Информатизация и цифровизация образования: понятия, технологии, управление

Введение

 

Цифровые технологии проникают во все аспекты нашей жизни, такой процесс получил название цифровизация и становится определяющей тенденцией ближайших десятилетий. И образование – не исключение, несмотря на присущую ему инертность и даже закостенелость.

Согласно исследованию ученых из Оксфорда Карла Фрея и Майкла Осборна, смерть от роботизации профессиям преподавателя, тренера и менеджера в образовании не грозит. Однако цифровизацию образования никто не отменял, и к ней нужно будет приспособиться, осваивая новые инструменты и приобретая новые навыки. Она затрагивает не только содержание образования, но и его организацию. Эти процессы имеют смешанные последствия для позиционирования, как университетов, так и преподавательского состава. Необходимые компетенции зачастую приобретаются вне стен учебных заведений, так как образовательные программы зачастую не успевают за динамикой развития технологий. Для этого организуются различные форумы. Так с 2012 г. под эгидой Правительства РФ, в России ежегодно проводится форум «Открытые инновации» и является уникальной дискуссионной площадкой. По мнению председатель Правительства РФ Д.А. Медведева на 8-м Московском международном Форуме «Открытые инновации» важной темой обсуждения должна стать роль образования в повышении цифровой грамотности населения и подготовка высококвалифицированных кадров.

Актуальность темы исследования в данной курсовой работе определяется тем, что повышении цифровой грамотности населения и подготовка высококвалифицированных кадров является прерогативой образования.

Степень разработанности проблемы. Аналитический обзор педагогической литературы позволяет утверждать, что проблема внедрения цифровых инноваций в обучение студентов является современным и востребованным направлением. Исследования ученых Крамаренко Н.С., Квашина А.Ю., Каракозова С.Д., Уварова А.Ю., Акимовой О.Б., показали, что из-за ограниченности ресурсов и недостаточной цифровой грамотности работников образования цифровая трансформация затрагивает образовательные организации с опозданием и неравномерно, что реформы образования, проведенные в последние десятилетия, оказались мало результативными.

Такие ученые как Т.И.Шамова, М.М.Поташник, Н.П.Капустин [5, с. 352] считают, что управление инновационным процессом в контексте целостного развития школы должно осуществляться комплексно и включать следующие аспекты: работу с педагогическими кадрами, с обучающимися, с родителями; совершенствование работы совокупного субъекта управления в образовательном учреждении; осуществление связей с окружающей средой для наиболее полного удовлетворения образовательных потребностей социума и привлечения дополнительных ресурсов; осуществление контроля, анализа и регулирования инновационной деятельности; осуществление информационного обеспечения инновационной деятельности.

Цель работы – изучение теоретических аспектов внедрения цифровых технологий, обеспечивающих возможность улучшения образования, позволяющих планировать конкретные шаги по трансформации работы вузов, а также для совершенствования учебной и воспитательной работы.

Объект – образовательный процесс студентов.

Предмет – особенности внедрения цифровых инновационных образовательных процессов.

Гипотеза. Предполагается, что внедрение цифровых технологий в образовательный процесс совершенствуют учебную и воспитательную работы, а также позволят планировать конкретные шаги по трансформации работы вузов.

В соответствии с целью, объектом и предметом исследования сформулированы следующие основные задачи:

1. Изучить сущность, содержание и особенности цифровых инноваций в образовании;

2. Рассмотреть особенности внедрения цифровых инноваций в образовательный процесс;

3. Проанализировать опыт внедрения и использования цифровых инноваций в образовании в России и за рубежом;

4. Спроектировать и внедрить, используя цифровые инноваций, в профессиональную подготовку обучающихся дистанционный курс «Финансовая математика».

Научная новизна исследования заключается в системном подходе к рассмотрению использования цифровых инноваций в профессиональной подготовке обучающихся. Практическая значимость исследования заключается в теоретических положениях и выводах, которые могут быть использованы при внедрении цифровых инноваций в образовательный процесс.

Материалом для исследования послужили теоретические разработки отечественных и зарубежных учёных, опубликованные в научной печати.

Методы исследования заключались в сравнительном анализе научных источников по рассматриваемой тематике, изучение нормативно - правовых документов, применение анализа статей и монографий. Применялся гипотетико-дедуктивный метод, который позволил сделать заключение и выводы по проделанной работе.

Сущность, содержание и особенности внедрения цифровых инноваций в образовательном процессе

Информатизация и цифровизация образования: понятия, технологии, управление

 

Современный мир непрерывно изменяется. В различные сферы деятельности человека внедряются инновации, что, с одной стороны, ориентирует людей на постоянное развитие, совершенствование своих знаний, умений, компетенций, овладение новыми видами деятельности в смежных отраслях экономики. С другой стороны, рутинная работа все более передается машинам, а от человека требуется творчество, готовность сотрудничать с коллегами в поиске новых решений, и — что особенно важно — умение критически оценить предлагаемую информацию как на предмет достоверности, так и с точки зрения ее логического встраивания в текущую задачу [1, с. 51].

Е. А. Кашина отмечает: «Изменились требования к умениям учащихся, поскольку необходимо не только читать, писать и считать, нужно уметь организовывать ресурсы данных, плодотворно сотрудничать, собирать, оценивать и использовать информацию» [7, с. 1].

Таким образом, мы можем говорить о необходимости наличия у современного человека информационной культуры как элемента культуры общечеловеческой и как обязательного условия комфортного существования в социуме, а ее формирование оказывается одной из важнейших задач системы образования.

Для ее решения потребовалась адаптация к изменяющимся условиям и требованиям.

До недавнего времени мы говорили об информатизации образования. Под этим термином понимался комплекс мер по преобразованию педагогических процессов на основе внедрения в обучение и воспитание информационной продукции, средств, технологий [7, с. 136]. Российская педагогическая энциклопедия рассматривает информатизацию образования в широком смысле как комплекс социально-педагогических преобразований, связанных с насыщением образовательных систем информационной продукцией, средствами и технологиями; в узком — внедрение в учреждения системы образования информационных средств, основанных на микропроцессорной технике, а также информационной продукции и педагогических технологий, базирующихся на этих средствах [5].

Исходя из этих представлений, мы можем говорить о завершении этапа информатизации. Образовательные учреждения всех уровней оснащены компьютерной техникой, педагоги прошли подготовку и переподготовку по использованию информационных технологий (ИТ) в учебном процессе. Основными направлениями применения ИТ в образовании являются:

· разработка педагогических программных средств различного назначения;

· разработка web-сайтов учебного назначения;

· разработка методических и дидактических материалов;

· управление реальными объектами;

· организация и проведение компьютерных экспериментов с виртуальными моделями;

· осуществление целенаправленного поиска информации [2, с. 50].

В 2016 году стартовал федеральный проект «Современная цифровая образовательная среда в Российской Федерации», утвержденный Правительством Российской Федерации в рамках реализации государственной программы «Развитие образования» на 2013–2020 годы. В рамках этого проекта предполагается «модернизировать систему образования и профессиональной подготовки, привести образовательные программы в соответствие с нуждами цифровой экономики, широко внедрить цифровые инструменты учебной деятельности и целостно включить их в информационную среду, обеспечить возможность обучения граждан по индивидуальному учебному плану в течение всей жизни — в любое время и в любом месте» [7, с. 121].

Система образования должна обеспечивать обществу уверенный переход в цифровую эпоху, ориентированную на рост производительности, новые типы труда, потребности человека, что возможно посредством включения в образовательный процесс всех слоев населения, выстраивания индивидуальных маршрутов обучения, управления собственными результатами обучения, виртуальную и дополненную реальность [11, с. 248].

Цифровые ресурсы, применяемые сегодня в повседневной деятельности человека, позволяют преодолевать барьеры традиционного обучения: темп освоения программы, выбор педагога, форм и методов обучения.

Современный мир перешел на очередной уровень развития новых технологий.

Первым было создание парового двигателя; вторым — электрификация; третьим — информатизация; четвертым — цифровизация, т. е. эра больших данных и основанных на них технологий. Цифровые технологии, с одной стороны, способствуют дальнейшему повышению объемов и эффективности производства, с другой — позволяют реализовывать индивидуальный подход в различных сферах. Так, используя 3D-печать можно изготавливать сложные устройства в единичных экземплярах, что было невозможно при традиционном производстве.

В образовании цифровизация направлена на обеспечение непрерывности процесса обучения, т. н. life-long-learning — обучение в течении жизни, а также его индивидуализации на основе advanced-learningtechnologies — технологий продвинутого обучения. Устоявшегося определения этого термина пока нет, но в него включают использование в обучении больших данных о процессе освоения отдельным учащимся отдельных дисциплин и во многом автоматической адаптации учебного процесса на их основе; использование виртуализации, дополненной реальности и облачных вычислений и многие другие технологии.

Сам термин «цифровизация» появился в связи с интенсивным развитием информационно-коммуникационных технологий. Давоссе Клаус Шваб, называя первую цифровую революцию 1960–1980 годов «промышленной», полагает, что ее катализатором стало развитие полупроводниковых ЭВМ, в 60–70-х — персональных компьютеров, в 90-х — сети интернет [8, с. 84]. Автор предопределил приближение четвертой промышленной революции, которая также будет цифровой в связи с «вездесущим» и мобильным интернетом, миниатюрными устройствами, развитием искусственного интеллекта.

С появлением интернета в 1982 году формируется виртуальный мир, наполненный новыми связями, такими как онлайн игры, социальные сети, соединяющие его с реальным миром. Реальный и виртуальные миры взаимозависимы, и по одному из них, по мнению А. В. Кешелава [3, с. 5–6], можно идентифицировать личность. Их слияние формирует гибридный мир, посредством которого совершаются жизненно необходимые действия реального мира с помощью виртуального. Необходимым условием для этого процесса является эффективность информационно-коммуникационных технологий и доступность цифровой инфраструктуры.

Цифровая революция, охватившая мировую экономику, впечатляет темпами и масштабами. Переход от электронновычислительных машин к персональным компьютерам длился десятилетия, а сейчас подобные глобальные изменения технологий происходят за месяцы. Первоначально цифровизация сводилась к автоматизации технологий, распространению интернета, мобильной связи, социальных сетей, появлению смартфонов, росту потребителей, применявших новые технологии. Однако очень быстро цифровые технологии становятся частью экономической, политической и культурной жизни человека. В настоящее время цифровизация проникла в образование. Викисловарь раскрывает содержание понятия «цифровизация» как «цифровой способ связи, записи, передачи данных с помощью цифровых устройств» [14]. А. Марей рассматривает цифровизацию как изменение парадигмы общения и взаимодействия друг с другом и социумом [9]. Е. Л. Вартанова, М. И. Максеенко, С. С. Смирнов уточняют содержание этого понятия — это не только перевод информации в цифровую форму, а комплексное решение инфраструктурного, управленческого, поведенческого, культурного характера [3, с. 17]. Т. е. можно сделать вывод о том, что развитие интернета и мобильных коммуникаций являются базовыми технологиями цифровизации.

В различных областях экономики вводятся понятия «цифровая экосистема», «цифровая среда», «цифровое сообщество», «цифровая экономика», «цифровизация образования». Цифровизация образования ведет к изменениям на рынке труда, в образовательных стандартах, выявлению потребностей в формировании новых компетенций населения и ориентирована на реорганизацию образовательного процесса, переосмысление роли педагога. С одной стороны, цифровизация подрывает унаследованную из прошлого методическую основу школы, с другой, порождает доступность информации в различных ее формах, не только в текстовой, но и звуковой, визуальной. Доступность информации потребует постоянного поиска и выбора релевантного и интересного контента, высоких скоростей его обработки. Следовательно, цифровизация образования ведет к его коренной, качественной перестройке. Педагог обязан научиться применять новые технологические инструменты и практически неограниченные информационные ресурсы.

Технологии виртуальной реальности создают возможность применения цифровых тренажеров, не привязанных к одному рабочему месту, что расширяет круг изучаемых технологий. Технологии мобильного обучения позволяют учиться в любое время и в любом месте.

Сегодня информация и знания — основа экономического прогресса, к которой неприменимы традиционные понятия и модели.

Л. В. Шмелькова подчеркивает, что важнейшей чертой человека, адекватного цифровой экономике, является то, что эта личность владеет цифровыми технологиями, применяет их в профессиональной деятельности [6].

К цифровой среде быстро адаптируются дети различного возраста, формируя первоначальные навыки, умения для последующего их развития. Формирование конкретных компетенций происходит на различных уровнях образования, однако, цифровые компетенции формируются в течение всей жизни. Следовательно, цифровизация образования напрямую зависит от уровня владения цифровыми технологиями педагога с целью их продуктивного применения в образовательной деятельности. Н. Н. Битюцкая отмечает необходимость формирования умения ориентироваться в потоке цифровой информации у педагогов, работать с ней, обрабатывать и встраивать в новую технологию [6].

Информационный формат основан на цифровом представлении информации. В отличие от электронного формата цифровой формат более точно представляет информацию, обеспечивая ее свободную циркуляцию, размещение, обработку, использование в компьютерных сетях. Система цифрового образования включает в себя информационные ресурсы, телекоммуникации, систему управления (рис.1).

 

Рисунок 1. – Система цифрового образования

 

Информационные ресурсы: гиперколлекции (медиа, видео, аудио, библио, фото, графика, анимации), информационные массивы данных, образовательные порталы, интернет-сайты. Телекоммуникации: сетевые и мобильные среды, СМИ, телевидение, телефония, телемосты, хостинг, почтовые сервисы. Система управления: авторизация пользователей, тестирование, контент, рейтинги, личное и коллективное информационное пространство (сайт, блог, чат, форум, почта, база данных).

Правительством РФ утвержден паспорт проекта «Современная цифровая образовательная среда», направленный на создание условий для системного повышения качества, расширения возможностей непрерывного образования. Проект будет реализован за счет цифрового образовательного пространства, доступности онлайн-обучения и направлен на возможность организации смешанного обучения, выстраивания индивидуальных образовательных маршрутов обучения, самообразование, семейное и неформальное образование. Цифровизация преобразует социальную парадигму жизнедеятельности людей, открывает возможности получения и совершенствования знаний, расширения кругозора. Цифровые технологии в современном мире — это не только инструмент, а среда существования, которая открывает новые возможности: обучение в любое удобное время, непрерывное образование, возможность проектировать индивидуальные образовательные маршруты, из потребителей электронных ресурсов стать создателями.

Таким образом, цифровизация образования предполагает применение обучающимися мобильных и интернет-технологий, расширяя горизонты их познания, делая их безграничными. Продуктивное применение цифровых технологий, включение обучающихся в самостоятельный поиск, отбор информации, участие в проектной деятельности формирует у них компетенции XXI века.

В последнее время активно реализуется процесс создания и применения открытых онлайн ресурсов, начиная от отдельных заданий, тестов до полномасштабных курсов (модулей) по формированию необходимых компетенций. Динамика развития онлайн обучения демонстрируется ростом доступности онлайн курсов. По данным объем рынка онлайн образования в России к 2021 году вырастет до 53,3 млрд. руб., что показывает более чем двукратный рост по сравнению с 2016 годом [15].

Дополнительные направления применения цифровизации в образовании — развитие цифровых библиотек и кампусов университетов. Разработка и наполнение онлайн курса осуществляется с применением программных решений, позволяющих осуществить сборку курса из имеющихся информационных ресурсов и в специализированных программных средах, авторскими системами, автоматизированным проектированием. Система образования с применением новых технологических инструментов и неограниченных информационных ресурсах должна научиться эффективно их внедрять в образовательный процесс. Практика онлайн курсов и смешанного обучения создает поле безграничных образовательных возможностей, что ориентирует на качество образования для каждого человека, независимо от места проживания, умений, но в соответствии с его интересами и возможностями.

Такие изменения потребуют от педагога свободного владения цифровой образовательной среды. В. Астапкович предложил определить единые требования к существующим и появляющимся платформам онлайн курсов, которые объединятся в систему, подобную «единому окну» [6]. Обучающиеся смогут выбирать курсы по первоочередным критериям: нужности, авторитета педагога, популярности. Не будет необходимости думать, как перезачесть курс в другом университете, все автоматизируется в единую базу. Автор определил первоочередную задачу — формирование нормативной базы для встраивания онлайн курсов в программы всех вузов.

Перспективной задачей всех вузов является повышение квалификации педагогов цифровой грамотности, ориентированной не только на разработку курсов, но и на применение цифровой среды в образовательном процессе (А. Соболев). Цифровая среда требует от педагогов другой ментальности, картины мира, совершенного иного способа и форм работы с обучающимися. А. Соболев определяет роль педагога как тьютера, проводника по цифровому миру [10]. Цифровая грамотность — это способность создавать и применять контент посредством цифровых технологий, включая навыки компьютерного программирования, поиска, обмена информацией, коммуникацию. Генри Дженкис, однако, раскрывает содержание понятия цифровая грамотность как умение работать с компьютером как с железом, понимая особенности устройства и распространения цифровой информации, устройства сетевого сообщества и особенностей социальных медиа [4]. Дут Белшоу определил элементы цифровой грамотности, такие как понимание культурного контекста интернет-среды, умение коммуницировать в онлайн сообществах, создавать и распространять контент, саморазвиваться [4]. Содержание цифровой грамотности сводится к пониманию того, что, если будет ясность в структуре и содержании цифровой реальности, тогда будет ясность в контроле и взаимодействии с цифровыми технологиями.

Управление цифровизацией возможно при единых базах данных, критериях эффективности обучения, другими словами, комплексном подходе, который определял бы цели, структуры и содержание образовательного процесса. Ассоциацией «Национальное общество технологий в образовании» разработаны различные процедуры оценки образования со стороны потребителей, экспертов, профессиональных сообществ [12]. Например, онлайн-курс засчитывается студенту как часть учебного плана вуза.

Управление цифровизацией в образовательной среде осуществляется с помощью цифрового маркетинга, направленного на организацию взаимодействия с учебновспомогательным персоналом, научнопедагогическими работниками, выпускниками, студентами, абитуриентами с применением спектра цифровых каналов коммуникации; мониторинг изменений по формированию положительного имиджа вуза; стимулирование создания новых цифровых сообществ и инноваций; разработку персонализированных маркетинговых материалов для целевых аудиторий.

Мы видим, что процесс цифровизации экономики, образования и любых иных сфер жизни человека предполагает формирование у него цифровой (информационной) культуры, позволяющей грамотно использовать открывающиеся возможности и органично встраиваться в среду информационного общества. В тоже время, еще в 1991 году А. И. Ракитов формулирует следующие его признаки:

· любой индивид, группа лиц, предприятие или организация в любой точке страны и в любое время могут получить за соответствующую плату или бесплатно на основе автоматизированного доступа и систем связи любые информацию и знания, необходимые для их жизнедеятельности и решения личных и социально значимых задач;

· в обществе производится, функционирует и доступна любому индивиду, группе или организации современная информационная технология, обеспечивающая выполнимость предыдущего пункта;

· имеются развитые инфраструктуры, обеспечивающие создание национальных информационных ресурсов в объеме, необходимом для поддержания постоянно убыстряющегося научно-технического и социального прогресса. Общество в состоянии производить всю необходимую для жизнедеятельности информацию и, прежде всего, научную;

· в обществе происходит процесс ускоренной автоматизации и роботизации всех сфер и отраслей производства и управления;

· происходят радикальные изменения социальных структур, следствием которых оказывается расширение сферы информационной деятельности и услуг [13, с. 32–35].

Признаки, сформулированные более двадцати лет назад актуальны до сих пор. Таким образом, можно говорить не о различных подходах в информатизации и цифровизации, а о едином сквозном процессе преобразования общества. В основе этого преобразования лежат развивающиеся технологии, и смена их поколений определяет этапы длительного развития человечества, первым из которых стала информатизация, сменяемая сегодня цифровизацией.

 

1.

1.1.