Информационные средства для организации образовательного процесса в школе и вузе Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Косачева Н.А.

студент

Филиал РГППУ в г. Нижний Тагил

Беленкова И.В.

к.п.н., доцент кафедры информационных технологий

Филиал РГППУ в г. Нижний Тагил г.Нижний Тагил, Россия

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В ШКОЛЕ И ВУЗЕ

Аннотация

Статья посвящена современным информационным технологиям в образовательной среде. Рассматриваются два направления использования средств ИКТ в образовании: «облачные» технологии и дистанционные курсы. Описывается создание дистанционного курса на примере Stepik.org.

Ключевые слова: образовательный процесс, облачные технологии, дистанционное обучение, дистанционный курс

Kosacheva N.A.

student

Branch rgppu in Nizhny Tagil Belenkova I. V.

Ph. D., associate Professor, Department of information technology

Branch rgppu in Nizhny Tagil Nizhny Tagil, Russia

INFORMATION TOOLS FOR THE ORGANIZATION OF EDUCATIONAL PROCESS IN SCHOOL AND UNIVERSITY

Abstract

The article is devoted to modern information technologies in the educational environment. The author considers two ways of using ICT in education: cloud computing and online courses. Describes how to create a distance learning course on the example Stepik.org.

Key words: the educational process, cloud computing, distance learning, distance learning course

Одной из главных тенденций развития образования на сегодняшний день является его информатизация и компьютеризация, которые подразумевают внедрение новых информационных технологий, оснащение образовательных учреждений новой вычислительной техникой, а также осуществление постоянного доступа в сеть Интернет. Важная роль новых информационных технологий заключается в том, что они выполняют функции не только

инструмента, используемого для решения отдельных образовательных задач, но и придают качественно новые возможности организации обучения.

В современной образовательной системе соседствуют различные формы обучения, в том числе традиционные и комбинированные, но для получения высоких результатов в обучении необходимо, чтобы способ хранения и представления учебно-методических материалов, а также их структура в интерактивном виде позволяли варьировать содержанием ресурса в зависимости от конкретной формы их применения.

Мы рассмотрим в своей статье два направления, на наш взгляд, наиболее перспективные на сегодняшний день.

Одним из направлений развития информационных технологий являются облачные технологии. Под облачными технологиями О.А. Емельянова [2] понимает «технологии распределенной обработки данных, в которой компьютерные ресурсы предоставляются пользователю как интернет-сервис». В основе облачных технологий рассматриваются облачные услуги - функции, которые предоставляются поставщиком для пользователей. Эти функции включат в себя: облачные приложения, облачные сервисы, облачные хранилища данных.

Согласно документу IEEE [1], опубликованному в 2008 году, «облачная обработка данных - это парадигма, в рамках которой информация постоянно хранится на серверах в интернет и временно кэшируется на клиентской стороне, например, на персональных компьютерах, игровых приставках, ноутбуках, смартфонах и т. д.».

В настоящее время выделяют [4] несколько технологий этого направления:

- инфраструктура как услуга (Iaas) - состоит из трех компонентов: аппаратные средства, операционные системы и системное ПО, связующее ПО.

- платформа как услуга (Paas) - предоставление интегрированной платформы для разработки, тестирования, развертывания и поддержки веб-приложения.

- программное обеспечение как услуга (Saas) - модель развертывания приложения, которая подразумевает предоставление приложения конченому пользователю как услуги по требования.

Выделяют несколько типов облачных ресурсов [7]:

1. Публичное облако - доступ к ресурсам осуществляется любым пользователем, имеющим подписку и доступ в интернет.

2. Частное облако - ресурсы доступы ограниченному числу лиц.

3. Общественное облако - ресурсы доступны нескольким организациям.

4. Гибридное облако - облако, состоящее из облаков разных видов.

Информационная среда современных сетевых сервисов помогает создавать

учебные ситуации, в которых учащиеся могут естественным образом осваивать и отрабатывать компетентности, необходимые специалисту в XXI веке [3]:

- информационная грамотность, т.е. умение искать информацию, сравнивать различные источники, распознавать нужную информацию;

- медийная грамотность, т.е. способность распознавать и использовать различные типы медиаресурсов;

- организационная грамотность, т.е. способность планировать свое и время своей группы; понимание взаимосвязей, которые существуют между людьми, группами, организациями;

- коммуникативная грамотность, т.е. навыки эффективного общения и сотрудничества;

- продуктивная грамотность, т.е. способность к созданию качественных продуктов, использование адекватных средств, планирование.

- Как и у любой технологии, облачные технологии имеют свои достоинства и недостатки. К основным достоинствам применения облачных технологий в образовательном процессе можно отнести следующие (рис. 1):

- экономические: одно из главных преимуществ многих образовательных учреждений;

- технические: минимальные требования к аппаратному обеспечению;

- технологические: большинство облачных услуг высокого уровня либо достаточно просты в использовании, либо требуют минимальной поддержки;

- дидактические: широкий спектр онлайн-инструментов и услуг, которые обеспечивают безопасное соединение и возможности сотрудничества педагогов и учащихся.

При всех своих достоинствах облачные технологии имеют ряд недостатков:

- постоянное соединение с сетью - для получения доступа к услугам «облака» необходимо постоянное соединение с сетью Интернет, что не всегда является возможным;

- программное обеспечение - есть ограничения на программное обеспечение, которое можно разворачивать на «облаках» и предоставлять его пользователю.

- конфиденциальность - в настоящее время нет таких технологии, которые бы гарантировали полную конфиденциальность хранимых данных;

- надежность - потеря информации в «облаке» означает невозможность ее восстановления;

- дороговизна оборудования - для построения собственного облака необходимо выделить значительные материальные ресурсы.

Рассмотрим примеры основных облачных сервисов, используемых в образовательном процессе.

Диск Google - хранилище данных, позволяющие пользователям хранить свои данные на серверах в облаке и делиться ими с другими пользователями в Интернете.

Hf4 Cbrt*

_ctf гз Ч Р О 1 « Л

I *еш* а*«* PL»* ТочТчЫ H*— ЙТЧ1 (Wh4 С tittvftt Ыдо ■

G(x>gle 0 + St

Drtvtp U ьл - ■ ::

(mwut um K№f<D

ЬмйИК-Я «LP (1И 1 ltpn mm

L Ну brivt Pi Lgtüt Пил HhrA VM ft* 1 1?[Л1Н

► $nv*dH4h4nt

Ш The Vug» n* 1 Ирм *ш

(Ъкяп! «■) 11 Ankft*rt»n1f}№*Bjff mpl nt 11 Бфяп -и

Mm- Ш BuliAM* tftfcdtt m*

■ Pt4 Ol TN*tl 4 АРЛ -

Со***®«? Gwglt Dr**

S Ж tm Ар* 1$ •

H Ffyiw t*Q ITlf ATf 10 —

ö Uljtf4l vi Hp' НЦ

В щр^см^л irm и*»-.

МкЗо* Ar Sortif Нп*яг png tm

Рис. 1. Окно интерфейса онлайн-сервиса для хранения информации Google Drive Google диск (рис. 1) обеспечивает:

- хранение файлов, папок, архивов, общим объемом до 15 Гб;

- создание онлайновых текстовых документов, книг Excel, презентаций, рисунков и создание форм;

- конфиденциальность и защиту данных.

Яндекс Диск (рис. 2) - бесплатный «облачный» сервер, используется для хранения файлов и синхронизации их с любыми устройствами. Он предоставляет пользователю до 10 гигабайт свободного пространства, куда можно отправить свои файлы, которые могут быть доступны пользователю при наличии сети Интернет.

Яндекс

X. ■"-с-г—* Uta - Il i

Jt^ îarpyïHT^ фаллы

Ш « Lb

ihn«««

ш

Ci* i н wW 41.7H Д1

Рис. 2. Окно интерфейса Яндекс Диск

Google Docs (рис. 3) - это бесплатный онлайн-офис, включающий в себя текстовый, табличный процессор и сервис для создания презентаций, а также сервис облачного хранения файлов пользователей с функциями файлового обмена. Он предоставляет бесплатно 1Gb места под хранение импортируемых документов и для создания и хранения документов в собственном формате. Документы, созданные в Google Docs, очень схожи с документами версии Word, Excel и Power Point от Microsoft.

Google

Документы

Сотдднце документов и совместная работа над м*м с гомоидот Документен

Googte

Зфтруэс* файлов Т Kflunj-Iü гчтря Члчд1ь t Gw^H 0»ЧИЬ првего1 Крты» Щр |

STO С 3 ■ If tfrcniiSTUö1

Ûecrya ИЗ ПНЬЙ ТОЧКИ ыира PtAfnnfOtA И AOiyiiftdv Wtpb MÜVH» "Я I4)№ I

ЧОМПЫОГ*р* um CUapaQW*

tOWWCTHO« рл(к>г» БЩдгйД«^ (НмК<ис4 puööl * • ptwmtt рМПЫ^О PP*Mf™i соДОчч

Д fvWx'OI СТШМ t^l Son*« AbCTpWU

ш m с a в

Рис. 3 Окно Google Docs

Второй класс программ, рассматриваемых в данной статье, определяет системы для создания курсов, используемых в процессе огранизации такой формы организации обучения, как дистанционное обучение.

Дистанционное обучение занимает всё большую роль в компьютеризации образования. Дистанционное обучение - это не только прекрасная возможность углубления своих знаний, но и возможность получения навыков информационно-коммуникативной культуры. Такое обучение поможет учащимся сэкономить много времени и сил и сформировать в себе правильные подходы к получению знаний.

Преимущества дистанционного подхода являются:

- гибкий график обучения;

- вариативная продолжительность;

- отсутствие необходимости тратить время;

- возможность занятий в любом удобном месте;

- доступ ко многим источникам учебной информации.

Недостатки дистанционного обучения:

- отсутствие прямого контакта между обучающимися и преподавателем;

- высокие требования к постановке задачи на обучение, сложность мотивации слушателей;

- необходима жесткая самодисциплина;

- недостаток практических занятий;

- высокая трудоемкость разработки курсов дистанционного обучения.

- Ispring Online (рис. 4) - это система для организации дистанционного обучения, загрузки курсов, их назначения пользователям и доступа к статистике. Сервис позволяет размещать в облаке курсы, тесты, поддерживает аудио, видео и документы, умеет рассылать приглашения и измерять эффективность обучения.

¡Spring' Каталог Поиск J*^

Г™.»

а Каталог Список материалов в эошем акквугпс лапка

Обсуждения Заголовок Загрузить материал Доступ При Добавить программу обучения

ы. Отчеты ¡■Г Материал» 0 - 28 мая 2015г.

р ввэ К&смичесше полеты 2 0 0 11 фее 2016г

Пользам телн Настроит _ |д£ Вид&олекцмо История планет I tporaav.Ma bvpan ' Преимущества солнечной энергия * Учебный курс о Солнечной системе та Программе Спейс Шаттл 0 - 0 11 фее 2016т 0 0 11 фея. 2016г. 0 0 11 фее. 2016г. 0 0 11 фее 2016г 0 к«нэ. 1 11 фее 2016г.

Рис. 4. ISpring Online

Stepik.org (рис. 5) позволяет любому зарегистрированному пользователю создавать интерактивные обучающие уроки и онлайн-курсы, используя видео, тексты и разнообразные задачи с автоматической проверкой и моментальной обратной связью. В процессе обучения у учащихся есть возможность дистанционного взаимодействия между собой и преподавателем на форуме. Курсы состоят из уроков, сгруппированных в тематические модули, уроки состоят из шагов, которые могут представлять собой текст, видео-лекцию или практическое задание.

Рис. 5. Stepik.org

Рассмотрим пример использования одной из платформ для создания интерактивного курса по физике на тему «Вклад российских ученых в развитие физической науки». Online-курс мы решили создавать с помощью платформы stepik.org. Наш курс будет включать в себя несколько разделов (модулей): дореволюционный этап развития физики и советский этап развития физики (рис. 6).

Мои курсы Создать ^ О, Поиск...

История развития физики в России

Продолжить

Информация

Содержание

Комментарии

Дореволюционный период развития физики 0/ 12

Советский этап развития физики в России а/о

Рис. 6. Структура курса

Каждый из модулей состоит из уроков, а уроки из шагов, которые могут включать в себя информацию разного типа: теоретический материал, видеоматериал, графические вставки, тесты, письменные задания и оценку преподавателя. Наш курс мы решили построить в основном на известных персоналиях того или иного периода развития физики в России, а уроки будут дополнены краткими курсами по теории физики.

7. 1

Каталог Мои курсы Создать V О, Поиск..

Дореволюционный период развития физики

1.1 Основание Петербургской Академии наук © Урок от: Наталья Косачева - 0/2

» в 1.2 Основа появления физики ® Урок от; Наталья Косачева - 0/3

& 1.3 Б.С. ЯкобИ© Урок от: Наталья Косачева - и/2

1.4 А. Г. Столетов® Урок от Наталья Косачева - 0/2

У 1.5А.С. Попов ® Урок от: Наталья Косачева - 0/2

а 1.6 А.Н. Лодыгин © Урок от; Наталья Косачева

ш 1.7 Э Х. Ленц © Урок от: Натвл&я Косарева

Рис. Модуль

Методический материал данного курса состоит и различных текстовых заданий. Stepik.org позволяет создавать задания в виде теста с различными вариантами ответа (один ответ, несколько ответов), задания со свободным ответом в виде эссе, а также задания на установления соответствий.

Пример вставки тестового задания на установление соответствия (рис. 8):

Б,С. Якоби

А.Г. Столетов

М.В. Ломоносов

аэродинамическая машина

Электродвигатель

Л V

Фотоэффект

Отправить

Решило: О Успешны* решений: 0% Вы получите: 1 балл

(Ь 0 гр о

Комментарии / Решения (0)

Приватный ® Последнее обновление: 02.05.2017

Новые обсуждения

Рис. 8.Задания на установления соответствий

Также каждый пользователь может оставлять комментарии к шагам уроков, что помогает осуществлять дистанционное взаимодействие пользователей.

Оценка преподавателя - Преподаватель загружает файл с баллами за это задание Баллы за это задание выставляет преподаватель

Рис. 9. Пример вставки оценок

Преподаватель может в ходе курса проверять качество выполняемых заданий пользователей и загружать их оценки непосредственно в курс (рис. 9):

С помощью данной платформы осуществляется возможность подключения сторонних сервисов в виде ссылок. Также можно оставлять ссылки для скачивания файлов.

Второй раздел курса оформлен практически в той же последовательности, что и первый, но отличием оформления советского этапа является наличие нового подраздела «Нобелевские лауреаты». В уроках представлена краткая информация о Нобелевской премии, оформлено обучающее видео о русских физиках, которые добились столь высокой награды.

Разработанный курс «Вклад российских ученых в физической науке» [https://stepik.org/course/История-развития-физики в России-2757/syllabus] рекомендуется использовать, например, для сопровождения элективного курса «История развития физики в России». С помощью данного ресурса учащиеся смогу готовиться к докладам, создавать презентации, находить интересные факты об ученых, а также пользоваться фотогалереей.

Такая форма подачи материала способствует повышению учебной мотивации школьников, развитию творческого потенциала, а также активизации навыков самостоятельной работы.

Компьютеризация образовательного процесса является одним из направлений, обеспечивающих модернизацию системы образования. Применение различных информационных средств в процессе обучения позволит изменить весь процесс в лучшую сторону. Применение «облачных технологий» способствует созданию персонального обучения и коллективного преподавания, снижению стоимости приобретения необходимого программного обеспечения, повысит качество и эффективность образовательного процесса. Применение дистанционных курсов в системе образования способствует повышению эффективности и гибкости образования.

ЛИТЕРАТУРА:

1. IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic. 2008 [Электронный ресурс] URL: docviewer.yandex.ru/view/91009673open_in_new.

2. Емельянова О. А. Применение облачных технологий в образовании // Молодой ученый, 2014. №3. С. 907-909.

3. Заславская О. Ю. Возможности сервисов Google для организации учебно-познавательной деятельности школьников и студентов. // Научно-методический журнал. / Информатика и образование. М., 2012, №1. С. 45-50.

4. Королёва В. А. Инновационные технологии современного офиса (Облачные вычисления) учеб. пособие [Текст] / В. А. Королёва ; Санкт-Петербургский филиал Нац. исслед. ун-та «Высшая школа экономики». СПб.: Отдел оперативной полиграфии НИУ ВШЭ. СПб, 2012.

5. Облачные технологии для дистанционного и медиаобразования / Учебно-методическое пособие. - Киров: Изд-во. КОГОКУ ДПО (ПК) «Институт развития образования Кировской области», 2013. - 80 с.

6. Гребнев Е. Облачные сервисы: взгляд из России. М.: Cnews, 2011.

7. Оплачко Е. С. , Д. М. Устинин, М. Н. Устинин. Облачные технологии и их применение в задачах вычислительной биологии. Матем. биология и биоинформ., 2013. С. 449-466.