CC BY
0Педагогика
УДК 378.14
кандидат педагогических наук, доцент Круподерова Елена Петровна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» (г. Нижний Новгород); студент Бобров Сергей Александрович
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» (г. Нижний Новгород); студент Бойко Анастасия Владимировна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» (г. Нижний Новгород)
ОСВОЕНИЕ СКВОЗНЫХ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ БУДУЩИМИ УЧИТЕЛЯМИ В РАМКАХ КОММУНИКАТИВНО-ЦИФРОВОГО МОДУЛЯ
Аннотация. В статье рассмотрены особенности подготовки будущих учителей к применению сквозных цифровых технологий в рамках коммуникативно-цифрового модуля Ядра высшего педагогического образования. Рассмотрены возможности дисциплин «Современные информационные технологии» и «Технологии цифрового образования». Студенты знакомятся с технологиями блокчейна, больших данных, Интернета вещей, робототехники. Особое внимание уделяется использованию в образовании технологии искусственного интеллекта, виртуальной и дополненной реальности. Изучение дисциплин осуществляется по модели «перевернутого обучения» с использованием открытых online курсов. Практические работы выполняются в лабораториях университетского технопарка. Также рассмотрены возможности учебной технологической практики для освоения сквозных цифровых технологий. В ходе учебной практики обучающиеся разрабатывают цифровой образовательный контент для разных школьных предметов, в т. ч. с использованием сквозных цифровых технологий. Приведены примеры тем по сквозным цифровым технологиям в рамках научно-исследовательской работы студентов. Дальнейшее освоение сквозных цифровых технологий будущими учителями должно осуществляться в рамках предметно-методических модулей.
Ключевые слова: цифровая трансформация образования, сквозные цифровые технологии, «перевернутое обучение», массовый открытый онлайн-курс, искусственный интеллект, виртуальная реальность, дополненная реальность.
Annotation. The article examines the features of preparing future teachers for the use of end-to-end digital technologies within the framework of the communicative and digital module of the Core of Higher Pedagogical Education. The possibilities of disciplines "Modern information technologies" and "Technologies of digital education" are considered. Students get acquainted with the technologies of blockchain, big data, Internet of things, and robotics. Particular attention is paid to the use of artificial intelligence technology, virtual and augmented reality in education. The study of disciplines is carried out according to the model of "flipped learning" using open online courses. Practical work is carried out in the laboratories of the university technology park. The possibilities of educational technological practice for the development of end-to-end digital technologies are also considered. During educational practice, students develop digital educational content for various school subjects, including using end-to-end digital technologies. Examples of topics on end-to-end digital technologies as part of student research work are provided. Further development of end-to-end digital technologies by future teachers should be carried out within the framework of subject-methodological modules.
Key words: digital transformation of education, end-to-end digital technologies, «flipped learning», massive open online course, artificial intelligence, virtual reality, augmented reality.
Введение. С 2022 г. во всех педагогических вузах России обучение ведется в рамках Ядра высшего педагогического образования. На первом, втором курсах будущие учителя осваивают коммуникативно-цифровой модуль. Данный модуль служит решению задач цифровой трансформации педагогического образования, поставленных в «Концепции подготовки педагогических кадров для системы образования на период до 2030 года» [10]. Концепция предусматривает внедрение в обучение образовательных цифровых сервисов для формирования у студентов, обучающихся по программам подготовки педагогических кадров, опыта освоения содержания образования в смешанном формате, опыта проектирования и освоения цифровых образовательных ресурсов, других компонентов цифровой грамотности.
В дисциплине «Современные информационные технологии», входящей в коммуникативно-цифровой модуль, студенты осваивают сквозные цифровые технологии. Знакомятся с технологиями блокчейна, больших данных, Интернета вещей, робототехники. Особое внимание уделяется возможностям искусственного интеллекта [12], виртуальной и дополненной реальности [7]. Будущие учителя подбирают кейсы успешного применения данных технологий в бизнесе, медицине, образовании, повседневной жизни; предлагают собственные решения тех или иных проблем с помощью данных технологий. А в дисциплине «Технологии цифрового образования» будущие учителя выясняют способы интеграции сквозных цифровых технологий с различными педагогическими технологиями, осваивают приложения виртуальной и дополненной реальности для своей предметной области, знакомятся с вариантами встраивания в образовательный процесс искусственного интеллекта, обсуждают этические проблемы его применения.
При освоении дисциплин коммуникативно-цифрового модуля применяется «перевернутое обучение». Его преимущества обсуждаются в статьях [1, 2]. В дисциплине «Современные информационные технологии» «перевернутое обучение» осуществляется с помощью массового открытого онлайн курса, размещенного на платформе открытого образования Мининского университета [4]. Практические работы выполняются в лабораториях университетского технопарка. В дисциплине «Технологии цифрового образования» также применяются дистанционные образовательные технологии, возможности цифровой образовательной среды университета [8]. Электронный учебно-методический комплекс содержит лекционный материал, задания к практическим и самостоятельным работам, тесты, проектные задания, задания на совместную сетевую деятельность.
Важную роль в освоении сквозных цифровых технологий играет учебная (проектно-технологическая) практика. В ходе учебной практики обучающиеся разрабатывают цифровой образовательный контент для разных школьных предметов, в т. ч. с использованием сквозных цифровых технологий.
Задача освоения сквозных цифровых технологий, их педагогически целесообразного встраивания в образовательный процесс школы является важной практической задачей, которая должна решаться в рамках коммуникативно-цифрового модуля Ядра высшего педагогического образования.
Изложение основного материала статьи. С каждым годом все больше отраслей экономики становятся компьютеризованными, идея цифровой трансформации охватывает весь мир. Цифровая трансформация - это изменение
бизнес-процессов с использованием цифровых инструментов, которое значительно улучшает их характеристики или создает новые свойства [13]. Большая роль в обеспечении цифровой трансформации принадлежит сквозным цифровым технологиям. Сквозные цифровые технологии - это ключевые направления науки и техники, оказывающие наибольшее влияние на развитие экономики. Их можно разбить на группы: технологии, позволяющие передавать и хранить данные (5G, квантовые технологии, блокчейн); технологии для обработки информации (VR и AR, компоненты робототехники и сенсорика); технологии, позволяющие собирать данные (Интернет вещей, большие данные); технологии, позволяющие анализировать, принимать решения (искусственный интеллект, нейротехнологии).
Направления применения сквозных технологий в образовании обсуждаются в статье [9]. Представлены кейсы использования в образовании искусственного интеллекта, технологии больших данных, робототехники, виртуальной и дополненной реальности, 3D моделирования.
В Нижегородском педагогическом университете знакомство будущих учителей со сквозными цифровыми технологиями, возможностями их использования в образовании происходит в коммуникативно-цифровом модуле и начинается в дисциплине «Современные информационные технологии». Используются возможности «перевернутого обучения» с помощью МООК. Преимущества использования открытых онлайн-курсов в подготовке будущих учителей обсуждаются в статье [3].
Видео контент курса «Современные информационные технологии» содержит теоретический материал о роли сквозных цифровых технологий в построении цифровой экономики России; рассматривается история искусственного интеллекта, обсуждаются этические проблемы в сфере ИИ; подробно представлена тема «Технологии виртуальной и дополненной реальности», содержащая историю развития средств виртуальной и дополненной реальности, типы VR и AR устройств, многочисленные примеры использования технологии, вт.ч. в образовании.
Для более глубокого освоения сквозных цифровых технологий обучающимся предлагаются самостоятельные работы. Например, цель одной из таких работ - познакомиться с основными перспективными технологиями, рекомендуемыми для интеграции в деятельность образовательных организаций, представив их с помощью ментальной карты, и проанализировать возможность получения дополнительных профессиональных компетенций по сквозным технологиям с помощью МООК, представленных на разных платформах.
Лабораторные работы проходят очно на базе технопарка универсальных педагогических компетенций НГПУ им. К. Минина. Студенты проводят съемку в формате 3600, знакомятся с VR-контентом, программируют несложные приложения с помощью конструктора Varwin Education.
Для дисциплины «Технологии цифрового образования» разработано учебное пособие [6]. Имеется отдельная тема «Искусственный интеллект, приложения виртуальной и дополненной реальности в образовании». Будущие учителя должны найти ответы на такие вопросы как «Какие прикладные задачи в образовании могут решаться с помощью ИИ?», «С какой целью разработан «Кодекс этики в сфере искусственного интеллекта»? Какие его основные принципы?», «С какой целью изучение искусственного интеллекта включается в школьную программу?», «В чем преимущества использования в образовании виртуальной и дополненной реальности?», «Как классифицируется образовательный VR-контент?», «Как безопасно использовать виртуальную реальность в образовании?», «Почему при всех положительных качествах VR и AR они еще не нашли массового применения в образовании?».
На практических занятиях студенты подбирают кейсы использования искусственного интеллекта, AR/VR-продуктов для образования, применения больших данных и ИИ для управления образовательным процессом. Пример online интерактивной доски с выполненным заданием: https://clck.ru/35s8HB.
В рамках коммуникативно-цифрового модуля во втором семестре первого курса будущие учителя проходят учебную (проектно-технологическую) практику. Примеры индивидуальных заданий, связанных со сквозными цифровыми технологиями: разработка VR-симуляторов, разработка квеста с использованием технологии VR, разработка виртуальной экскурсии, разработка AR-приложений, создание образовательных чат-ботов, разработка интеллектуальных помощников учителей и учеников.
Для более глубокого освоения технологии искусственного интеллекта в Мининском университете будущим учителям на втором курсе на выбор предлагается изучение дисциплин «Введение в искусственный интеллект» или «Основы машинного обучения».
Некоторые студенты уже с младших курсов начинают участвовать в научно-исследовательской деятельности, выбирая в качестве тем проблемы применения в образовании сквозных цифровых технологий. Примеры студенческих разработок: создание VR-приложений для уроков информатики, физики, астрономии; создание виртуальных экскурсий по университету; создание AR-приложений «Ожившие» картинки» (приложение позволяет визуализировать, анимировать изображение и тем самым привлечь больше внимания школьников к страницам учебника); цифровые помощники учителей на основе искусственного интеллекта; применение в образовании экспертных систем чат-ботов; использование нейросетей для обработки текста; применение больших данных для управления образовательным процессом; освоение сквозных цифровых технологий через проектную деятельность. Например, одним из авторов статьи разработан проект «Моделирование виртуальной реальности» (https://clck.ru/334RwT), размещенный на университетском вики-сайте (http://wiki.mininuniver.ru). Данный проект предназначен для учеников 7 класса и призван познакомить обучающихся с VR- и AR-технологиями, а также особенностями дизайна в этих сферах. Проект «Моделирование виртуальной реальности» призван ответить на следующие проблемные вопросы: как с помощью виртуальной реальности можно моделировать эксперименты; как дополненная реальность помогает в проектировании различных изделий; как моделировать объекты для виртуальной и дополненной реальности. Создана лента времени «История дополненной реальности» (https://clck.ru/334S4t), Яндекс-презентация «Сферы применения AR» (https://clck.ru/334S5T), онлайн-доска «Профессии в сфере AR/VR» (https://clck.ru/334S5h). Выполнен анализ программ для создания дополненной реальности, который представлен в Яндекс-презентации (https://clck.ru/334S8K). С помощью отечественного конструктора EVToolbox создано приложение дополненной реальности, которое позволяет увидеть ЗБ-визуализацию чертежа будущего изделия.
Данный проект позволяет раскрыть творческий потенциал обучающихся, познакомить их с приемами работы в документах совместного редактирования и сервисах онлайн-визуализации, тренировать аналитические способности, навыки программирования и дизайна, и что немаловажно, учит работать в команде, распределять функциональные роли и нести коллективную ответственность за полученный результат. И конечно же, знакомит обучающихся с перспективными профессиями в сфере AR/VR, создавая благоприятную почву для начальной профориентации школьников.
Выводы. Сегодня в образовании решаются задачи его цифровой трансформации. В Распоряжении Минпросвещения России от 18.05.2020 № Р-44 «Об утверждении методических рекомендаций для внедрения в основные общеобразовательные программы современных цифровых технологий» [11] перечислены сквозные цифровые технологии, которые должны внедряться в образовательный процесс в первую очередь. Это технологии больших данных, искусственного интеллекта, технологии виртуальной и дополненной реальности, робототехника. И очень важно освоение
данных технологий будущими учителями. Данную задачу можно решать в рамках коммуникативно-цифрового модуля Ядра высшего педагогического образования. В статье продемонстрированы возможности дисциплин «Современные информационные технологии», «Технологии цифрового образования», учебной (проектно-технологической) практики, а также организации научно-исследовательской работы студентов.
Дальнейшее освоение сквозных цифровых технологий будущими учителями должно осуществляться в рамках предметно-методических модулей. Например, в Мининском университете будущим учителям информатики предлагаются дисциплины «AR/VR разработка», «Искусственный интеллект в образовании», «Программирование на Python». Могут использоваться и возможности внеаудиторной деятельности [5]. Например, в рамках Интернет-проекта «Искусство быть учителем» (https://clck.ru/34dpCV), организованного в Мининском университете весной 2023 г. команды участников представляли совместные презентации с примерами отечественных кейсов применения сквозных цифровых технологий в образовательном процессе.
Литература:
1. Воробьев, А.Е. Основы технологии «Перевернутого обучения» в вузах / А.Е. Воробьев, А.К. Мурзаева // Вестник БГУ. Образование. Личность. Общество. -2018. - №1. - С. 18-30
2. Жерносек, А.К. Способы подготовки и проведения лекций при использовании технологии обучения «Перевернутый класс» / А.К. Жерносек // Сборник материалов Республиканской научно-практической конференции с международным участием. Витебск: Витебский государственный медицинский университет. - 2017. - С. 33-35
3. Кожурина, A.B. Об опыте использования открытых онлайн-курсов в подготовке будущих учителей информатики / A.B. Кожурина // Электронный сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции. - Сургут, Издательство: РИО БУ «Сургутский государственный педагогический университет». - 2021. - С. 52-53
4. Круподерова, Е.П. Организация «перевернутого обучения» с помощью МООК / Е.П. Круподерова, С.А. Бобров, К.О. Тимофеева // Проблемы современного педагогического образования. - 2023. - № 78-3. - С. 158-160
5. Круподерова, Е.П. Формирование у студентов ключевых компетенций цифровой экономики через внеаудиторную деятельность / Е.П. Круподерова, М.Р. Зайцева // Педагогический вестник. - 2022. - № 24. - С. 47-50
6. Круподерова, Е.П. Технологии цифрового образования: учебное пособие / Е.П. Круподерова, K.P. Круподерова. -Нижний Новгород: Мининский университет, 2022. - 180 с.
7. Круподерова, K.P. Подготовка будущих учителей к использованию технологий дополненной и виртуальной реальности / K.P. Круподерова, Е.А. Гордеева, Д.Ю. Пичужкина // Проблемы современного педагогического образования. -2022. - № 75-3. - С. 236-238
8. Лебедева, О.В. Электронная информационная образовательная среда и современный студент / О.В. Лебедева., Ф.В. Повшедная // Вестник Мининского университета. - 2021. - Т. 9, №4. - С. 11.
9. Плотников, Д.М. Тренды развития сквозных технологий в образовании в контексте реализации цифровой экономики в России / Д.М. Плотников // Современное педагогическое образование. -2021. -№3. - С. 14-17
10. Распоряжение Правительства РФ от 24.06.2022 № 1688-р «Концепция подготовки педагогических кадров для системы образования на период до 2030 года». - URL: https://clck.ru/32VmcE (дата обращения: 29.09.2023)
11. Распоряжение Минпросвещения России от 18.05.2020 № Р-44 «Об утверждении методических рекомендаций для внедрения в основные общеобразовательные программы современных цифровых технологий». - URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_355762 (дата обращения: 29.09.2023)
12. Самерханова, Э.К. Технологии искусственного интеллекта: новые возможности в опережающей подготовке педагога / Э.К. Самерханова // В сборнике «Образование в цифровую эпоху: опыт, проблемы и перспективы». Сборник статей по материалам международной научно-практической конференции преподавателей, студентов, аспирантов, докторантов и заинтересованных лиц. - Нижний Новгород, 2021. - С. 132-136
13. Стратегия цифровой трансформации: написать, чтобы выполнить / под ред. Е.Г. Потаповой, П.М. Потеева, М.С. Шклярук. - М.: РАНХиГС, 2021. - 184 с.
Педагогика
УДК 378.14
старший преподаватель Круподерова Климентина Руслановна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» (г. Нижний Новгород)
ОРГАНИЗАЦИЯ СОВМЕСТНОЙ СЕТЕВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ В ЦИФРОВОЙ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ ВУЗА
Аннотация. Существует противоречие между тенденциями развития современного информационного общества, где преобладают сетевые формы организации совместной деятельности, и педагогической практикой, где такие формы взаимодействия еще не нашли должного обоснования и применения. Цель статьи - рассмотреть возможности организации совместной сетевой деятельности будущих учителей в условиях цифровой среды вуза. Проанализирован дидактический потенциал необходимых для организации такой деятельности цифровых инструментов и сервисов. Представлены такие инструменты как вики, облачные сервисы, сервисы онлайн-визуализации, онлайн-презентации. Приведены примеры заданий на совместную сетевую деятельность. Ведущей формой организации совместной сетевой деятельности будущих учителей является сетевая проектная деятельность. В ходе сетевой проектной деятельности формируются образовательные сообщества студентов. У будущих учителей появляется возможность использовать результаты и умения сетевых партнеров, делиться с ними своими собственными результатами и умениями. Особый эффект сетевой проектной деятельности проявляется, когда студенты сами совместно с педагогами становятся разработчиками Интернет-проектов для школьников. В таких проектах формируются, с одной стороны, сетевые сообщества студентов и педагогов-организаторов проекта, с другой стороны сообщества участников проектов-школьников.
Ключевые слова: совместная сетевая деятельность, цифровая образовательная среда, сетевое образовательное сообщество, Интернет-проект, цифровые инструменты.
Annotation. There is a contradiction between the development trends of the modern information society, where network forms of organizing joint activities predominate, and pedagogical practice, where such forms of interaction have not yet found proper justification and application. The purpose of the article is to consider the possibilities of organizing joint network activities of future teachers in the digital environment of the university. The didactic potential of the digital tools and services necessary for organizing such activities is analyzed. Tools such as wikis, cloud services, online visualization services, and online presentations are presented.
