Информатика и образование №2’2023

Описание

Журнал «Информатика и образование» №2’2023

Том 38 № 2 Апрель 2023 года
Содержание номера

ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

Бурняшов Б. А.

РОССИЙСКИЕ ОБЛАЧНЫЕ ПАКЕТЫ ОФИСНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗОВ

Цель статьи — предложить к использованию в учреждениях высшего образования России авторские наработки по использованию офисных онлайн-приложений МойОфис и Р7-Офис, внесенных в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных.

На основе анализа научной, научно-методической и учебной литературы, осмысления собственной педагогической работы и анализа учебной деятельности обучающихся, конструирования нового содержания обучения автор определяет место предмета исследования в решении проблемы перевода учебного процесса российских вузов на отечественное программное обеспечение, вычленяет направления использования облачных офисных программ в учебном процессе, приводит примеры применения в учебных целях текстовых и табличных онлайн-редакторов МойОфис и Р7-Офис, представляет обоснование выбора для изучения именно этого программного обеспечения в курсах «Информатика» и в блоке учебных дисциплин по применению информационных технологий в профессиональной деятельности для социально-экономического и гуманитарного направлений подготовки высшего образования.

Актуальность темы статьи определена необходимостью выполнения методических рекомендаций Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по переходу образовательных организаций на преимущественное использование отечественного программного обеспечения, в частности, необходимостью замены широко использовавшегося до недавнего времени иностранного облачного программного обеспечения Microsoft Office 365 и офисных онлайн-приложений корпорации Google. Автор сформулировал для разработчиков Яндекс.Диска и Облака Mail.ru ряд предложений по доработке и использованию российских облачных сервисов.

В целях экономии денежных средств, направляемых на закупку лицензионных отечественных офисных приложений, автор предлагает использовать в учебном процессе их бесплатные полнофункциональные онлайн-варианты.

Новизна предъявляемых автором результатов определяется отсутствием в базе РИНЦ научных статей по итогам исследований применения в учебном процессе российских вузов отечественных офисных онлайн-приложений и отсутствием в каталогах ведущих российских электронно-библиотечных систем учебных пособий по использованию этих приложений.

Принимая во внимание тот факт, что даже стратегические партнеры США предпринимают попытки перейти на собственные облачные продукты, можно рассчитывать, что для преподавателей вузов стран-членов Евразийского экономического союза описанный в статье опыт использования российских офисных онлайн-приложений может быть полезным.

Ключевые слова: отечественное программное обеспечение, офисные онлайн-приложения, OnlyOffice, МойОфис, Р7-Офис, IOctopus.

Носова Л. С., Белоусова Н. А., Корчемкина Ю. В.

РАЗРАБОТКА ПРИКЛАДНОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

В современной науке одной из актуальных проблем является поиск путей повышения эффективности обучения. Исследование нейрофизиологических закономерностей в формировании индивидуальных вариаций когнитивной активности обучающихся на различных этапах онтогенеза — важное условие для создания инновационных технологий повышения качества образовательного процесса. В статье представлена разработка прикладной интеллектуальной системы, позволяющей с помощью технологий нейронаук выявлять индивидуальные различия в когнитивной активности студентов и школьников и учитывать эти различия в образовательном процессе.

Использование различных методов и приемов обучения во многом обусловлено индивидуально-типологическими особенностями, которые можно анализировать, используя нейробиологические показатели. Экспресс-анализ индивидуального нейрофизиологического профиля характеризует поведенческие аспекты когнитивной деятельности. С помощью интеллектуальной системы проводится обработка комплекса нейрофизиологических показателей групп обучающихся с целью выявления того, как условия обучения влияют на данные показатели. На основе наборов данных, полученных в ходе испытаний, система распределяет обучающихся по парам, группам или проектным командам и рекомендует учебные задания в зависимости от нейрофизиологических профилей обучающихся.

При разработке системы учитываются такие принципы развития и использования искусственного интеллекта, как прозрачность выбора программой процесса формирования пар и групп обучающихся и критериев подбора заданий, поэтому используется так называемый слабый искусственный интеллект, машинное обучение с учителем.

Ключевые слова: организация образовательного процесса, индивидуальная образовательная траектория, искусственный интеллект, нейрофизиологический профиль, прикладная интеллектуальная система.

Троицкая О. Н., Вохтомина Е. Д.

МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО КОНТЕНТА В СООТВЕТСТВИИ С ЗАДАННОЙ ЦЕЛЬЮ ОБУЧЕНИЯ

В статье представлен методически обоснованный подход к созданию педагогами собственного образовательного контента с применением цифровых инструментов в соответствии с заданной целью обучения. Состав описанной методики включает в себя семь основных элементов, начиная от содержания, подлежащего изучению, заканчивая внедрением созданного образовательного контента.

Методологическую основу проведенного исследования составляют теория цифровой трансформации образования, теория личностно-ориентированного обучения и теория системно-деятельностного подхода в обучении. Объектом исследования является процесс создания образовательного контента, предметом — методические условия применения цифровых инструментов для разработки образовательного контента в соответствии с заданной целью обучения. В процессе исследования были использованы такие методы, как анализ психолого-педагогической и методической литературы по теме исследования, анализ цифровых инструментов, теоретическое моделирование, экспериментальное обучение.

В результате исследования была определена роль образовательного контента, созданного с помощью цифровых инструментов, доказана необходимость разработки педагогами собственного образовательного контента с помощью цифровых инструментов, описана методика применения цифровых инструментов для разработки образовательного контента в соответствии с заданной целью обучения, а также представлен пример реализации методики в процессе создания веб-квеста «Киберпреступники: вымысел или реальность?», адресованного учащимся V класса.

Авторы статьи не только разработали методику применения цифровых инструментов для создания образовательного контента в соответствии с заданной целью обучения, но и создали и внедрили в образовательный процесс дополнительную профессиональную программу повышения квалификации «Цифровые инструменты разработки образовательного контента».

Ценность представленного исследования заключается в том, что разработанная авторами методика может быть реализована педагогами, не имеющими специальной ИТ-подготовки. Она позволяет учителям перейти к персонализированно-результативной модели обучения на любом этапе урока.

Ключевые слова: субъектный опыт, образовательный контент, цель обучения, цифровые инструменты, методика, компоненты.

Абрамян М. Э.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАДАЧНИК ПО ПАТТЕРНАМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ: РЕАЛИЗАЦИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Работа посвящена проблемам, связанным с организацией практической составляющей учебных курсов по объектно-ориентированному программированию (ООП). Дается обзор существующих обучающих ресурсов по курсам ООП и отмечается отсутствие в них учебных заданий по паттернам проектирования — одному из основных компонентов современной теории ООП. Для решения отмеченной проблемы предлагается использовать специализированный обучающий ресурс — электронный задачник по паттернам объектно-ориентированного проектирования. Подробно описываются особенности задачника по паттернам проектирования, и приводится пример его реализации: задачник Programming Taskbook for OOP, включающий в себя задания, связанные с 21 классическим паттерном проектирования, а также вводную группу заданий, посвященную принципам и приемам ООП.

Новизна описанного подхода состоит в том, что, в отличие от традиционных задачников, Programming Taskbook for OOP не только содержит формулировки заданий, но и предоставляет учебной программе исходные данные и обеспечивает автоматическую проверку правильности предложенного решения. Еще одной важной особенностью задачника является его универсальность: задания можно выполнять на любых языках и в разных средах программирования, что позволяет легко адаптировать задачник для использования в различных учебных курсах уровня бакалавриата и магистратуры. Обсуждаются результаты применения задачника при проведении курсов по ООП.

Ключевые слова: электронный задачник, объектно-ориентированное программирование, паттерны проектирования.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ

Грушевский С. П., Назаров А. В., Назарова О. В.

МОДЕЛЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕРАКТИВНОГО ДИДАКТИЧЕСКОГО КОНТЕНТА ПОСРЕДСТВОМ СВОБОДНОГО И РОССИЙСКОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Авторы статьи считают важным привлечь внимание к возможностям свободного и российского программного обеспечения в образовательном процессе. Значимость дальнейшего развития данного направления исследований подтверждается сложившимися политическими и экономическими условиями, сменой парадигм в системе информационно-коммуникационных технологий и способов их применения в образовании, современными требованиями работодателей, перечнем нормативной правовой документации, предписывающей включение свободного и российского программного обеспечения в инфраструктуры экономики, науки, образования и других сфер.

В этом аспекте статья имеет своей целью ознакомление педагогического сообщества со свободным и российским программным обеспечением для проектирования интерактивного дидактического контента, что отражает новизну представленного исследования. В статье сформулированы принципы проектирования интерактивных дидактических курсов с элементами геймификации, а также представлена структурно-функциональная модель проектирования вышеуказанных курсов посредством свободного и российского программного обеспечения, что составляет теоретическую значимость исследования. Практическая значимость отражена в описании конкретных типов и видов свободного программного обеспечения для проектирования отдельных элементов интерактивных курсов.

Методологическую основу исследования составили общенаучные, а также специальные методы: анкетирование, опрос, интервьюирование, лонгитюдный мониторинг результатов деятельности обучающихся. Эффективность приведенной авторской модели проектирования интерактивного дидактического контента доказана применением статистического критерия знаков G в ходе специально организованного педагогического эксперимента. Данный педагогический эксперимент позволил установить положительную корреляцию между активным использованием авторского интерактивного дидактического курса с элементами геймификации и уровнем когнитивной активности обучающихся.

Ключевые слова: свободное программное обеспечение, российское программное обеспечение, гибридное обучение, виртуальная обучающая среда, интерактивный контент, рефлексия, электронный курс, интерактивность, структурно-функциональная модель, проектирование дидактического курса.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ТЕСТЫ

Безызвестных Е. А., Скрябин М. А.

МЕТОДИКИ СБОРА ДАННЫХ ОБ УЧАСТНИКАХ ОНЛАЙН-ПРОГРАММ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ВУЗАХ

В статье подробно рассмотрены разработанные авторами основные методики сбора данных об участниках онлайн-программ дополнительного профессионального образования (ДПО) в вузах. При разработке методик авторы в качестве базовых использовали такие подходы, как: личностно-ориентированный, средовой, продуктовый, data-driven подход. Также авторами учтены основные положения доказательного образования, образовательной аналитики, характеристики типов данных об обучении (модель LOTS).

Рассмотренные в статье новые методические подходы представляют практическую ценность на разных этапах проектирования и реализации образовательной программы обучения на основе полученных данных с помощью обратной связи и оценивания, а также метрик обучения. Апробация полученных результатов проводилась в малых группах слушателей (12–20 участников) в рамках реализации дополнительного профессионального образования и курсов повышения квалификации «Оценивание и обратная связь», «Основы педагогического дизайна в дистанционном и смешанном обучении» и летней школы для преподавателей и методистов «Проектирование обучения на основе данных». Общее количество участников, прошедших обучение с использованием описанных в статье методик, составило 146 человек.

Результаты исследования могут представлять практический интерес для сотрудников администрации образовательных организаций, осуществляющих обучение по программам ДПО, ориентирующихся на развитие системы ДПО на основе данных, а также для методистов и преподавателей, проектирующих программы под актуальный образовательный запрос. Полученные результаты способствуют повышению результативности обучения с учетом валидных метрик в условиях конкуренции с российскими и зарубежными компаниями EdTech. Кроме того, они могут быть полезны преподавателям, которые реализуют образовательные программы высшего образования, методистам и разработчикам образовательных продуктов.

Ключевые слова: образовательная аналитика, дополнительное профессиональное образование, оценивание, обратная связь, метрики.

Жуков И. А., Костюк Ю. Л.

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ И ПРАКТИЧЕСКИХ НАВЫКОВ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ

В статье описан программный комплекс (система контроля знаний), позволяющий на практике применять новый тип заданий для автоматизированного контроля знаний и навыков по программированию и основанный на конструктивно-выборочном методе. В таких заданиях обучающийся из предложенных компонентов (строк программного кода) составляет ответ (программу), причем задание предполагает множество правильных ответов. Новый тип заданий позволяет контролировать знание ранее изученных алгоритмов и навыки составления программ, дополняя тестирование методом черного ящика. Разработанная система автоматизированного контроля состоит из двух подсистем: «Обработка» и «Демонстрация». Подсистема «Демонстрация», которая является веб-приложением, дает минимально необходимый набор возможностей для применения такого типа заданий в учебном процессе. Также она служит образцом, который может быть использован при разработке расширений для других систем. Подсистема «Обработка» позволяет интегрировать новый тип заданий по программированию в различные системы автоматизированного контроля и LMS, если те предоставляют возможность для расширения. Перед применением нового типа заданий преподаватель вручную или при помощи разработанных авторами инструментов создает шаблон и список компонентов. Алгоритм контроля оценивает соответствие ответа обучающегося шаблону и дает оценку соответствия в интервале [0; 1].

Ключевые слова: конструктивно-выборочный метод, автоматизированный контроль знаний, система контроля знаний, обучение программированию.

Григорьев Н. Ф., Онищук С. А.

КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ ПО ИНФОРМАТИКЕ В ВОЕННЫХ И ГРАЖДАНСКИХ ВУЗАХ

В статье проведен сравнительный анализ результатов контроля обучаемости в высших военных и гражданских вузах. Использованы анализ и сравнение методов контроля при проведении тестирования. Установлено, что даже самые простые тесты в бумажном исполнении позволяют эффективно проводить сравнительную оценку знаний и обеспечивают значительно более глубокую дифференциацию оценки знаний, чем пятибалльная система оценки.

Дешевизна и эффективность теста, использующегося в Краснодарском высшем военном авиационном училище летчиков, достигаются за счет его разделения на три части: опросник, ответный лист и проверочный трафарет. Опросник является документом многоразового применения, а ответный лист мал по размерам.

Использование в тесте базовых программ Microsoft Office показало, что владение ими в среде обучающихся растет год от года. Выяснилось, что освоение этих программ мало зависит от основного процесса обучения.

При проверке знаний в сфере информатики базовым является первичное тестирование. Но в целом контроль остаточных знаний с помощью тестирования позволяет объективно установить эффективность преподавания любого предмета.

В статье проведен математический анализ результатов тестирования и построены графики плотности вероятности, которые аппроксимировались гладкой математической функцией. Такой наглядный вид распределения показателя приводит к пониманию того, насколько хорошо знания усваиваются обучающимися.

Ключевые слова: контроль знаний, педагогическое тестирование, корреляционный анализ, процедура тестирования.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ КАДРЫ

Касьянова Е. В., Сафонов К. В.

СОВРЕМЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПОДГОТОВКЕ ИТ-БАКАЛАВРОВ

В центре внимания авторов находятся универсальные компетенции ИТ-бакалавров, профессионально значимые при разработке командных ИТ-проектов. Авторами выявлено, что универсальные компетенции, в которых заинтересованы ИТ-компании, в недостаточной мере формируются у будущих ИТ-бакалавров в высших учебных заведениях, что создает проблемы в их дальнейшей профессиональной деятельности.

Для поиска причин был проведен анализ индикаторов личностных и метапредметных результатов среднего образования и универсальных компетенций ФГОС ВО 3++. Определены дефициты, приводящие к перекосу в преемственности личностных и метапредметных результатов среднего образования и освоения универсальных компетенций в вузе. Исследованы профессиональные стандарты на предмет сопряжения требований трудовых действий с универсальными компетенциями ФГОС ВО 3++.

В результате выделены универсальные компетенции, являющиеся профессионально значимыми для эффективной профессиональной деятельности ИТ-бакалавров в плане реализации командных ИТ-проектов в условиях удаленной работы, налаживания продуктивной коммуникации внутри ИТ-команды и с заказчиком программного продукта, а также непрерывного саморазвития ИТ-специалистов. Разработана компонентная структура профессионально значимых универсальных компетенций, состоящая из индивидуально-личностного, организационного и социально-личностного компонентов. Предложена методика развития профессионально значимых универсальных компетенций будущих ИТ-бакалавров на основе командных медиаобразовательных проектов.

Методика учитывает индивидуальное распределение ролей в проектной команде и реализуется на 1-м курсе при обучении информационным технологиям. Результаты исследования могут представлять интерес для преподавателей, моделирующих профессиональные задачи, а также служат для повышения качества подготовки конкурентоспособных специалистов в сфере ИТ.

Ключевые слова: soft skills, профессионально значимые универсальные компетенции, профессиональные стандарты, ИТ-команда, ИТ-проект, медиаобразовательный проект.