CC BY
20
Возможности развития информационно-образовательной среды вуза
Поступила в редакцию 30.07.2020
Зуфарова Анна Сергеевна
Старший преподаватель кафедры информатики Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, Россия [email protected] 0000-0000-0000-0000
Принята 04.08.2020
Опубликована 30.09.2020
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы модернизации информационно-образовательной среды учебных заведений с целью их продуктивной интеграции в процесс экономического развития на региональном уровне. Процессы объединения и интеграции касаются не только инновационной среды региона в целом, но и инновационного развития самих вузов. Рассмотрены возможности современных сетевых технологий для формирования высокотехнологичной среды обучения, объединяющей образовательные ресурсы для подготовки кадров и позволяющей, в дальнейшем, внедрять и использовать полученные результаты. Уделено внимание таким показателям как качество, доступность, мобильность, адаптивность, интерактивность и стандартизация как самого учебного материала, так и информационно-образовательной среды в целом.
Ключевые слова
Интеграция; информационные и коммуникационные технологии (ИКТ); сетевое взаимодействие; информационно-образовательная среда; процесс обучения; информационно-коммуникационная инфраструктура (ИКТ-инфраструктура); качество; доступность; мобильность; адаптивность; интерактивность; стандартизация.
Введение
Тенденции совершенствования высоких технологий предопределяют увеличение их роли в развитии человечества. Именно инновации лежат в основе стабильного экономического роста, модернизации всех сторон жизни общества, прогресса как технологического, так и социального. Не является исключением и сфера образования - изобретение нового, его развитие и внедрение наиболее присущи процессу познания, опыта и открытию, что, в конечном счете, является основной целью обучения [10; 12]. Это предопределяет значение инновационных технологий в процессе модернизации информационно-образовательной среды высших учебных заведений [4; 12].
Процессы развития инновационной среды высшего образования могут рассматриваться как на национальном уровне, так и на уровне региона, вузов. Особую роль здесь играет продуктивная интеграция учебных заведений в процесс экономического развития, что позволяет рассматривать их в контексте региональных инновационных систем. Принципы внедрения инноваций предполагают целенаправленные, ориентированные на научно-технологический прогресс подходы. В то же время все более важную роль начинают играть потребности в социальных, сервисных, образовательных и других инновациях, а не только технологических. Это приводит к необходимости введения более широкого толкования инновации, которое охватывало бы влияние искусства, гуманитарных и социальных наук на научно-технический прогресс, особенно в свете глобальных проблем, таких как климатические и демографические, которые имеют и глобальные, и региональные аспекты.
В инновационных системах региона задействованы такие субъекты, как научно-исследовательские и промышленные организации, поставщики сырья и сервисов, предприниматели, потребители, а также социальные структуры и общественность. Интеграция университетов в
инновационные системы является сильным толчком развития как экономических и социальных процессов, так и информационно-образовательного среды. Учет этих аспектов необходим в процессе внедрения инноваций, ориентированных на устойчивое развитие, охватывая такие факторы, как рост регионального предпринимательства, формирование инициативности и социального партнерства, определяющие ключевые измерения территориального развития в целом [2; 12].
В этой связи, на первый план выходит именно развитие человеческих ресурсов университета и его региональных партнеров, что требует новых типов навыков и компетенций, которых часто не хватает выпускникам. К числу таких навыков относятся лидерство, способность целостного видения проблемы, так же, как и способность критического оценивания достижений, самооценки. Именно нехватка высококвалифицированных кадров и отсутствие стратегического подхода к проектированию информационно-коммуникационной инфраструктуры (ИКТ-инфраструктуры) учебного заведения являются одними из причин недостаточной системности решений информатизации высшего образования, что препятствует созданию единой высокотехнологичной платформы учебного заведения [9; 12].
Отмечают следующие четыре направления, в рамках которых можно было бы рассматривать перспективы интеграции университетов в процессы регионального развития:
- бизнес-инновации, с которыми тесно связана исследовательская функция университета;
- развитие человеческих ресурсов, происходящее благодаря учебной функции;
- социальное развитие;
- институциональное развитие региона, что предполагает привлечение руководящих кадров и персонала университетов в создание гражданского общества.
Материалы и методы исследования
В частности, роль университетов может заключаться в определении наукоемких направлений технологического развития региона. Участники инновационного процесса направляют свою деятельность на поиск и приобретение необходимой информации, знаний и навыков, привлечение ресурсов (человеческих, интеллектуальных, резервов научно-исследовательского сотрудничества) для использования рыночных возможностей создания технологических ниш ускоренного экономического роста. Университеты могут играть ключевую роль в этом процессе, внося свой вклад в формирование региональных стратегий и определение приоритетов местной специализации с учетом интеллектуальных ресурсов, навыков и компетентностей научно-производственных кадров, существующих как в самих университетских структурах, так и в региональном бизнесе [5; 12].
Процессы объединения и интеграции касаются не только инновационной среды региона в целом, но и инновационного развития самих вузов. Эти процессы реализуются через создание межуниверситетских корпораций и консорциумов, в основе которых лежит сетевая распределенная структура подготовки кадров и повышения квалификации [3; 12].
На основе современных сетевых технологий появляется возможность обращения к удаленным образовательным ресурсам в режиме он-лайн. Например, это может быть реализовано с использованием средств виртуальных лабораторий и лабораторных комплексов удаленного доступа, ресурсов кабинетов и лабораторий университетов для проведения демонстрационных экспериментов. В последние годы средства и технологии информационно-коммуникационных сетей получили дальнейшее развитие, в частности, на основе концепции облачных вычислений. Эта концепция существенно меняет существующие представления относительно организации доступа и интеграции приложений, поэтому возникает возможность управления более крупными ИКТ-инфраструктурами, позволяющими создавать и использовать независимо друг от друга как индивидуальные, так и коллективные «облака» в пределах общего облачно-ориентированного образовательного пространства [6; 12].
Результаты и обсуждение
Как свидетельствуют статистические данные, отсутствие высокотехнологичной экспериментальной базы сдерживает развитие научных исследований, которые могут привести к общественно значимым результатам и их внедрению в практику. В связи с этим, не происходит желаемого роста экономики, науки и образования, процесса развития инноваций. Таким образом, существует необходимость приведения сети центров подготовки научных и научно-педагогических кадров в соответствие реальному процессу выполнения научных и научно-педагогических работ, а их, в свою очередь - к внедрению в практику. Формирование высокотехнологичной среды обучения на
основе облачных технологий, которая объединяла бы образовательные ресурсы учебного назначения и поддержания научного исследования, охватывала бы различные уровни обучения, как подготовки специалистов, так и кадров высшей квалификации, могло бы способствовать решению указанных проблем, преодолению разрыва между процессом научного поиска, например, педагогического, и уровнем внедрения и использования его результатов [8; 12].
Тенденция, связанная с процессами интеграции образовательных пространств высших учебных заведений, предполагает их участие в формировании региональных кластеров. Кластеры являются одной из форм кооперации в сфере научной, исследовательской и инновационной деятельности и образуются через объединение фирм и организаций, имеющих отношение к определенного рода производственной деятельности. Кооперация может происходить в форме обмена информацией, совместного использования ресурсов, объединения в плане процессов подготовки и трудоустройства кадров. В частности, одним из преимуществ создания университетских кластеров является передача непрофильных функций, которые заключаются в организации и поддерживании функционирования ИКТ-инфраструктуры вуза, профессионалам, для чего в составе кластера формируют отдельное ИТ-подразделение. Таким образом, обеспечение функционирования высокотехнологичной инфраструктуры происходит из единого центра на основе аутсорсинга, то есть ИКТ-сервисы, необходимые системе, реализуются с помощью другой системы, внешней по отношению к ней.
Опыт по созданию региональных кластеров, распространенный за рубежом, заключается в создании регионального комплекса, в состав которого могут входить многие вузы. Внедрение единой технологической платформы функционирования регионального кластера на основе облачных вычислений является путем решения многочисленных проблем, возникающих при объединении ИКТ-инфраструктуры обучения в единую сеть, что дает возможность доступа к лучшим образцам электронных средств и ресурсов учебного назначения тем заведениям, где нет соответствующих мощных ИТ-подразделений и материально-технических ресурсов.
Кроме того, в рамках сетевого взаимодействия возможно сотрудничество университетов с академическими организациями и бизнес-структурами, осуществление процессов подготовки и повышения квалификации кадров, проведение международных проектов, реализация связей школ и вузов. Это согласуется с перспективой создания интегральных (отраслевых, национальных) баз, коллекций данных, ресурсов, которые становятся доступными для различных учебных заведений. Для того, чтобы воспользоваться преимуществами таких коллекций в полной мере, также целесообразно внедрение средств облачных вычислений [11].
Разнообразие и сложность систем ИКТ обучения предоставляет больше возможностей для интеграции, концентрации и выбора ресурсов и систем. Использование новейших средств и сервисов способствует достижению нового уровня качества образования, создавая потенциал для индивидуализации процесса обучения, формирования индивидуальной траектории развития тех, кто учится, отбора и использования подходящих технологических средств [1].
Необходимым условием в этом отношении является соответствие средств ИКТ в составе информационно-образовательной среды высшего образования ряду требований по поддерживанию и управлению ресурсами, проектированию интерфейса, эргономике и других. Кроме того, инновационные образовательные технологии должны удовлетворять определенным системным педагогическим и информационно-технологическим требованиям, которые продиктованы уровнем научно-технического прогресса, и максимально соответствовать принципам открытого образования, среди основных из которых - мобильность учащихся и учителей, равный доступ к образовательных систем, формирование структуры и реализации образовательных услуг.
Среди основных индикаторов, характеризующих качество инновационно-образовательной среды высшего образования является доступность качественных средств и ресурсов, определяющих следующие показатели: номенклатура и технико-технологические параметры аппаратно-программного обеспечения процесса обучения; качество доступа к Интернет, в частности широкополосного доступа; наличие и состав необходимых электронных средств и ресурсов, содержащих соответствующий контент (содержание) обучения, их психолого-педагогические, эргономические и другие свойства. Надо учитывать также необходимость средств поиска нужной информации, есть ли возможность найти и отобрать нужный материал и его использовать.
Качество учебных материалов требует учета также требований к обслуживанию, управлению, проектированию интерфейса, эргономики, гигиены и других. Эти вопросы не теряют актуальности в связи с быстрым обновлением компьютерной техники.
Еще один показатель, связанный с реализацией ИКТ обучения в сфере высшего образования, характеризует степень их адаптивности. Адаптивность предусматривает настройки, координацию процесса обучения в соответствии с уровнем подготовки того, кто учится, подбор темпа обучения, диагностику достигнутого уровня усвоения материала, расширения спектра возможностей приобретения обучения, пригодность для большего контингента пользователей [1]. Рост степени адаптивности является одной из тенденций развития систем обучения, что происходит за счет совершенствования технологий представления, хранения и отбора необходимых средств [7].
Адаптивные технологии лежат в основе весьма специализированных и дифференцированных систем учебного назначения, основанные на моделировании индивидуальных траекторий студента, его уровня знаний. Построение модели студента, с учетом личностных характеристик, таких, как уровень знаний, индивидуальные данные, текущие результаты обучения, и отслеживание его учебной траектории является достаточно сложной математической и методической проблемой. Организация учебной деятельности включает следующие функции: поиск закономерностей в данных, полученных от студентов, поиск образцов учебных стилей, формирование индивидуализированных моделей знаний студентов, определение вероятных будущих шагов решения, выявление навыков и знаний, требующих изучения, визуализация аналитических выводов мониторинга и представление их преподавателям, чтобы дать возможность улучшить процесс обучения, учитывая результаты.
Разработка адаптивных систем, в основном с элементами искусственного интеллекта, требует проработки больших массивов знаний, полученных от студентов. С развитием облачных технологий адаптивные системы подвергаются качественному усовершенствованию. Например, системы, когда с применением облачных сервисов, поставляемых по модели SaaS (Software-as-a-Service - программное обеспечение как сервис), учебные материалы и ресурсы предоставляются по потребности пользователя, а сервисы на основе модели PaaS (Р1аИЬгт^-а^егмсе - платформа как сервис) реализуют скоростные вычисления. Благодаря этому достигается возможность динамической адаптации к достигнутому уровню знаний, компетентности и образовательных предпочтений того, кто учится.
Показатель, касающийся интеграции и целостности систем ИКТ обучения в составе информационно образовательной среды, тесно связан со стандартизацией технологий и ресурсов в управлении системами обучения. Эти проблемы возникают в связи с формированием открытой среды обучения, что обеспечивает гибкий доступ к образовательным ресурсам, выбор и изменение темпа обучения, его содержания, временных и пространственных границ в зависимости от потребностей пользователей. Существенной особенностью облачных технологий является перспектива создания единой инфраструктуры параллельных и распределенных вычислений для разработки и интеграции систем и ресурсов разных типов. В связи с этим, подходы к оценке и стандартизации информационных технологий приобретают дальнейшее развитие, что в целом свидетельствует о тенденции к дальнейшей унификации строения и составляющих систем е-обучения.
Следующий показатель связан с полномасштабной интерактивностью средств ИКТ учебного назначения. В самом деле, современные технологии направлены на поддерживание различных типов деятельности педагога в виртуальной среде. Это связано с формированием групп, сообществ, обучающихся и взаимодействующих виртуально в режиме реального времени. Чтобы организовывать деятельность в таких сообществах, используются функции, обеспечивающие коллективный доступ к учебному контенту для группы пользователей, возможность для преподавателя просматривать все компьютеры в группе, концентрировать внимание учеников за счет пауз и сообщений, подключать или отключать участников учебного процесса, распространять файлы или ссылки среди целевой группы учащихся, отправлять сообщения конкретным ученикам. Ученики также могут обращаться к преподавателю путем предоставления вопросов, комментариев, выступлений. Для организации деятельности в виртуальном классе могут быть использованы облачные платформы и сервисы, например, Wiziq, VideoWhisper, ОрепС^ и другие. Следующий показатель связан с мобильностью обучения в образовательной среде, что означает в значительной степени снятие или значительное смягчение ограничений доступа, обусловленные временными и пространственными границами. Развитие средств
современной информационно-образовательной среды, что происходит, в частности, благодаря облачно-ориентированным подходам, делает возможным использование электронных ресурсов и сервисов с помощью самых разнообразных устройств, среди которых могут быть ноутбук, нетбук, смартфон и другие.
Такие показатели, как мобильность и доступность информационно-образовательной среды иногда объединяют понятием «свободный сетевой доступ». Свободный сетевой доступ к электронным ресурсам и сервисам учебного назначения, что должно быть в современной среде открытого образования - это еще один показатель, который тесно связан с мобильностью среды. С позиции пользователя сетевая доступность связывается с его возможностями получить:
- доступ к электронным образовательным ресурсам в планетарном масштабе и в любое время;
- доступ к другим сетевым ресурсам и сервисам (Интернет), которые планирует (желает, требует) использовать пользователь для осуществления тех видов деятельности, которые в настоящее время непосредственно не связаны с образовательной.
То есть, потребности пользователя практически можно свести к двум основным требованиям по сетевой доступности, которые связываются с обеспечением:
- мобильности пользователя;
- своевременного доступа к релевантным (соответствующим теме запроса и выбранным критериям поиска, которые связывается с качеством) и качественных (что, прежде всего, связывается с содержанием) электронных ресурсов.
Заключение
Унификация инфраструктуры информационно-образовательной среды, которая предназначена для комплексного хранения и управления большими массивами данных, дает возможность расширения и модификации пространства хранения данных, консолидации данных и электронных ресурсов, благодаря чему ими можно управлять через сеть, с помощью стандартного пакета программного обеспечения.
Существенным фактором является также безопасность организации деятельности в информационно-образовательной среде. В данной связи, во время внедрения облачно -ориентированных систем и компонентов в процесс обучения необходимо учитывать как психолого-педагогические составляющие, среди которых - прерогатива безопасности для здоровья, развития интеллектуального потенциала, активизации деятельности того, кто учится, так и технико-технологические составляющие, касающиеся несанкционированного доступа, потери ценных данных, защиты авторских прав, лицензионности использования и других.
Таким образом, учет вышеупомянутых факторов развития инновационной информационно-образовательной среды педагогических систем является существенным при определении направлений и особенностей применения перспективных информационно-технологических платформ и технологий реализации доступа к обучению с использованием ИКТ в сфере высшего образования.
Список литературы
1. Арзуманова С.В. Современные информационные технологии как способ реализации индивидуального процесса обучения // Матерiали ВсеукрашськоТ науково-практичноТ штернет-конференци «Теоретичн та приклады аспекти використання математичних ме^в та шформацшних технологш у наущ, освт, економiцi та у виробництвЬ» Марiуполь: МДУ, 2014. С. 8-11.
2. Байгужин П.А., Шибкова Д.З., Айзман Р.И. Факторы, влияющие на психофизиологические процессы восприятия информации в условиях информатизации образовательной среды // Science for Education Today. 2019. Т. 9. № 5. С. 48-70.
3. Винкерт В.В. Влияние информатизации на образовательный процесс // Студенческий вестник. 2020. №23-1(121). С. 33-35.
4. Влияние информатизации на образовательный процесс / А.И. Дронов, Н.Е. Смирнов, Д.М. Теслин, Д.Ю. Капитула, Д.В. Мутовина, Н.П. Мальцев Влияние информатизации на образовательный процесс // Экономика и предпринимательство. 2019. №12(113). С. 138-141.
5. Гиль А.В., Морозов А.В. От информатизации к цифровизации образовательного процесса // Образование и право. 2019. №12. С. 129-135.
6. Ивашковская Т.В., Павлов В.А. Социогуманитарные аспекты формирования облика современного специалиста в условиях информатизации образовательного процесса // Информация -Коммуникация - Общество. 2020. Т. 1. С. 70-74.
7. Кегеян С.Э. Информатизация образования как средство повышения эффективности образовательного процесса // Сборники конференций НИЦ Социосфера. 2020. №1. С. 53-57.
8. Ленко Д.А. Информатизация процессов управления научной деятельностью образовательной организации // Вестник студенческого научного общества ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет». 2020. Т. 3. №12. С. 181-184.
9. Лукашенко Д.В. Проблемы и подходы к информатизации образовательной деятельности как социального процесса // Естественные и технические науки. 2020. №4(142). С. 126-127.
10.Салманова Д.А. Современные тенденции информатизации образовательного процесса вуза // Вестник Социально-педагогического института. 2018. №2(26). С. 53-57.
11.Шайимов А. Информатизация образования как средство повышения эффективности образовательного процесса // Интернаука. 2019. №26(108). С. 26-27.
12. Шишкина М.П. Инновационные технологии в развитии образовательно-исследовательской среды учебного заведения // Образовательные технологии и общество. 2013 Т. 16, №1. С. 599-608.
Opportunities for the development of the university's information and educational environment
Zufarova Anna Sergeevna Senior lecturer of the Department of computer science
Pacific state University, Khabarovsk, Russia [email protected]
0000-0000-0000-0000
Accepted Published
04.08.2020 30.09.2020
Abstract
The issues of modernization of the information and educational environment of educational institutions in order to their productive integration into the process of economic development at the regional level are considered in the article. The processes of unification and integration concern not only the innovative environment of the region, but also the innovative development of the universities themselves. The possibilities of modern network technologies for formation of high-tech learning environment combining educational resources for personnel training and allowing, in the future, to implement and use the obtained results are considered. Attention is paid to indicators such as quality, accessibility, mobility, adaptability, interactivity and standardization of the educational material itself, as well as the information and educational environment as a whole.
Keywords
Integration; Information and communication technologies (ICT); networking; information and educational environment; training process; Information and communication infrastructure (ICT-infrastructure); quality; accessibility; mobility; adaptability; interactivity; standardization.
Reference
1. Arzumanova S.V. Sovremenny'e informacionny'e texnologii kak sposob realizacii individualnogo processa obucheniya // Materiali Vseukrai'ns'koi' naukovo-praktichnoi' internet-konferencii' «Teoretichni ta prikladni aspekti vikoristannya matematichnix metodiv ta informacijnix texnologij u nauci, osviti, ekonomici ta u virobnictvi»: Mariupol1: MDU, 2014. S. 8-11.
2. Bajguzhin P.A., Shibkova D.Z., Ajzman R.I. Faktory', vliyayushhie na psixofiziologicheskie processy' vospriyatiya informacii v usloviyax informatizacii obrazovatel'noj sredy' // Science for Education Today. 2019. T. 9. № 5. S. 48-70.
3. Vinkert V.V. Vliyanie informatizacii na obrazovatel'ny'j process // Studencheskij vestnik. 2020. №23-1(121). S. 33-35.
4. Vliyanie informatizacii na obrazovatel'ny'j process / A.I. Dronov, N.E. Smirnov,
2) D.M. Teslin, D.Yu. Kapitula, D.V. Mutovina, N.P. Mal'cev Vliyanie informatizacii na obrazovatel'ny'j process // E'konomika i predprinimatel'stvo. 2019. №12(113). S. 138-141.
5. Gil' A.V., Morozov A.V. Ot informatizacii k cifrovizacii obrazovatel'nogo processa // Obrazovanie i pravo. 2019. №12. S. 129-135.
6. Ivashkovskaya T.V., Pavlov V.A. Sociogumanitarny'e aspekty' formirovaniya oblika sovremennogo specialista v usloviyax informatizacii obrazovatel'nogo processa // Informaciya - Kommunikaciya -Obshhestvo. 2020. T. 1. S. 70-74.
7. Kegeyan S.E'. Informatizaciya obrazovaniya kak sredstvo povy'sheniya e'ffektivnosti obrazovatel'nogo processa // Sborniki konferencij NIC Sociosfera. 2020. №1. S. 53-57.
Received 30.07.2020
8. 1епко й.А. Informatizaciya ргооеззоу иргау!еп1уа паиоИпо] deyatel,nost,yu 0Ьга20Уа1е!,п0] organizacii // Vestnik studencheskogo nauchnogo obshhestva GOU VPO «Doneckij пасюпаГпу] ипмегейеЬ. 2020. Т. 3. №12. S. 181-184.
9. Lukashenko й.У. РгоЫету' i podxody' к iпformatizacii obrazovate!,пoj deyateГnosti как social,nogo processa // Estestvenny'e i texnicheskie nauki. 2020. №4(142). S. 126-127.
10.8а!тапоуа й.А. Sovremenny'e teпdeпcii iпformatizacii obrazovate!,пogo processa vuza // Vestпik 8оааГпo-pedagogicheskogo МШа. 2018. №2(26). S. 53-57.
11.8hajimov А. Iпformatizaciya obrazovaпiya как sredstvo povy'sheпiya e,ffektivпosti obrazovatel'nogo processa // Internauka. 2019. №26(108). S. 26-27.
12.Shishkina М.Р. Iппovacioппy'e texпo!ogii V ^у^м obrazovate!,пo-iss!edovate!,skoj sredy' uchebпogo zavedeniya // Obrazovatel,ny'e texnologii i obshhestvo. 2013 Т. 16, №1. S. 599-608.
