CC BY
18УДК 004.6
Ф.Г. Майтаков
Калининградский государственный технический университет, Калининград, 236022 e-mail: [email protected]
ЕДИНАЯ МОДЕЛЬ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
В условиях возросшей необходимости цифровизации экономики увеличивается роль непрерывного образования как образования в течение всей жизни. В связи с этим повышается актуальность создания инструментов для разработки курсов, кружков, уроков и других онлайн-ресурсов дистанционного обучения. В работе рассматривается опыт проектирования в Калининградском государственном техническом университете онлайн-платформы для сетевой интерактивной лаборатории. Учебные комплексы, являющиеся компонентами этой лаборатории, формируются с использованием технологий виртуальной и дополненной реальности. Особенностью разработанной платформы является возможность использования ее не только в системе образования, но и для других проектов, основанных на ситуационном управлении (муниципальные, коммерческие, научные). Особая роль отводится информационной поддержке сетевой лаборатории, в основе которой лежит единая модель хранения данных.
Ключевые слова: непрерывное образование, образовательная онлайн-платформа, модель хранения данных.
F.G. Maitakov
Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, 236022 e-mail: [email protected]
UNIVERSAL DATA STORAGE MODEL IN LIFELONG EDUCATION SYSTEM
With the increased need for digitalization of the economy, the role of lifelong education, like lifelong education, is increasing. In this regard, the relevance of creating tools for developing courses, study groups, lessons and other online distance learning resources is increasing. The experience of designing an online platform for a network interactive laboratory at the Kaliningrad State Technical University is considered. Educational complexes, which are components of this laboratory, are formed using the technologies of virtual and augmented reality. A feature of the developed platform is the possibility of using it not only in the education system, but also for other projects based on situational management (municipal, commercial, scientific). A special role is played by the information support of the network laboratory, which is based on a universal data storage model.
Key words: lifelong education, educational online platform, data storage model.
Введение
Организация системы непрерывного образования определена как одна из основных задач инновационного развития российского общества. Нормативно-правовая основа системы непрерывного образования закреплена в различных правительственных документах [1, 2]. Сегодня накоплен значительный отечественный и зарубежный опыт организации «образования на протяжении всей жизни» [3]. В Послании Федеральному собранию 4 декабря 2014 г. президент обозначил Национальную технологическую инициативу (НТИ) как приоритет внутренней политики [4]. Сегодня в рамках идеологии НТИ в различных городах создаются кванториумы, организуется кружковое движение, проводятся олимпиады НТИ, основными задачами которых является подготовка специалистов для различных областей, способных непрерывно совершенствовать свои знания. Для организации такого обучения необходима система поддержки образовательно-
го процесса в виде различных учебных комплексов, сетевых лабораторий с широким использованием технологий дополненной и виртуальной реальности (ЛЯ/УЯ-технологий). Инструментальные платформы, используемые для создания таких учебных курсов, должны удовлетворять требованиям наглядности, визуализации и простоты заполнения образовательного контента. В статье рассматриваются информационные технологии, используемые для разработки учебных курсов онлайн-образования на собственной платформе.
Сетевая интерактивная лаборатория как элемент системы непрерывного образования
Необходимость разработки собственной образовательной платформы была обусловлена желанием следовать требованиям НТИ. Рассмотренные современные отечественные платформы 81ер1к, Teachbase и другие не удовлетворяли в полной мере идеям НТИ, которые направлены на объединение различных объектов в рамках сетевого взаимодействия. Требования к онлайн-платформе можно сформулировать следующим образом:
- возможность работы с разнообразными предметными областями;
- использование технологий НТИ;
- объединение возрастных групп (дети дошкольного, школьного возраста, студенты, люди зрелого и пенсионного возраста);
- минимальная доработка при смене направления деятельности (наука, образование, государство, бизнес и т. д.);
- возможность обучающимся пройти все стадии в изучении объектов (знакомство, изучение, проектирование, создание, коммерциализация и др.);
- объединение пользователей разных типов (человек, технические устройства, программные средства).
В Калининградском государственном техническом университете разработана собственная образовательная платформа на основе современных технологий информационного взаимодействия и принципов НТИ - сетевая интерактивная лаборатория NBICS.NET [5]. Особенности ее функционирования рассмотрены в [6, 7]. Этап интерактивного урока по судостроению учебного курса «Беспилотные морские дроны» с использованием цифровой образовательной онлайн-платформы, рис. 1.
Рис. 1. Этап интерактивного урока
Реализация единой модели хранения данных в образовательной платформе
Информационная модель сетевой интерактивной лаборатории представлена на рис. 2.
Основным компонентом информационной модели является образовательный контент, подготавливаемый преподавателями, и база данных, обеспечивающая хранение и обработку этого контента, а также служебной информации о пользователях, учебных курсах, учебном процессе и т. д. Необходимость работы в различных предметных областях и требование минимизации трудозатрат разработчиков при смене направления деятельности повлияли на выбор модели хранения данных. Такой моделью является модель КОСС, которая апробирована при разработке различных систем ситуационного управления [8, 9].
Особенностью модели КОСС является ее инвариантность к предметной области, поэтому при смене направления деятельности требуется только поменять контент базы данных. Рассмотрим особенности использования модели КОСС при создании сетевой интерактивной лаборатории NBICS.NET. Соответствие понятий непрерывного образования и модели КОСС приведено в таблице.
Таблица
Соответствие понятий непрерывного образования и модели КОСС
Субъекты Объекты Действия Связи
Образовательная органи- Специальность Лекция Преподаватель
зация Дисциплина Семинар Обучающийся
Преподаватель / обучаю- Учебный курс Практическое занятие Автор учебного курса
щийся Учебное занятие Лабораторная работа Член учебной группы
Учебная группа Методическое пособие Вебинар и др.
Кружок / учебно-методический Тест
Спортивная секция и др. комплекс Контрольная работа
Курсовой проект Зачет
Курсовая работа Экзамен
Дипломный проект Сессия и др.
Выпускная квалификаци-
онная работа
Знание
Умение
Навык
Компетенция и др.
Преподаватели, обучающиеся и авторы учебного курса в модели КОСС являются связями, а не субъектами. Связи преподаватель и обучающийся объединяют действие, субъекты и объекты. Например, лекция «Мореходные качества судна» (действие) связывается с учебным курсом «Проектирование морских дронов» (объект) и преподавателем И.И. Иванов (физическое лицо), а также несколькими связями с учебным курсом «Проектирование морских дронов» (объект) и обучающимися (физические лица). Автор учебного курса - связь между автором И.И. Петровым (физическое лицо) и учебным курсом «Проектирование морских дронов» (объект). В примерах в скобках указаны понятия модели КОСС. Таким образом, возможна смена ролей преподавателя и обучающегося, т. е. обучающийся в одной лекции может стать преподавателем в другой. Модель КОСС позволяет реализовать технологию работы с образовательной платформой, представленную на рис. 3 [10].
Рис. 3. Технология информационного взаимодействия в цифровой образовательной платформе «Сетевая лаборатория NBICS.NET»
Заключение
Рассмотренная сетевая интерактивная лаборатория, основанная на современных технологиях информационного взаимодействия, прошла апробацию в образовательном центре «Сириус», Сочи, в 2018 г. [7]. Представленный в этой технологии полный учебный курс «Беспилотные морские дроны» вошел в тройку лучших из более 250 проектов, поданных на конкурс по 12 направлениям НТИ [11]. В рамках этого образовательного проекта дети в возрасте от 10 до 17 лет стали проектировщиками кораблей, погрузились в исследовательскую инновационную деятельность. Разработанная онлайн-платформа будет использоваться в системе непрерывного образования для различных проектов морехозяйственной деятельности. На этой платформе проходят апробацию виртуальные учебные комплексы для обучения морских специалистов по промышленному рыболовству, холодильным установкам, технологии продуктов питания [12].
Литература
1. Стратегия инновационного развития Российской Федерации на период до 2020 года, утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации от 8 декабря 2011 г. № 2227-р.
2. Государственная программа Российской Федерации «Развитие образования» на 2013-2020 годы, утвержденная постановлением Правительства Российской Федерации от 15 апреля 2014 г. № 295.
3. Мониторинг непрерывного образования: инструмент управления и социологические аспекты / С.А. Беляков, В.С. Вахштайн, В.А. Галичин, А.А. Иванова, Е.А. Карпухина и др. - М.: МАКС Пресс, 2006. - 340 с.
4. Национальная технологическая инициатива. Агентство стратегических инициатив [Электронный ресурс]. - URL: https://asi.ru/nti (дата обращения: 24.03.2019).
5. Сетевая интерактивная лаборатория NBICS.NET [Электронный ресурс]. - URL: https://nbics.net (дата обращения: 24.03.2019).
6. Меркулов А.А. Роль искусственного интеллекта в интеллектуализации образования // Известия БГАРФ: психолого-педагогические науки (теория и методика профессионального образования). - 2018. - № 3 (45). - С. 173-182.
7. Меркулов А.А., Бендер В.Е., Шабельников И.П. Реализация проекта «Звездная флотилия» в образовательном центре «Сириус» // Известия БГАРФ: психолого-педагогические науки (теория и методика профессионального образования). - 2018. - № 3 (45). - С. 183-191.
8. A Universal Model of a Subject Area for Situational Centers / F.G. Maitakov, A.A. Merkulov, E.V. Petrenko, A.Ya. Yafasov // Communications in Computer and Information Science 947: Electronic Governance and Open Society: Challenges in Eurasia. - P. 415-423.
9. Единая модель хранения данных различных предметных областей для систем поддержки принятия решений / Ф.Г. Майтаков, А.А. Меркулов, Е.В., Петренко А.Я. Яфасов // Морские интеллектуальные технологии. - 2018. - № 4 (42). - Т. 3. - С. 127-133.
10. Синтез рабочих мест виртуальных гетерогенных коллективов на основе технологий ситуационных центров и Web 4.0 / А.А. Меркулов, А.В. Колесников, Ф.Г. Майтаков, Е.В. Петренко // Гибридные и синергетические интеллектуальные системы: Материалы III Всероссийской Поспе-ловской конференции с международным участием (6-11 июня 2016 г.) - Калиниград: БФУ им. Иммануила Канта, 2016. - С. 188-198.
11. Маслюк Е.В., Меркулов А.А. Беспилотные морские дроны. - Калининград: Изд-во ФГБОУ ВО «КГТУ», 2018. - 200 с.
12. Каталог интерактивных уроков - Сетевая интерактивная лаборатория NBICS.NET [Электронный ресурс]. - URL: https://nbics.net/#!ru/Katalog-interaktivnyx-urokov12| VSMCatalogMode=Store (дата обращения: 24.03.2019).
