Научная статья на тему 'УЧЕБНЫЙ ПРОЕКТ ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СПОСОБОВ КОММУНИКАЦИИ ЛИЦ С ОВЗ'

УЧЕБНЫЙ ПРОЕКТ ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СПОСОБОВ КОММУНИКАЦИИ ЛИЦ С ОВЗ Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
116
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕТОД ПРОЕКТОВ / РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО СРЕДСТВА / ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАЗРАБОТЧИКОВ / НЕЙРОСЕТЬ / ЛИЦА С НАРУШЕНИЯМИ КОММУНИКАЦИИ / ПРОГРАММИСТ / МОДЕЛИ КОМАНДЫ РАЗРАБОТЧИКОВ

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Алексеев Илья Александрович, Вебер Алина Александровна, Копорулин Александр Алексеевич

В статье обоснована необходимость применения метода проектов в процессе профессиональной подготовки студентов, обучающихся на разных профилях. Осуществлен научный анализ моделей проектных команд, предлагаемых в отечественной и зарубежной литературе. На основе этого анализа предложены механизмы междисциплинарного взаимодействия разнопрофильных специалистов (программистов, психологов, логопедов, дефектологов, студентов, преподавателей и др.) в процессе реализации учебного проекта в вузе. В соответствии с этими механизмами описан процесс разработки программного приложения, основанного на технологиях нейронных сетей для организации альтернативных способов коммуникации лиц с ограниченными возможностями здоровья. При этом раскрыты этапы реализации представленного проекта, механизмы взаимодействия разработчиков, распределение ролей внутри команды разработчиков и определены их обязанности. Так же обоснована актуальность и практическая значимость приложения для лиц с нарушениями коммуникативной сферы. Рассмотрена целесообразность применения нейронных сетей в процессе разработки такого приложения. Приведено техническое задание, в соответствии с которым осуществлялась работа над проектом. Обозначены его этапы и определены календарные сроки с указанием целей и задач на каждом этапе. Сделан вывод о том, что применение метода проектов в процессе профессиональной подготовки студентов, обучающихся по различным профилям может быть эффективным. При этом, условия организации их работы над проектом в соответствии с научно обоснованными моделями взаимодействия, идентичных моделям, используемым в профессиональной деятельности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Алексеев Илья Александрович, Вебер Алина Александровна, Копорулин Александр Алексеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EDUCATIONAL PROJECT APP FOR ORGANIZING ALTERNATIVE WAYS OF COMMUNICATION FOR PERSONS WITH HIA

The article substantiates the need to apply the project method in the process of professional training of students studying in different profiles. A scientific analysis of the models of project teams offered in domestic and foreign literature has been carried out. Based on this analysis, mechanisms for interdisciplinary interaction of diversified specialists (programmers, psychologists, speech therapists, defectologists, students, teachers, etc.) in the process of implementing an educational project at a university are proposed. In accordance with these mechanisms, the process of developing a software application based on neural network technologies for organizing alternative ways of communication for people with disabilities is described. At the same time, the stages of implementation of the presented project, the mechanisms for interaction between developers, the distribution of roles within the development team and their responsibilities are revealed. The relevance and practical significance of the application for persons with communication disorders is also substantiated. The expediency of using neural networks in the process of developing such an application is considered. The terms of reference are given, in accordance with which the work on the project was carried out. Its stages are indicated and calendar terms are determined, indicating the goals and objectives at each stage. It is concluded that the application of the project method in the process of professional training of students studying in various fields can be effective. At the same time, the conditions for organizing their work on the project in accordance with scientifically based models of interaction, identical to the models used in professional activities.

Текст научной работы на тему «УЧЕБНЫЙ ПРОЕКТ ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СПОСОБОВ КОММУНИКАЦИИ ЛИЦ С ОВЗ»

отказ от необходимость систематического самообразования, как важной составляющей роста и развития будущего учителя. Но, в целом, мы видим рациональное, зрелое и практичное отношение студентов к своей дальнейшей профессиональной деятельности.

Выводы. Оценка уровня сформированности необходимых компетенций у учителя иностранного языка нацелена на развитие у будущего специалиста определенных способностей, навыков и умений. В проведенном исследовании мы проанализировали наличие способностей, необходимых в профессиональной деятельности.

Проанализировав полученные данные, мы выявили оптимальный уровень становления рассматриваемых качеств у испытуемых в ходе педагогической подготовки в Староскольском филиале НИУ «БелГУ». Профессионализм учителя иностранного языка в полной мере проявляется лишь после нескольких лет педагогического труда, но формируется на основе той теоретической базы знаний, которую студент усваивает в рамках учебного процесса в университете. Следовательно, у студента-практиканта нами была диагностирована теоретическая готовность будущего учителя к педагогической деятельности.

На основании данного анализа мы можем заключить, что педагогическое мастерство учителя иностранного языка, возможно и необходимо рассматривать как важную, если не центральную составляющую профессиональной компетентности учителя, характеризующую высокий уровень его профессиональной деятельности. Процесс формирования личности учителя необходимо рассматривать как целенаправленную и последовательную деятельность, поскольку теоретическая составляющая данного процесса закладывается в рамках обучения в высшем образовательном учреждении и продолжается во время дальнейшей педагогической деятельности в школе.

Литература:

1. Ариян, М.А. Пути совершенствования профессиональной компетенции учителя иностранного языка / М.А. Ариян // Иностранные языки в школе. - 1995. - №1. - С.86-90

2. Безукладников, К.Э. Оценка профессиональной компетентности будущего учителя иностранного языка / К.Э. Безукладников // Иностранные языки в школе. - 2009. - №7. - С. 87-92

3. Гальскова, Н.Д. Современная методика обучения иностранным языкам: Пособие для учителя / Н.Д. Гальскова. - М.: АРКТИ, 2003. - 192 с.

4. Пассов, Е.И. Мастерство и личность учителя иностранного языка / Е.И. Пассов. - М.: Флинта, 2001. - 240 с.

5. Якушева, С.Д. Основы педагогического мастерства / Учебник для студ. сред. проф. учеб. заведений / С.Д. Якушева. -М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 254 с.

Педагогика

УДК 376.37

кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой коррекционной педагогики и специальной психологии Алексеев Илья Александрович

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Шадринский государственный педагогический университет» (г. Шадринск); учитель-логопед научной лаборатории «Технологии диагностики и коррекции психоречевого развития ребёнка», ассистент кафедры коррекционной педагогики и специальной психологии Вебер Алина Александровна Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Шадринский государственный педагогический университет» (г. Шадринск); инженер-программист вычислительного центра Копорулин Александр Алексеевич Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Шадринский государственный педагогический университет» (г. Шадринск)

УЧЕБНЫЙ ПРОЕКТ ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СПОСОБОВ

КОММУНИКАЦИИ ЛИЦ С ОВЗ

Аннотация. В статье обоснована необходимость применения метода проектов в процессе профессиональной подготовки студентов, обучающихся на разных профилях. Осуществлен научный анализ моделей проектных команд, предлагаемых в отечественной и зарубежной литературе. На основе этого анализа предложены механизмы междисциплинарного взаимодействия разнопрофильных специалистов (программистов, психологов, логопедов, дефектологов, студентов, преподавателей и др.) в процессе реализации учебного проекта в вузе. В соответствии с этими механизмами описан процесс разработки программного приложения, основанного на технологиях нейронных сетей для организации альтернативных способов коммуникации лиц с ограниченными возможностями здоровья. При этом раскрыты этапы реализации представленного проекта, механизмы взаимодействия разработчиков, распределение ролей внутри команды разработчиков и определены их обязанности. Так же обоснована актуальность и практическая значимость приложения для лиц с нарушениями коммуникативной сферы. Рассмотрена целесообразность применения нейронных сетей в процессе разработки такого приложения. Приведено техническое задание, в соответствии с которым осуществлялась работа над проектом. Обозначены его этапы и определены календарные сроки с указанием целей и задач на каждом этапе. Сделан вывод о том, что применение метода проектов в процессе профессиональной подготовки студентов, обучающихся по различным профилям может быть эффективным. При этом, условия организации их работы над проектом в соответствии с научно обоснованными моделями взаимодействия, идентичных моделям, используемым в профессиональной деятельности.

Ключевые слова: метод проектов, разработка программного средства, взаимодействие разработчиков, нейросеть, лица с нарушениями коммуникации, программист, модели команды разработчиков.

Annotation. The article substantiates the need to apply the project method in the process of professional training of students studying in different profiles. A scientific analysis of the models of project teams offered in domestic and foreign literature has been carried out. Based on this analysis, mechanisms for interdisciplinary interaction of diversified specialists (programmers, psychologists, speech therapists, defectologists, students, teachers, etc.) in the process of implementing an educational project at a university are proposed. In accordance with these mechanisms, the process of developing a software application based on neural network technologies for organizing alternative ways of communication for people with disabilities is described. At the same time, the stages of implementation of the presented project, the mechanisms for interaction between developers, the distribution of roles within the development team and their responsibilities are revealed. The relevance and practical significance of the application for persons with communication disorders is also substantiated. The expediency of using neural networks in the process of developing

such an application is considered. The terms of reference are given, in accordance with which the work on the project was carried out. Its stages are indicated and calendar terms are determined, indicating the goals and objectives at each stage. It is concluded that the application of the project method in the process of professional training of students studying in various fields can be effective. At the same time, the conditions for organizing their work on the project in accordance with scientifically based models of interaction, identical to the models used in professional activities.

Key words: project method, software development, developer interaction, neural network, persons with communication disorders, programmer, development team models.

Введение. На современном этапе развития государства и общества можно констатировать наличие все больше набирающего актуальность запроса социальной, производственной и экономической сфер к современной системе профессионального образования на подготовку специалистов, обладающих не только высоким уровнем сформированности профессиональных компетенцией, но и способных активно и эффективно участвовать в разработке коллективных прикладных и научных проектов в рамках своей профессиональной деятельности. Одним из ключевых методов подготовки таких специалистов является проектный метод, в основу которого заложено междисциплинарное взаимодействие обучаемых в процессе разработки продукта, востребованного на современном рынке [3].

Изложение основного материала статьи. Технологию применения метода проектов в отечественной педагогике разработала Е.С. Полат, которая определяет его, как «...способ достижения дидактической цели через детальную разработку проблемы (технологию), которая должна завершиться вполне реальным, осязаемым практическим результатом, оформленным тем или иным образом» [4]. Научно-теоретическую и практическую базу метода проектов составили работы таких учёных, как И.Е. Брусникина, Т.А. Воронина, А.У. Зеленко, Е.С. Полат, А.И. Савенков, С.Т. Шацкий, Л.К. Шлегер и др.

Как уже нами отмечалось ранее, применение метода проектов предполагает, что «... в процессе обучения студенты образуют группы, в которых ментор или руководитель проекта, управляет процессом и исследует вместе со обучающимися заявленные объекты и задачи. Результатом работы могут быть такие продукты, как например: аналитический отчет, доклад, книга, патент, инновационный программный или информационный продукт, бизнес-план компании или студенческий стартап. Получившиеся продукты могут быть с успехом коммерциализированы» [1].

В целях успешной коммерциализации результатов проектной деятельности в современных условиях целесообразно использовать систему грантовой поддержки научных и прикладных проектов в образовании. Так например, в рамках взаимодействия вузов-партнёров Шадринского государственного педагогического университета (ШГПУ) и ЮжноУральского государственного гуманитарно-педагогического университета (ЮурГГПУ) был разработан проект нейросетевого мобильного приложения для организации альтернативных способов коммуникации лиц с тяжелыми нарушениями речевого общения в результате патологий эмоционально-волевой сферы, интеллекта, речевого и опорно-двигательного аппаратов.

Необходимость разработки такого приложения обоснована потребностью лиц, лишенных возможности полноценной коммуникации в альтернативных способах перевода информации в электронный вид для дальнейшего ее использования с целью общения или профессиональной деятельности посредством новых информационных технологий.

Было выдвинуто предположение о том, что решение поставленной задачи может лежать в области нейронных сетей и искусственного интеллекта, способного обеспечить возможность разработки такого приложения, которое позволило бы анализировать поступающую через Вэб-камеру графическую информацию (рисунки, пиктограммы, картинки и др.) и озвучивать их или представлять в виде текста, который затем может быть использован в целях коммуникации. Проект получил название «Pic2speech» и был реализован в два этапа. На первом этапе руководителем проекта во взаимодействии с заказчиком составлено техническое задние, в котором определены следующие ключевые положения:

1. Название проекта: «Нейросетевое приложение для альтернативных способов коммуникации лиц с ОВЗ «Pic2speech».

2. Участники команды разработчиков: сотрудники лаборатории «Технологии диагностики и коррекции психоречевого развития ребёнка» (психолог, дефектолог, логопед), программисты вычислительного центра ФБОУ ВО ШГПУ.

3. Цель проекта: создание приложения, обеспечивающего лицо с ОВЗ необходимым инструментарием для автоматизации перевода графических данных в электронный вид (звук и текст).

4. Технические требования. Разрабатываемое программное обеспечение (ПО) должно обеспечивать:

1. возможность опознавания графических объектов с помощью алгоритмов нейронной сети;

2. возможность перевода графической информации в звуковые или текстовые данные;

3. возможность сохранения и передачи полученной информации в виде текста и/или звука;

5. Организация работы с программой: приложение не требует специальной подготовки пользователя для работы с ней и имеет простой и доступный интерфейс. Пользователь должен иметь возможность доступа к приложению через устройства различного форм-фактора (персональный компьютер, ноутбук, смартфон, планшет и т.д.).

6. Требования к надежности: тестирование программы на отсутствие сбоев в работе и обеспечение заявленного функционала. Приложение должно быть апробировано в работе с клиентами, страдающими нарушениями возможности полноценного общения посредством компьютерных технологий, его эффективность должна быть научно подтверждена.

7. Условия эксплуатации и требования к составу и параметрам технических средств.

8. Требования к информационной и программной совместимости. Программа должна работать в операционных системах Windows 7/8/10, MacOS, GNU Linux, IOS, Android.

9. Требования к транспортировке и хранению. Программа поставляется на лазерном носителе информации (DVD диск) или flash-носителе, а так же распространяется посредством специализированных онлайн-сервисов.

10. Календарный план работ (таблица 1).

Календарный план разработки нейросетевого приложения для предоставления альтернативных способов

коммуникации лиц с ОВЗ

№ этапа Название этапа Сроки этапа Результаты этапа

1. Изучение предметной области. Проектирование системы. Разработка предложений по реализации системы. 1.04.202230.05.2022 Предложения по работе системы

2. Разработка программного модуля по опознаванию представленного графического объекта. 01.06.202231.07.2022 Программный модуль, решающий поставленные задачи

3. Разработка программного модуля по переводу представляемой графической информации в звуковое сообщение или текст. 01.09.202230.09.2022 Программный модуль, решающий поставленные задачи

4. Тестирование и отладка всего заявленного функционала программы. 01.10.202215.10.2022 Готовая программа. Программная документация

Исходя из требований, представленных в «техническом задании», на втором этапе нами были определены роли участников команды разработчиков и механизмы их взаимодействия. Для этого были проанализированы модели команд разработчиков, предлагаемые в отечественной и зарубежной литературе. В результате анализа были выявлены следующие модели команд разработчиков программных продуктов: MSF Team Model (Microsoft Solutions Framework Team Model -модель команды каркаса решений Майкрософт), OPEN (Object-Oriented Process, Environment and Notation - объектно-ориентированный процесс, среда и нотация), DSDM (Dynamic System Development Method - динамичный метод разработки систем), XP (eXtreme Programming - экстремальное программирование) и др.

Анализ этих моделей показал нецелесообразность их использования для реализации небольшого (особенно образовательного) проекта, что связано с наличием у каждой из них таких особенностей, как: не предусмотренность роли явного лидера, избыточность ролей, излишнюю вовлечённость некоторых участников проекта, отсутствие учёта изменяющихся требований заказчика и др.

В основу организации взаимодействия разработчиков описываемого нами учебного проекта была положена модель, предложенная С.Н. Неборским, который обосновал механизмы взаимодействия внутри команды разработчиков программных средств, работающих на основе «гибких» методов [2]. Ключевым преимуществом этой модели является возможность добавления или сокращения ролей в зависимости от конкретного проекта. Опираясь на модель С.Н. Неборского нами были разработаны следующие механизмы взаимодействия разнопрофильных специалистов-разработчиков проекта «Pic2speech»:

- взаимосвязь с заказчиком продукта осуществляется через руководителя проекта (член профессорско-преподавательского состава), который принимает заказ, формулирует цели и задачи работы и транслирует их всем участникам проекта (программист, психолог, дефектолог, логопед и др.);

- специалисты дефектологического профиля (могут быть как преподаватели, так и студенты) решают задачи проекта через взаимодействие между собой и руководителем (определяют набор и свойства графических данных, которыми могут оперировать лица с ограничениями коммуникативной сферы, формулируют требования к интерфейсу программы, исходя из психо-физических особенностей этих людей, тестируют программу, внедряют в практику и т.д.);

- программист (может быть внешним специалистом, студентом-информатиком или сотрудником технического структурного подразделения вуза) взаимодействует только с руководителем проекта, в процессе чего руководитель формулирует требования к программе, полученные от других специалистов-разработчиков, а так же знакомит с результатами тестирования на работоспособность и ошибки в функционирования приложения (программист обладает навыками создания приложений, функционирующих на основе искусственного интеллекта);

- к проекту привлекаются специалисты по дизайну и веб-дизайну, художники, аниматоры в области цифровых технологий, которые через взаимодействие с руководителем проекта реализуют возможности комфортного взаимодействия пользователей с программой «Pic2speech», разрабатывают общий дизайн приложения и др.

Джим Хайсмит (Jim Highsmith) в своей книге «Adaptive Software Development: A Collaborative Approach to Managing Complex Systems» определяет состав группы разработчиков сложных систем в условиях адаптивной разработки [5]. Упрощая состав участников проекта, но исходя из особенностей процесса разработки нейросетевого приложения, с опорой на работу Хайсмита, и в соотвтетствии с представленной моделью (рис. 1) для разработки были определены роли участников, которые отражены в таблице 2.

Распределение ролей команды разработчиков нейросетевого приложения для обеспечения альтернативных

способов коммуникации лиц с ОВЗ

Группа Роль Описание

Руководящие роли Руководитель проекта (руководитель научной лаборатории «Технологии диагностики и коррекции психоречевого развития ребёнка» ФГБОУ ВО ШГПУ). Определяет цели и задачи проекта, руководит командой разработчиков, следит за процессом разработки, ведет проектную документацию. Собирает и обрабатывает отзывы от тестировщиков.

Роли заказчика Конечный пользователь (лица с нарушениями коммуникативной функции различно генеза). Проводит тестирование программного средства как конечный пользователь, привлекает других пользователей для проведения тестирования.

Представитель (грантодатель). заказчика Определяет целевую аудиторию, варианты распространения продукта, принимает решения о переиздании и доработке проекта, предоставляет свой отзыв о программе, разрабатывает приёмочные требования и способы тестирования.

Кодировщики Программист - выполняет роли ответственного за архитектуру, ответственного за стандарты кодирования и инструменты, ответственного за эффективность кодирования и корректность, ответственного за интеграцию (сотрудник вычислительного центра университета). Определяет архитектуру программы, в соответствии с которой разрабатывает программный код. Определяет язык программирования для разработки продукта. Определяет участки кода, которые необходимо переработать с целью оптимизации и исправления ошибок.

Группа сопровождения Сотрудники лаборатории «Технологии диагностики и коррекции психоречевого развития ребёнка» (логопед, психолог, дефектолог). Определяют требования к программному продукту исходя из специфики своего профиля, консультируют остальных разработчиков по реализации тех или иных функций программы, разрабатывают инструкции по установке программы и руководство пользователя.

Выводы. Вышесказанное подводит нас к выводу о том, что применение метода проектов в процессе профессиональной подготовки студентов, обучающихся по различным профилям («Логопедия», «Дефектология» и «Программирование вычислительной техники и автоматизированных систем») может быть эффективным, если организовать их работу над проектом в соответствии с научно обоснованными моделями взаимодействия, идентичных моделям, используемым в профессиональной деятельности. Такой моделью может явиться предложенная нами модель междисциплинарного взаимодействия разработчиков прикладного программного обеспечения, которая позволит сформировать у студентов профессиональные компетенции, востребованные на современном рынке труда.

Литература:

1. Алексеев, И.А. Междисциплинарное взаимодействие специалистов в области дефектологии и информационных технологий в ходе разработки прикладного программного обеспечения для организации логопедической помощи детям с речевыми нарушениями / И.А. Алексеев, А.А. Вебер, А.А. Копорулин // Проблемы современного педагогического образования. - 2020. - № 68-2. - С. 7-11

2. Бахтизин, В.В. Модель распределения задач при разработке программных средств на основе гибких методов / В.В. Бахтизин, С.Н. Неборский // Информатизация образования. - 2009. - № 2(55). - С. 74-84

3. Бтемирова, Р.И. Метод проектов в условиях современного высшего образования / Р.И. Бтемирова // Современные проблемы науки и образования. - 2016. - № 3. - С. 217-219

4. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / [Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева, А.Е. Петров]; под ред. Е.С. Полат. - 3-е изд., испр. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 272 с.

5. Highsmith, J.A. Adaptive Software Development: A Collaborative Approach to Managing Complex Systems / J.A. Highsmith. - New York: Dorset House, 2000. - 392 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.