CC BY
16
Scientific j oumal ISSN 2413-158X (online)
PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION ISSN 2413 1571 (Print)
Has been issued since 2013.
Науковий журнал
Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА
Видасться з 2013.
http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/
Шиш^на М.П. Еволю^я 3aco6ie i техноло^й проектування хмаро opieHmoeaHux систем eidKpumoï науки. Ф/'зико-математична осв'та. 2021. Випуск 1(27). С. 100-106.
Shyshkina M. Evolution of tools and technologies of cloud-based open science systems design in education. Physical and Mathematical Education. 2021. Issue 1(27). Р. 100-106.
DOI 10.31110/2413-1571-2021-027-1-016 УДК 378.091.31:004.9
М.П. Шишкша
1нститут 1нформа^йних технологй i засоб'!в навчання НАПН Украши, Украна
[email protected] ORCID: 0000-0001-5569-2700
ЕВОЛЮЦ1Я ЗАСОБ1В I ТЕХНОЛОГ1Й ПРОЕКТУВАННЯ ХМАРО ОР1€НТОВАНИХ СИСТЕМ ВЩКРИТОТ НАУКИ
АНОТАЦЯ
У cmammi охарактеризовано основнi етапи еволюцп засоб'в i технолог1й проектування хмаро ор1ентованих систем в'дкрито)' науки в освiтi, охарактеризовано сучасний стан проблеми, визначено перспективы! напрями досл'джень.
Формулювання проблеми. Необхiднiсть досл'дження обумовлена потребою пдвищення рiвня 1КТ компетентности вчителiв заклад'в загально) середньо) освти Укра)ни в аспектi розвитку навичок використання хмарних сервiсiв в'дкрито)' науки, ознайомлення )х з методолог'чними та методичними засадами використання сервiсiв даного типу в освтньому процес'!.
Матер/'али i методи. Для досягнення мети роботи були використанi загальнонауков'! методи: а) теоретичнi - анал'з психолого-педагог'нно)' лiтератури з проблеми досл'дження; узагальнення втчизняного i зарубiжного досв'ду; теоретичний аналiз, систематизаця та узагальнення наукових фактiв i законом'рностей б) емтричн'! - анкетування; опитування; беади з учасниками освтньо-наукового середовища; педагог'мш спостереження за начальною i науковою д'яльшстю суб'ектiв освiтнього процесу.
Результати. У роботi обфунтовано, що запровадження хмаро ор'ентованих систем в'дкрито)' науки у процес навчання i професiйного розвитку вчителiв е перспективним напрямом розвитку науково) освти вчител'в, що потребуе удосконалення методологi) i методик використання засоб'ю i сервiсiв в!'дкрито)' науки, запровадження 1'нновац1'йних форм i методов у процес навчання i наукових досл'джень, розвитку 1КТ-компетентностей вчител'в, зокрема, навичок здйснення наукових досл'джень у сп'1вроб'1тництв'1, спираючись на застосування хмаро ор'юнтованих засоб'ю i сервiсiв пдтримування наукових досл'джень i опрацювання даних, розширенню частки досл'дницького пдходу у навчаннi, поширенню кращих практик в'дкрито)' науки у вiтчизняному освтньому просторi.
Висновки. Еволюця засоб'ю i сервiсiв в 'дкрито)'науки охоплюе низку етап 'ю: формування i розвиток науково-осв 'тшх iнформацiйних мереж i iнфраструктур; рух у напрямi )х ун/ф/^ц/)' i iнтеграцi'í; виникнення бвропейсько)' хмари в!'дкрито)' науки i запровадження найкращих практик ))' освiтнього використання. 1снуе потреба в обГрунтуваннi i запровадженш спе^ально розроблених методик проектування хмаро ор 'юнтованих систем в!'дкрито)' науки в освт вчителiв для пдвищення активност'1 i вмотивованост'! до наукових досл'джень, полпшення )х результативности розвитку 1КТ-компетентност'! в аспектi використання хмарних технологй.
КЛЮЧОВ1 СЛОВА: хмарн сервси, еволюц'я, вiдкрита наука, спльна робота, освтне середовище, вчител'!.
ВСТУП
Постановка проблеми. Використання у закладах освти найсучаснших хмарних сервiсiв вщкритого освтньо-наукового середовища е сутгевою передумовою пщготовки фахiвцiв, здатних до активно!' профеайно''' дiяльностi i самореалiзацN у високотехнолопчному сусптьств^ готових до запровадження i використання шновацмних методик i засобiв навчання, реалiзацií шновацшних форм, методiв i пiдходiв до його оргаызацп. На сьогодн ефективним та перспективним пщходом до проектування вщкритих педагопчних систем навчання i наукових дослщжень з використанням хмарних обчислень е запровадження технолопй вщкрито',' науки. Хмаро орiентований тдхщ в освт, що полягае у забезпеченн процеав вщкритого навчання на базi створення у закладi освти вiртуалiзованоí корпоративно! або пбридно',' шфраструктури, поступаеться мкцем бтьш широкому розумшню доступу до яюсних освiтнiх ресурав, пщтримуючи процеси навчання у ствробтництв^ а також вщкриваючи найширшм можливост для оргаызацп систем вщкрито''' науки, проведення сптьних дослщжень у вiртуальних колективах, в тому чист у мiжнародному вимiрi ^^п, Mehler, 2019; Bykov, Shyshkina, 2018, Ratnam 2017).
© М.П. Шишкша, 2021.
Нин на 6a3i платформ хмарних обчислень доцiльно пщтримувати не лише вщкрите навчання, але й вщкриту науку, що передбачае процеси наукових дослщжень у розподiлених вiртуальних середовищах i3 використанням засобiв i сервiсiв освiтньо-наукових платформ i iнфрастрактуртур. Ц процеси пов'язанi з вiдкритим доступом до даних дослщжень, вiдкритим обговоренням та аналiзом результатiв дослiджень та вщкритим спiлкуванням iз суспiльством (Open Science, 2015). Для пщтримки цих процеав кориснi корпоративнi або пбриды хмарнi середовища, як важливi компоненти рiзних iнформацiйно-освiтнiх мереж, таких як дослщницьк iнфраструктури та соцiальнi мережк Таким чином, аналiз принципiв та суттевих особливостей структури та розвитку хмаро орiентованих систем вiдкритоí науки стае досить необхщним для оргашзацп та пiдтримки процесiв вiдкритих наукових дослщжень не лише у системi вищоí, вищоí педагогiчноí освiти, а також i пiслядипломноí педагогiчноí освти, навчаннi i професiйному розвитку вчт^в (Вакалюк, Мар'енко, 2021).
Невiдповiднiсть структури та складу середовища навчання та дослщжень вимогам побудови вщкритих педагопчних систем належить до сучасних викли^в розвитку освiти вчителiв. Вiдсутнiсть освтьо'!' практики, яка б охоплювала прюритети вiдкритоí науки, недостатне вивчення теоретичних та методолопчних основ розвитку хмаро орiентованих середовищ, а також мережних освп>лх i наукових ресурсiв та Ыструмен^в систем вiдкритоí науки обмежують розвиток педагогiчних систем та перешкоджають подальшому покращенню якостi навчання i професiйного розвитку вчителiв.
Аналiз актуальних дослiджень. Згiдно з останнiми дослщженнями (Bykov, Shyshkina, 2018; Кузьмiнська, Волошина, Саяпша 2016; Glazunova et al., 2017; Allen, Mehler, 2019; Harefa at al., 2019) проблеми впровадження i застосування хмарних технологiй в освiтньому процесi для забезпечення доступу до програмного забезпечення, пщтримування сптьного навчання i дослiджень, обмiну досвщом, а також проектноí дiяльностi е особливо актуальними. В даний час формування вщкритого хмаро орiентованого навчального та дослщницького середовища е прюритетом мiжнародного науково-освiтнього спiвтовариства та Ытенсивно розвиваеться у рiзних сферах освгги (Bykov, Shyshkina, 2018).
Теоретичнi результати та практична спрямоваысть дослiджень, проведених в 1нститут iнформацiйних технологiй та засобiв навчання НАПН Укради, в основному пщпорядковаы зазначенiй освiтнiй парадигму яка орiентована на розвиток науково-методолопчних засад впровадження принципiв вiдкритоí освiти i науки. Зокрема, у робот В.Ю. Бикова «Моделi органiзацiйних систем вiдкритоí освiти» запропоновано моделi Ыформацшного освiтнього середовища вiдкритоí освiти. Метою робгг е створення методологiчноí основи для подальших дослiджень у цм галузi, а хмарне середовище - це новий крок у розвитку систем вщкрито( освти (Биков, 2009).
Локалiзацiя засобiв, iнструментiв, програмних додат^в навчального призначення «у хмарЬ>, е перспективним напрямком розвитку систем вiдкритоí освiти, коли iснуе бiльше можливостей адаптацп навчального середовища до навчальних досягнень, Ыдивщуальних потреб та цтей тих, хто вчиться. "Спектр" навчальноí та науково-дослiдноí дiяльностi розширюеться як завдяки бтьшш професiйнiй спрямованостi змкту навчання дисциплiни, так i розширенню доступу до iнструментiв дослiдження (Glazunova et al, 2017; Литвинова, 2016).
Методичн особливост органiзацií спiльноí роботи студенев над навчальними проектами iз використанням Microsoft Office 365 розглядаються у роботi (Glazunova et al, 2017; Harefa 2019). Графiчний Ытерфейс MS Teams та способи його налаштування для навчального процесу описан у роботах Глазуновоí О.Г., Кузьитнсько( О.Г., Волошиноí Т.В., Саяпiноí Т.П., Корольчук В.1. (Glazunova et al, 2017). У роботах С.Г.Литвиновоí, О.М.Стрша розглянуто особливостi формування хмаро орiентованого навчального середовища у закладi загальноí середньоí освiти на базi Microsoft Office 365 (Литвинова, CnipiH, AHiKiHa, 2015; Литвинова 2016). Питання проектування науково-навчально( хмари установи на базi Microsoft Office 365 розглянуто у робот Носенко Ю.Г. та н (Носенко, Попель, Шишкша, 2016).
Науково-методичне опрацювання проблем формування хмаро орiентованого освiтньо-наукового середовища закладiв освiти потребуе подальшого дослiдження в контекстi прюритетв вiдкритоí науки (Bykov, Shyshkina, 2018; Вакалюк, Мар'енко, 2021).
Зокрема, перспективним напрямом дослщжень е науково-освiтне опрацювання проблем запровадження сервiсiв вiдкритоí науки в систему освiти на рiзних и рiвнях. Цi питання нин е перспективним напрямом зарубiжних дослщжень, де предметом обговорення постають перспективи i виклики, пов'язанi iз коректним i доцiльним використанням цифрових засобiв вiдкритого навчання i дослiджень. Зокрема, Allen C., Mehler D. M. (Allen, Mehler, 2019) наголошують на перевагах запровадження практик вщкрито( науки на раных етапах науковоí кар'ери, зокрема, радять використовувати практики оприлюднення птотних даних дослщжень, навiть якщо (х опрацювання призвело до спростування попередых припущень; враховувати при плануванн дослiджень витрати часу, що будуть пов'язанi з рееструванням експериментiв i опрацюванням даних у вiдкритиx системах; зосереджуватись на якосп, а не на ктькосп при розробцi стратегш дослiдження, плануваннi експериментiв. При цьому, автори вважають, що надання даних та матерiалiв, зокрема програмних кодiв у вщкритий доступ, е вщносно доступним i перспективним шляхом запровадження практик вiдкритоí науки в освт. З урахуванням iснуючого досвiду, важливо формувати у молодих науковцiв умшня обирати методи, якi вiдповiдають дослщжуваному питанню, з урахуванням доцiльностi, використовувати новi iнструменти, якi полегшують обмЫ та документування науковоí роботи ефективно та прозоро (Allen, Mehler, 2019).
Mirowski P. (Mirowski, 2018) розглядае причини труднош^в запровадження концепцп вiдкритоí науки i обмеження, пов'язанi iз застосуванням вiдкритиx наукових практик, викликами, якi стоять перед наукою в аспект и взаемодп iз суспльством.
Карен Маекс, ректор Магнiфiкуса Амстердамського уыверситету, висловлюе занепокоення щодо незалежност науки в сучасний цифровий вш i виступае за европейський "Закон про цифровий уыверситет" (Maex, 2021). На думку дослщниц^ цей документ мае охоплювати, зокрема, питання контролю над цифровими засобами навчання та дослщження (Ыструменти пщтримування дослiджень, навчальш середовища, вiдео конференцп тощо). Ц iнструменти повиннi постачатися частково на базi державних iнфраструктур, а частково через ствпрацю з компанiями-платформами, коли уыверситети зберiгатимуть контроль над збиранням та опрацюванням даних користувачiв, а також матимуть вплив на розроблення таких шструментв. Також дослiдникам i викладачам мае бути забезпечено доступ до даних платформи, що надаеться для навчальних та дослщницьких цтей. Це мало б виршальне значення для забезпечення впливу громадськосп на формування освiтньо-наукового простору та моыторинг навчальноí та науковоí комунiкацií.
В Укра'н також здмснюються заходи щодо запровадження хмарних технолопй вщкрито'| науки в освiтню практику. Зокрема, ц питання знаходять свое мкце у тематицi щорiчного мiжнародного семiнару «Хмарн технологи в освт» (1нститут iнформацiйних технологiй i засобiв навчання НАПН Украши), у дiяльностi спiльних науково-дослiдних лабораторiй з проблем використання хмарних технолопй в освт (1нститут iнформацiйних технологiй i засобiв навчання НАПН Украши, Криворiзький нацюнальний унiверситет, Тернопiльський нацiональний педагогiчний уыверситет iменi Володимира Гнатюка, Житомирський державний уыверситет, Переяслав-Хмельницький державний педагогiчний уыверситет iменi Григорiя Сковороди) та ш. Зокрема, на базi спiльних науково-дослщних лабораторiй у 2019 роцi розпочато педагопчний експеримент «Проектування хмаро орiентованоï методично!' системи пiдготовки вчителiв природничо-математичних предметв до роботи в науковому лщеЬ, керiвник експерименту - М.В. Мар'енко (Попель), науковий консультант - М.П. Шишкша. До складу експериментально!' бази входять 5 закладiв вищоУ педагопчно'|' освiти, 1 заклад тслядипломно'|' педагогiчноï освiти, 4 заклади загально'|' середньоУ освiти (Вакалюк, Маренко, 2021). Подальший розвиток даних розробок було реалiзовано у межах першого етапу проекту Нацюнального фонду дослiджень Украши «Хмаро орiентованi системи вiдкритоï науки у навчанн i професiйному розвитку вчт^в» (2020.02/0310) конкурсу «Пщтримка дослщжень провiдних та молодих вчених» за 2020 р.
В той же час, питання запровадження вщкритих наукових практик в освп^у вчт^в залишаеться малодослiдженими i потребують подальшого розроблення.
Мета статл. Метою статтi е дослщити еволюцiю засобiв i технолопй вщкрито'| науки, охарактеризувати сучасний стан проблеми 1'хнього освiтнього застосування в аспектi методичного опрацювання i проектування систем вщкрито'| науки, визначити перспективы напрями Ух запровадження в освт вчт^в.
МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Для досягнення мети роботи були використанi загальнонауковi методи: а) теоретичнi - аналiз психолого-педагогiчноï лiтератури з проблеми дослщження для з'ясування стану розробленост проблеми; узагальнення вiтчизняного i зарубiжного досвiду; теоретичний аналiз, систематизацiя та узагальнення наукових фактв i закономiрностей; б) емпiричнi - анкетування; опитування; бесiди з учасниками освiтньо-наукового середовища; педагопчы спостереження за начальною i науковою дiяльнiстю суб'ектiв освiтнього процесу, педагопчний експеримент; в) статистичн - перевiрка статистичних гiпотез для аналiзу та iнтерпретацiï результатiв дослiдження.
В статл представленi результати другого етапу виконання проекту Нацюнального фонду дослщжень Украши «Хмаро орiентованi системи вщкрито'| науки у навчаннi i професшному розвитку вчителiв» (2020.02/0310) конкурсу «Пщтримка дослiджень провiдних та молодих вчених» за 2020 р.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Хмаро орiентованi мережнi iнструменти вщкритого навчання та дослiджень - це засоби 1КТ, якi забезпечують формування та поточне обслуговування мережних електронних iнформацiйно-освiтнiх ресурав та хмарних сервiсiв вiдкритого освiтньо-наукового середовища, впровадження технолопй проектування вщкрито'| хмаро орiентованих педагопчних систем. Найважлившими мережними iнструментами вщкритих систем навчання i дослiджень е хмаро орiентованi науково-освiтнi iнформацiйнi мережi та iнфраструктури; хмарнi корпоративнi шформацшы системи та сервiси; мережнi електронн освiтнi ресурси i сервiси збирання, опрацювання i попереднього подання даних; навчальн та науковi лаборатори вщдаленого доступу; мовнi технологи; навчальнi роботи та шил (Bykov, Shyshkina, 2018).
Формування мережних шструментв систем вщкрито'| науки вiдбувалося на основi використання хмаро орiентованих засобiв i технолопй, у розвитку яких простежуеться низка етатв.
На першомуemani, початок якого можна пов'язати з виникненням 1нтернет (1993 р.), мережн технологи практично одразу починають застосовуватися для пщтримування вiдкритого навчання i дослщжень. Згiдно класифiкацiï етапiв еволюци шформацшно-комушкацшних мереж (1КМ), розробленоУ В.Ю.Биковим, перше поколшня 1КМ було пов'язано з формуванням ринку 1КТ транспорту, розвитку 1КТ-аутсорсингу. Функцiонально-технологiчнi особливостi 1КМ на цьому етат уможливлювали транспортування файлiв даних i програм, функцiонування сервiсiв електронноУ пошти, форумiв, електронних дошок та iн. Цi мережнi технологи до певноУ мiри можна було вважати шструментами пiдтримування вiдкритих дослщжень, хоча це були скорiше технологи, ям передували формуванню мережних шструментв систем вiдкритоï науки, найважливiшими з яких стали шформацшно-освт-и мережi, електронн бiблiотеки, засоби управлiння проектами та шил, що виникли трохи тзыше. Згiдно класифiкацiï В.Ю.Бикова, Ух можна вщнести до другого поколiння розвитку 1КМ, а саме - контентних 1КМ. Контентне наповнення 1КМ другого поколшня утоворюють бази даних з рiзних предметних галузей, iнформацiйнi ресурси сайтв i тематичних порталiв, шформацшы ресурси соцiальних мереж i сптьнот, контент систем е-дистанцiйного навчання, науково-освiтнi мережi, електроннi бiблiотеки.
Початок другого етапу у розвитку засобiв i технолопй систем вщкрито'| науки можна пов'язати iз 2000 р., коли у Брюсселi було розроблено документ пщ назвою "На шляху до бвропейського дослiдницького простору" (Towards a European research area), в якому викладено основы принципи його формування. У цьому документ наголошено на необхщност встановлення механiзмiв науковоУ ствпрац мiж крашами з метою координаци зусиль, ресурсiв, людського капiталу для пщвищення ефективностi дослiджень та конкурентоспроможност економiки. бвропейський дослiдницький простiр (ERA) розумiеться як «едина вiдкрита для свп^у область, в якiй науковi знання, технологи та дослiдники втьно циркулюють» (сайт «бвропейський дослiдницький проспр», http://ec.europa.eu/research /era/index_en.htm). Саме iснування концепци такого простору стае можливим завдяки розвитку мережних технолопй пщтримування наукових дослщжень i спiвпрацi.
У цей перюд вiдбуваються технологiчнi змiни у розвитку 1КМ. Формуеться наступне поколшня цих мереж - сервюы 1КМ, що забезпечують надання доступу до широкого спектру мережних сервiсiв. Виникають перши платформи дистанцшного навчання, наприклад, Moodle (2001 р.). Поряд з удосконаленням систем дистанцшного навчання,
електронних бiблiотек, порталiв i T.iH., характерною ознакою цього перiоду стае розвиток науково-ocBiTHix шформацмних мереж, як провщних iнструментiв пiдтримування науково-освiтньоï взаемодп i дослiджень.
Науково-освiтнi iнформацiйнi мережi (НО1М) - це автоматизованi шформацшш системи, що наповненi вiдомостями переважно освпшього i наукового спрямування, забезпечують iнформацiйну пiдтримку освiти i науки, технолопчно використовують комп'ютерну 1КТ платформу для транспорту i опрацювання шформацшних об'ектiв (Биков, Спiрiн, Шишкiна, 2015). Виникають i набувають поширення НО1М, якi пiдтримуються органiзацiями, створеними бвропейським Союзом, Радою бвропи та сптьними зусиллями Ради бвропи та ЮНЕСКО, зокрема це там НО1М, як EURYDICE, EUDISED i CEDEFOP (Ovcharuk, 2020).
НО1М постiйно поширюються i вдосконалюються, зростае ïx рiзноманiття i функцюнальысть, це вiдбуваеться за рахунок функцюнально-технолопчних властивостей 1КМ третього поколшня, а саме - сервiсниx 1КМ, що забезпечують доступ до широкого спектру мережних сервiсiв. Удосконалюються технологи електронних бiблiотек, технологи управлiння проектами, виникають i поширюються бвропейськ дослщницьк iнфраструктури та iншi сервiси, отримують подальший розвиток системи дистанцiйного навчання та ш.
Крiм зазначених мереж, в бврот сьогоднi iснують числены НО1М, що працюють на мiжнародному рiвнi i об'еднуються з шшими загальносвiтовими i загальноевропейськими НО1М. Найбтьш вiдомими i потужними з них в бврот е мережi GEANT - бвропейська науково-дослiдна мережа i SINSEE (Scientific Information Network South East Europe) -Науково-освпшя мережа твденно-схщно! бвропи. GEANT охоплюе переважну бтьшкть уыверсите™ i наукових установ кра!н бС, об'еднана з мережею США (Abilene), науковими мережами Япони та шших кра!н (Биков, Стрш, Шишкiна, 2015).
Електронна дослiдницька шфраструктура (research e-infrastructure) охоплюе IКТ-грунтованi сервки i засоби для проведення дослщжень, що потребують опрацювання значних обсяпв даних i обчислень у вiртуальниx середовищах та пiдтримки наукового ствробпшицтва (Биков, Спiрiн, Шишкiна, 2015)..
У цей перюд у бвропейському освiтньому просторi було вiдпрацьовано бiльш скоординований пщхщ до розвитку науково-дослiдницькиx мереж i шфраструктур, зокрема це виявилося у створены бвропейського форуму зi стратегiй щодо науково-дослiдницькиx iнфраструктур (European Strategy Forum on Research Infrastructures), http://ec.europa.eu/research/infrastructures/index_en.cfm?pg=esfri. У межах здмснення дослщницьких програм бвропейського Союзу РП7 та Горизонт 2020 було здшснено понад 44 проек^в, спрямованих на розвиток правово! органiзацiï, управлiння та фшансового планування дослiдницькиx iнфраструктур. У 2006 роц була прийнята Дорожня карта формування дослщницьких iнфраструктур, реалiзацiя яко! розпочалася в 2007 роцi. Перша доповщь щодо результатiв реалiзацiï дорожньо! карти була оприлюднена у 2010, на той час вже була створена 51 дослщницька шфраструктура (Биков, Стрш, Шишкша, 2015)..
2009 р. можна умовно вважати початком третого етапу розвитку засобiв i технолопй систем вщкрито! науки, що пов'язаний з виникненням i поширенням хмарних обчислень. В цей час активiзувався розвиток нових е-шфраструктур для проведення дослщжень в галузi передових 1КТ, а також взаемодп i ствробггництва з унiверситетським сектором i сустльством з метою розвитку виробництва, впровадження i випробування новггых теxнологiй у рiзниx сферах застосування.
На цьому етат застосовуються функцiонально-теxнологiчнi властивостi 1КМ четвертого поколiння, а саме, адаптивних 1КМ, що забезпечують доступ до персоыфтованих мережних iнфраструктур i IКТ-сервiсiв.
Завдання впровадження найдосконалiшиx IКТ-iнструментiв, таких як технологи хмарних обчислень, постало у цей час одним з головних прюрите^в у галузi 1КТ для освiти, розвитку вiдкритоï науки та освпшього простору. Про це свщчила низка урядових iнiцiатив з рiзниx кра!н та прийняття мiжнародниx документiв, зокрема «Цифрова програма для бвропи» (Digital Agenda for Europe), 2010 р., «бвропейська стратепя хмарних обчислень у бврот» (European Cloud Computing Strategy in Europe), 2012 р., зпдно з якою хмары обчислення були визнаы прюритетними напрямами, як мали значний вплив на розвиток бвропейського дослщницького простору та формування щей вщкрито! науки (Bykov, Shyshkina, 2018).
Основнi риси парадигми вщкрито! науки як однiеï з фундаментальних концепцм розвитку ЕРА були визначеш в деяких мiжнародниx документах.
Зокрема, у 2013 роц бвропейська комiсiя опублiкувала концептуальний документ «Цифрова наука в HORIZON 2020», (Digital Science in HORIZON 2020), в якому викладеы основы принципи бачення питань розвитку науки у свгтл вдосконалення цифрових технолопй, зокрема, хмарно!, завдяки реалiзацiя дослщницько! програми HORIZON 2020.
У 2015 роц було розроблено концептуальний документ «Вщкрита наука», (Open Science, 2015), який визначив п'ять основних прюртепв вщкрито! науки: Вщкритий доступ; Вщкрит данi; Вщкрит методи; Вiдкрита освiта; Вiдкрите оцшювання.
2016 р. визначае початок четвертого етапу розвитку засобiв i сервiсiв вiдкритоï науки, вiн пов'язаний з формуванням бвропейсько! хмари вщкрито! науки.
З метою реалiзацiï Прiоритетiв вщкрито! науки у 2016 роцi бвропейська Комiсiя розробила документ пiд назвою «бвропейська хмарна штатива - побудова конкурентоспроможно!' економiки даних та знань у бврот» (The European Cloud Initiative - Building a Competitive Data and Knowledge Economy in Europe).
Як визначено на веб-сайт^ присвяченому цш шщатив^ вш забезпечить европейську науку, промисловкть та державы органи шфраструктурою даних свiтового класу для зберiгання та управлiння даними; вш полягае у забезпеченнi високошвидккного зв'язку для транспортування даних; i все бтьш потужнi високопродуктивнi комп'ютери для обробки даних, що дозволяе повною мiрою використовувати переваги великих даних. Це дозволяе безперешкодно перемЩати, обмшюватися та повторно використовувати даы через глобальнi ринки та кордони, а також мiж рiзними установами та науковими дисциплшами (https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/european-cloud-initiative). Все це дозволить отримати даы, отримаы в xодi дослiдження, максимально вщкритими, доступними для тих, хто може використовувати ïx для дослщжень, розробок, шновацш, створення нових галузей тощо (https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/european-cloud-initiative).
Провiдною iдеею цiеï шщативи було формування бвропейсько! хмари вщкрито! науки (European Open Science Cloud, EOSC). Як платформа для реалiзацiï бвропейсько! хмарно! iнiцiативи вона мала надати вiртуальне середовище для
збер^ання, обмшу та повторного використання великих обсяпв даних, що породжувалися револю^ею «великих даних», i об'еднати потужностi основних пан-£вропейських дослiдницьких iнфраструктур, таких як EGI, EUDAT CDI, INDIGO-DataCloud та iншi (Bykov, Shyshkina, 2018).
14 березня 2018 року бвропейська Комiсiя уклала документ «Дорожня карта реалiзацiï бвропейсько!' хмари вiдкритоï науки» (European Open Science Cloud Implementation Roadmap) iз закликом до бвропейсько!' науково! спiльноти щодо впровадження хмарно! iнiцiативи. Метою цього документа було визначити основы напрями дослщжень з управлшня даними, формування "науки, керовано! даними".
Питання визначення принципiв, що регулюють формування EOSC; створення бiзнес-моделей ÏÏ забезпечення; питання сумiсностi та доступност даних, Ух придатнiсть для повторного використання розглядаються в цьому документ як найбтьш актуальы. ^м того, актуальним е питання визначення основних служб, необхщних для збору та оргаызацп обробки даних FAIR та пов'язаних з ними дослщницьких продуктв, якi мають бути доступними через платформи послуг (Bykov, Shyshkina, 2018).
21 листопада 2018 р. було оприлюднено документ «Пщтримка практично!' реалiзацiï EOSC» (Prompting an EOSC in practice).
26 листопада 2018 р. - документ «Перетворення принцитв FAIR у дшснкть» (Turning FAIR into Reality).
Ц документи ознаменували вттення в життя намiрiв щодо створення бвропейсько!' хмари вiдкритоï науки i 23 листопада 2018 р. вона була запущена в дю
Таким чином, хмарн сервки, хмарнi платформи та загалом хмаро орiентованi системи постають провщними iнструментами пiдтримування процеав вiдкритих наукових дослiджень, навчання та комунтацп з урахуванням прiоритетiв вщкрито! науки. Ефективнiсть застосування хмарних обчислень, зокрема, сервiсiв бвропейсько!' хмари вщкрито! науки, при пiдтримцi цих процеав видаеться надзвичайно важливою. Хмарнi платформи найбтьше пiдходять для завдань штеграцп та агрегування значно! кiлькостi рiзноманiтних сервiсiв, якщо це необхiдно для цтей вщкрито! науки. 1снуе необхщысть iнтегрування в освiтньо-наукове середовище заклад1в освiти рiзноманiтних засобiв шформацшно-технолопчно! пiдтримки, таких як науковi та освтн iнформацiйнi мережi i шфраструктури, корпоративнi мережнi iнструменти та сервки опрацювання даних, наукового спiвробiтництва, комунтацп, мовнi технологи, iнтелектуальнi освiтнi агенти та роботи, бази даних i знань тощо. Таким чином, розроблення методолопчних i концептуальних засад, принцитв проектування та розробки, моделювання та розроблення хмаро орiентованих методичних систем вщкрито! науки е першочерговими питаннями, що потребують подальшого опрацювання i обговорення.
ОБГОВОРЕННЯ
Проведене дослщження свщчить, що хмаро орiентованi засоби i технологи вiдкритоï науки, зокрема бвропейсько! хмари вiдкритоï науки, е перспективним предметом дослщжень, що потребуе подальшого науково-методичного опрацювання. Проблема запровадження практик вщкрито! науки в освпу на рiзних ïi рiвнях активно розробляеться в Украïнi i за рубежем, зокрема, у процеа навчання майбутых та молодих науков^в.
Невирiшенi ранiше частини проблеми стосуються розроблення методологи i методик використання сервiсiв вщкрито! науки, зокрема бвропейсько!' хмари вщкрито! науки, в освтньому процесi i впровадження !х у процес тдготовки вчителiв. бвропейська хмара вщкрито! науки офiцiйно запущена в д^ 23.11.2018, тому визначення шляхiв використання ÏÏ сервiсiв в освтньому процеа е недостатньо вивченим, актуальним завданням, що потребуе осмислення i опрацювання.
Цтьовою групою даного запровадження мають бути вчител^ а також майбутн вчителГ Методики використання сервiсiв мають бути розробленi для цих груп. Тим часом, запровадження шновацш у процес навчання саме цих цтьових груп е запорукою поширення !'х на шил ланки освiти. Крiм того, методологiчнi принципи, тдходи, загальнi засади використання технологiй вщкрито! науки можна розглядати i бтьш широко, охопивши i iншi цiльовi групи.
Реалiзовувати дослiдження доцiльно у закладах вищо!' педагогiчноï та тслядипломно! педагогiчноï освiти. Одним iз кшцевих результатiв постае саме хмаро орiентована методична система вiдкритоï науки, спроектована iз використанням сервiсiв i технолопй, що щойно виникли i продовжують формуватися ниш. Саме !'х освiтне опрацювання i мае бути внеском дослщження, це не було розглянуто ранше.
Запровадження шновацшних форм i методiв вiдкритоï науки у процес навчання i наукових дослщжень сприятиме розвитку 1КТ-компетентностей вчителiв, зокрема, навичок здшснення наукових дослiджень у ствробтництв^ застосуванню хмаро орiентованих засобiв i сервiсiв подання i опрацювання даних, розширенню частки дослщницького пiдходу у навчаны, поширенню кращих практик вщкрито!' науки у вiтчизняному освiтньому просторк
Завдяки використанню хмарних сервiсiв вщкрито!' науки можна сформувати у закладi освiти полiфункцiональне навчальне середовище на единш основi, завдяки чому вдаеться досягти активiзацiï освiтнього процесу, формувати навички колективно!' роботи над навчальними проектами, модерувати сптьну роботу студентв та викладачiв, ефективно опрацьовувати значы обсяги даних i вiдомостей, рацюнально органiзовувати час i наявнi ресурси. Ва цi навички е необхщними для повноцiнного iснування i самореалiзацiï майбутнього вчителя, у вiдповiдностi до сучасних вимог шформацшного суспiльства. У створеному середовиш^ можна застосовувати шновацшы методи навчання, зокрема, методи дослщницького навчання, навчання у спiвробiтництвi, проектного навчання. Виникае бтьше можливостей для студента або слухача взяти участь у дискуси, звернутися зi сво!'ми питаннями до викладача або до шших членiв групи, активно залучитися до здшснення науково!' дiяльностi. Вш мае персонiфiкований доступ до навчальних i дослщницьких ресурсiв, а також може брати участь у колективнш робот з ними, в залежност вщ тих цiлей, якi будуть поставленi.
ВИСНОВКИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ПОДАЛЬШОГО ДОСЛ1ДЖЕННЯ
У формуваннi засобiв i сервiсiв вiдкритоï науки доцiльно виокремити низку етатв !'х еволюцй'. Перший етап: виникнення i поширення мережних шструментв пiдтримування наукових дослiджень у вщкритому науковому просторi; другий етап: формування i розвиток науково-освiтнiх мереж i шфраструктур, iнших мережних шструментв вщкритого
навчання i дослiджень; третiй етап: запровадження адаптивних хмаро орiентованиx мереж i шфраструктур; четвертий етап: формування i використання бвропейсько!' хмари вщкрито!' науки. На кожному з етатв виникали i реалiзовувались iнновацiйнi пщходи освiтнього опрацювання нових теxнологiй, методи i методики запровадження ïx у процес навчання i наукових дослщжень, формування вщкритих освпшьо-наукових систем.
Застосування технолопй вщкрито!' науки, що охоплюють европейськ дослiдницькi iнфраструктури; науковi та освпн мережi; xмарнi сервiси збирання, подання i опрацювання даних, а також сервки европейсько!' хмари вщкрито! науки е актуальним та перспективним напрямком розвитку та модерызацп педагопчних систем вищоï педагогiчноï, пiслядипломноï педагопчно! освiти. lнтеграцiя ресурсiв та сервiсiв у едине, хмаро орiентоване середовище сприяе не лише пщвищенню ефективност доступу до необxiдниx iнструментiв; це дозволяе використовувати передовi технологи навчання, засоби обробки великих даних та шил джерела вщкрито! освiти та науки. Використання хмарних технолопй для побудови 1Т-шфраструктури забезпечуе продуктивысть та ефективысть навчання та наукових дослщжень.
бвропейська хмара вiдкритоï науки е наочним прикладом того, як можна використовувати сервки науково-освп>лх мереж i шфраструктур на единш основi, тодi як цi сервiси стають бтьш доступними, масштабованими та унiверсальними завдяки властивостям хмарних технолопй. У той же час для пщтримки науково!' ствпрац не менш важливо використовувати також корпоративн iнформацiйнi та комунтацмы платформи та мережi. Тому питання моделювання та проектування хмаро орiентованиx методичних систем вщкрито! науки в освт вчителiв та ïx апроба^я вiдповiдно до сучасних тенденцiй мiжнародного спiвробiтництва бвропейського дослiдницького простору та прюритет вiдкритостi науки постае актуальним завданням.
Перспективою подальших дослiджень е теоретичне обфунтування, розроблення та широка апробащя методик та методичних систем проектування i використання хмаро орiентованиx систем вщкрито! науки i ïx запровадження в осв^ вчителiв, створення методичних рекомендацш щодо формування на цш основi високотеxнологiчного середовища навчання та наукових дослщжень закладах вищо! педагогiчноï, пiслядипломноï педагогiчноï освiти.
Список використаних джерел
1. Биков В.Ю. Модел'1 органiзацiйниxсистем в'дкритоÏосвти: монографiя. Ки!'в: Атика, 2009. 684 с.
2. Биков В.Ю., Стрш, О.М., Шишкша, М.П. Корпоративн шформацшы системи пiдтримування науково-освiтньоï дiяльностi на базi хмаро орiентованиx сервiсiв. Проблеми та перспективи формування на^онально}' гумаштарно-теxнiчноïелти. 2015. №43 (2) (47). C. 178-206.
3. Вакалюк, Т. А., Мар'енко, М. В. Досвщ використання хмаро орiентованиx систем вщкрито! науки в процес навчання i професшного розвитку вчт^в природничо-математичних предме^в. lнформацiйнi технологи' i засоби навчання. 2021. №81(1). С. 340-355. https://doi.org/10.33407/itlt.v81i1.4225
4. Кузьмшська, О. Г., Волошина, Т. В., Саяпша, Т. П. Технологи навчання в умовах шновацшно^ентованого освiтнього середовища: компетентсысний пщхщ та освпн комунiкацiï. Науковийв'!сник Нацюнального унiверситету бюресурав i природокористування Украни. Серiя: Педагопка, психолопя, фiлософiя. 2016. №253. С. 134-143.
5. Литвинова С. Г., Стрш О. М., Антша Л. П. Хмарнi сервiси Office 365. Ки!в: Компринт, 2015. 170 c.
6. Литвинова С. Г. Проектування хмаро орiентованого навчального середовища загальноосвтнього навчального закладу : монографiя. Кж'в: Компринт, 2016. 354 c.
7. Носенко Ю. Г., Попель М. В., Шишкша М.П. Хмарнi сервси i технологи'у науковш i педагогiчнiй д'тльностп Методичн рекомендаций Ки!в, 2016. 79 с. http://lib.iitta.gov.ua/706199/
8. Allen C., Mehler D. M. Open science challenges, benefits and tips in early career and beyond. PLoS biology. 2019. №17(5), e3000246. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000246
9. Bykov V., Shyshkina M. The Conceptual Basis of the University Cloud-based Learning and Research Environment Formation and Development in View of the Open Science Priorities. Information Technologies and Learning Tools. 2018. №68(6). https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/2609/1409
10. Glazunova O. G., Kuzminska O. G., Voloshyna T. V., Sayapina T. P., Korolchuk V. I. Е-environment based on Microsoft Sharepoint for the organization of group project work of students at higher education institutions. lнформацiйнi технологи' iзасоби навчання. 2017. № 62(6). С. 98-113. https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/1837
11. Harefa N., Silalahi N. F. D., Sormin E., Purba L. S. L., Sumiyati S. The difference of students' learning outcomes with project based learning using handout and sway Microsoft 365. Jurnal Pendidikan Kimia. 2019. №11(2). С. 24-30.
12. Ovcharuk O., Ivaniuk I., Soroko N., Gritsenchuk O., Kravchyna O. The use of digital learning tools in the teachers' professional activities to ensure sustainable development and democratization of education in European countries. E3S Web of Conferences, 2020. Vol.166, 10019. https://www.e3s-
conferences.org/articles/e3sconf/abs/2020/26/e3sconf_icsf2020_10019/e3sconf_icsf2020_10019.html
13. Mirowski, P. The future (s) of open science. Social studies of science. 2018. № 48(2). С. 171-203.
14. Maex, K.I.J. Digital University Act.pdf. University of Amsterdam / Amsterdam University of Applied Sciences. Presentation. 2021.т https://doi.org/10.21942/uva.13553825.v1
15. Open Science. Policy Brief, December 2015. ERA Portal, Austria. 2015. file:///C:/Users/admin/Downloads/ERA_Open_Science_POLICY_BRIEF_December_2015.pdf .
16. Ratnam K. A., Sanghrajka M., Su I., Pawar A., Choo R. (2017). Innovating teaching & learning practices with technology integration frameworks: A case on Asia Pacific University of Technology & Innovation on the adoption of Office 365 education platform & Cortana intelligence suite for education. Proceedings of Microsoft Academic Conference for Higher Education. 2017. № 8(1).
References
1. Bykov, V. (2009). Modeli orhanizatsiinykh system vidkrytoi osvity [Models of Organizational Systems of Open Education]. Kyiv: Atika [In Ukrainian].
2. Bykov, V., Spirin, O. & Shyshkina, M. (2015). Корпоративн шформацмн системи пщтримування науково-освтньо!' дiяльностi на 6a3i хмаро орieнтованих cepBiciB [Corporate information systems supporting scientific and educational activities based on cloud-based services]. Problems and prospects of formation of the national humanitarian and technical elite, 43 (47), Part.2, 93-121 [In Ukrainian].
3. Vakaliuk, Т. А., & Marienko, М. V. (2021). Dosvid vykorystannia khmaro oriientovanykh system vidkrytoi nauky v protsesi navchannia i profesiinoho rozvytku vchyteliv pryrodnycho-matematychnykh predmetiv. Information Technologies and Learning Tools, 81(1), 340-355. https://doi.org/10.33407/itlt.v81i1.4225
4. Kuzminska, O. H., Voloshyna, T. V., & Sayapina, T. P. (2016). Texnolohiyi navchannya v umovax innovacijno-oiyentovanoho osvitn"oho seredovyshha: kompetentsnisnyj pidxid ta osvitni komunikaciyi. Naukovyj visnyk Nacional"noho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannya Ukrayiny. Seriya: Pedahohika, psyxolohiya, filosofiya, (253), 134-143.
5. Lytvynova, S. H., Spirin, O. M., Anikina, L. P. (2015). Khmarni servisy Office 365. [Office 365 cloud services]. Kiev. : Comprint [In Ukrainian].
6. Lytvynova S. H. (2016). Proektuvannia khmaro oriientovanoho navchalnoho seredovyshcha zahalnoosvitnoho navchalnoho zakladu [Designing a cloud-oriented educational environment of a comprehensive educational institution]: a monograph. Kyiv: Comprint [In Ukrainian].
7. Nosenko Yu. H., Popel M. V., Shyshkina M.P. (2016). Khmarni servisy i tekhnolohii u naukovii i pedahohichnii diialnosti. [Cloud services and technologies in scientific and pedagogical activity], Kyiv, http://lib.iitta.gov.ua/706199/ [In Ukrainian].
8. Allen C, Mehler DMA (2019). Open science challenges, benefits and tips in early career and beyond. PLoS Biol, 17(5): e3000246. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000246
9. Bykov, V., Shyshkina, M. (2018). The Conceptual Basis of the University Cloud-based Learning and Research Environment Formation and Development in View of the Open Science Priorities. Information Technologies and Learning Tools. 2018. №68(6). https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/2609/1409
10. Glazunova, O. G., Kuzminska, O. G., Voloshyna, T. V., Sayapina, T. P., & Korolchuk, V. I. (2017). Е-environment based on Microsoft Sharepoint for the organization of group project work of students at higher education institutions. Information Technologies and Learning Tools, (62,№ 6), 98-113. https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/1837
11. Harefa, N., Silalahi, N. F. D., Sormin, E., Purba, L. S. L., & Sumiyati, S. (2019). The difference of students' learning outcomes with project based learning using handout and sway Microsoft 365. Jurnal Pendidikan Kimia, 11(2), 24-30.
12. Ovcharuk, O., Ivaniuk I., Soroko, N., Gritsenchuk, O. & Kravchyna O. The use of digital learning tools in the teachers' professional activities to ensure sustainable development and democratization of education in European countries. E3S Web of Conferences, 2020. Vol.166, 10019. https://www.e3s-
conferences.org/articles/e3sconf/abs/2020/26/e3sconf_icsf2020_10019/e3sconf_icsf2020_10019.html
13. Mirowski, P. (2018). The future (s) of open science. Social studies of science, 48(2), 171-203.
14. Maex, K.I.J. (2021): Digital University Act.pdf. University of Amsterdam / Amsterdam University of Applied Sciences. Presentation. https://doi.org/10.21942/uva.13553825.v1
15. Open Science. (2015). Policy Brief, December 2015. ERA Portal, Austria. 2015. file:///C:/Users/admin/Downloads/ERA_Open_Science_POLICY_BRIEF_December_2015.pdf .
16. Ratnam, K. A., Sanghrajka, M., Su, I., Pawar, A., & Choo, R. (2017). Innovating teaching & learning practices with technology integration frameworks: A case on Asia Pacific University of Technology & Innovation on the adoption of Office 365 education platform & Cortana intelligence suite for education. Proceedings of Microsoft Academic Conference for Higher Education. 8(1).
EVOLUTION OF TOOLS AND TECHNOLOGIES OF CLOUD-BASED OPEN SCIENCE SYSTEMS DESIGN IN EDUCATION
Mariya Shyshkina
Institute of Information Technologies and Learning Tools of NAES of Ukraine
Abstract. The article describes the main stages of the evolution of tools and technologies for cloud-based open science systems design in education, outlines the current state of the problem, identifies promising areas of research.
Formulation of the problem. The value of the research is due to the need to increase the level of ICT competence of teachers of general secondary education in Ukraine in terms of developing skills of using cloud services of open science, acquainting them with the methodology of using services of this type in the educational process.
Materials and methods. To achieve the goal of the work the research methods were used: a) theoretical - analysis of psychological and pedagogical literature on the problem of research; generalization of domestic and foreign experience; theoretical analysis, systematization and generalization of scientific facts and laws b) empirical - questioning; poll; conversations with participants of educational and scientific environment; pedagogical observations on the initial and scientific activity of the subjects of the educational process.
Results. The paper substantiates that the introduction of cloud-based systems of open science in the process of training and professional development of teachers is a promising area of scientific education of teachers, which requires improvement of methodology and methods of using open science tools and services, introduction of innovative forms and methods in learning and research, development of ICT competencies of teachers, in particular, skills of research in cooperation, based on the use of cloud-based tools and services to support research and data processing, expanding the share of investigative approach in leaching, dissemination of best practices of open science in the domestic educational space.
Conclusions. The evolution of open science tools and services covers a number of stages: the formation and development of scientific and educational information networks and infrastructures; movement towards their unification and integration; the emergence of the European open science cloud and the introduction of best practices for its educational use. There is a need to substantiate and implement specially developed methods for designing cloud-based open science systems in teachers' education to increase activity and motivation for research, improve their effectiveness, develop ICT competence in the use of cloud technologies.
Keywords: cloud services, evolution, open science, collaboration, educational environment, teachers.
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
