементарные задачи и их логическое решение. В итоге формируются базы знаний в структуре экспертных систем и других типов интеллектуальных систем учебного и научного назначения.
Организация информационных процессов в рамках информационных образовательных технологий предполагает выделение таких базовых процессов, как передача, обработка, организация хранения и накопления данных, формализация и автоматизация знаний.
Совершенствование методов решения функциональных задач и способов организации информационных процессов приводит к совершенно новым информационным технологиям, среди которых применительно к обучению можно выделить следующие:
1. Компьютерные обучающие программы, включающие в себя электронные учебники, тренажеры, тьюторы, лабораторные практикумы, тестовые системы.
2. Обучающие системы на базе мультимедиа-технологий, построенные с использованием персональных компьютеров, видеотехники, накопителей на оптических дисках.
3. Интеллектуальные и обучающие экспертные системы, используемые в различных предметных областях.
4. Распределенные базы данных по отраслям знаний.
5. Средства телекоммуникации, включающие в себя электронную почту, телеконференции, локальные и региональные сети связи, сети обмена данными и т.д.
6. Электронные библиотеки, распределенные и централизованные издательские системы.
Конкретные программные и технические средства в рамках этих технологий разрабатываются параллельно в различных вузах, зачастую дублируются, но главным недостатком современного состояния применения достижений информатики в образовании является отсутствие научно-методического обеспечения использования новых информационных технологий.
Использование компьютеров в обучении не должно закрыть подготовку специалистов в реальном предметном направлении, т.е. недопустима замена реальных физических явлений только модельным представлением их на экране компьютера. Требования к умению, знаниям, навыкам в области информатики должны видоизменяться в зависимости от типа вуза, характера подготовки и специальности.
Основные направления использования информационно-компьютерных средств в образовании охватывают четыре наиболее существенные области:
1. Компьютерная техника и информатика как объекты изучения. Строго говоря, это направление не относится непосредственно к проблемам повышения эффективности образования. В то же время исторически появление компьютеров в сфере образования было связано именно с обучением основам вычислительной техники, вначале в системе профессионального образования, а затем и общего.
2. Компьютер как средство повышения эффективности педагогической деятельности. Именно в этом своем качестве компьютер и информатика рассматриваются как такой компонент образовательной системы, который не только способен внести коренные преобразования в само понимание категории "средство" применительно к процессу образования, но и существенно повлиять на все остальные компоненты той или иной локальной образовательной системы: цели, содержание, методы и организационные формы обучения, воспитания и развития обучающихся в учебных заведениях любого уровня и профиля.
3. Компьютер как средство повышения эффективности научно-исследовательской деятельности в образовании. Современные научные исследования, тем более исследования междисциплинарные, комплексные, уже не могут быть успешными без всестороннего информационного обеспечения. Такое обеспечение предполагает поиск источников наиболее "свежей" и наукоемкой информации, отбор и избирательную оценку этой информации, ее хранение, обеспечивающее должный уровень классификации информации и свободу доступа к ней со стороны потенциальных потребителей, наконец, оперативное представление необходимой информации пользователю по его запросам.
4. Компьютер и информатика как компонент системы образовательно-педагогического управления. Это направление информатизации связано с процессом принятия управленческих решений на всех уровнях образовательной деятельности - от повседневной работы по управлению учебным заведением до управления всей отраслью на федеральном и региональном уровнях. Вполне очевидно, что для принятия оптимальных управленческих решений необходима самая разнообразная информация как фонового характера о тенденциях развития внешней социально-экономической и социокультурной среды, так и собственно образовательного характера. Указанные направления связаны с каждой из четырех сфер, оказывающих влияние на развитие того или иного направления и в то же время испытывающих на себе влияние соответствующего направления использования компьютеров в сфере образования. К числу этих сфер относятся:
А - социально-экономическая сфера социума; Б философско-методологическая сфера (имеется в виду сфера междисциплинарного научного знания); В - научно-техническая сфера; Г - психолого-педагогическая сфера. Научное обоснование полноценной интегративной концепции информатизации в образовании должно быть основано на содержательной интерпретации как обозначенных четырех направлений: 1-4 и четырех сфер взаимовлияния: А - Г, так и всех двухсторонних и многосторонних связей между ними.
Эта задача является весьма трудоемкой, требующей междисциплинарного, системного подхода.
Социально-экономическая сфера социума А фактически предопределяет необходимость массового компьютерного всеобуча и широкого использования компьютерной техники в качестве средства повышения эффективности многоплановой образовательно-педагогической деятельности.
Следует исходить из того, что само появление компьютеров - объективная реальность, обусловленная всем ходом развития материально-технической базы социума.
О цепочке результативности образования: "грамотность (общая и функциональная) - образованность - профессиональная компетентность культура - менталитет" можно вести речь только при наличии информационно-компьютерного профессионализма и информационно-компьютерной культуры и прежде всего при наличии надежного базового основания, образовательного фундамента в виде компьютерной грамотности.
Таким образом, именно социально-экономическая сфера, кровно заинтересованная в должной отдаче образования, продиктовала и диктует поныне необходимость изучения и использования информационно-компьютерной техники на всех уровнях образования.
В кругу многообразных факторов и отношений, сопутствующих внедрению компьютерной техники в сферу образования, центральным, несомненно, является отношение "человек-компьютер". Глобальность и многоаспектность этой проблемы вынуждают проводить исследования всех многосторонних связей человека с компьютером в плане специфической мировоззренческой, философской парадигмы, философско-методологической концепции Б.
Не следует фетишизировать возможности компьютеров. При всех своих искусственно-интеллектуальных возможностях, трансформациях и достижениях любой компьютер - всего лишь средство повышения эффективности интеллектуальной человеческой деятельности. Причем данное средство прежде всего информационное, ориентированное на информационное обслуживание потребностей человека. Как сделать это обслуживание наиболее продуктивным именно в сфере образования, в конечном счете главный вопрос всей многоаспектной и многофакторной проблемы информатизации сферы образования.
Компьютер - сложное техническое устройство. Его собственно образовательно-педагогические возможности во многом предопределяются техническими факторами, теми реальными достижениями в научно-технической сфере В, которые придают компьютеру определенные свойства и позволяют ему вьшолнять с должным эффектом заданные функции, в том числе и функции, ориентированные на запросы системы образования.
За последние 20-25 лет компьютеры и основанные на них информационные технологии заметно изменились. Скачкообразные, революционные преобразования в элементной базе компьютеров привели не только к резкому уменьшению их размеров, но, главное, к повышению надежности, точности и быстродействия их работы, расширению их функций от собственно вычислительных ко все более сложным, логическим, эвристическим, а в определенной мере - творческим.