Порівняльний аналіз та обґрунтування вибору програмних засобів для організації дистанційного навчання здобувачів вищої освіти

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національна академія Державної прикордонної служби України імені Богдана Хмельницького

Порівняльний аналіз та обґрунтування вибору програмних засобів для організації дистанційного навчання здобувачів вищої освіти

Ірина Гащук

Лілія Трасковецька кандидатка фізико-математичних наук, доцентка,

Людмила Боровик докторка педагогічних наук, професорка

м. Хмельницький, Україна

Анотація

Робота присвячена важливій темі наукового обґрунтування вибору програмних засобів для організації дистанційного навчання, а саме:

платформ для проведення відео конференцій. Сьогодні в багатьох галузях постає проблема забезпечення якісного відеозв'язку між користувачами. Особливо важливим це питання стало від 12 березня 2020 року, коли в Україні запровадили тритижневий карантин через пандемію COVID-19. Уже два роки вірус змушує людей самоізолюватися та за допомогою відеоконференцій працювати, навчатися, спілкуватися. Сучасні програмні продукти дуже відрізняються за зручністю інтерфейсу, технічними характеристиками та взагалі за придатністю для організації дистанційного навчання. У роботі здійснено науково обґрунтований порівняльний аналіз та визначене найбільш ефективне програмне забезпечення для проведення відеоконференції. Автори розглянули програми, які допоможуть користувачам у будь-якій галузі, зокрема навчати учнів, студентів, курсантів, працюючи у режимі “online”: TrueConf Server free, Zoom, GoToMeeting, GoogleMeet, Messenger Rooms, Microsoft Teams, Skype, VideoMost, GoogleHangouts. Платформи аналізувалися за такими параметрами: складність технічного та програмного забезпечення для використання платформи, надійність зв'язку, наявність наскрізного шифрування, технічні можливості платформи (кількість одночасного підключення користувачів, обмеження по часу, можливості спільного використання екрану тощо), зручність інтерфейсу, додаткові можливості. Для аналізу та формування висновків використовувався метод експертних оцінок. Для автоматичної обробки результатів дослідження за методом експертних оцінок використовувався авторський програмний продукт. Група експертів рекомендувала залежно від завдань комбінувати використання Zoom та GoogleMeet для дистанційного навчання. Ці рекомендації можуть бути враховані під час використання відеоконференцій в будь-якій галузі.

Ключові слова: дистанційне навчання; відеоконференція; програмне забезпечення; метод експертних оцінок.

Abstract

Gashchuk I., Traskovetska L., Borovyk L. Comparative analysis and justification of the choice of software for the organization of distance learning for higher education.

The work is devoted to an important topic of scientific substantiation of the choice of software for the organization of distance learning, namely platforms for video conferencing. Today, there is a problem in many industries to ensure high-quality video communication between users. This issue has become especially important since March 12, 2020, when a three-week quarantine was introduced in Ukraine due to the COVID-19 pandemic. For two years now, the virus has been forcing people to isolate themselves and work, study and communicate through video conferencing. Existing software products differ greatly in user-friendliness, technical characteristics and general suitability for distance learning. The work conducted a scientifically sound comparative analysis and identified the most effective software for video conferencing. The authors reviewed programs that willhelpusersinanyfield, includingteachingstudents, cadets, workingonline: TrueConf Server free, Zoom, GoToMeeting, GoogleMeet, Messenger Rooms, Microsoft Teams, Skype, VideoMost, GoogleHang- outs. Platforms were analyzed according to the following parameters: complexity of hardware and software for using the platform, reliability of communication, availability of end-to-end encryption, technical capabilities of the platform (number of simultaneous user connections, time constraints, screen sharing, etc.), user interface, additional features. The method of expert evaluations was used for analysis and formation of conclusions. The author's software product was used for automatic processing of research results by the method of expert evaluations. Depending on the tasks, the group of experts recommended combining the use of Zoom and Google Meet for distance learning. These recommendations can be taken into account when using video conferencing in any sphere of activity.

Key words: distance learning; video conferencing; software; method of expert evaluations.

Вступ

На сьогодні у багатьох галузях постає проблема забезпечення якісного відеозв'язку між користувачами. Особливо важливим це питання стало відколи в Україні вперше запровадили тритижневий карантин через пандемію COVID-19. За допомогою відеоконференцій можна працювати, навчатися, спілкуватися. Така ж проблема актуальна для НАДПСУ, оскільки за допомогою засобів відеозв'язку проводяться наради, конференції та навчальні заняття дистанційним і частково-дистанційним методами.

Постановка проблеми. Проблема полягає у відсутності наукового обґрунтування вибору програмних засобів для організації дистанційного навчання загалом та платформ для відеозв'язку зокрема. На даний момент існує багато різноманітних програмних продуктів, призначених для проведення відеоконференцій, що працюють за принципом клієнт-серверної архітектури. Вони дуже різняться за зручністю інтерфейсу, технічними характеристиками та взагалі за придатністю для організації дистанційного навчання. дистанційний навчання відеоконференція

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Питанням, пов'язаним з аналізом засобів організації дистанційного навчання присвячено ряд досліджень. Так, у роботі [1] досліджується еволюція відкритих електронних науково-освітніх систем і їх використання у вітчизняному освітньому просторі. Автори роботи [2] проводять загальний аналіз сучасних інформаційних освітніх технологій. У роботі [3] проведено аналіз навчальних онлайн-платформ за певними критеріями, але кількість вибраних критеріїв невелика та відсутній науковий апарат для формування висновку. Автори [4] проаналізували велику кількість різних за призначенням ресурсів для впровадження дистанційного навчання: платформи, засоби відеозв'язку, месенджери, ресурси для створення презентацій та опитування тощо. Аналіз був досить детальним, але носив швидше оглядовий характер.

Метою статті є проведення порівняльного аналізу та науково обґрунтоване визначення найбільш ефективного програмного забезпечення для проведення відеоконференцій з метою організації дистанційного навчання.

Теоретичні основи дослідження

Класичне дистанційне навчання визначається як метод навчання, при якому матеріал подається здобувачам освіти без необхідності відвідування ними навчального закладу. Завдяки сучасним цифровим технологіям та Інтернет-комунікації вдалося подолати один з основних недоліків дистанційного навчання, а саме: ізоляцію. До того ж сучасне дистанційне навчання забезпечує основну вимогу сьогодення - розвиток творчого потенціалу здобувачів вищої освіти. Задля цього всі засоби, що використовуються в дистанційному навчанні мають забезпечувати дотримання основних принципів: свідомості, активності, наочності навчання та візуалізації матеріалу, створення сприятливого мультисенсорного навчального середовища, навчання на високому рівні складності, науковості, принципу колективізму та індивідуального підходу, забезпечення зворотного зв'язку, контролю тощо. Особливі вимоги висуваються до програмного забезпечення загалом та засобів для проведення відеоконференцій з метою організації дистанційного навчання зокрема:

простота та доступність технічного та програмного забезпечення для використання платформи;

забезпечення захисту особистих даних;

висока якість аудіо- та відеозв'язку при звичайній якості інтер- нет-з'єднання;

можливість одночасного під'єднання до відеоконференції великої кількості учасників;

достатня тривалість відеоконференції з метою організації дистанційного навчання;

можливості спільного використання екрану;

можливість контролю дій учасників відеоконференції та зворотного зв'язку тощо.

Аналіз платформ для організації відеозв'язку здійснювався відповідно до вищезазначених вимог.

Науковий підхід до вибору найбільш ефективного програмного забезпечення для організації дистанційного навчання був реалізований за допомогою методу експертних оцінок. Сутність та особливості застосованого в дослідженні методу експертних оцінок є такими [5]. Складається експертна група з осіб, які є компетентними в певній галузі. Кількість експертів коливається від 10 до 150. Вони відповідають на питання анкети, що стосуються предмета дослідження. Якщо необхідно проаналізувати та виділити найбільш значущі з н-факторів, то експертам пропонується розташувати їх за ступенем впливу на розглядуваний об'єкт, тобто проранжувати. Результати опитування подаються у вигляді таблиці. У випадку наявності повторюваних рангів складається таблиця стандартизованих рангів, тобто рангів, що є середнім арифметичним зайнятих місць однакових рангів. Для оцінки ступеня узгодженості думок експертів обчислюється коефіцієнт кон- кордації W . Для перевірки його значущості за критерієм Пірсона підраховується величина X .

Методика дослідження

Розглянуто наступні програмні продукти: TrueConf Server free, GoToMeeting, Google Hangouts, Google Meet, Messenger Rooms, Skype, Microsoft Teams, Video Most, Zoom.

Ми розпочали аналіз з платформи TrueConf Server free. Трансляція в якості 4К це звісно високий рівень, але навіть не всі комп'ютерні класи оснащені обладнанням, яке зможе використати ці можливості даної платформи. До того ж дана платформа вимагає дуже потужного та якісного Інтернету. Для передачі відео в якості 4К, навіть мобільний 4G не дозволить спілкуватися в конференції. Також недоліком даного програмного продукту є обмежена кількість учасників конференції, з якими підтримується зворотний зв'язок без втручання організатора конференції. Також платформа має досить заплутаний інтерфейс.

Платформа GoToMeeting - досить непогана програма, легка в освоєнні та проста у використанні. Вона дуже популярна в Європі, особливо в англомовних країнах. Якість відео висока, якщо є потужний Інтернет, то можна комфортно проводити конференцію до 25 чоловік, але для організації дистанційного навчання така кількість іноді є недостатньою. Також є можливість встановлення додатку на телефон. Але є кілька проблем. Головна проблема - програма є платною, а в безплатному доступі можна користуватися відеоконференцією лише у кількості трьох чоловік. А ще інтерфейс не має української або російської мови. До недоліків можна віднести також відсутність інформації про управління даними користувачів, що зберігаються на серверах розробника.

Платформа Google Hangouts чудово оптимізована для смартфо- нів, на ПК потрібно буде використовувати через браузер, інтерфейс на ПК версії також зручний. Але вона вже втратила свою популярність. До тогож є велика проблема - максимальна кількість учасників відео- конференції обмежена десятьма, що недостатньо для використання у дистанційному навчанні

Платформа Google Meet побудована на основі Google Hangouts. Після того, як Google перестав оновлювати Hangouts і він почав втрачати популярність, компанія випустила новий продукт, дуже схожий, але сучасніший. Тут є майже все, що потрібне для відеоконференцій, все просто. Непогана якість відео та звуку, яка не потребує занадто дорогого оснащення ПК та занадто потужного Інтернету. Програма безкоштовна, конференції не будуть перериватися, обмежень на учасників немає, платформа доступна як на ПК, так і на смартфонах. У даної платформи є декілька недоліків: відсутня можливість використання демонстрації екрану в режимі інтерактивної дошки та можливість бачити учасників конференції під час демонстрації екрану. Також обов'язковим є використання Google Chrome, що накладає певні обмеження.

Платформа Messenger Rooms безкоштовна. Інтерфейс стильний, сучасний і зручний. Усі базові функції для відеоконференції присутні. Кімната вміщує до 50 учасників. Якість звуку та відео на достатньому рівні. Додаток чудово адаптований для телефонів, що надає змогу курсантам навчатися з особистих смартфонів. Але ця платформа мало підходить для організації дистанційного навчання, оскільки різні емо- дзі, фони та маски створюють несерйозну атмосферу.

Платформа Skype відома практично кожному інтернет-користу- вачу вже багато років. Під приставкою “для бізнесу” ховається розширена версія, яка має кілька принципових відмінностей. Підтримка Skype для бізнесу онлайн тривала до липня 2021 року, а на основі Server 2019 триватиме до жовтня 2025 року. Максимальне число учасників конференції - 250. Є можливість робити телефонні дзвінки та демонструвати екран. Усі базові функції для проведення відеоконференції присутні. Зрозуміло, як продукт Microsoft, сучасний Skype має повну інтеграцію з Windows, а ця операційна система залишається домінуючою в корпоративному сегменті. Недоліки цього сервісу, мабуть, теж всім відомі - постійні зависання і не якісний звук під час відеокон- ференції. До пакету Office 2021 замість Skype for business включений Microsoft Teams.

Досить непогана платформа Microsoft Teams. Є можливість купування ліцензії або отримання безкоштовної версії. Усі необхідні функції для дистанційного навчання присутні. Платформа не потребує потужного Інтернету, відео та звук якісні. Окрім стандартних функцій, які є на всіх платформах, є багато інших, яких ми не зустрічали деінде. Але, за відгуками користувачів, саме вони занадто ускладнюють інтерфейс і створюють враження, що продукт наразі досить сирий. Загалом цю платформу можна рекомендувати для використання під час дистанційного навчання після доопрацювання її розробниками.

Платформа Video Most трішки схожа на TrueConf. Програма може проводити відеоконференції для 100 учасників. Під час конференції бувають провисання відео та погана якість звуку. Присутній стандартний набір функцій для дистанційного навчання: демонстрація робочого столу, обмін файлами тощо. Але загалом платформа не оптимізована.

Платформа Zoom - одна з найпопулярніших платформ, що використовуються для дистанційного навчання. Проста, комфортна, зручна для проведення занять. Тут є все, що потрібно для організації та проведення відеоконференцій. Якість відео та звуку на достатньо високому рівні. Але програма недостатньо захищена від дій безпосередніх учасників конференцій.

Для аналізу та формування обґрунтованих висновків щодо визначення найбільш ефективного програмного забезпечення використано метод експертних оцінок. Було обрано 10 експертів, що аналізували 9 вищезазначених платформ (факторів) за великою кількістю параметрів. У ролі експертів вибрано досвідчених користувачів: викладачів НАДПСУ та ХНУ, вчителів шкіл міста. Платформи аналізувалися за такими параметрами:

складність технічного та програмного забезпечення для використання платформи;

надійність зв'язку;

наявність наскрізного шифрування;

технічні можливості платформи (кількість одночасного підключення користувачів, обмеження за часом, можливістю спільного використання екрана тощо);

зручність інтерфейсу;

додаткові можливості.

Максимальний бал, який експерти могли виставити певній платформі, дорівнював 10.

Для автоматичної обробки результатів дослідження за методом експертних оцінок використано удосконалений програмний продукт, розроблений авторами.

Реалізацію алгоритму методу експертних оцінок здійснено на основі застосування програмного забезпечення Visual Studio 2008 (експрес випуск). Під час написання програми використано мову програмування С#. Для роботи програми необхідна наявність Microsoft Net Framework 3.5 або вищої версії. У межах головного вікна розташовані такі елементи інтерфейсу користувача:

Ввести кількість експертів;

Ввести кількість факторів;

Ввести максимальний бал;

Створити таблицю;

Обчислити стандартизований ранг;

Файл / Вихід - для реалізації виходу із програми.

У результаті роботи програми на головному вікні висвічується стандартизована таблиця рангів і всі необхідні параметри:

результуючі ранги залежно від зайнятого місця кожним фактором;

підрахований коефіцієнт варіації для кожного рангу;

для всієї таблиці обчислений коефіцієнт конкордації W ;

обчислена величина X .

Щоб завершити роботу, користувачу необхідно натиснути на кнопку “Файл/Вихід”.

Фрагмент коду подано на рис. 1.

Рис. 1. Фрагмент коду

Рис. 2. Головне вікно програми

На рис. 2 подано процес введення початкових даних з анкет опитування, автоматичне обчислення стандартизованих рангів, обчислення коефіцієнта конкордації та перевірка його значущості.

Розрахунки підтвердили високий рівень узгодженості експертів, оскільки коефіцієнт конкордації W = 0,960 та його значущість, оскільки розрахована за критерієм Пірсона величина X = 76,811 . Також результати роботи програмного додатку дозволили сформувати науково обґрунтований висновок щодо визначення найбільш ефективного програмного забезпечення для проведення відеоконференцій з метою організації дистанційного навчання.

Результати дослідження

Рейтинг платформ за оцінкою експертів подано на рис. 3. Група експертів рекомендувала залежно від завдань комбінувати використання Zoom і Google Meet для дистанційної роботи у НАДПСУ Ці рекомендації можуть бути враховані під час використання відеокон- ференцій у будь-якій іншій галузі.

Рис. 3. Рейтинг платформ за оцінкою експертів

Висновки та перспективи подальших досліджень

Отже, у статті удосконалено науково-методичний апарат для проведення порівняльного аналізу програмного забезпечення для організації дистанційного навчання.

Методом експертних оцінок здійснено аналіз платформ для проведення відео конференцій з метою організації дистанційного навчання.

Удосконалений програмний додаток для автоматизації обробки результатів дослідження за методом експертних оцінок.

Проведено науково обґрунтоване визначення найбільш ефективного програмного забезпечення для організації дистанційного навчання.

Використання відібраних програмних продуктів сприяє підвищенню якості навчання, покращенню візуалізації матеріалу, розвитку творчого потенціалу здобувачів вищої освіти.

Перспективою подальших досліджень є науково обґрунтований аналіз інших засобів для організації дистанційного навчання - ресурсів для створення презентацій та опитування тощо.

Список використаних джерел

1. Лупаренко Л. Еволюція відкритих електронних науково-освітніх систем і їх використання у вітчизняному освітньому просторі. Збірник наукових праць Національної академії Державної прикордонної служби України. Серія: педагогічні науки. 2021. № 2(25). С. 236-272.

2. Касьяненко М. М., Букреєв Д. О. Аналіз сучасних технологій електронного навчання. Інформаційні технології в освіті та науці : збірник наукових праць ІІ Міжнародної науково-практичної конференції. Мелітополь : ФОП Однорог Т. В., 2021. Випуск 12. С. 59-62.

3. Мартиненко О., Шевелько К. Критерії відбору навчальних онлайн-плат- форм для підготовки майбутніх перекладачів. Іноземні мови. 2021. Випуск 1. С. 52-57.

4. Медведєва М. О., Жмурко О. І., Криворучко І. І., Ковтанюк М. С. Організація продуктивної взаємодії між учасниками освітнього процесу в умовах дистанційного навчання: аналіз сучасних додатків. Науковий часопис НПУ імені М. П. Драгоманова. 2021. Випуск 80. Т. 2. С. 39-45.

5. Трасковецька Л. М., Боровик Л. В., Боровик О. В. Автоматизація математичних методів експертних оцінок. Збірник наукових праць Національної академії Державної прикордонної служби України імені Б. Хмельницького. Серія: військові та технічні науки. Хмельницький : Видавництво НАДПСУ, 2013. № 2(60). С. 373-385.

References

1. Luparenko L. (2021). Evoliutsiia vidkrytykh elektronnykh naukovo-osvitnikh system i yikh vykorystannia u vitchyznianomu osvitnomu prostori. [Evolution of open electronic scientific and educational systems and their use in the domestic educational space] Zbirnyk naukovykh prats Natsionalnoi akademii Derzhavnoi prykordonnoi sluzhby Ukrainy. Seriia: pedahohichni nauky. 2021. № 2(25). S. 236272. [in Ukrainian]

2. Kasianenko M. M., Bukreiev D. O. (2021). Analiz suchasnykh tekhnolohii elektronnoho navchannia. [Analysis of modern e-learning technologies] Informat- siini tekhnolohii v osviti ta nautsi: zbirnyk naukovykh prats II Mizhnarodnoi nau- kovo-praktychnoi konferentsii. Melitopol : FOP Odnoroh T. V., 2021. Vypusk 12. S. 59-62. [in Ukrainian]

3. Martynenko O., Shevelko K. (2021). Kryterii vidboru navchalnykh on- lain-platform dlia pidhotovky maibutnikh perekladachiv. [Criteria for selecting online training platforms for the training of future translators] Naukovo-meto- dychnyi zhurnal “Inozemni movy”. 2021. Vypusk 1. S. 52-57. [in Ukrainian]

4. Medvedieva M. O., Zhmurko O. I., Kryvoruchko I. I., Kovtaniuk M. S. (2021). Orhanizatsiia produktyvnoi vzaiemodii mizh uchasnykamy osvitnoho protsesu v umovakh dystantsiinoho navchannia: analiz suchasnykh dodatkiv. [Organization of productive interaction between participants in the educational process in terms of distance learning: analysis of modern applications] Naukovyi chasopys NPU imeni M. P. Drahomanova. T 2. 2021. Vypusk 80. S. 39-45. [in Ukrainian]

5. Traskovetska L. M., Borovyk L. V., Borovyk O. V. (2013). Avtomatyzatsi- ia matematychnykh metodiv ekspertnykh otsinok. [Automation of mathematical methods of expert evaluations] Zbirnyk naukovykh prats Natsionalnoi akademii Derzhavnoi prykordonnoi sluzhby Ukrainy im. B. Khmelnytskoho. Seriia: viis- kovi ta tekhnichni nauky. Khmelnytskyi : Vydavnytstvo NADPSU, 2013. № 2(60). S. 373-385. [in Ukrainian]

Размещено на Allbest.ru