Оценка возможностей внедрения передовых смарт-технологий в практику российского образования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка возможностей внедрения передовых смарт-технологий в практику российского образования

Рыбичева Ольга Юрьевна, младший научный сотрудник Вологодский научный центр Российской академии наук

Аннотация

Статья посвящена оценке возможностей внедрения передовых смарт-технологий в образовательных учреждениях Российской Федерации. Автором акцентируется внимание на отставании системы подготовки кадров в России от запросов общества, несмотря на ускоряющуюся цифровизацию образования; приводятся аргументы в пользу дальнейшей техно- логизации учебного процесса за счет применения гибких систем, к которым относится смарт-образование. В работе раскрыта сущность понятий «смарт-образование», «смарт- технология», приведены и охарактеризованы смарт-технологии, имеющие опыт эффективного внедрения в различных странах мира, выделены требования к их использованию в образовательном процессе.

На основе анализа официальных статистических данных за 2010-2018 гг. по ряду показателей и результатов социологического опроса, проведенного в 2018 г. Аналитическим центром НАФИ, выявлена обеспеченность домашних хозяйств и образовательных организаций необходимым для внедрения смарт-технологий оборудованием и доступом в Интернет, а также наличие у школьников, студентов и преподавателей цифровых навыков. В результате автором определены смарт-технологии, внедрение которых возможно в практику российского образования в сложившейся ситуации, и смарт-технологии, применение которых возможно лишь при выполнении ряда условий.

Ключевые слова: смарт-образование, смарт-технология, смарт-среда, смарт-обучающийся, смарт-устройство.

Abstract

Assessment of potential advanced smart technologies implementations in the practice of Russian education

Olga Yu. Rybicheva, junior researcher, Vologda Scientific Center of the Russian Academy of Sciences

The article is devoted to assessing the potential advanced smart technologies implementations of the Russian Federation educational institutions. The author focuses on the lag behind the demands of society, despite the accelerating digitalization of education; arguments are made in favor of further educational process technologization through the use of flexible systems including smart education. The paper unfolds the essence of the concepts «smart education», «smart technology», presents and describes smart technologies that have been successfully implemented in various countries of the world, and highlights the requirements for their use in the educational process. Based on the analysis of the official statistical data for 2010-2018 and the results of a poll conducted in 2018 by the NAFI Analytical Centre the households and educational institutions provision necessary for the implementation of smart technologies equipment and Internet access was identified, as well as students and teachers abilities in digital skills. As a result, the author makes conclusion that there are smart technologies that can be implemented in the Russian education and smart technologies that can be used only if a number of conditions are met.

Keywords: smart education, smart technology, smart environment, smart learner, smart device.

Образование в XXI в. претерпело серьезные изменения. Во главе этих преобразований находятся технологии, которые в последние годы активно развиваются и внедряются на всех уровнях образования многих стран мира. Технологии и образование, по мнению Эдмонда Гэйбла, взаимозависимы [3, с. 89]. Сдерживание развития одного из них может приводить к застойным проявлениям во втором направлении. Это, по оценкам Goldin C., Katz L., и наблюдалось в течение последних пятидесяти лет во многих системах образования, переставших отвечать требованиям, предъявляемым к экономике и обществу [2].

Несмотря на ускоряющуюся технологизацию и цифровизацию образования, в России также наблюдается отставание системы подготовки кадров от запросов общества. Так, Е.В. Терелецкова и И.М. Ягафонова отмечают, что потребности меняющейся экономики значительно опережают предложение по обеспечению подготовленными специалистами [6, с. 82].

Курс на изменение сложившейся ситуации - повышение качества российского образования - провозглашался во многих стратегиях, концепциях и указах последних лет. Однако знаковым в данном направлении стал Указ Президента Российской Федерации № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» от 7 мая 2018 г. Указ президента Российской Федерации «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» № 204 от 7 мая 2018 года. Одной из основных целей развития, обозначенных в нем, является обеспечение ускоренного внедрения цифровых технологий в экономике и социальной сфере.

Для достижения данной цели позже были утверждены паспорта национальных проектов «Образование» и «Цифровая экономика Российской Федерации», в которых подробно раскрыты мероприятия и целевые ориентиры, которые должны быть реализованы в установленные сроки. Следует отметить, что большинство из намеченного в настоящее время успешно внедряется в практическую деятельность. Несмотря на это, Г.И. Абдрахманова, К. О. Вишневский, Л. М. Гохберг и другие утверждают, что обеспечение ускоренного внедрения цифровых технологий в экономике и социальной сфере - амбициозная цель, которая успешно реализуется лишь в немногих ведущих странах [1, с. 5]. Для этого необходимы длительный период цифрового развития и нацеленность на повсеместное внедрение цифровых технологий [1, с. 4].

В России в последние годы многое предпринимается для достижения поставленной цели. Однако для обеспечения реального сектора экономики высококвалифицированными кадрами требуется ускорение цифровизации образования, а оно, по мнению Э. Гэйбла, должно основываться на применении гибких систем, к которым и относится смарт-образование [3, с. 90].

Смарт-образование (S.M.A.R.T. образование) представляет собой самоуправляемую (S: Self-Directed), мотивированную (M: Motivated), гибкую (A: Adaptive), обогащенную ресурсами (R: Resource-enriched), технологичную (T: Technology-embedded) систему, объединяющую смарт-обучающихся, смарт- педагогику и смарт-среду, включающую в себя как формальное, так и неформальное обучение, а также персонализированный подход к обучающимся с целью приобретения ими необходимых знаний, навыков, умений и компетенций [4, с. 27]. Функционирование этой системы во многом зависит от смарт- технологий, под которыми в зарубежной и отечественной литературе в основном понимаются адаптивные, гибкие технологии, способствующие организации персонализированного обучения в соответствии с личностными характеристиками обучающихся. Данные технологии также учитывают контекст, являются интерактивными и могут совершенствоваться при использовании. К примерам смарт-технологий относят современные компьютерные программы, обучающие онлайн-игры и игровые ситуации, интеллектуальные образовательные приложения, виртуальную и дополненную реальность, МООС (массовые открытые онлайн-курсы), диалоговые интерфейсы и другое.

Следует отметить, что абсолютным лидером в вопросах внедрения смарт- технологий в образовательный процесс является Республика Корея. Она не только провозгласила и с 2011 г. продвигает концепцию смарт-образования, но и смогла добиться высоких показателей качества обучения, построения уникальной инновационной экономики. Так, в 2017 г. Корея занимала 2-е место в рейтинге развития ИКТ Индикаторы цифровой экономики: 2019: статистический сборник / Г.И. Абдрахманова, К.О. Вишневский, Л.М. Гохберг и др.; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». М.: Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», 2019. С. 19., в 2018 г. - 9-ю позицию в рейтинге PISA и на протяжении последних 6 лет является лидером рейтинга самых инновационных государств агентства Bloomberg Bloomberg 2019 Innovation index . Россия, где еще сильны идеи традиционного образования, занимает в рейтинге развития ИКТ 45-ю строку (по данным 2017 г.), в PISA (по данным 2018 г.) - 31-ю позицию, а в рейтинге самых инновационных государств агентства Bloomberg - 27-е место.

Приведенные данные свидетельствуют о значительных различиях в рейтинговых значениях России и Республики Корея, важности применения в образовательном процессе гибких технологий, таких как смарт-технологии. Исходя из этого, цель данного исследования заключается в оценке возможностей внедрения передовых смарт-технологий в практику российского образования.

Прежде всего попытаемся разобраться, какие смарт-технологии можно назвать передовыми. Следует отметить, что в научной литературе не сложилось подхода к выделению передовых смарт-технологий. Используемая нами точка зрения основана на отнесении к ним смарт-технологий, имеющих опыт эффективного применения с экспериментально доказанными высокими результатами успеваемости обучающихся (от 80 % и выше). Так, опираясь на работы зарубежных и отечественных исследователей, нами были выделены следующие передовые смарт-технологии:

- перевернутый класс (суть технологии заключается в выполнении практических заданий в аудитории, а изучении теоретического материала дома с помощью видеолекций; в использовании аудиторного времени на активное взаимодействие преподавателя и обучающихся [9; 16]. Применение ее в учебном процессе предполагает наличие видеолекций или оборудования для их подготовки, доступа в Интернет и персонального компьютера (ноутбука), планшета или смартфона у обучающихся и преподавателя;

- ролевая перестановка (модель модифицированного перевернутого класса, предполагающего индивидуальное изучение учащимися материала по заданной теме, а затем обсуждение его с преподавателем и одногруппниками в аудитории [10]);

- технология Smart Mobile (представляет собой использование обучающих приложений для смартфонов. Позволяет зарегистрированным обучающимся выполнять тесты, проходить опросы, предложенные преподавателем, и получать информацию об их результатах [13]. Для внедрения технологии Smart Mobile в образовательный процесс необходимо наличие доступа к Интернету у педагогов и учащихся, смартфонов у обучающихся, персонального компьютера (ноутбука) для подготовки тестов - у преподавателя);

- геймификация (данная технология базируется на использовании игровых элементов (викторин) и методов игрового дизайна в неигровых контекстах (звездочек, медалей...) [11; 15]. Предполагает наличие персонального компьютера (ноутбука) у преподавателя, смартфонов (компьютеров) у обучающихся, а также использования специального программного обеспечения);

- виртуальная и дополненная реальность (применение технологии виртуальной реальности (VR) основано на погружении пользователей в созданную искусственную цифровую среду, а дополненной реальности (AR) - в наложении виртуальных объектов на реальную среду [5]. Внедрение их предполагает наличие очков виртуальной реальности, планшетов, смартфонов, а также специального программного обеспечения);

- Smart Study: электронное обучение на основе пера и бумаги (основано на практиковании рукописных ответов обучающихся. Эта технология предполагает использование в образовательном процессе цифровой ручки (Livescribe Echo Smartpen), цифровой бумаги (Anoto) и планшета [14], а также доступа в Интернет у обучающихся и преподавателей);

- Point Barter: альтернативный подход к тестированию для одновременной оценки и обучения (система онлайн-тестирования, позволяющая обучающимся приобретать новые знания в процессе опроса в результате обмена баллов на подсказки [12]. Предполагает наличие доступа в Интернет, персонального компьютера (ноутбука) у преподавателя, смартфонов (компьютеров) у обучающихся).

Резюмируя, отметим, что основными требованиями для внедрения выделенных смарт-технологий в образовательный процесс является наличие у обучающихся и преподавателей доступа в Интернет, смарт-устройств и навыков работы с ними. Следует отметить, что представленные технологии эффективно практикуются в Республике Корея, Сингапуре, Малайзии, США, ОАЭ, Австралии, Канаде и других государствах, характеризующихся высокими показателями экономического развития.

Отдельные из представленных смарт-технологий, такие как образование с обращением ролей, геймификация, виртуальная и дополненная реальность, применяются и в России. Так, ролевая перестановка внедрена на кафедре электроэнергетических систем Томского политехнического университета, виртуальная и дополненная реальность - в передовых образовательных организациях общего и дополнительного образования, а использование игровых элементов и методов игрового дизайна - в неигровых контекстах на цифровых образовательных платформах (Открытое образование, LendWings, Uniweb, Coursera, Лекториум, Универсариум, Stepik и др.), набирающих популярность в последние годы. В целом отметим, что в России, в отличие от государств - лидеров в продвижении смарт-образования, применение смарт-технологий не носит системного характера. Они проникают в основном в виртуальный образовательный процесс, а очное обучение по-прежнему организуется в рамках традиционного подхода. Институты формального и неформального образования располагают богатым потенциалом (кадрами, контентом, ресурсами), который не в полной мере используется на практике в этом направлении.

Для оценки возможностей внедрения передовых смарт-технологий в практику российского образования необходимо, исходя из выделенных нами требований, определить:

- обеспеченность обучающихся и преподавателей смарт-устройствами (в т. ч. персональными компьютерами);

- обеспеченность обучающихся, преподавателей и образовательных организаций доступом в Интернет;

- наличие у участников образовательного процесса цифровых навыков, необходимых для работы со смарт-технологиями.

Перейдем к подробному анализу перечисленных требований.

1. Обеспеченность обучающихся и преподавателей смарт-устройствами (в т. ч. персональными компьютерами)

На основе данных Росстата о наличии предметов длительного пользования в домашних хозяйствах можно сделать вывод о высокой обеспеченности российских семей, членами которых и являются обучающиеся и преподаватели, персональными компьютерами и мобильными телефонами. Так, по состоянию на конец 2018 г. на 100 домохозяйств приходилось 125 персональных компьютеров и 247 мобильных телефонов, в то время как в 2010 г. значения данного показателя были в десятки раз ниже (рис. 1). Учитывая, что размер частного домохозяйства в России, по Всероссийской переписи населения 2010 г., составлял 2,6 человека Частные домохозяйства по размеру домохозяйства по субъектам Российской Федерации и существенно не изменился к 2018 г., можно говорить практически о полной обеспеченности населения устройствами мобильной связи.

Рис. 1. Количество персональных компьютеров и мобильных телефонов в домашних хозяйствах на 100 домохозяйств, по итогам выборочного обследования, на конец года (источник: Российский статистический ежегодник. 2019: Стат. сб. / Росстат. М., 2019. С. 172)

Причем значительная часть мобильных телефонов, имеющаяся у населения, относится к категории смартфонов и может использоваться в смарт-ориентированном учебном процессе. Однако другими смарт- устройствами российские семьи обеспечены в меньшей степени. Так, согласно официальным данным, в 2018 г. доступ к Интернету с помощью мобильного телефона или смартфона имели 61,9 % домашних хозяйств, настольного (стационарного) компьютера - 39,9 %, ноутбука и нетбука - 39,3 %, планшета - 25,6 % Индикаторы цифровой экономики: 2019: статистический сборник / Г.И. Абдрахманова, К.О. Вишневский, Л.М. Гохберг и др.; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики». М., 2019. С. 127.

Российский статистический ежегодник. 2019: Стат. сб. / Росстат. М., 2019. С. 195-202..

В организациях, где непосредственно осуществляется образовательная деятельность, обеспеченность персональными компьютерами, используемыми в учебных целях, в том числе с доступом в Интернет, ежегодно увеличивается. Причем наиболее высокие показатели количества персональных компьютеров наблюдаются в образовательных организациях высшего образования и научных организациях, осуществляющих образовательную деятельность по программам бакалавриата, специалитета, магистратуры. В них значения данного показателя в 2018 г. составляли 263 персональных компьютера на 1000 обучающихся, в т. ч. 241 с доступом в Интернет, против 161 и 131 в организациях СПО и 142 и 105 в учреждениях начального, основного и среднего общего образования¹.

Учитывая, что для внедрения смарт-технологий в учебный процесс не требуется 100 %-го оснащения всех рабочих мест обучающихся персональными компьютерами, значения данного показателя представляются оптимальными.

2. Обеспеченность обучающихся, преподавателей, образовательных организаций доступом в Интернет

Так как внедрение ряда передовых смарт-технологий предполагает просмотр видеолекций, выполнение обучающимися заданий в домашних условиях, рассмотрим обеспеченность доступа к сети Интернет в домашних хозяйствах. На основе материалов выборочного обследования населения Также известно, что число активных абонентов фиксированного доступа к сети Интернет в том же году составляло 22 абонента на 100 человек населения, а число активных абонентов мобильного доступа к сети Интернет - 90 абонентов на 100 человек (рис. 3).

Рис. 2. Доля домашних хозяйств, имевших доступ к сети Интернет, в % от общего числа домохозяйств (источник: Российский статистический ежегодник. 2019: Стат. сб. / Росстат. М., 2019. С. 499)

Рис. 3. Количество абонентов фиксированного и мобильного доступа к сети Интернет на 100 человек на конец года (источник: Российский статистический ежегодник. 2019: Стат. сб. / Росстат. М., 2019. С. 498)

В целом приведенные данные свидетельствуют о высокой включенности жителей России, к которым относятся как обучающиеся, так и педагоги, в интернет-пространство.

3. Наличие у участников образовательного процесса цифровых навыков

По данным статистического сборника «Индикаторы цифровой экономики», в 2018 г. 90,1 % обучающихся общеобразовательных организаций в возрасте до 15 лет имели навыки работы с персональным компьютером, а 80,4 % - с Интернетом. При этом более 70 % из них постоянно (не менее одного раза в день) выходили в Интернет Индикаторы цифровой экономики: 2019: статистический сборник / Г.И. Абдрахманова, К.О. Вишневский, Л.М. Гохберг и др.; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». М.: НИУ ВШЭ, 2019. С. 143..

Сформированность цифровых навыков у студентов можно представить более детально. Исходя из материалов краткого статистического сборника «Образование в цифрах: 2019», по состоянию на 2017 г. развитие их было выше у студентов, обучающихся по программам высшего профессионального образования. Так, навыки работы с прикладными программами сформированы у 89 % студентов высшего образования и 83 % студентов среднего профессионального образования; навыки работы с цифровым оборудованием - у 66 и 57 %, соответственно; навыки коммуникации в цифровой среде - у 85 и 74 %; навыки работы с цифровой информацией - у 55 % обучающихся вузов и 42 % студентов организаций среднего профессионального образования.

В целом большинство российских студентов имеют навыки работы с текстовым редактором, электронными таблицами, навыки передачи файлов между компьютером и переферийными устройствами, отправки и получения электронной почты, что необходимо при внедрении практически всех выделенных передовых смарт-технологий в учебный процесс. При этом ряд навыков, таких как создание электронных презентаций с использованием специальных программ и загрузка личных файлов на веб-сайты, в социальные сети, облачные хранилища для публичного доступа диагностированы у менее 50 % обучающихся. Данный факт должен учитываться при реализации, прежде всего, ролевой перестановки. Для эффективного внедрения данной технологии в образовательный процесс целесообразным представляется обеспечение поддержки студентов с помощью специальных обучающих семинаров и практикумов.

Большинство педагогов страны также обладают необходимыми цифровыми навыками. Так, проведенный в 2018 г. Аналитическим центром НАФИ всероссийский опрос показал, что из 555 учителей школ и 634 преподавателей вузов Российской Федерации большинство активно используют Интернет, не испытывают трудностей с работой на компьютере и других цифровых устройствах, интересуются новыми приложениями, программами и ресурсами, а также активно пользуются социальными сетями. В то же время, по оценкам 38 % педагогов школ и 32 % преподавателей высшей школы, более 40 % их коллег испытывают трудности с использованием цифровых технологий или вовсе их не применяют [8, с. 5-9].

Таким образом, большинство населения Российской Федерации, в состав которого входят как обучающиеся различных уровней образования, так и преподаватели, оснащено персональными компьютерами, различными смарт - устройствами. На 100 домохозяйств приходится 125 персональных компьютеров и 245 мобильных телефонов, в т. ч. смартфонов. В условиях стремительного распространения Интернета свыше 76 % домохозяйств обеспечено доступом к сети Интернет. Причем жители России являются активными абонентами мобильного доступа к сети Интернет.

Так, на 100 человек приходится 89,5 % активных пользователей. Оборудованы компьютерами и выходом в Интернет и образовательные организации. Барьерами для внедрения смарт-технологий в этом направлении могут выступать лишь скорость Интернета, беспроводный доступ к нему и ограничения по использованию, введенные в образовательных организациях. Большинство участников образовательного процесса располагают цифровыми навыками, необходимыми для эффективной работы в смарт-среде. Однако целесообразным представляется прохождение педагогами специального обучения, ориентированного как на повышение их цифровой грамотности, так и на подготовку к работе с конкретными технологиями.

Сделанный вывод позволяет нам перейти к оценке возможностей внедрения передовых смарт-технологий в образовательный процесс России. Так, по результатам проведенного исследования были выделены технологии, внедрение которых в современных условиях возможно при выполнении ряда условий. К числу технологий, реализация которых сейчас доступна, относятся перевернутый класс, ролевая перестановка, геймификация и Point Barter: альтернативный подход к тестированию для одновременной оценки и обучения. Для их применения достаточно персональных компьютеров (смартфонов) с доступом в Интернет, которые, как показывает исследование, имеются в каждой среднестатистической семье и во всех образовательных организациях. При этом для реализации технологии геймификация и Point Barter требуется использование специального программного обеспечения. К числу технологий, внедрение которых возможно при выполнении ряда условий, отнесены следующие: Smart Mobile, виртуальная и дополненная реальность и Smart Study: электронное обучение на основе пера и бумаги. Так, применение первой допустимо, если приложения, предложенные педагогами, будут поддерживаться телефонами / смартфонами обучающихся, а второй и третьей - при оснащении образовательных организаций дорогостоящим оборудованием со специальным программным обеспечением. Также внедрение каждой из упомяутых технологий требует дополнительной подготовки преподавателей (см. табл.).

Таблица 1 Оценка возможностей внедрения передовых смарт-технологий в практику российского образования