Информатика и образование №4’2024

Описание

Журнал «Информатика и образование» №4’2024

Том 39 № 4 Август 2024 года
Содержание номера

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ

Каракозов С. Д., Петров Д. А., Худжина М. В.

УЧЕБНО-ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ЗАДАЧА КАК СРЕДСТВО ОЦЕНИВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ ИТ-НАПРАВЛЕНИЙ ПОДГОТОВКИ НА ОСНОВЕ ТРЕБОВАНИЙ РАБОТОДАТЕЛЕЙ

Подготовка востребованных на рынке труда специалистов в области информационных технологий (в том числе специалистов по веб-разработке) является одной из важнейших задач высшего образования в условиях цифровизации всех сфер экономики и жизни общества. Для успешного решения этой задачи необходимо тесное взаимодействие вузов и работодателей на всех этапах реализации основных профессиональных образовательных программ: от их создания до оценки сформированности профессиональных компетенций.

Статья посвящена актуальной проблеме выбора и проектирования эффективных средств оценивания профессиональных компетенций обучающихся ИТ-направлений в рамках расширенной подготовки в области веб-разработки. В работе проведен анализ психолого-педагогической литературы с целью определения оптимальных средств оценивания профессиональных компетенций студентов. Обосновано использование учебных профессиональных задач как средства моделирования профессиональной деятельности выпускника и оценки его образовательных результатов в процессе обучения в вузе. Отмечается особая роль работодателей в проектировании и реализации образовательных программ, в том числе в формировании перечня и содержания учебно-профессиональных задач, обосновывается необходимость участия представителей работодателей в процессе оценивания уровня сформированности профессиональных компетенций обучающихся.

Ключевые слова: веб-разработка, образовательная программа, профессиональная компетенция, учебно-профессиональная задача, оценочные средства, рынок труда.

Дьяченко М. С., Леонов А. Г.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА С ПОМОЩЬЮ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПОИСКА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ТРАЕКТОРИИ

Автоматизация образовательного процесса и внедрение адаптивного обучения становятся наиболее эффективными способами решения проблемы дефицита высококвалифицированных кадров в условиях цифровизации образования.

В статье предложен подход к формированию индивидуальных образовательных траекторий как композиции педагогических экспериментов, отличающийся хорошей интерпретируемостью в сравнении с методами, основанными на машинном обучении. Этот подход, в отличие от большинства современных параметрических решений, предполагает экспериментальный поиск индивидуальной образовательной траектории для каждого студента группы, а не только части студентов той группы, в которой применение конкретного параметрического решения дает результат. Предлагается автоматизировать процедуру отбора образовательных технологий аналогично тому, как это делают преподаватели в небольших группах, например, применяя автоматизированный метод проб и ошибок и его оптимизированные версии. Рассмотрена возможность переноса образовательных технологий на другие курсы, являющаяся условием повторного использования и масштабирования этих технологий. Описана новая функция учебной системы — формирование индивидуальной образовательной траектории, которая используется на протяжении всего обучения в вузе.

Полученные результаты могут быть использованы при построении современных систем индивидуализации обучения и проведении распределенных педагогических экспериментов, что, в свою очередь, снижает порог входа преподавателей в исследование новых технологий обучения и ускоряет широкое распространение перспективных образовательных технологий.

Ключевые слова: основанные на данных образовательные технологии, индивидуальная образовательные траектория, автоматизация обучения, адаптивное обучение, анализ учебных данных, цифровой след обучения, автоматизация педагогических экспериментов.

Бужинская Н. В., Гребнева Д. М., Васева Е. С.

ПРИМЕНЕНИЕ КАНБАН-ДОСКИ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ НАВЫКОВ СОЦИАЛЬНОГО ТАЙМ‑МЕНЕДЖМЕНТА У БУДУЩИХ ИТ-СПЕЦИАЛИСТОВ

Для профессионального становления студентов, обучающихся по информационно-технологическим направлениям, важно формирование навыков социального тайм-менеджмента — организации слаженной работы команды, оптимального распределения обязанностей между членами команды при минимальных сроках решения общих задач.

Целью статьи является обоснование и разработка методических рекомендаций по формированию навыков социального тайм-менеджмента с использованием технологии канбан в организации командной деятельности будущих специалистов ИТ-сферы. Предложены критерии оценивания сформированности навыков социального тайм-менеджмента. Отмечается необходимость включения технологии управления проектом канбан не только в качестве содержания обучения, но и как способа оптимизации временных ресурсов при выполнении командных учебных проектов.

В статье описан эксперимент по организации командной работы обучающихся Нижнетагильского государственного социально-педагогического института (филиала) Российского государственного профессионально-педагогического университета. На начальном этапе эксперимента было проведено определение уровня сформированности навыков социального тайм-менеджмента у студентов 2-го курса в процессе выполнения проектного задания по разработке программного продукта в рамках дисциплины «Высокоуровневые методы информатики и программирования» без использования технологий тайм-менеджмента. Результаты этого этапа показали необходимость развития у будущих ИТ-специалистов навыков управления временем в процессе командной работы. Были сформулированы рекомендации по организации командной работы студентов при использовании технологий управления временем проекта с помощью канбан-доски, следование которым позволит развивать у обучающихся навыки социального тайм-менеджмента.

Следующим этапом эксперимента являлась организация командной работы студентов по гибкой методологии управления проектом (технологии канбан): с учетом предложенных рекомендаций — в экспериментальной группе, без применения технологий тайм-менеджмента — в контрольной группе. Результаты педагогического эксперимента показали целесообразность следования предложенным методическим рекомендациям.

Ключевые слова: социальный тайм-менеджмент, будущий ИТ-специалист, ИТ-проект, проектная деятельность, командная работа, гибкая методология управления проектом, канбан-доска.

Варнавский А. Н.

СРАВНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВОСПРИЯТИЯ ИГРОВОГО ЧАТ-БОТА С ЗАДАНИЯМИ-ГОЛОВОЛОМКАМИ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ С ПОКАЗАТЕЛЯМИ ВОСПРИЯТИЯ ДРУГИХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ

Цифровое игровое обучение (англ. Digital Game-Based Learning, DGBL), или обучение на основе цифровых игр, может быть очень эффективным. Однако не все цифровые образовательные инструменты одинаково эффективны в различных образовательных ситуациях, для обучающихся разного уровня подготовки и разных изучаемых дисциплин.

Целью статьи является сравнение увлекательности, сложности и воспринимаемой полезности игрового чат-бота с заданиями-головоломками, предназначенного для обучения программированию, с аналогичными показателями других образовательных инструментов.

Для проведения исследования были разработаны и использованы в процессе обучения программированию игровой чат-бот с заданиями-головоломками, работающий в индивидуальном и командном режимах, компьютерная игра, а также неигровой чат-бот для подготовки к семинарам и тестирования. Студенты 1-го курса бакалавриата направления подготовки «Информационная безопасность» факультета информационных технологий и анализа больших данных Финансового университета при Правительстве Российской Федерации использовали эти цифровые образовательные инструменты, а затем оценивали их увлекательность, сложность и полезность.

По результатам исследования сделано несколько выводов. Во-первых, использование игровых механик и игрового чат-бота с заданиями-головоломками значительно повышает интерес к образовательному инструменту, поэтому игровой чат-бот имеет преимущества перед играми и неигровыми чат-ботами. Во-вторых, оценка увлекательности игрового чат-бота превысила соответствующую оценку семинаров. При этом для студентов оказался одинаково интересен, полезен и сложен как индивидуальный, так и командный режим игрового чат-бота. Следовательно, игровой чат-бот можно использовать как вне аудитории, так и в аудиторных занятиях. В-третьих, если заложить в чат-бот игровые задания разных типов, в том числе связанные с написанием программного кода, то это повысит полезность чат-бота.

Результаты исследования вносят вклад в развитие обучения на основе цифровых игр с использованием чат-ботов, в частности, при преподавании информатики и программирования, а также могут помочь повысить увлекательность семинаров и вовлеченность студентов в процесс обучения в целом. Полученные результаты могут представлять практический интерес для преподавателей информатики и программирования.

Ключевые слова: обучение на основе цифровых игр, компьютерные игры, увлекательность, сложность, воспринимаемая полезность, игровой чат-бот, программирование, задания-головоломки.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ КАДРЫ

Бархатова Д. А., Марьясова А. Н., Пак Н. И., Фаут Ю. В.

ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ИННОВАЦИОННОГО УЧЕБНИКА ДЛЯ СИСТЕМЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Трансформация образования, вызываемая постоянно меняющимися запросами общества и лавинообразным ростом информации, обуславливает необходимость поиска новых средств подготовки будущих учителей, ориентированной на формирование универсальных качеств специалиста. Создание психолого-педагогических классов требует расширения исследования путей последовательного совершенствования педагогической подготовки на всех ступенях начиная со школьной скамьи. С учетом описанных обстоятельств важным становится моделирование структуры и содержания учебных средств, позволяющих формировать не только предметные знания, но и готовность будущих педагогов «учиться учить». Такие учебные средства должны быть адекватны когнитивным характеристикам современных обучающихся и тенденциям формирования цифрового контента.

Цель статьи — обосновать способ создания сквозных инверсионных учебников, позволяющих формировать и развивать готовность учиться учить у обучающихся, планирующих свою будущую профессиональную деятельность в образовательной сфере (на примере изучения темы курса информатики «Информация и информационные процессы»). Разработка подобных учебников основана на принципах ментального подхода.

Анализ литературы позволил определить три инструмента для моделирования формата представления и структурирования содержания учебника: «перевернутый», или инверсионный (вопросно-задачный), формат структурной композиции учебного контента; сквозной, или вертикальный, отбор содержания учебного контента по принципу «вертикального рычага»; использование принципа «прозрачного ящика» на основе структурно-ментальных схем для визуализации всех компонентов учебного материала (теории, задач, способов контроля). На примере темы «Информация и информационные процессы» в статье показана технология применения указанных инструментов в составлении инновационных учебных ресурсов.

Экспертная оценка созданного учебника подтвердила возможность и целесообразность его использования в психолого-педагогических классах и педагогических вузах для обучения, самообучения и самоконтроля обучающихся.

Ключевые слова: сквозной инверсионный учебник, информация и информационные процессы, ментальный подход, готовность учиться учить.

Князева Н. В., Михайлова И. П., Усманова Н. В., Шиндина Т. А.

ПОСТРОЕНИЕ ЦИФРОВОГО ПРОФИЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

В настоящее время цифровизация является бизнес-процессом, охватывающим все сферы высшего образования. Цифровая трансформация коснулась как функционирования системы высшего образования в целом, так и деятельности каждого университета и участников образовательного процесса в частности.

Важной проблемой является адаптация преподавателей к динамично меняющейся цифровой среде с учетом требований к уровню цифровых компетенций, обусловленных спецификой цифровой среды, и уже имеющегося уровня цифровой грамотности преподавателя. В современном университете преподаватель является мультифункциональным субъектом, выполняющим учебные, методические, научно-исследовательские и административные задачи, решение которых часто сопряжено с работой в цифровой среде образовательной организации.

В статье представлена модель цифровой среды образовательной организации высшего образования с акцентом на кадровый потенциал и цифровые сервисы, позволяющая разработать политику по управлению изменениями и трансформационными процессами в вузах. Обоснован тезис о том, что цифровая среда определяет уровень требований к цифровым компетенциям преподавателей.

Авторами предложен метод оценки цифровой грамотности преподавателя, позволяющий определить цифровой профиль педагога с учетом задач, охватывающих учебную, методическую, административную, научно-исследовательскую деятельность.

Ключевые слова: цифровая среда вуза, цифровой профиль преподавателя, цифровая грамотность, модель цифровой среды вуза, цифровая трансформация университетов.

ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

Стогниева О. Н.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CHATGPT В ПЛАНИРОВАНИИ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ ПО АНГЛИЙСКОМУ ЯЗЫКУ

Цифровая трансформация является мировой тенденцией в модернизации образовательных систем. Внедрение цифровых технологий в образовательных учреждениях России закреплено на законодательном уровне и стало повседневной практикой педагогов и обучающихся. Переход к новым формам обучения, в том числе взаимодействие с искусственным интеллектом (ИИ) в сочетании с другими технологическими решениями, способствует решению прикладных задач, таких, как оптимизация рабочего времени преподавателя. В статье рассматриваются возможности использования ИИ (в частности, ChatGPT) как инструмента для планирования уроков английского языка и разработки учебных материалов.

В статье представлен обзор возможностей, основные принципы взаимодействия и перспективы применения ChatGPT в учебном процессе. Основную часть статьи составляют сгенерированные ChatGPT ответы на запросы пользователя — учителя английского языка. В результате взаимодействия с ChatGPT мы получили план учебного занятия и упражнения на развитие лексических навыков, контроль понимания текста, развитие навыков говорения и аудирования. Материал статьи демонстрирует, что использование ChatGPT в планировании учебных занятий по английскому языку открывает новые перспективы для эффективного индивидуализированного обучения и расширяет возможности для создания привлекательного образовательного контента, удовлетворяющего многогранные потребности учащихся.

Ключевые слова: ChatGPT, большая языковая модель, искусственный интеллект, обучение английскому языку, создание учебных материалов, план урока, упражнение, контроль понимания текста, навыки говорения, навыки аудирования.

Прокуровский А. А., Андреев И. А., Тутова Н. В.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ В СЕТЯХ ДОСТАВКИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО КОНТЕНТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕГРАЦИОННОЙ ШИНЫ «1С:ШИНА»

Системы управления обучением (англ. Learning Management System, LMS) играют ключевую роль в образовательном процессе, предоставляя студентам разнообразные виды образовательного контента, а преподавателям — инструменты для контроля знаний обучающихся и оценки прогресса. Однако с увеличением числа студентов возрастает и нагрузка на каналы передачи данных, что может привести к снижению качества обучения. Для решения этой проблемы используются сети доставки контента (англ. Content Delivery Network, CDN), которые ускоряют загрузку веб-сайтов и уменьшают нагрузку на серверы. CDN обеспечивают доступность и безопасность сайтов, а также улучшают их масштабируемость (устойчивость к плавному росту нагрузки), распределяя контент по сети серверов, расположенных по всему миру, что позволяет пользователям быстрее и эффективнее получать доступ к контенту.

Интеграционная шина обмена данными (сервисная шина предприятия (англ. Enterprise Service Bus, ESB)) может стать эффективным инструментом для оптимизации алгоритма распределения контента CDN. Она позволяет объединить различные системы и приложения, обеспечивая обмен данными между ними. Это особенно полезно в контексте дистанционного обучения, требующего быстрой и надежной доставки образовательного контента, обратной связи, аналитики обучения и т. п. Внедрение интеграционной шины обмена данными с системой дистанционного обучения на основе LMS может стать ключевым фактором в обеспечении эффективного и качественного образовательного процесса. В статье рассмотрены свойства и характеристики интеграционной шины обмена данными, обосновано использование интеграционной шины для оптимизации алгоритма распределения контента CDN, в частности в LMS.

Ключевые слова: образование, система управления обучением, сеть доставки контента, сервисная шина предприятия, интеграционная шина, «1С:Шина», конвертация данных.