CC BY
6УДК 004.42; 004.65
Информационные технологии
Смольянов Андрей Григорьевич,
кандидат физико-математических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва», Россия, г. Саранск
Смольянова Елена Григорьевна, старший преподаватель кафедры математического анализа, ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва», Россия, г. Саранск
К ВОПРОСУ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В ВУЗЕ В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ
Аннотация: В статье анализируются процессы, связанные с внедрением в образовательное пространство дистанционных технологий, проблемы и недостатки онлайн-режима образовательной деятельности. Авторы обсуждают исторические предпосылки развития дистанционного образования в России в связи с пандемией коронавирусной инфекции, а также новые возможности онлайн-обучения в современных условиях в высшей школе. В связи с обсуждением вопросов развития и перспектив дистанционных технологий авторами предлагается концепция информационной системы, предназначенной для организации учебного процесса и управления им для конкретной дисциплины - лабораторного практикума по базам данных, проведение которого может быть реализовано в условиях удаленной работы студента и преподавателя. Система предназначена для хранения и автоматизированной проверки лабораторных заданий студентов. Предлагаются структурные компоненты такой системы, их функциональные возможности. Авторами проведено исследование возможностей цифровой трансформации лабораторного практикума по дисциплине «Базы данных» в рамках
дистанционного обучения. Обсуждаются возможные преимущества внедрения предлагаемой системы в учебный процесс.
Ключевые слова: дистанционное образование, пандемия коронавирусной инфекции, цифровая трансформация образовательного процесса, информационная система, удаленный сервер, база данных.
Abstract: The article analyzes the processes associated with the introduction of distance technologies into the educational space, the problems and disadvantages of the online mode of educational activities. The authors discuss the historical prerequisites for the development of distance education in Russia in connection with the coronavirus pandemic, as well as new opportunities for online education in modern conditions in higher education. In connection with the discussion of the development and prospects of remote technologies, the authors propose the concept of an information system designed to organize the educational process and manage it for a specific discipline - a laboratory workshop on databases, which can be carried out in the conditions of remote work of a student and a teacher. The system is designed for storage and automated checking of students' laboratory assignments. Structural components of such a system and their functionality are proposed. The authors conducted a study of the possibilities of digital transformation of a laboratory workshop in the discipline "Databases" within the framework of distance learning. Possible advantages of introducing the proposed system into the educational process are discussed.
Keywords: distance education, coronavirus pandemic, digital transformation of the educational process, information system, remote server, database.
Введение. Инновационная деятельность по созданию и развитию дистанционного образования в России началась относительно давно. Начиная с 1995 года многие ВУЗы Российской Федерации, воодушевленные созданием Совета по дистанционному образованию при Министерстве образования, с энтузиазмом включились в эту работу. Была предложена Концепция создания и
развития единой системы дистанционного образования в нашей стране. В частности, в ней, в частности, было сказано: «Концепция создания и развития единой системы дистанционного образования основывается на высокой социальной значимости дистанционного образования, учете сформировавшихся потребностей в нем и наличия у России необходимого кадрового педагогического, научно-технического и научно-методического потенциалов и финансовых возможностей» [1]. В Концепции сказаны также важные слова о цели этого вида деятельности: «Высшей целью создания и развития системы дистанционного образования (СДО) является предоставление школьникам, студентам, гражданским и военным специалистам, безработным, самым широким кругам населения в любых районах страны и за ее рубежами равных образовательных возможностей, а также повышение уровня образования за счет более активного использования научного и образовательного потенциала ведущих университетов... Дистанционное образование является наиболее перспективной формой образования для широких слоев населения России в XXI веке» [1].
К сожалению, вся мировая система образования изменилась в 2020 года вместе с пандемией коронавирусной инфекции. Высшая школа РФ немедленно отреагировала на пандемию. Уже в марте 2020 года был издан приказ «Об организации образовательной деятельности в организациях, реализующих образовательные программы высшего образования и соответствующие дополнительные профессиональные программы, в условиях предупреждения распространения новой коронавирусной инфекции на территории Российской Федерации» [2]. Все вузы страны организованно перешли на дистанционный формат обучения. Трансформация высшего образования затронула свыше 4 миллионов студентов и 230 тысяч преподавателей. Именно в этот момент оказался востребован весь потенциал дистанционных технологий, накопленный в нашей стране и многих других странах за последние три десятилетия [3; 4; 5; 6; 7; 8]. В течение этого времени педагогическими и научными работниками была разработана фундаментальная методологическая база в области
дистанционного обучения. Заметим, что в рамках многочисленных исследований дистанционное обучение всегда рассматривалось с точки зрения образовательной услуги, которые предоставлялись тем, кто не имеет возможности обучаться в очном формате. Постановки задачи о массовом переходе в формат онлайн до последнего времени не было. Тем не менее, высшая школа оперативно отреагировала на произошедшие события, чему в немалой степени способствовал накопленный опыт применения дистанционных технологий в образовательном процессе и опыт проведения занятий в смешанных форматах. В 2020 году была создана уникальная ситуация, при которой переход высшей школы на удаленный режим работы на основе дистанционных технологий оказалось единственно возможным.
В реальных условиях немедленно обнажились проблемы и недостатки онлайн-режима образовательной деятельности. Сегодня в научном сообществе активно обсуждаются проблемы, связанные с современными трансформациями образования [9], ролью цифровых технологий в практиках преподавания в новых условиях [10; 11], решением задач, вызванных вынужденным переходом на дистанционное обучение в условиях пандемии [12]. Среди таких проблем можно перечислить следующие:
- вопросы адаптации профессорско-преподавательского состава (1111С) к переходу на удаленные цифровые платформы;
- уровень оснащенности высокотехнологичной компьютерной техникой с высокоскоростным Интернетом всеми участниками образовательного процесса;
- компетентностное цифровое неравенство среди ППС и обучающихся;
- неподготовленность вузовских электронных информационных образовательных систем к массовому использованию большим контингентом пользователей;
- нехватка серверных мощностей;
- неприятие нововведений со стороны преподавателей, которое связано не только с уровнем их компьютерной квалификации, но с нарушением
привычного уклада жизни и работы в новых условиях, необходимостью искать индивидуальные подходы к обучению;
- неприятие преподавателями отдельных форм отчетной деятельности со стороны студентов, когда преподавателю на проверку присылаются плохо читаемые тексты и отчеты, рукописные материалы, рисунки и чертежи низкого изобразительного качества.
Список недостатков можно продолжить.
Однако преимущества новых форм и методов работы также бесспорны. Онлайн-режим позволяет повысить степень индивидуализации, вариативности обучения с точки зрения содержания, форм изложения материала и отчетности. Студент может самостоятельно выбрать свою индивидуальную скорость и последовательность изучения материала, повторять или пропускать отдельные части изучаемого материала, проходить тестирование повторно. Но все это, очевидно, требует от преподавателя большой работы по пересмотру структуры своих учебных курсов. В этом случае будет явно недостаточно «оцифровки» готовых авторских лекций, введения системы тестирования или выдачи любого количества задач из учебника с указанием прислать сканы с их решением.
Несмотря на многочисленные проблемы, в арсенале дистанционного обучения появляются новые успешные методы для эффективной работы с удаленными учениками и студентами, активно идет процесс накопления практического опыта удаленной работы.
Материалы и методы исследования. В рамках настоящего исследования преследовались следующие цели: выявить возможности цифровой трансформации образовательного процесса для конкретных дисциплин компьютерного профиля; применить такую трансформацию на примере конкретной дисциплины; показать преимущества предложенного варианта организации учебного процесса на примере постановки конкретного лабораторного курса; внедрить авторскую разработку в реальный учебный процесс в ВУЗе.
К задачам настоящего исследования можно отнести: анализ традиционного подхода к постановке лабораторных курсов компьютерной направленности; выявление процессов, способствующих замедлению хода учебного процесса и приводящих к потере времени преподавателя и студента на лабораторных занятиях; установление процессов взаимодействия между преподавателем и студентом на занятии, которые могли бы быть эффективно реализованы посредством ЭВМ на решение различных организационных вопросов, в частности, отчетов студентов по выданным заданиям; разработку концепции информационной системы, позволяющей существенно оптимизировать процессы взаимодействия преподавателя и студента на лабораторных занятиях по конкретной дисциплине компьютерной направленности. В качестве такой дисциплины был выбран лабораторный практикум по базам данных.
Структура предлагаемой информационной системы показана на рисунке. Центральное место системы - хранилище лабораторных заданий. Фактически, это копилка опыта преподавателя по различным разделам дисциплины. Отдельное лабораторное задание в хранилище представлено структурированными текстовыми и графическими материалами, которые описывают это задание - тему, баллы, постановку задачи, исходные данные для её решения и некоторую другую информацию. Каждое задание оценивается в баллах, которые могут быть изменены при назначении этого задания конкретной группе студентов или отдельному студенту.
Блок администрирования позволяет поддерживать четкую структуризацию студентов по учебным годам, направлениям подготовки и академическим группам (подгруппам). В этом блоке подготавливаются списки студентов, назначаются логины и пароли, необходимые для дальнейшей аутентификации студентов в системе.
Блок управления выполнением лабораторных заданий реализует следующие управляющие функции:
- выбор конкретного учебного контингента;
- открытие/закрытие сеанса работы для выбранного контингента;
- назначение заданий конкретной группе студентов;
- назначение индивидуальных заданий конкретным студентам;
- просмотр результатов выполнения студентами лабораторных заданий;
- формирование документов MS Word с итогами выполнения заданий;
- обмен сообщениями между студентом и преподавателем во время открытого сеанса работы.
Вышеперечисленные функции относятся к компетенции преподавателя и образуют его рабочее место.
Рисунок. Структура информационной системы
Рабочее место студента в системе представлено одним программным модулем. Его функции реализуют следующие возможности:
- аутентификация студента при входе в систему;
- выбор студентом одного из назначенных заданий;
- решение задания в среде «Решатель»;
- отправка решения задания на удаленный сервер;
- проверка решения на сервере и запись результатов в хранилище данных;
- обмен сообщениями между студентом и преподавателем;
- просмотр студентом результатов своей работы в Личном кабинете.
В процессе работы все блоки системы активно взаимодействуют с базой данных, которая хранит направления подготовки, списки групп, списков студентов, лабораторные задания, результаты решений студентов и непосредственно сами решения. Все хранящиеся в базе данных сведения (за исключением лабораторных заданий) привязываются к определенному учебному году.
В связи с общим трендом на цифровую трансформацию образовательного процесса предложенная авторами информационная система достаточно органично вписалась бы в учебный процесс любого формата - очного или дистанционного. Ее особенность в том, что она создает комфортные условия для всех участников учебного процесса и показывает несомненные преимущества перед традиционной формой проведения лабораторных занятий. Ставя всех студентов в равные условия, она позволяет задавать также и индивидуальные траектории для отдельных студентов, если это нужно. Например, путем назначения заданий на основе индивидуального подхода, когда слабому студенту предлагаются более простые задания с меньшими баллами, и наоборот. Авторы считают, что подобные программные средства делают организацию и проведение занятий более интересными, соревновательными, соответствующими духу времени и трендам в системе образования.
Заключение. Система развернута на удаленном сервере и работает под управлением Apache HTTP Server. После установки на сервере она требует к себе минимум внимания. Её администрирование сводится, фактически, к сопровождению списков направлений подготовки, академических групп, студентов, логинов и паролей, добавлению лабораторных заданий. Все остальные функции предназначены для преподавателей и студентов во время проведения лабораторных занятий. Систему выгодно отличает одна особенность: для работы с ней на рабочих местах преподавателя и студента нужен только компьютер, подключенный к Интернету, и любой современный браузер.
В настоящее время система включена в учебный процесс и идет проверка гипотезы об эффективности её использования в образовательном пространстве факультета математики и информационных технологий ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарёва».
Библиографический список:
1. Концепция создания и развития единой системы дистанционного образования в России [Электрон. ресурс]. Режим доступа: https://docplayer.com/75364430-Koncepciya-sozdaniya-i-razvitiya-edinoy-sistemy-distancionnogo-obrazovaniya-v-rossii.html. (Дата обращения: 01.09.2021).
2. Приказ Министерства науки и высшего образования Российской Федерации от 14 марта 2020 г. № 397 «Об организации образовательной деятельности в организациях, реализующих образовательные программы высшего образования и соответствующие дополнительные профессиональные программы, в условиях предупреждения распространения новой коронавирусной инфекции на территории Российской Федерации» [Электрон. ресурс]. Режим доступа: https://www. minobrnauki.gov.ru/documents/?ELEMENT_ID=18515. (Дата обращения: 01.09.2021).
3. Педагогические технологии дистанционного обучения: учебное пособие для вузов. Под ред. Е.С. Полат. 3-е издание. М.: Издательство Юрайт, 2020. 392 с.
4. Теория и практика дистанционного обучения: учебное пособие для вузов. Под редакцией Е.С. Полат. 2-е издание. М.: Издательство Юрайт, 2020. 434 с.
5. Научная школа А.В. Хуторского [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://khutorskoy.ru/science/. (Дата обращения: 01.07.2021).
6. Научная школа МИМ ЛИНК [Электрон. ресурс]. Режим доступа: https://www.mimlink.ru/about_institute/science/. (Дата обращения: 01.07.2021).
7. Научная школа НТУ «Харьковский политехнический институт» (Украина) [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://dl.khpi.edu.ua/mod/page/view.php?id=12445&fbclid=IwAR1wYVVMXtdhyX zI-1BUm6BSd05Vx7TZc-Kn7KgzeDqVl1yM-PoZvcXpuM (Дата обращения: 01.07.2021).
8. Научная школа Майкла Г. Мура (США) [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://window.edu.ru/resource/043/71043/files/3214647.pdf. (Дата обращения: 03.07.2021).
9. Гафуров И.Р., Ибрагимов Г.И., Калимуллин А.М., Алишев Т.Б. Трансформация обучения в высшей школе во время пандемии: болевые точки // Высшее образование в России. 2020. № 10. С. 101-112.
10. Альтбах Ф. Дж., Ханс де Вит. Информационные технологии в контексте СОУГО-19: поворотный момент? // Международное высшее образование.2020. № 103. С. 6-8. М.: НИУ ВШЭ.
11. Ольховая Т.А., Пояркова Е.В. Новые практики инженерного образования в условиях дистанционного обучения // Высшее образование в России. 2020. Т. 29. № 8/9. С. 142-154.
12. Алешковский И.А., Гаспаришвили А.Т., Крухмалева О.В. и др. Студенты вузов России о дистанционном обучение: оценка и возможности // Высшее образование в России. 2020. № 10. С. 76-91.
