Информатика и образование №6’2023

Описание

Журнал «Информатика и образование» №6’2023

Том 38 № 6 Декабрь 2023 года
Содержание номера

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ

Лернер И. М., Байков Ф. Ю., Карелина Е. А., Григорьев С. Г., Сычев А. С., Дымкова С. С.

ПОСТРОЕНИЕ ТИПИЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ ОБУЧАЕМЫХ ПОКОЛЕНИЯ Z ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

Глобальные цифровые платформы, влияющие на развитие локальных цифровых платформ (от платформ национального уровня до платформы конкретного предприятия), в целях повышения эффективности должны учитывать информационные потребности пользователей, в том числе обусловленные их эмоционально-психологическими особенностями. А для этого их разработчикам необходимо знать типичные эмоционально-психологические профили пользователей.

Построение типичных эмоционально-психологических профилей обучающихся поколения Z необходимо для корректной и эффективной работы информационных и образовательных платформ, в частности, адаптивных электронных образовательных сред, которые, среди прочего, реализуют подходы геймификации.

Для выявления названных профилей обучающихся поколения Z используется многофакторная методика тестирования Р. Кеттела (форма C) и последующая обработка полученных результатов статистическими методами (в форме кластерного анализа). Для обеспечения репрезентативности результатов в исследовании было задействовано 994 студента различных вузов (результаты опроса использовались в обезличенной форме).

Анализ результатов кластеризации дает возможность выявить долю обучаемых, способных самостоятельно формировать новые знания и получать оригинальные результаты интеллектуальной деятельности, определить долю студентов с прагматичным отношением к жизни, а также тех, кто обладает качествами делового лидерства, и т. д.

На основании этих результатов сформулированы рекомендации для повышения качества образовательного процесса как частного случая работы адаптивной электронной образовательной среды.

Ключевые слова: эффективность обучения, поколение Z, кластерный анализ, система оценки знаний, тест Р. Кеттела, геймификация.

Минеев А. И., Морозова Н. В., Львова М. В., Шаронова А. А.

ПОДГОТОВКА КАДРОВ В УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ ЦИФРОВОЙ ЭКОНОМИКИ: ОПЫТ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ЧУВАШСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМЕНИ И. Н. УЛЬЯНОВА РАБОТЕ С «1С:ERP УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ»

В условиях модернизации системы образования в России и дефицита кадров в ИТ-отрасли возникла острая необходимость в выпуске грамотных специалистов (что является прямой задачей вузов), а также в постоянном совершенствовании их профессиональных ИТ-компетенций и сохранении специалистов в регионах (что становится задачей регулярного сотрудничества вузов и работодателей).

Пристальное внимание со стороны работодателей обращено к выпускникам вузов, имеющим опыт работы с ERP-системами, предназначенными для автоматизации бизнес-процессов компании. В ситуации импортозамещения наибольшим спросом среди предприятий пользуются отечественные ERP-системы, среди которых лидирующую позицию занимает «1С:ERP Управление предприятием». Изучение этого программного продукта в вузе становится залогом успеха в поиске работы.

Особенности подготовки квалифицированных ИТ-кадров посредством обучения работе с «1С:ERP Управление предприятием» в Чувашском государственном университете имени И. Н. Ульянова рассмотрены на примере двух направлений подготовки бакалавриата — «Экономика» и «Бизнес-информатика». Представлена последовательность работы студентов и преподавателей с программными продуктами «1С», виды дисциплин и модулей. Использование облачных технологий дает студентам возможность свободного доступа к учебным материалам «1С», бесплатного подключения к информационным базам «1С», а преподавателям — удобный способ контроля за работой студентов.

Ключевые слова: «1С:ERP Управление предприятием» («1С:ERP»), подготовка кадров, цифровая экономика, межфакультетская базовая лаборатория 1С, ЧувГУ.

Пономаренко Е. П., Красавина Ю. В., Гареев А. А., Шишкина А. А.

ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СТУДЕНТОВ С ИНВАЛИДНОСТЬЮ ПО СЛУХУ В ЦИФРОВОЙ СРЕДЕ: СПЕЦИФИКА, ПРОБЛЕМЫ И СТИЛИ

В связи с нарастающей цифровизацией образования актуальным становится изучение потенциала цифровой среды в подготовке студентов с ограничениями по слуху. Первоочередной задачей является исследование особенностей протекания познавательной деятельности обучающихся с данной патологией при взаимодействии с цифровой средой и влияния активного использования цифровых технологий на когнитивную сферу студентов в целях оптимизации условий цифрового обучения и предотвращения его негативного воздействия.

Проанализированы сложившиеся в науке взгляды о свойствах когнитивной сферы человека, развивающейся в условиях глухоты, в том числе особенности рабочей памяти. Проведен краткий обзор исследований об организации электронного обучения слабослышащих и глухих студентов разных стран в период пандемии. Особое внимание уделено проблемам перехода на дистанционное обучение и рискам познавательной деятельности в цифровой среде для студентов с нарушением слуха.

Представлены результаты исследования трудностей познавательной деятельности студентов с инвалидностью по слуху в цифровой среде и стили их познавательной деятельности. На основе анализа данных глубинных интервью сформулированы проблемы мотивационного, когнитивного, деятельностного, организационного и технического характера. С помощью метода обоснованной теории определены три стиля деятельности обучающихся: проактивный, практический и пассивный. Знание отличительных характеристик каждого стиля позволит создавать персонализированные системы обучения в рамках цифровизации инклюзивного образования.

Ключевые слова: цифровая среда, познавательная деятельность, студенты с инвалидностью по слуху, глубинные интервью, метод обоснованной теории.

ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

Кузнецова Ю. А.

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРАТЕГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Мировые тренды и современные проблемы российской системы высшего образования обуславливают актуальность задач анализа и прогнозирования долгосрочного развития этой системы и выработки управленческих решений, направленных на ее усовершенствование. Такие задачи могут решаться с помощью компьютерных моделей системы образования, позволяющих исследовать поведение сложной системы в динамике, учитывать взаимодействия ее элементов, эффекты запаздывания и циклы обратных связей. Несмотря на проводимые исследования в этой сфере, вопрос инструментария поддержки принятия управленческих решений касательно стратегического развития российской системы высшего образования не решен.

В статье рассматриваются вопросы имитационного моделирования системы высшего образования Российской Федерации с учетом ее взаимодействия с макроэкономическими и демографическими факторами. Предлагаемый комплекс имитационных моделей системы высшего образования разработан с использованием методов агентного моделирования и системной динамики. В предлагаемом комплексе моделей функционирование системы образования описывается на разных уровнях: уровень индивида, уровень образовательных учреждений, макроэкономический уровень. Комплекс моделей может быть положен в основу инструментария поддержки стратегического планирования развития системы образования Российской Федерации.

Ключевые слова: система высшего образования, агентное моделирование, системная динамика, имитационное моделирование, стратегическое планирование.

Носкова Т. Н.

ЦИФРОВАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СРЕДА: МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ЗАПУСКА ИННОВАЦИЙ

В основе постнеклассической методологии средо-ориентированного обучения лежит синтез информатики, психологии и педагогики. Педагогическими конструктами цифровой среды обучения являются три типа цифровых педагогических ресурсов: информационные, коммуникационные, управления учебно-познавательной деятельностью.

Междисциплинарный подход позволил определить цифровую систему обучения, функционирующую в образовательной среде, обогащенной цифровой частью. Цифровая система обучения включает в себя субъектов образовательного процесса (педагогов и обучающихся), а также новые объекты, функционирующие на цифровой платформе: три типа взаимосвязанных педагогических ресурсов. При определенных условиях система действует как целостность и выполняет образовательную функцию.

Ценность работы заключена в обосновании необходимости изменения связей в цифровой системе обучения для достижения инновационных эффектов. Обосновано, что необходимым условием проявления инновационных эффектов является актуализация новых связей и отношений между элементами выделенной системы. Глубинные изменения в цифровой системе обучения требуют кардинальной перестройки связей и отношений в русле постнеклассической педагогической методологии. Для этого необходимо в соответствии с первым фундаментальным законом кибернетики повысить разнообразие в системе управления процессом. Такое разнообразие может достигаться повышением меры свободы образовательных действий обучающихся не только через расширение пространственно-временных рамок деятельности, но и через возможности выбирать глубину, функциональность решения задачи, ситуацию ее решения за счет вариативности информационных и коммуникационных действий в цифровой среде. Расширение пространства образовательного выбора и связанной с ним ответственности способствует осознанной самостоятельности в обучении, переходу обучающегося из позиции объекта управления со стороны педагога в позицию субъекта со-управления, самоуправления учебной деятельностью.

Определен системообразующий фактор цифровой трансформации деятельности: постановка целей образовательной деятельности, связанной с принятием новых ценностей — терминальных и инструментальных. Обосновано появление третьего цифрового разрыва, препятствующего достижению инновационных эффектов в развивающейся образовательной среде.

Работа адресована преподавателям вузов, ориентированным на достижение новых результатов профессиональной подготовки при использовании цифровой среды. Излагаемые научные подходы являются новыми для отечественной и зарубежной практики.

Ключевые слова: педагогическая методология, цифровая образовательная среда, инновационные эффекты, цифровые педагогические ресурсы, терминальные ценности, инструментальные ценности, третий цифровой разрыв.

Барабаш Д. А., Панов П. М.

СОЗДАНИЕ ПРОГРАММНОГО ПРОТОТИПА СИСТЕМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ ЛИЦ ДЛЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ НА ПЛАТФОРМЕ «1С:ПРЕДПРИЯТИЕ»

Использование информационных технологий влечет за собой не только огромные преимущества, но и большое количество новых угроз. Одной из самых опасных из них является утечка данных, поскольку она подрывает доверие потребителя и может привести к закрытию бизнеса. С подобной проблемой сталкиваются и образовательные организации, использующие в своей работе приложения на платформе 1C. Решением в данном случае может стать усложнение механизма авторизации: добавление в него еще одного шага — распознавания лиц.

Для оптимального конструирования этого способа авторизации необходимо спроектировать архитектуру программы с учетом актуальных на текущий момент бизнес-требований образовательных организаций и разработать программный прототип, готовый к интеграции в текущие образовательные программные решения.

В статье приводится пример вышеуказанной архитектуры и приложения, созданного на ее базе. В дальнейшем они могут быть интегрированы в любую систему на базе «1С:Предприятие». Для удовлетворения требований к системе наиболее подходящей архитектурой является «клиент — сервер» с отдельным сервером, выделенным для базы данных. Используется язык программирования Python, организация сетевой коммуникации согласно принципам REST при помощи метода GET и протокола HTTP, передача данных фотографий происходит в формате JSON.

Ключевые слова: «1С:Предприятие», Python, машинное обучение, система распознавания лиц, архитектура приложения.

Савин М. А.

О СПОСОБАХ АНАЛИЗА КАЧЕСТВА ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ ПРИ ДИСТАНЦИОННОМ И СМЕШАННОМ ФОРМАТАХ ОБУЧЕНИЯ

Быстрое развитие дистанционного и смешанного форматов обучения ставит перед преподавателями серьезную проблему объективной и достоверной оценки знаний студентов. Современные системы дистанционного обучения (СДО) часто не предоставляют всесторонней информации о качестве обучения в удобном для преподавателя виде. Краткий обзор СДО, занимающих лидирующие позиции по использованию в вузах Российской Федерации, позволяет в этом убедиться. Проанализированы возможности популярных СДО, их достоинства и недостатки в обработке информации об успеваемости обучающихся. По результатам анализа становится очевидной необходимость дальнейшей пользовательской обработки данных.

Показана методика оценивания качества знаний студентов на примере собственной разработки — системы управления процессом обучения Abins.NET, созданной в Пермском национальном исследовательском политехническом университете. Подтверждена необходимость использования минимум двух независимых критериев оценки качества обучения путем проведения корреляционного анализа между оценкой, временем работы и бонусными баллами.

Проведено сравнение методик начисления бонусных баллов в СДО собственной разработки, iSpring и WebTutor и сделан вывод о необходимости автоматизированного управления бонусами (начисления, списания) по критериям, которые заранее заданы разработчиком. Сформулированы выводы и предложения по выбору значимых критериев и их расчету при работе с любой СДО для оценивания успешности обучения студентов вузов.

Ключевые слова: дистанционное обучение, анализ эффективности обучения, LMS, бонусные баллы, статистическая обработка, Moodle, iSpring, WebTutor, Abins.NET.

Гончарова О. Н., Гончаров А. М.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ СЛОВАРНОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ИНОСТРАННЫХ ЯЗЫКОВ

Первичное построение и дальнейшее расширение словарного запаса иностранного языка является необходимым компонентом методик по его изучению. Этот сегмент языкового обучения в количественном и качественном отношении недостаточно представлен электронными сервисами, поэтому имеет смысл разработка современного приложения интеллектуального словаря. Целью статьи является разработка и описание новой модели архитектуры словарного приложения, устраняющей основные недостатки существующих и вводящей ряд новых методик.

Для построения модели был проведен сравнительный анализ имеющихся приложений, их классификация и исследование основных педагогических концепций, примененных при их построении. Модель основывается на особенностях подходов человека к запоминанию языковых конструкций иностранных языков. На основе модели было создано интеллектуальное словарное приложение.

Разработанный программный продукт может быть использован в процессе обучения дисциплине «Иностранный язык» на всех уровнях общего и профессионального образования. Для анализа эффективности работы нового сервиса, соответствия требованиям словарного приложения, ориентированного на пользователя, и оценки удобства интерфейса был проведен опрос. По его результатам можно сделать вывод, что построенное приложение предоставляет простой и эффективный инструмент для заполнения одного из пробелов в навыках обучающихся иностранному языку.

Ключевые слова: словарь, иностранный язык, приложение для изучения иностранных языков, цифровизация образования, перевод.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ТЕСТЫ

Гусятников В. Н., Соколова Т. Н., Безруков А. И., Каюкова И. В.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ДЛЯ ОЦЕНКИ КОМПЕТЕНЦИЙ В ХОДЕ ТЕСТИРОВАНИЯ

Согласно современным стандартам высшего образования (ФГОС 3++) обучение направлено на формирование у выпускника набора универсальных, общепрофессиональных и профессиональных компетенций. В связи с этим возникает задача оценки уровня их сформированности. Поскольку компетенция является мультидисциплинарным понятием, для ее оценки требуется конструировать задание, моделирующее реальную ситуацию, при выполнении которого могут потребоваться комплексные знания и навыки, относящиеся к разным областям знаний. Одним из современных инструментов текущего и итогового контроля является компьютерное тестирование. В этом случае в ходе одного сеанса тестирования желательно оценить сразу несколько компетенций при ограниченном количестве заданий. Задача является актуальной, поскольку в используемых в настоящее время классических одномерных одно-, двух- и трехпараметрических моделях Раша—Бирнбаума предполагается, что все задания в тесте относятся к одной области знаний.

Цель статьи — предложить методику интеллектуальной оценки нескольких компетенций по итогам одного сеанса тестирования, основанную на модификации алгоритма Байеса, в которой выбор следующего задания проводится в результате анализа энтропии (неопределенности) отнесения испытуемого к типовым комбинациям (паттернам) уровней подготовленности по разным компетенциям.

Разработана оригинальная методика регуляризации алгоритма Байеса на основе оценки изменения энтропии распределения вероятностей по паттернам и дивергенции Кульбака—Лейблера, которая позволяет выявить момент, когда испытуемый дает ответ, не соответствующий тому, что от него ожидают, исходя из анализа предыдущих ответов. Предложенная методика не только повышает устойчивость байесовского алгоритма измерения вероятности принадлежности студента к заданному паттерну за счет некоторого увеличения необходимого количества заданий, но и позволяет смоделировать действия экзаменатора в процессе оценки компетенций. В целом разработанный подход дает возможность объективной оценки уровней сформированности нескольких компетенций по результатам одного тестирования.

Ключевые слова: компьютерное тестирование, модель Раша, компетентностный подход, адаптивное тестирование, алгоритм Байеса, дивергенция Кульбака—Лейблера.

НАПЕЧАТАНО В 2023 ГОДУ