Информатика и образование №4’2025

1,500.00

Скачать бесплатно в формате PDF:

Необходима авторизация

Описание

Журнал «Информатика и образование» №4’2025

Том 40 № 4 Август 2025 года
Содержание номера

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ

Леонов А. Г., Мащенко К. А., Мартынов Н. С., Шляхов А. В., Хан Т. Г.

АНАЛИТИКА И НЕЙРОСЕТЕВАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ЦИФРОВОГО СЛЕДА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТРАЕКТОРИЙ

В процессе работы преподавателя накапливается большое количество данных о прохождении курсов обучающимися. Эти данные необходимо обрабатывать для усовершенствования материалов и проверки педагогических гипотез. Однако с увеличением количества информации это становится практически нереализуемо. В статье рассматриваются подходы к анализу цифрового следа студентов и его нейросетевой генерации для построения интеллектуальных персонализированных траекторий обучения. Исследуются существующие подходы к адаптивному обучению и предлагается новая методика, основанная на анализе временных рядов и машинном обучении. Приводятся результаты применения цифровой образовательной платформы «Мирера» для сбора и обработки данных о студенческой активности, а также рассматриваются возможности прогнозирования учебных успехов студентов на основе их цифрового следа. Предлагается метод категоризации обучающихся на основе данных об их образовательных характеристиках и поведении, собранных в ходе обучения. Используется генерация синтетических данных для улучшения точности предсказательных моделей и построения долгосрочных предсказаний. Проведенный вычислительный эксперимент подтверждает эффективность предложенного подхода в сравнении с традиционными методами анализа образовательных данных. Полученные результаты могут быть использованы для автоматизации адаптивного обучения и повышения качества образовательного процесса.

Ключевые слова: цифровая образовательная платформа «Мирера», цифровой след, образовательная аналитика, сигнатуры, адаптивные траектории, образовательные технологии.

Фотина О. В.

К ВОПРОСУ О ЦИФРОВОЙ ЛИЧНОСТИ И ЦИФРОВОМ ДВОЙНИКЕ В ФОРМИРОВАНИИ ИДЕНТИЧНОСТИ В ДИСТАНЦИОННОМ ОБРАЗОВАНИИ

Цель рассматриваемого в статье исследования заключается в теоретическом анализе роли цифровой личности и цифрового двойника в формировании личностной идентичности в условиях дистанционного образования. Работа направлена на изучение взаимодействия реальной личности, ее цифровой проекции и цифрового двойника в контексте онлайн-обучения, а также на выявление возможностей и вызовов, связанных с использованием цифровых технологий в образовательном процессе.

Исследование основывается на комплексном анализе литературы, включая классические и современные работы по психологии, образованию и цифровым технологиям. Применяются методы сравнительного анализа и концептуального моделирования для изучения влияния дистанционного обучения на идентичность личности. Также используются идеи из теории самопознания, самоопределения и цифровой идентичности.

В ходе исследования выявлено, что цифровая личность позволяет экспериментировать с различными аспектами идентичности, а цифровой двойник предоставляет инструменты для анализа и прогнозирования поведения. Однако разрыв между реальной и цифровой личностями может привести к искажению идентичности.

Результаты исследования могут быть использованы для разработки образовательных платформ, поддерживающих целостное развитие личности, а также для создания программ, направленных на развитие самодисциплины и управления цифровой личностью. Практическая значимость работы заключается в разработке рекомендаций для педагогов и разработчиков образовательных платформ.

Предложенные подходы помогут создать инклюзивную и поддерживающую цифровую среду, способствующую всестороннему развитию личности в условиях дистанционного обучения. Результаты могут быть также использованы для улучшения мотивации студентов, повышения их вовлеченности в образовательный процесс и предотвращения рисков, связанных с цифровой идентичностью.

Ориентация на целевую группу (педагогов, разработчиков платформ, исследователей) делает работу актуальной для практического применения. Новизна результатов заключается в комплексном подходе к анализу взаимодействия цифровой личности и цифрового двойника в образовательном процессе.

Работа имеет международное значение, так как цифровизация образования является глобальной тенденцией, и сделанные выводы могут быть полезны для исследователей и практиков в разных странах.

Ключевые слова: дистанционное обучение, цифровая идентичность, цифровая личность, цифровой двойник, самопознание, самоопределение, цифровизация образования.

ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

Ярмак К. В.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ В СТРУКТУРЕ ЦИФРОВОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ ПОЛИЦЕЙСКИХ КАДРОВ

В современных условиях разработчики аппаратно-программных средств активно используют потенциал цифровых технологий для значительного улучшения качества различных сфер жизнедеятельности, включая образование. Среди ключевых преимуществ — налаживание взаимодействия между всеми участниками учебного процесса, повышение интереса и вовлеченности обучающихся, увеличение доступности образования в целом и повышение его эффективности. Целью исследования являлось изучение существующих научных работ, посвященных вопросам модернизации аппаратно-программных средств в системе ведомственного высшего образования, для выявления ключевых векторов их развития. Результатом работы стали не только обзор современных учебных программных средств, но и классификация актуальных направлений их разработки и модернизации, применяемых в рамках цифрового сопровождения образовательного процесса. Предложено выделение двух крупных векторов, охватывающих как учебные программные средства, так и средства автоматизации управления образованием. Практическая значимость работы обусловлена комплексным анализом широкого спектра современных аппаратно-программных средств, применяемых в настоящее время в вузах МВД России. Представленные автором результаты могут стать основой для формирования стратегий цифровой трансформации образования, а также для создания современного учебного программного обеспечения и оборудования на базе указанных вузов при подготовке кадров для органов внутренних дел.

Ключевые слова: аппаратно-программные средства, цифровое сопровождение, подготовка полицейских кадров, программное обеспечение, импортозамещение, администрирование учебного процесса, классификационная система.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ТЕСТЫ

Авдеева С. М., Уваров А. Ю.

ОЦЕНКА ГОТОВНОСТИ ВЫПУСКНИКОВ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ К ЖИЗНИ В ИНФОРМАЦИОННОМ ОБЩЕСТВЕ

Способность работать с информацией становится ключевым фактором успешности в современном мире, а формирование у подрастающего поколения информационно-коммуникационной компетентности (ИК-компетентности) — важнейшей задачей общего образования. Опираясь на данные, полученные в ходе тестирования ИК-компетентности выпускников основной школы, исследование отвечает на два вопроса: 1) Каковы основные дефициты ИК-компетентности девятиклассников? 2) Насколько реалистично проводить валидную оценку ИК-компетентности обучаемых в современной массовой школе? В тестировании участвовало более 30 тысяч девятиклассников. Для оценки ИК-компетентности использовался отечественный цифровой инструмент ICL-тест с автоматической обратной связью. Тест основан на методологии доказательной аргументации и состоит из аутентичных заданий сценарного типа, которые приближены к задачам по работе с информацией, встречающимся в повседневной жизни школьников. Тестирование дополнялось параллельным анкетированием учащихся, их учителей и руководителей образовательных организаций, которые участвовали в обследовании. Результаты исследования показали, что более половины участников не смогли продемонстрировать готовности к успешной жизни в современном информационном обществе. Выявлены дефициты, которые требуют внимания педагогов, методистов и руководителей сферы образования. Доказана практическая пригодность разработанного инструмента для полномасштабного оценивания ИК-компетентности учащихся массовой школы. Результаты исследования будут полезны учителям, методистам и руководителям системы образования, занимающимся цифровой трансформацией и обновлением содержания общего образования.

Ключевые слова: информационное общество, цифровые технологии, информационно-коммуникационная компетентность, ИК-компетентность, оценка компетенций, образовательное оценивание, уровень достижений, тестирование, тест ICL, цифровая грамотность, доказательное обоснование, готовность учащихся.

Палаткина Г. В., Палаткин В. В., Тетерский С. В., Шаронов А. А.

ВЛИЯНИЕ ИНТЕГРАЦИИ БОЛЬШИХ ДАННЫХ НА ФУНДАМЕНТАЛИЗАЦИЮ ОБРАЗОВАНИЯ СПЕЦИАЛИСТОВ СФЕРЫ ГОСТЕПРИИМСТВА: ЦИФРОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ

Статья представляет результаты комплексного исследования влияния технологий больших данных на процессы фундаментализации профессионального образования в сфере гостеприимства как основы формирования конкурентоспособных специалистов в условиях цифровой экономики. Эмпирическую базу составили результаты педагогического эксперимента (2022–2024 годы) с участием 920 респондентов, включая 640 студентов направлений подготовки «Гостиничное дело» и «Туризм» и 280 практикующих специалистов индустрии гостеприимства. Методология основана на применении аналитических платформ больших данных (точность прогнозирования профессиональных компетенций 89 %) и систем интеллектуального анализа образовательных траекторий (коэффициент адаптивности K = 24) для персонализации обучения. Статистический анализ выявил значимый прирост показателей в экспериментальной группе: уровня фундаментальных знаний на 31 % (t = 12,67, p < 0,001), доли студентов с высоким уровнем профессиональной готовности — с 18 % до 52 % (c2 = 56,34, p < 0,001), индекса цифровой грамотности — с 2,4 до 4,1 балла (t = 14,23, p < 0,001). Построены математические модели динамики профессиональных компетенций (логистическая, R2 = 0,88) и цифровых навыков (степенная, R2 = 0,84). Определены ключевые предикторы эффективности больших данных в образовании: интенсивность использования аналитических систем (b = 0,43–0,47), глубина персонализации образовательного контента (b = 0,35–0,39), объем обрабатываемых данных об учебной деятельности (b = 0,28–0,32), совокупно объясняющие до 67 % дисперсии в развитии компетенций. Выявлена специфика по направлениям подготовки: у студентов направления «Гостиничное дело» сильнее выражен прирост управленческих компетенций (t = 3,84, p < 0,01), у студентов направления «Туризм» — аналитических навыков (t = 4,17, p < 0,001) и креативных способностей (t = 3,92, p < 0,01). Кластерный анализ определил четыре типологические группы обучающихся: «Цифровые лидеры» (23 %), «Адаптирующиеся» (34 %), «Традиционалисты» (28 %), «Отстающие» (15 %) с вероятностью дискриминации 94 %. Результаты вносят вклад в развитие теории профессионального образования и могут служить основой для разработки стандартов подготовки специалистов индустрии гостеприимства в эпоху больших данных.

Ключевые слова: большие данные, фундаментализация образования, гостеприимство, цифровые компетенции, профессиональная подготовка, персонализация обучения, образовательная аналитика.

Кожевников М. В., Корнеева Н. Ю., Леушканова О. Ю., Уварина Н. В., Гнатышина Е. В.

АДАПТИВНЫЕ МОДЕЛИ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ: ИНТЕГРАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ

Современные тенденции цифровизации образования требуют фундаментального переосмысления методологических подходов к организации профессионального обучения. Исследование направлено на разработку интегрированной модели дистанционного обучения, сочетающей адаптивные технологии с методологическими принципами профессиональной подготовки. Методология исследования основана на системном анализе эмпирических данных 1247 участников образовательного процесса из 18 профессиональных образовательных организаций в период 2023–2024 годов. Применялись методы регрессионного анализа, кластеризации, машинного обучения и статистического моделирования для выявления закономерностей эффективности дистанционного обучения. Результаты демонстрируют статистически значимое повышение академической успеваемости на 27,3 % при использовании адаптивных технологий по сравнению с традиционными подходами (p < 0,001). Коэффициент корреляции между адаптивностью системы и мотивацией обучающихся составил r = 0,742, что указывает на сильную положительную связь. Эффективность усвоения профессиональных компетенций возросла на 31,8 % при интеграции персонализированных образовательных траекторий. Разработанная математическая модель оптимизации учебного процесса показала прогностическую точность 89,4 % в предсказании академических результатов. Кластерный анализ определил четыре типологические группы учащихся: «Высокоадаптивные», «Умеренноадаптивные», «Традиционалисты» и «Технофобы». Теоретическая значимость исследования заключается в создании концептуальной основы для проектирования адаптивных образовательных систем профессиональной направленности. Практическая ценность определяется возможностью масштабирования предложенных решений в системе профессионального образования для повышения качества подготовки специалистов в условиях цифровой экономики.

Ключевые слова: дистанционное обучение, адаптивные технологии, профессиональное образование, информационные системы, персонализация, цифровая педагогика, машинное обучение.

Новоселов С. А., Попова Л. С., Иванов П. А.

НЕЙРОСЕТЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ КОМПЕТЕНЦИЙ УЧАЩИХСЯ: ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ДВОЙНИКОВ И АЛГОРИТМОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ

В статье представлен статистический анализ данных, полученных в ходе исследования эффективности технологии развития детского изобретательства, интегрированной с цифровыми инструментами, как метода формирования креативности и нравственных качеств учащихся. Данные были получены в ходе эксперимента, в котором приняли участие 480 школьников и 270 студентов инженерных специальностей. Основой методологии стало применение обучающих нейросетей и цифровых двойников для моделирования изобретательской деятельности. Анализ показал в экспериментальной группе существенный прирост исследуемых показателей: креативности — на 28 %, доли высокого уровня изобретательности — с 12 % до 38 %, приоритета нравственных мотивов — с 28 % до 56 %. В ходе исследования построены математические модели — динамики креативности (логистическая) и изобретательности (экспоненциальная). Определены ключевые предикторы эффективности технологии: интенсивность применения нейросети, вовлеченность в виртуальное моделирование, объем цифровых артефактов, совокупно объясняющие до 61 % дисперсии в развитии способностей. Выявлена гендерная специфика: у юношей сильнее выражен прирост пространственного и технического мышления, у девушек — социальной направленности и коммуникативных навыков. В результате кластерного анализа были выявлены три типологические группы учащихся: «Новаторы», демонстрирующие максимально высокие значения исследуемых параметров, «Практики» с умеренно выраженными показателями креативности и изобретательности, «Консерваторы» с относительно низким уровнем креативности и изобретательности. Результаты исследования будут полезны для развития теории способностей и могут служить основой для разработки персонализированных программ поддержки научно-технического творчества.

Ключевые слова: изобретательство, нравственное воспитание, креативность, большие данные, цифровые двойники, инновации в образовании.

Кулик А. Д., Текучева И. В., Москалёва М. М.

ПРИМЕНЕНИЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНЫХ ИНТЕРАКТИВНЫХ ЦИФРОВЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КОГНИТИВНОЙ И ПОВЕДЕНЧЕСКОЙ ВОВЛЕЧЕННОСТИ ИНОСТРАННЫХ ОБУЧАЮЩИХСЯ

В статье представлено исследование применения интерактивных учебных материалов как средства повышения вовлеченности обучающихся в образовательный процесс. Актуальность темы обусловлена растущей потребностью в инновационных подходах, способных преодолеть ограничения традиционных методов обучения и обеспечить более активное участие учащихся в учебном процессе. Цель исследования — оценить эффективность интерактивных учебных материалов в повышении вовлеченности учащихся и выявить ключевые факторы их успешной реализации. Методология включает квазиэкспериментальный дизайн с pre-post тестированием на выборке из 240 иностранных обучающихся. Данные собирались с помощью опросников вовлеченности, наблюдений и фокус-групп, анализировались с применением методов описательной и индуктивной статистики. Результаты показали статистически значимое повышение показателей поведенческой, эмоциональной и когнитивной вовлеченности в экспериментальной группе. Качественный анализ выявил роль интерактивности, персонализации, мультимодальности и игровых элементов в стимулировании вовлеченности. Полученные результаты вносят вклад в понимание механизмов вовлечения иностранных обучающихся и предоставляют практические ориентиры по созданию интерактивных учебных сред. Дальнейшие исследования могут быть направлены на изучение долгосрочных эффектов и адаптацию подхода для разных контекстов обучения.

Ключевые слова: интерактивное обучение, учебные материалы, вовлеченность иностранных обучающихся, мультимодальность, персонализация, игровые элементы.