CC BY
59
Роль информационных технологий в образовательном процессе
Зуфарова Анна Сергеевна
Старший преподаватель кафедры информатики Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, Россия [email protected] 0000-0000-0000-0000
Принята Опубликована
04.08.2020 30.09.2020
Аннотация
В статье рассмотрена роль информационных технологий в образовательном процессе. Определены направления информатизации, которые влияют на процесс развития современного университета, выявлены недостатки процесса информатизации университетов. На основании анализа взаимодействий подразделений университета и процедур обмена информационными потоками были определены уровни передачи, хранения, обработки, защиты и освещения данных, а также приоритетные направления работы факультетов, кафедр в условиях реализации концепции внедрения информационных технологий в процесс высшего образования. Рассмотрена модель информационно-справочной системы с точки зрения степени влияния на учебный процесс. Приведено описание экспертной оценки специалистами в области образования, методистами по физике, информатике и математике методической системы развития познавательной активности студентов педагогических университетов в процессе изучения дисциплин с использованием ИКТ, ее методического обеспечения и методических рекомендаций к лабораторным работам.
Ключевые слова
Учебный процесс; электронное обучение; информационно-справочная система; информационные и коммуникационные технологии (ИКТ); учебно-информационные ресурсы; высшее учебное заведение.
Введение
Автоматизированные системы обработки и отображения информации, информационно-коммуникационные системы, базы данных и знаний, система информационно-аналитических центров разного уровня должны быть составляющими информационной инфраструктуры всех, без исключения, университетов и одними из основных факторов, обеспечивающих экономический и профессиональный подъем высших учебных заведений страны [2].
Процесс развития современного университета должен включать следующие направления информатизации [10]:
- формирование инфраструктуры информатизации университета;
- разработка и внедрение общих требований к структуре информационно-коммуникационных систем и сетей (локальных и глобальных), а также к информационным ресурсам, к структуре сайтов университета и его подразделений;
- разработка и внедрение информационно-справочной системы университета на основе распределенных баз данных и знаний (учебно-методическая база, процесс образования в университете, наука, кадры, экономика, услуги и т. п);
- создание электронных библиотек современного типа, обеспечивающих открытый доступ к информационным ресурсам университета и их интеграцию с учебно-информационными ресурсами других учебных заведений страны и зарубежья;
Поступила в редакцию 30.07.2020
- структурированный и плановый процесс информатизации научной системы, научно-технической и инновационной деятельности университета;
- создание научно-методических экспериментальных полигонов (распределенных по направлениям и отрасли образования) внедрения информационных технологий в образование;
- создание материально-технической базы и информационной системы, которая обеспечивает дистанционное и заочное обучение.
На основании опыта других учебных заведений и учреждений с различными формами собственности определено, что информатизация способствует обеспечению национальных интересов, повышению качества образования, улучшению управляемости экономикой учебного заведения, развитию наукоемких производств и высоких технологий и дальнейшей информатизации всего общества [6].
Следует отметить, что существуют определенные недостатки процесса информатизации университетов, которые основываются на частичном или полном отсутствии [4]:
- общенаправленной программы и системного подхода к процессу информатизации обособленных подразделений университетов и программы их интеграции в единую информационную среду с учетом мировых требований и стандартов;
- наличии календарного плана мероприятий информатизации с четко указанным сметой и определенными статьями поступления средств;
- четко определенной иерархической структуры относительно системы управления подразделениями университета, предназначенными для воплощения новейших технологий в образование, описания их взаимодействия с другими подразделениями университета;
- взаимодействия общеуниверситетской образовательной сети и интегрированных систем баз данных учебно-методических комплексов по организации учебного процесса;
- системной плановой подготовки электронных образовательных комплексов и внедрения их в учебный процесс;
- общеуниверситетской электронной системы документооборота между структурными подразделениями различных форм и рангов;
- в должном количестве лицензионного программного обеспечения и системы контроля за ним;
- системы планирования работы соответствующих подразделений по разработке и внедрению новейших информационных технологий в учебный процесс на общеуниверситетском уровне;
- эффективного использования потенциала кафедр с профессиональным направлением (например: информационных технологий, компьютерных систем компьютеризированных систем управления, компьютеризованных мультимедийных технологий, защиты информации в компьютерных системах и сетях и т.д.) в задачах информатизации и внедрения информационных технологий в образовательный процесс;
- системы контроля и аудита:
2) разработки, внедрения и эксплуатации информационно-коммуникационных систем;
3) разработки, внедрения и эксплуатации прикладного, специализированного, антивирусного программного обеспечения;
4) использованиям компьютерной техники в учебном процессе;
- нехватки и текучести высококвалифицированных кадров.
Учитывая указанные выше недостатки, требования и перспективы развития ИКТ, процесс всеобщей информатизации университета должен иметь иерархическую структуру системы управления и подсистем внедрения новейших технологий, сформированные информационные ресурсы баз данных и знаний, электронные учебно-методические комплексы по организации и внедрению учебного процесса, общеуниверситетскую систему документооборота и тому подобное [8].
На основании анализа взаимодействий подразделений университета и процедур обмена информационными потоками было определено пять уровней передачи, хранения, обработки, защиты и освещения данных:
- 0 уровень - руководство университета как основной потребитель обобщенной информации о деятельности;
- I уровень - приемная комиссия как первоначальный источник данных о студентах; учебно-методический отдел (управление) как основное планировочный подразделение учебного процесса;
- II уровень - подразделения, которые непосредственно касаются учебного процесса-институты, факультеты и кафедры;
- III уровень - подразделения, обеспечивающие учебный процесс - библиотека, отдел управления персоналом, бухгалтерия и др.;
- IV уровень - потребители образовательных услуг;
- V уровень - заказчики образовательных услуг (физические лица и предприятия ИТ-индустрии).
По степени влияния на учебный процесс предложено разделить модель информационно-
справочной системы на пять уровней иерархической структуры управления процессами:
- 0 уровень - руководство университета как источник руководящего влияния на все подразделения;
- I уровень - общеуниверситетские подразделения, такие, например, как библиотека, учебно-методический отдел, приемная комиссия и др.;
- II уровень - подразделения, имеющие более высокий уровень самостоятельности в пределах университета: институты, лицеи и колледжи и др.;
- III уровень - факультеты;
- IV уровень - кафедры.
К дополнительному V уровню можно отнести обособленные подразделения и центры университета, если они существуют в данном учебном заведении.
Современное информационное обеспечение образовательного процесса - это не только количество учебников в библиотеке и выполнение тех или иных формальных требований. Возрастает роль факультетов и кафедр как основных подразделений университетского образования, отвечающих за качество подготовки специалистов, то есть, на эти подразделения, в первую очередь, выпадает разработка и внедрение современных методов образовательной деятельности.
Материалы и методы исследования
На основе анализа научных публикаций и собственного практического опыта определено, что к приоритетным направлениям работы факультетов, кафедр в условиях реализации концепции внедрения информационных технологий в процесс высшего образования, можно отнести:
- обеспечение полноты образовательного процесса в условиях внедрения и поддержки системного, специализированного и прикладного программного обеспечения в учебном процессе;
- обеспечение свободного доступа к глобальной информационной сети Интернет и тому подобное;
- развитие материально-технической базы и ее поддержка в рабочем состоянии;
- автоматизированный документооборот работы деканатов, кафедр и обособленных подразделений;
- создание баз данных и наполнение учебно-методическими электронными ресурсами облачного пространства кафедр, факультетов и др.;
- связь с филиалами и обособленными подразделениями и их доступ к учебным и другим видам информационных ресурсов;
- разработка и внедрение электронных библиотек на уровне университета, факультета или кафедры, а также каталогов доступа к Интернет-изданиям (внешний образовательный информационный ресурс);
- создание электронных учебников и учебных материалов в условиях формирования учебно-методических и учебно-научных комплексов;
- разработку и внедрение программного обеспечения для автоматизации деятельности подразделений;
- обеспечение практической и производственной деятельности по специальности;
- организацию, проведение или участие в выставках, конференциях, презентациях.
Сейчас физической основой современной информационной системы электронного университета является информационная инфраструктура университета, которая должна быть создана для реализации процессов информатизации университета и внедрения современных ИКТ в образовательный и управленческий процесс [5]. Традиционным подходом для ее создания является совокупность самостоятельных защищенных с точки зрения информационной безопасности, составляющих в
соответствии с системой международных стандартов серии ISO 2700 и отечественными требованиями к построению комплексных систем защиты информации в государственных учреждениях [9]. К главным функциям информационной системы электронного университета можно отнести следующие:
- разработку новых и объединение существующих баз данных отдельных кафедр и факультетов университета, интеграция информационных ресурсов и услуг;
- обеспечение свободного доступа к учебно-методическим материалам, базам данных и знаниям руководства, преподавателей и студентов в пределах, определенных политикой безопасности данной системы;
- разработку единого университетского стандарта представления электронных учебно-методических комплексов (материалов);
- внедрение современных средств сбора, хранения, анализа, отображения и обработки больших объемов информационных потоков о состоянии образовательных, научных и социально-экономических процессов в университете и тому подобное.
Вместе с преимуществами создания интегрированных информационных ресурсов университета появляются и опасные риски по взаимодействию с открытой и неконтролируемой внешней информационной средой [7]. Для снижения этих рисков необходимо уделять все больше внимания построению и сопровождению внедренных систем безопасности в связи с государственными и международными стандартами [1].
В Тихоокенском университете описанные выше направления частично или полностью реализованы в рамках созданной и внедренной в учебный процесс информационно-справочной системы «Образование». Следует отметить то, как воспринимают внедрение информационных технологий студенты и насколько это позволяет обеспечить становление общей среды образования для использования ИКТ в учебном пространстве.
С целью экспертной оценки предложенной методической системы развития познавательной активности студентов педагогических университетов в процессе изучения дисциплин с использованием ИКТ, ее методического обеспечения и методических рекомендаций к лабораторным работам проводилась их экспертная оценка специалистами в области образования, методистами по физике, информатике и математике. К экспертной оценке присоединились 58 экспертов, работающих в вузах, из них 12 докторов наук, 39 кандидатов наук; ученое звание профессора имеют 11 экспертов, доцента -26 экспертов; 10 старших преподавателей. Двое экспертов имеет звание старшего научного сотрудника один - младшего научного сотрудника, 4 - аспиранты, 1 - заведующий учебными лабораториями.
В состав экспертов вошли также 29 учителей физики, работающих в школах разного типа и профиля, среди которых 24 учителей имеют стаж педагогической работы от 10 до 40 лет, 5 учителя со стажем от 5 до 10 лет.
Сотрудники вузов, принявших участие в экспертизе имеют научно-педагогический стаж: в двух экспертов превышает 40 лет, 10 имеют стаж более 30, стаж 10 экспертов превышает 20 лет, 20 имеют 10-19 лет научно-педагогического стажа, у 11 экспертов стаж составляет 5-9 лет менее 5 лет имеют 3 человека, но творчески работают и успешно решают проблемы обучения физике в вузе. Мы можем констатировать, что все эксперты имеют достаточно высокий уровень профессиональной подготовки, стаж работы и достаточный научно-методический опыт использования ИКТ
Результаты экспертного оценивания проводилась по методике «Оценки относительной важности каждого отдельно взятого требования» к комплекту дидактических материалов [3].
Аналогично методикам других научно-методических исследований, полученные результаты оценки относительной важности каждого требования: дидактической, информационной, научно -технической и соответствия содержания учебного материала оценивались от 0 до 100 баллов.
В качестве показателей для определения значимости каждого требования взяты следующие:
- показатель обобщенной мысли;
- степень согласованности мнений экспертов;
- статистическая значимость показателя согласованности мнений экспертов;
- показатели активности экспертов;
- показатели компетентности экспертов.
Результаты и обсуждение
Показатели обобщенной мысли характеризовались следующими величинами: Среднее арифметическое Мj величины оценки определенного требования (в баллах по 100-балльной шкале), которая вычислялась по формуле:
М/=^ г С/ (1)
где m - количество экспертов, оценивавших ¡-е требование; С - оценка относительной важности /-тым экспертом j-того требования.
Для данных оценок экспертов получаем:
М1=8065/87=93 М2=7570/87=87 Мз=8290/98=95 М4=7525/87=86
Частота максимально возможных оценок (100 баллов) полученных j-тым требованием, которое исчислялось по формуле:
1
771у
к/=^ (2)
где: т} - общее количество оценок по ¡-му требованию; т1 - количество максимально возможных оценок, которые соответствуют 100 баллам по ¡-му требованию.
К1= 0,18 К2= 0,09 Кз= 0,34 К4= 0,08
Сумма рангов $ полученных ¡-тым требованием, которая определялась следующим образом:
- проводилось ранжирование по снижению оценок, которые выставили эксперты за каждое требование.
- для каждого требования исчислялась сумма рангов в оценок по ¡-му требованию, согласно формуле:
= 2 Т= г Д и (3)
где: - ранг оценки /-тым экспертом ¡-го требования. Вычисления дают:
в1=180,5; в2=268; вз=136; в4=285,5.
Показатели степени согласованности мнений экспертов следующие:
3) коэффициент вариации V] оценок, полученных по j-му требованию, определялся так:
- рассчитывалась дисперсия оценок предоставленных j-тому требованию по формуле:
Т= г СС/-М,,) 2 (4)
- определялись средние квадратичные отклонения о оценок, предоставленных у-му требованию:
О",
ГУ = //^
(5)
- вычислялись коэффициенты вариации оценок, которые были поставлены экспертами по }-му требованию:
1 м}
(6)
Результаты выполненных расчетов приведены в табл. 1. Таблица 1. Результаты определения показателя степени согласованности мнений экспертов
Спрос Среднее арифметическое, М Дисперсия, О] Среднеквадратическое отклонение, о. Коэффициент вариации V}
Дидактическая 93 34 5,8 0,06
Информационная 87 51 7,2 0,08
Научно-техническая 95 18 4,3 0,04
Соответствия содержания обучения 86 52 7,2 0,08
4) коэффициент конкордации W, что является показателем степени согласованности мнений экспертов об относительной важности совокупности всех предложенных для оценки пособий и методики их внедрения в учебный процесс педагогических университетов с использованием информационно-коммуникационных технологий, предложенной нами, определялся так:
- вычислялось среднее арифметическое суммы рангов, полученных всеми направлениями исследования:
м Л- (7)
- рассчитывалось отклонение 6} суммы рангов оценок, которые были выставлены по }-му требованию, от среднего арифметического суммы рангов оценок по всем требованиям:
йу = |5у - М[5у] |
мИ=Е£ = 217,5
^=37; d2=50,5; dз=81,5; d4=68.
(8)
- вычислялись показатели те уровней рангов оценок, выставленных ьтым экспертом. В случае, когда все N рангов оценок, выставленных ьтым экспертом разные, то принималось Т=0. В противном случае, когда среди рангов оценок есть связанные, то выполнялись расчеты показателей те уровней рангов оценок по следующей формуле:
Ъ = 1\=1 (tf - 10 (9)
где: /=1,2... I; I - количество групп с одинаковыми рангами в 1-й группе;
Управление образованием: теория и практика 2020 №3(39)
- рассчитывался коэффициент конкордации, согласно формуле:
12
Ш ~ т2(пз - п) -т^Т^ П= 1 ^ (10)
Учтем, что в нашем случае т=87, п=4, что после расчетов дало возможность получить следующую величину коэффициента конкордации:
W=0,44.
Для статистической оценки значимости показателя согласованности мнений экспертов рассчитан критерий Пирсона х2 Для заданного уровня значимости а=0,05 определялся уровень значимости по критерию Пирсона.
Величину х2 вычислялась по формуле:
*-=тп (п+1) (11)
/2 = 9,6
Количество степеней вольности вычислялось следующим образом v=n-1=3.
В таблице х2 для данного числа степеней вольности находим ближайшее к определенному по формуле значение. Табличное значение х2=9,4, что соответствует уровню значимости а=0,025.
Коэффициент активности экспертов для j-того требования рассчитывался по формуле:
К=т/т (12)
В случае, когда все эксперты оценили все требования к разработанной методике развития познавательной активности и ее методическому обеспечению в процессе обучения в педагогических вузах, имеем:
К1=1; К2=1;
Кз=1;
К4=1.
Коэффициент компетентности экспертов рассчитывался по следующей формуле:
^=(^+^/2 (13)
где: Кz - коэффициент степени знакомства с рассматриваемой проблемой; Ка - коэффициент аргументированности.
Коэффициент степени знакомства ^ исчислялся путем нормирования значения собственной оценки эксперта, то есть умножением ее на 0,1. коэффициент аргументированности исчислялся как сумма чисел, обозначенных в таблице источников аргументации.
Получено следующее среднее значение коэффициента компетентности:
Кк=0,88.
Заключение
Полученные результаты экспертной оценки дидактических материалов, методических рекомендаций в совокупности с компьютерным обеспечением для развития познавательной активности студентов педагогических университетов в процессе обучения с использованием информационно-коммуникационных технологий в ИКТ-ориентированном спецкурсе показали их высокие дидактические качества и соответствие содержания учебного материала, а следовательно и целесообразность внедрения их в процесс обучения, курса методики обучения и интегрированных спецкурсов. Можно утверждать, что экспертная оценка методических рекомендаций показала целесообразность их применения для развития познавательной активности студентов педагогических университетов.
Список литературы
1. Гальцева Э.А., Львович И.Я. Моделирование оценки эффективности информатизации образовательных процессов в военном вузе // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2018. Т. 6. №1(20). С. 368-376.
2. Гончаров И.С. Системы управления знаниями, как основной инструмент трансформации образовательных процессов в период информатизации общества // Аллея науки. 2018. Т. 5. №4(20). С. 946-949.
3. Горбунов В.А., Тереев Э.Н., Рафикова Э.М. Здоровьесбережение студентов вуза в условиях информатизации образовательного процесса // Ученые записки ИУО РАО. 2018. №1(65). С. 39-41.
4. Костюк А.В. Интенсификация образовательного процесса в условиях информатизации образования // Вестник Санкт-Петербургского военного института войск национальной гвардии. 2018. №1(2). С. 22-26.
5. Малкова Т.В. Информатизация иноязычного обучения как способ оптимизации учебного процесса в образовательных организациях высшего образования МВД России // Вопросы педагогики. 2019. № 4-2. С. 151-154.
6. Масягина Н.В., Зюрин Э.А. Информатизация в системе дополнительного профессионального образования как механизм интенсификации образовательного процесса // Вестник спортивной науки. 2018. №2. С. 55-58.
7. Переслегин А.Г. Проблемы информатизации образовательного процесса // Инновации в гражданской авиации. 2018. Т. 3. №1. С. 43-48.
8. Прасолова М.Д., Александрова Г.В. Выявление процесса реинжиниринга в образовательной организации на примере отдела информатизации // Международный студенческий научный вестник. 2018. № 4-6. С. 934-935.
9. Раевский Л.А., Храмова А.И. Качественные тенденции образовательных процессов: информатизация и компьютеризация // Аллея науки. 2018. Т. 2. №4(20). С. 248-251.
10. Табачук Н.П. «Информатизация управления образовательным процессом» как дисциплина профессиональной подготовки будущих учителей // Проблемы высшего образования. 2018. №1. С. 198-200.
The role of information technologies in the educational process
Zufarova Anna Sergeevna
Senior lecturer of the Department of computer science
Pacific state University, Khabarovsk, Russia [email protected]
0000-0000-0000-0000
Received 30.07.2020
Accepted 04.08.2020
Published 30.09.2020
Abstract
The article considers the role of information technologies in the educational process. The directions of informatization that affect the process of development of the modern university have been identified, the shortcomings of the process of informatization of universities have been identified. Based on the analysis of the interactions of the university's divisions and the procedures for exchanging information flows, the levels of data transmission, storage, processing, protection and lighting were determined, as well as the priority areas of work of faculties and departments in the context of the implementation of the concept of introducing information technologies into the higher education process. The model of the information and reference system is considered in terms of the degree of influence on the educational process. The description of the expert evaluation by specialists in the field of education, methodologists in physics, informatics and mathematics of the methodological system for the development of cognitive activity of students of pedagogical universities in the process of studying disciplines using ICT, its methodological support and methodological recommendations for laboratory work is given.
Learning process; e-learning; information and reference system; Information and communication technologies (ICT); training and information resources; higher educational institution.
1. Gal'ceva E'.A., L'vovich I.Ya. Modelirovanie ocenki e ffektivnosti informatizacii obrazovatel'ny'x processov v voennom vuze // Modelirovanie, optimizaciya i informacionny'e texnologii. 2018. T. 6. №1(20). S. 368-376.
2. Goncharov I.S. Sistemy' upravleniya znaniyami, kak osnovnoj instrument transformacii obrazovatel'ny'x processov v period informatizacii obshhestva // Alleya nauki. 2018. T. 5. №4(20). S. 946-949.
3. Gorbunov V.A., Tereev E'.N., Rafikova E'.M. Zdorov'esberezhenie studentov vuza v usloviyax informatizacii obrazovatel'nogo processa // Ucheny'e zapiski IUO RAO. 2018. №1(65). S. 39-41.
4. Kostyuk A.V. Intensifikaciya obrazovatel'nogo processa v usloviyax informatizacii obrazovaniya // Vestnik Sankt-Peterburgskogo voennogo instituta vojsk nacional'noj gvardii. 2018. №1(2). S. 22-26.
5. Malkova T.V. Informatizaciya inoyazy'chnogo obucheniya kak sposob optimizacii uchebnogo processa v obrazovatel'ny'x organizaciyax vy'sshego obrazovaniya MVD Rossii // Voprosy' pedagogiki. 2019. № 4-2. S. 151-154.
6. Masyagina N.V., Zyurin E'.A. Informatizaciya v sisteme dopolnitel'nogo professional'nogo obrazovaniya kak mexanizm intensifikacii obrazovatel'nogo processa // Vestnik sportivnoj nauki. 2018. №2. S. 55-58.
7. Pereslegin A.G. Problemy' informatizacii obrazovatel'nogo processa // Innovacii v grazhdanskoj aviacii. 2018. T. 3. №1. S. 43-48.
Keywords
Reference
8. РгаБО^уа М.Р., Aleksandrova С.У. Уу'уау!еп1е ргоовЗБа reinzhiniringa V obгazovateГnoj organizacii па primere otdela informatizacii // Mezhdunarodnyj studencheskij паи^пу] vestnik. 2018. № 4-6. Б. 934-935.
9. Raevskij Ь.А., \ramova А.1. Kaоhestvenny'e tendenоii obгazovateГny'x pгoоessov: informatizaciya i komp,yuterizadya // А11еуа паиМ. 2018. Т. 2. №4(20). S. 248-251.
10. Tabachuk N.P. «Шогта^аауа upravleniya obrazovateГny'm processom» как disciplina pгofessionaГnoj podgotovki budushhix uоhitelej // РгоЫету' vy'sshego obrazovaniya. 2018. №1. S. 198-200.
