Информатика и образование №2’2024

Описание

Журнал «Информатика и образование» №2’2024

Том 39 № 2 Апрель 2024 года
Содержание номера

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ

Григорьев С. Г., Смирнова Г. С., Сабитов Р. А., Коробкова Е. А., Елизарова Н. Ю., Сабитов Ш. Р., Епонешников А. В.

ПРОГРАММА МАГИСТРАТУРЫ «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ЭКОСИСТЕМОЙ ПРЕДПРИЯТИЯ» КАК СОВРЕМЕННАЯ ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПЛАТФОРМА

Развитие цифровизации и повсеместное интенсивное внедрение цифровых экосистем являются неотъемлемой частью успешного экономического развития предприятий и регионов страны в целом. Однако следует отметить, что для большей части трудового коллектива данный процесс сопровождается определенными издержками и трудностями. Современные технологии, такие, например, как искусственный интеллект, роботизация и автоматизация процессов, не только повышают эффективность и производительность труда, но и требуют от сотрудников предприятий новых навыков и компетенций.

В условиях цифровизации перед вузами встает задача подготовить кросс-функциональных специалистов, обладающих знаниями в области информатики, математики, экономики и способных при этом решать задачи цифровой трансформации бизнеса и производства. Для решения подобных задач необходимо использовать не только новые педагогические технологии, но и новые программы подготовки будущих специалистов.

Представленная в статье программа «Интеллектуальные системы управления цифровой экосистемой предприятия» для подготовки магистров по направлению 09.04.03 «Прикладная информатика» нацелена на практико-ориентированное обучение в условиях индустрии 4.0, а также на развитие междисциплинарных компетенций студентов в сфере управления ИТ-решениями, системной инженерии и экономики. Программа разрабатывалась с учетом потребностей рынка труда и при активном взаимодействии представителей вузов и производственных предприятий, что нашло отражение в ее структуре. В частности, основная часть учебного процесса по программе ориентирована на практику: подготовку проектов и научно-исследовательскую работу.

Ключевые слова: инженерное образование, цифровая экосистема, производственная система, ролевое обучение, образовательная программа, прикладная информатика, магистратура, индустрия 4.0, цифровизация.

Левченко И. В., Садыкова А. Р., Меренкова П. А.

МОДЕЛЬ ВАРИАТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ УЧАЩИХСЯ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ В ОБЛАСТИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Необходимость обучения школьников в области искусственного интеллекта сегодня подчеркивается на государственном уровне. Однако вопросы, связанные с отбором содержания и организацией обучения в области искусственного интеллекта учащихся основной общеобразовательной школы, по-прежнему остаются нерешенными. Перед системой основного общего образования стоит задача поиска путей совершенствования методики обучения школьников работе с искусственным интеллектом.

Научно обоснованное внедрение обучения в области искусственного интеллекта на уровне основного общего образования связано, во-первых, с разработкой модели обучения в области искусственного интеллекта в условиях вариативного школьного образования, во-вторых, с определением подходов к организации такого обучения, в-третьих, с отбором и структурированием содержания обучения в области искусственного интеллекта в рамках курса информатики основной общеобразовательной школы, в-четвертых, с интеграцией содержания обучения в области искусственного интеллекта в разные организационные формы школьного образования. Это и определило задачи исследования, представленного в статье.

Авторы обосновали подходы к формированию содержания вариативного обучения в области искусственного интеллекта, создали модель вариативного обучения в области искусственного интеллекта на уровне основного общего образования, выделили принципы реализации предложенной модели обучения, определили тематические модули для базового и углубленного обучения в области искусственного интеллекта, разработали учебно-методические материалы (теоретический учебный материал, практические задания, лабораторные работы, методические рекомендации и др.) для вариативного обучения в области искусственного интеллекта в основной общеобразовательной школе. Апробация учебно-методических материалов прошла в отдельных образовательных организациях города Москвы.

Ключевые слова: вариативное обучение, искусственный интеллект, школьный курс информатики, основная школа.

Захарова В. А., Егоров К. Б., Скорнякова А. Ю., Половина И. П.

ЭВОЛЮЦИЯ ЦИФРОВЫХ НАВЫКОВ ОБУЧАЮЩИХСЯ КАК ИСТОЧНИК ТРАНСФОРМАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В ОРГАНИЗАЦИЯХ ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Владение цифровыми навыками — одно из требований современного мира. Цифровые навыки принято разделять на профессиональные и пользовательские. Профессиональные навыки формируются в системах среднего, высшего и дополнительного профессионального образования. Пользовательские навыки могут быть освоены в системе общего образования. Границы между профессиональными и пользовательскими цифровыми навыками все больше стираются, и, следовательно, требуется переосмысление требований к результатам профессионального и общего образования в части формирования цифровых навыков.

Материалом описанного в статье исследования послужили результаты независимой оценки цифровых навыков учащихся VIII классов, выполненной по заказу департамента образования администрации города Перми. Содержание независимой оценки было разработано с учетом современных международных исследований качества образования и базового представления о том, что цифровая грамотность каждого пользователя вносит вклад в развитие честного, справедливого и безопасного цифрового общества. Статья подготовлена как междисциплинарная публикация, интегрирующая аспекты общей и профессиональной педагогики, методики преподавания математики и информатики.

Исследование позволило выявить новые возможности формирования и оценки цифровых навыков обучающихся общеобразовательных организаций и на этой основе сформулировать рекомендации для подготовки учителей математики и информатики, касающиеся как содержания названных дисциплин, так и методики их преподавания.

Ключевые слова: цифровые навыки, общее образование, педагогическое образование, функциональная грамотность, цифровая грамотность, программное обеспечение, преподавание информатики.

Назаров Д. М., Симбирцев Р. А., Салалайко Д. П.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЕЙС-МЕТОДА ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ НАПРАВЛЕНИЯ ПОДГОТОВКИ «ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ» РАЗВЕДКЕ ПО ОТКРЫТЫМ ИСТОЧНИКАМ

В современном мире информация является одним из самых ценных ресурсов, а умение ее обрабатывать приобретает особую значимость в процессе подготовки специалистов различного профиля, в том числе и специалистов в области информационной безопасности. OSINT (англ. Open Source Intelligence — разведка по открытым источникам) — это технология сбора и анализа информации о человеке, организации, событии или явлении по открытым источникам. Этот мощный инструмент эффективной обработки открытых данных представляет особый интерес для формирования профессиональных компетенций студентов, обу­чающихся по направлению подготовки 10.03.01 «Информационная безопасность».

Авторы статьи исследуют и апробируют принципы кейс-метода как эффективной методики обучения студентов технологиям OSINT. Кейс-метод (англ. Case Method), или метод ситуационного анализа, предполагает решение реальных проблемных ситуаций и разбор практических примеров для глубокого осмысления и усвоения материала. В статье подробно представлены конкретные кейсы по OSINT, которые можно использовать для обучения студентов направления подготовки «Информационная безопасность». Данные задачи способствуют развитию критического мышления, формированию аналитических навыков и способности применять полученные знания на практике.

Особое значение в статье придается обратной связи как критически важному элементу обучения, позволяющему настраивать и адаптировать учебный процесс в соответствии с потребностями и уровнем освоения технологий OSINT студентами. Помимо этого, авторы подчеркивают важность мультидисциплинарного подхода в обучении OSINT, включающего в себя изучение не только технических аспектов темы, но также правовых и этических норм.

Анализ принципов кейс-метода и конкретные кейсы, представленные в статье, будут полезны преподавателям, разрабатывающим курсы по обучению технологиям OSINT, а также специалистам, заинтересованным в современных методах и подходах к обучению в области информационной безопасности.

Ключевые слова: методика преподавания, информационная безопасность, OSINT, кейс-метод, обратная связь, индуктивный метод, дедуктивный метод.

Варнавский А. Н.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИГРОВОГО ЧАТ-БОТА ДЛЯ РАЗВИТИЯ НАВЫКОВ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО И ЛОГИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ

Использование специальных компьютерных игр на занятиях повышает вовлеченность обучающихся в образовательный процесс, поддерживает их интерес к получению знаний и навыков, в том числе при обучении программированию. Вследствие логического и рационального характера решения задач по программированию для обучения компьютерным наукам хорошо подходят логические игры и игры-головоломки, которые развивают когнитивные способности, логическое и алгоритмическое мышление. С учетом популярности игры-головоломки Wordle, а также того факта, что словесные игры очень эффективны для развития когнитивных способностей, был разработан игровой чат-бот с заданиями-головоломками, организованный по принципам Wordle, для изучения компьютерных наук и программирования. Целью статьи является исследование влияния разработанного игрового чат-бота на алгоритмическое и логическое мышление студентов.

В исследовании приняли участие студенты 3-го курса бакалавриата направления подготовки «Информационные системы и технологии» факультета информационных технологий Московского политехнического университета. Студенты использовали игрового чат-бота вне аудитории в течение десяти дней, а также заполняли анкеты до и после использования. Анализ опросов студентов показал положительное влияние данного чат-бота на активизацию памяти, внимания и в особенности логического мышления обучающихся, а также на оценку восприятия студентами сложности программирования, собственных знаний о языках программирования и навыков логического мышления.

Полученные результаты расширяют современные представления относительно применения игровых чат-ботов и заданий-головоломок при обучении компьютерным наукам и программированию. Представленный чат-бот повышает интерес обучающихся к занятиям, вовлеченность в процесс обучения, а также обеспечивает развитие их когнитивных способностей.

Сделанные в статье выводы могут иметь практический интерес для преподавателей информатики и программирования, вносят вклад в развитие построения игровых чат-ботов, а также использования словесных головоломок для обучения компьютерным наукам.

Ключевые слова: компьютерные игры, логическое мышление, игровой чат-бот, программирование, задания-головоломки, Wordle.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ТЕСТЫ

Дворецкая И. В., Уваров А. Ю.

КАК СЕГОДНЯ УЧАТ РАБОТЕ С ИНФОРМАЦИЕЙ В ШКОЛЕ: ВЗГЛЯД УЧЕНИКА. РЕЗУЛЬТАТЫ МНОГОУРОВНЕВОГО ЛАТЕНТНОГО АНАЛИЗА КЛАССОВ

В статье представлены результаты анализа ответов учащихся об их обучении работе с информацией при решении учебных задач. Использованы результаты опроса, проводившегося в ходе выполнения проекта по мониторингу цифровой трансформации общеобразовательных организаций в 2021 году. Выявлены четыре специфических профиля обучения школьников в зависимости от заданий, которые они получают от учителя для формирования навыков работы с информацией. Выделены три типичные группы школ по видам профилей обучения учащихся навыкам работы с информацией. Проанализировано влияние оснащенности школ цифровым оборудованием и деятельности по обновлению функционирования и развития инновационных методов учебной работы в школе на существующие практики обучения школьников работе с информацией. Обнаружено, что если школа обеспечена цифровым оборудованием для индивидуальной работы учащихся, учителя охотнее дают им задания по операциям с информацией в цифровой среде. Выявлено, что разработка и обсуждение в педагогических коллективах концепций и планов освоения цифровых технологий положительно связана с практикой использования заданий для формирования информационной грамотности учеников. Предложены рекомендации по формированию информационной грамотности учащихся общеобразовательной школы.

Ключевые слова: информационная грамотность, освоение ИКТ, цифровая трансформация, цифровое обновление образования, мониторинговые обследования.

ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

Панжиева Н. Н.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОНЛАЙН-ПЛАТФОРМЫ В ДИДАКТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБУЧЕНИЯ, СТИМУЛИРУЮЩЕЙ НАВЫКИ КРИТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ

Критическое мышление — ключевая компетенция будущих учителей информатики, которые должны быть подготовлены не только к быстрому технологическому и информационному развитию экономики и общества, но и к активно развивающемуся процессу цифровизации образования. Целью исследования, которое представлено в статье, является разработка методов и инструментов развития навыков критического мышления у будущих учителей информатики. Для этого автор создает онлайн-платформу, обеспечивающую студентам доступ к разнообразным образовательным ресурсам, включая лекции, лабораторные работы и интерактивные задания. Интегрируя конструктивистский, когнитивный и социокультурный подходы к обучению, эта модель способствует глубокому осмыслению и анализу информации студентами. Платформа физически размещена на сервере Термезского государственного университета, создана на языке программирования Python с использованием фреймворка Django и уже используется студентами 2-го курса направления подготовки «Математика и информатика» в рамках дисциплины «Информатика и цифровые технологии».

Онлайн-платформа предоставляет необходимый функционал для самостоятельной организации учебных занятий и самоконтроля, позволяя студентам отслеживать свой прогресс и развивать способность критически оценивать информацию. Образовательная платформа является ключевой составляющей дидактической модели развития навыков критического мышления будущих учителей информатики, архитектура которой подробно описана в статье.

Результаты исследования, представленного в статье, могут быть использованы в образовательной практике высших учебных заведений (и даже школ), стремящихся обновить и оптимизировать процессы подготовки кадров в условиях цифровизации.

Ключевые слова: критическое мышление, цифровизация образования, обучение учителей информатики, онлайн-платформа, педагогические подходы, анализ информации, синтез информации.

Шахова И. С.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ НОРМОКОНТРОЛЯ ОТЧЕТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ СТУДЕНТОВ: КОНЦЕПЦИЯ ПРОГРАММНОГО РЕШЕНИЯ

Отчетная документация является одним из оценочных средств, используемых для проверки освоения студентами ряда универсальных, общепрофессиональных и профессиональных компетенций, отражающих способность осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, а также умение оформлять методические материалы и разрабатывать технические документы, связанные с профессиональной деятельностью. Освоение соответствующих компетенций оценивается по результатам анализа содержательной части текста отчета и контроля соответствия документов требованиям к оформлению по набору стандартных проверок. Подобный нормоконтроль не предполагает вариативности в оценивании, а значит, имеет перспективы автоматизации. Внедрение программного решения, направленного на автоматизацию процессов нормоконтроля, позволит сократить временные затраты на проверку отчетной документации и формирование рекомендаций для студентов по исправлению обнаруженных несоответствий.

В статье проанализированы наиболее часто встречающиеся ошибки оформления отчетной документации студентов по результатам прохождения практики, проведена их классификация и предложены методы обнаружения каждого из типов несоответствий требованиям к оформлению документов. Концепция программного решения автоматизации нормоконтроля отчетной документации, которая предлагает реализацию предложенных методов и интерфейсы взаимодействия с пользователями, создана с использованием принципа модульности. Результаты исследования, представленного в статье, демонстрируют потенциал применения методов автоматизации для задач проверки отчетной документации студентов.

Ключевые слова: нормоконтроль, проверка оформления, электронный текстовый документ, отчетная документация студента, автоматизация, программное решение.