Архив статей журнала
Цель данного исследования - рассмотреть перспективы и проблемы применения больших данных в образовании. Материалы и методы. Методами исследования выступали анализ, систематизация и структурирование информации в области применения больших данных в образовании, а также моделирование и программная реализация тестовой модели обработки больших данных с использованием фреймворка Apache Spark. Результаты. В статье рассмотрены ключевые аспекты использования больших данных в образовании, в частности, их источники в виде цифрового следа обучения, методы анализа и направления применения больших данных. При этом были выделены следующие источники больших данных в образовании: электронная образовательная среда и электронная библиотека вуза; мобильные приложения для обучения; сайт вуза; социальные сети и форумы; данные обратной связи, обращений и опросов; персональные данные, включая психометрические характеристики обучающихся; данные научных smart лабораторий; данные видеонаблюдений и систем контроля управления доступом; данные о карьерном пути и успешности выпускников. Направления применения больших данных в образовании включают в себя следующие моменты: персонализация электронного обучения, выдача персонализированных рекомендаций; аналитика данных; оценка и обратная связь; прогнозирование успеха студентов; мониторинг качества образования; создание модели обучаемого; разработка учебных планов на основе запросов работодателей; разработка новых образовательных программ; появление новых моделей обучения; совершенствование процессов управления вузом; совершенствование работы приемной компании; модернизация программно-технических средств обучения; оптимизация педагогического состава. В качестве проблем применения больших данных в образовании рассматриваются проблемы защиты личных (персональных) данных, необходимость в новых методологиях и технологиях анализа больших данных, потребность в существенной модернизации имеющихся в системе образования технических средств, необходимость в квалифицированных кадрах. В статье также приведен тестовый пример анализа log-файла (журнала событий) электронного курса с помощью технологий обработки больших данных Spark SQL, показывающий потенциальную возможность и практическую применимость технологий обработки больших данных к задачам анализа цифрового следа обучения. Заключение. Большие данные в образовании способны предоставить уникальные возможности для анализа и оптимизации учебного процесса, помогая выявить тенденции, прогнозировать успехи студентов и адаптировать образовательные программы к индивидуальным потребностям учащихся. Но нельзя также забывать, что использование больших данных в сфере образования также несет с собой определенные риски и вызовы, связанные с этическими аспектами, защитой личных данных и необходимостью кадровой модернизации сложившейся системы образования. Для успешной интеграции аналитики данных в образовательную практику необходимо развивать не только технические ресурсы, но и уровень цифровой безопасности и этики в использовании персональных данных.
Цель. Целью статьи является обоснование применения ментального подхода в системе среднего профессионального образования при освоении обучающимися основного раздела «Информационное моделирование» дисциплины «Информатика». Методология исследования. Идея исследования связана с реализацией ментального подхода в системе среднего профессионального образования при освоении студентами одного из основных разделов примерной рабочей программы общеобразовательной дисциплины «Информатика», составленной авторским коллективом Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Института развития профессионального образования» (ФГБОУ ДПО ИРПО). Применение ментального подхода при изучении раздела, посвященного информационному моделированию, реализуется на основе его двух этапов: на первом этапе формируются связи между областями чувственной зоны и их модельными представлениями, на втором этапе обучения происходит систематизация полученного интуитивного опыта с помощью понятий и терминов предметной области «Информатика», а также раздела «Информационное моделирование». Для реализации ментального подхода используются ментальные электронные учебники, которые дают возможность представить и интерпретировать учебный материал раздела по форме трех ступеней: образно-наглядном, модельном и теоретико-понятийном виде. Для реализации формы электронных учебников за основу взята разработка Н. И. Пака и Н. Б. Амангазы углы, демонстрирующая трансформацию образовательных ресурсов в пользу учебников-трансформеров, адаптированная под потребности системы среднего профессионального образования. Результаты. На основе применения ментального подхода в системе среднего профессионального образования разработано содержание, и структура учебника-трансформера по разделу «Информационное моделирование» дисциплины «Информатика», составлены ментальные схемы модуля, предложено примерное содержание блоков вопросов для освоения модуля программы. Выводы. Применение ментального подхода системе среднего профессионального образования при освоении обучающимися основного раздела дисциплины «Информатика» «Информационное моделирование» способствует повышению интерактивности при проведении лекций и практических занятий, организации контроля и самоконтроля знаний обучающихся
Статья посвящена анализу опыта организации проектной работы школьников в области информационных технологий на базе высшего учебного заведения. Рассмотрены особенности организации учебного процесса, подходы к решению проблемы мотивации обучающихся. Обсуждаются принципы введения относительно сложных и наукоемких технологий в проекты учащихся 10 классов. Подробно изложены рекомендации по организации мастер-классов и лабораторных работ с освоением методов обработки изображений, стеганогра- фии, машинного обучения. Акцент делается на рециркуля- ции знаний и навыков, полученных в школе. Значительное внимание уделяется наглядности, понятности получаемых результатов, возможности оценки применимости того или иного метода для решения задач проектной деятельности. Все работы проводятся таким образом, чтобы ученики могли приступить к исследованиям при минимальных затратах сил на подготовку и имели бы возможность впоследствии перенести изученные инструменты в свои индивидуальные проекты. Большое внимание уделяется методологии проект- ной работы, проводятся специальные мероприятия, такие как питч-сессии стартапов, призванные дополнительно мотивировать школьников, помочь им выстроить работу над проектом системно, скорректировать цели и задачи проектов. Приводятся некоторые результаты проектной работы школьников в области информационных технологий в течение 2023-2024 учебного года на базе Национального исследовательского университета «МЭИ»
Цель исследования. Современные средства и методы обучения, как правило, неявно опираются на модель «черный ящик». В отличие от нее, модель «белый ящик» имеет явные дидактические преимущества. К сожалению, их сложно реализовать в образовательном процессе в связи с отсутствием доступных способов конструирования этой модели. Целью исследования является разработка технологии конструирования модели «белого ящика» в виде структурно-ментальной схемы расчетных задач в области элементарной физики. Эта технология предполагает использование вычислительных примитивов для построения задачных схем путем их суперпозиции. Материалы и методы. Разработка технологии конструирования модели «белый ящик» в виде структурно-ментальной схемы расчетных задач в области элементарной физики. Использование вычислительных примитивов для построения задачных схем путем их суперпозиции. Определение сложности конкретной задачи через количество примитивов, участвующих в «маршруте» хода решения. Организация обучения студентов по модели «белый ящик» с визуализацией процесса формирования умений решать расчетные задачи. Результаты. Схемы имеют возможность обеспечить прочность и полноту формирования умения решать задачи у обучаемого. При этом многообразие маршрутов и набор весов его путей составляют информационную модель обучения. В качестве примера представлены структурно-ментальные схемы по теме «тепловые явления». Они показывают необходимость использования нескольких типов примитивов, в частности, примитивов-функций, примитивов-суммы. Структурно-ментальные схемы позволяют организовать обучение студентов по модели «белый ящик», визуализировать процесс формирования и развития у обучаемых умений решать расчетные задачи, тем самым обеспечивая контроль и самоконтроль учебной деятельности. Заключение. Опираясь на положения ментального подхода, предложена технология построения структурно-ментальных схем, представляющих когнитивный образ мыслительной деятельности по решению расчетных задач. Базовой основой технологии являются вычислительные примитивы, с помощью которых конструируются задачные схемы путем их суперпозиции. Сложность конкретной задачи определяется количеством примитивов, участвующих в «маршруте» хода решения. Предложенная технология применима для построения структурно-ментальных схем расчетных задач в различных предметных областях.
В статье рассмотрен основной подход к проектированию образовательных программ нескольких квалификаций, который разрешен к применению, но по факту не используется образовательными организациями России, в связи с непонятностью структуры и объемов программы, а также правил финансирования и реализации. Для достижения результата в статье применялся метод глубинного анализа законодательных требований к проектированию образовательных программ. В статье рассмотрены основные подходы к проектированию объемов программы и сроков ее реализации. Рассмотрены задачи включения тематических модулей и правила выполнения сопряженности результатов обучения. Проведен анализ финансового обеспечения процессов реализации программ, а также актуальных задач организации конкурсов на выделение контрольных цифр приема на программы нескольких квалификаций. В работе представлен опыт использования информационной системы Электронный МЭИ используемой для разработки образовательных программ. Электронный МЭИ представляет собой образовательный конструктор, в котором через шаблоны и данные получаются стандартизированные документы, проверяемые в автоматическом режиме на выполнения требовании законодательства Российской Федерации. В результате исследования выделены два варианта проектирования программ нескольких квалификаций: программы двух квалификаций с получением одного диплома или программы получения двух дипломов высшего и дополнительного образования. Программы двух квалификаций станут «точкой роста» развития российского образования, помогут формировать профессиональные квалификации с привязкой к современным цифровым и предпринимательским компетенциям, необходимым сегодня молодым специалистам.
Цель данного исследования - рассмотреть вопросы теории и практики интеграции цифрового пространства вуза путем внедрения личных кабинетов студентов, преподавателей и абитуриентов, включая описание возможных подсистем и сервисов данных кабинетов. Материалы и методы. В данном исследовании использовались следующие материалы и методы: анализ библиографических источников по проблемам цифровой трансформации системы высшего образования, а также методы сбора, систематизации, структурирования и анализа данных о подсистемах и сервисах личных кабинетов студентов, преподавателей и абитуриентов вуза. Результаты. К результатам работы можно отнести проект подсистем и сервисов личных кабинетов студентов, преподавателей и абитуриентов вуза. Проект личного кабинета студента вуза включает следующие подсистемы: учебный процесс, практика и трудоустройство, обратная связь, взаимодействие с бухгалтерией, электронный документооборот (заказ направлений и справок), интеграция с информационными системами. Личный кабинет преподавателя вуза содержит подсистемы: учебный процесс, научно-исследовательская работа, взаимодействие с отделом кадров, взаимодействие с бухгалтерией, система менеджмента качества, интеграция с информационными системами. Личный кабинет абитуриента включает подсистемы: подача документов, вступительные экзамены, зачисление, заключение договоров, обратная связь, авторизация в личном кабинете. Также рассмотрены проблемы и перспективы цифровой трансформации системы образования и вопросы интеграции личных кабинетов в электронную среду вуза. В частности, можно предложить интеграцию кабинетов в следующие возможные варианты базовых платформ: LMS - система управления электронным обучением вуза (например, LMS Moodle); ERP - система управления образовательной организацией (например, 1С: Университет ПРОФ); интернет-портал вуза (например, на платформе 1С-Битрикс); реализация кабинетов посредством собственных программных разработок вуза на основе систем с веб-интерфейсом (с адаптированной версией для мобильных устройств). Также в работе строится модель возможной интеграции личных кабинетов студента и преподавателя в информационную среду вуза. Кроме этого, в качестве результатов работы приводится пример реализации личного кабинета преподавателя в Электронной информационно-образовательной среде Башкирского ГАУ. Заключение. В заключении можно сделать вывод, что цифровая трансформация высшего образования является крайне сложной, многокомпонентной комплексной задачей, эффективное решение которой возможно только в ходе интеграционного взаимодействия всех участников образовательного процесса. Организация эффективного взаимодействия администрации, преподавателей, студентов и абитуриентов вуза на основе применения современных информационных технологий позволит осуществлять непрерывный мониторинг хода образовательной деятельности с возможностью проведения корректирующих мероприятий, обеспечивающих активизацию деятельности по ключевым для университета направлениям. Внедрение в деятельность вуза личных кабинетов студентов, преподавателей и абитуриентов позволит автоматизировать взаимодействие со всеми участниками образовательного процесса, что будет способствовать повышению его эффективности.
Цель исследования заключается в теоретическом обосновании значимости внедрения электронных библиотечных систем в образовательный процесс с акцентом на формирование информационной компетентности обучающихся в высшем учебном заведении. В условиях стремительной цифровизации образовательной среды становится необходимым определить ключевые навыки, которые помогут студентам эффективно взаимодействовать с информационными ресурсами. Исследование направлено на выявление преимуществ использования электронных библиотечных систем как инструмента для развития критического мышления и преодоления барьеров на пути к освоению современных информационных технологий.
Материалы и методы исследования включают анализ литературных источников и нормативной документации, что позволило сформулировать теоретические основы формирования информационной компетенции у студентов. Применение компетентностного подхода способствовало систематизации знаний о необходимых навыках работы с информацией. Для иллюстрации успешного применения электронных библиотечных систем в образовательном процессе был использован кейс-метод, который демонстрирует практическую значимость исследования. Также применялся сравнительный анализ для выявления соответствия навыков работы с электронными библиотечными системами индикаторам ключевых компетенций обучающихся. Результаты показывают, что в эпоху тотальной цифровизации образовательного процесса компетентностный подход остается эффективной стратегией, обеспечивающей систематический контроль и поддержку развития компетенций студентов на всех этапах обучения, начиная с формирования базовых навыков и заканчивая достижением профессионального мастерства. Отмечается рост интереса к информационной компетенции среди исследователей и преподавателей, что делает её приоритетной стратегией развития образовательных систем. Электронные библиотечные системы на законодательном уровне стали неотъемлемыми компонентами электронной информационно-образовательной среды вуза. Однако их внедрение в учебный процесс связано с рядом трудностей, требующих изучения и преодоления для широкого применения. Рассмотрен положительный опыт внедрения модульного обучения студентов работе с ЭБС. Наглядно продемонстрировано соответствие навыков, получаемых студентами при работе с библиотечными системами, индикаторам достижения ключевых компетенций, что подтверждает положительное влияние такого обучения на формирование информационной компетентности как ключевого свойства личности в эпоху цифровизации. Заключение подчеркивает, что формирование информационной компетентности будущих специалистов еще на этапе обучения является необходимым условием для успешной профессиональной деятельности. Это согласуется с идеями опережающего образования и требует трансформации системы образования. Обучение принципам работы информационных систем через информационно-коммуникационные технологии в электронной информационно-образовательной среде вуза играет важную роль в этом процессе, развивая информационную компетентность и подготавливая студентов к профессиональной деятельности в условиях цифрового общества. В конечном итоге, такие изменения будут способствовать созданию более гибкой и конкурентоспособной системы образования, отвечающей вызовам современной эпохи.