Информатизация и цифровизация, обеспечение индивидуального подхода к обучающимся, автоматизация, гибкость стали в последнее десятилетие важными трендами в системе образования, в том числе и вузовского. Внедрение информационных технологий в образование в настоящий момент является процессом диалектическим. С одной стороны, происходит автоматизация процессов в системе образования. Так, автоматизированные системы управления (например, АСУ «Деканат», используемые во многих вузах стран СНГ) позволяют минимизировать время, затрачиваемое работниками на рутинную организационную деятельность. Широко используются программные образовательные платформы (например, «LMS Moodle»), предназначенные для упорядочения и управления дидактическими материалами по различным дисциплинам, организации удалённого обучения и контроля успеваемости. С другой стороны, работники системы образования должны осваивать новые программные и аппаратные решения, зачастую менять методы преподавания дисциплин с учётом новых технических обстоятельств, по-новому реализовывать методы контроля успеваемости обучающихся. И время, которое высвобождается за счёт внедрения новых технологий в высшее образование, профессорско-преподавательскому составу (ППС) вуза необходимо тратить на изучение, освоение и внедрение этих технологий. Ещё одна проблема состоит в том, что обновление информационно-технологического парка системы образования есть процесс непрерывный, требующий постоянного вложения денежных средств учреждений образования, усилий и времени их работников. Поэтому освоение одной образовательно-информационной технологии профессорско-преподавательским составом вуза через некоторое время сменяется необходимостью освоения новых и новых подобных технологий. Кроме того, ППС должен постоянно создавать, искать и систематизировать дидактические материалы по учебным дисциплинам, что также требует значительных временных затрат. Поэтому актуальным является такая организация освоения и внедрения новых образовательно-информационных технологий, которая обеспечивала бы действительное высвобождение времени профессорско-преподавательского состава для учебной и научной деятельности.

Во внедрении в учебный процесс образовательно-информационных технологий в современной высшей школе мы можем выделить несколько этапов, различающихся степенью интеграции информационных технологий в образование:

1. Электронные учебно-методические комплексы (ЭУМК). На этом этапе преподаватель собирает оцифрованные версии дидактических материалов по дисциплине на одном носителе (компакт-диске, флэш-карте, жестком-диске). Для сбора, каталогизации и хранения дидактическим материалов преподавателю необходим персональный компьютер (ПК). На практических, лабораторных и семинарских занятиях студенты могут работать с их печатными версиями. Контроль успеваемости обучающихся осуществляется по их письменным работам, устным ответам, проверяемым непосредственно преподавателем.

2. ЭУМК с частичным использованием сетевых технологий. На данном этапе часть учебных материалов размещается в локальной сети вуза и/или в сети Интернет; для контроля успеваемости обучающихся иногда начинают использоваться сетевые среды тестирования (размещённые в локальной сети или в веб-пространстве).

3. ЭУМК, размещённые на онлайн-платформах:

3.1 На данном этапе все дидактические материалы, среды контроля знаний, умений и навыков, средства общения (чаты, форумы) обучающихся с ППС располагаются на единой образовательной сетевой интернет-платформе (например, «LMS Moodle», «Google Class» и пр.). ЭУМК доступен в любое время с любого устройства, но предназначен, в первую очередь, для организации внеаудиторной работы обучающихся. Возможность организовать при помощи онлайн-платформ внеаудиторную работу студентов (до занятия и после него) учитывается при организации учебного процесса. Также на данном этапе зачастую контроль успеваемости студентов осуществляется инструментами платформы, не требует после настройки постоянного вмешательства или присутствия преподавателя. Учёт результатов такого онлайн-тестирования уже становится частью метода преподавания дисциплины (оценка за тестирование, например, комбинируется с оценкой за работу на практическом или семинарском занятии).

3.2 ЭУМК используется одновременно для организации внеаудиторной и аудиторной работы обучающихся. Для некоторых дисциплин (например, точных) подключение к такому комплексу во время аудиторного занятия является необходимой частью методики преподавания. ЭУМК используется как источник раздаточных, справочных и наглядных материалов, как часть инструментария текущего и промежуточного контроля. Задача обеспечения аудиторного образовательного процесса ПК решается за счёт использования обучающимися собственных девайсов (смартфонов, планшетов, ноутбуков), – т.н. технология BYOD [1]. Очевидно, что подход, при котором на аудиторных занятиях используются гаджеты обучающихся или учебное место каждого обучающегося оснащено ПК, требует определённой методики преподавания дисциплины на таких занятиях для эффективного применения аппаратно-программных решений.

3.3 Адаптивный ЭУМК. Логичное развитие учебных комплексов, но уже с использованием адаптивных технологий: возможностью подбора образовательного контента для конкретного обучающегося, отслеживанием персональных успехов в усвоении учебной информации и достижении поставленных перед обучающимся целей. Гаджеты обучающихся и преподавателей используются не только для удалённого доступа к ЭУМК, но и имеют специальные приложения, работающие как клиенты данного ЭУМК. На текущий момент такие комплексы являются наиболее развитыми технически и программно, в них также используются облачные технологии, технологии искусственного интеллекта и дополненной реальности. Наиболее известные подобные системы: «Adaptive LMS+» [2] и «learnetic» [3]. Однако они имеют ряд серьёзных недостатков для вузов СНГ: высокая цена за годовую подписку, достаточно высокие цены за дополнительные модули и мобильные приложения, необходимость их русификации, адаптации к конкретным дисциплинам, сложности в освоения ППС. Последнее, по нашему мнению, является наиболее серьёзной проблемой: так в нашем вузе уверенное использование «LMS Moodle» большинством преподавателей стало возможным лишь спустя примерно 10 лет после начала его внедрения в учебный процесс. Поэтому необходим постепенный переход от ЭУМК, описанных в пп. 3.1–3.2, к ЭУМК п. 3.3.

С технической точки зрения элементы адаптивности могут быть реализованы в рамках одного вуза на базе обычного «LMS Moodle», облачных хранилищ, аудио- и видеохостингов, систем управления базами данных. Так, нами ранее была теоретически описана модель организации образовательного процесса на примере биофизического образования в медицинском вузе [4]. В рамках данной модели предусмотрено построение индивидуальных образовательных траекторий обучающихся по трём дисциплинам: биомедицинской физике, прикладной статистике, медицинской информатике. Отметим, что роль преподавателя (помимо организации и проведения занятий) при использовании любых ЭУМК состоит в создании, поиске и модификации дидактических материалов, их упорядочении в этом комплексе, встраивании в учебный процесс, отслеживании успехов в освоении материалов. Можно сказать, что на плечи ППС вузов ложится задача генерации, модификации и структурирования образовательного контента в соответствии с целями и задачами дисциплин. Это требует существенных временных и материальных затрат, особенно при создании ЭУМК «с нуля» (например, при введении в учебные планы новых дисциплин) либо при его значительной переработке (например, при обновлении учебных программ). Поэтому актуальными являются цифровые инструменты для создания и модификации дидактических материалов, которые также предусмотрены нашей моделью.

Наша модель, таким образом, может рассматриваться как пример переходного звена от «неадаптивных» ЭУМК к «адаптивным» в биофизическом образовании за счёт использования внешних (за контуром ЭУМК) программных решений. Рассмотрим технические и методические аспекты, позволяющие внедрить элементы персонализированного обучения в биофизическое образование в нашем вузе:

1. Центральным элементом нашей модели является система баз данных для хранения ссылок на дидактические материалы по 3 ранее указанным дисциплинам. В нашей модели мы выделили 3 типа материалов: теоретические, практические и контрольно-измерительные. Значительная часть этих материалов хранится в ЭУМК (на базе «LMS Moodle») соответствующих дисциплин для соответствующих специальностей обучающихся.

2. Для введения элементов адаптивности в нашу модель для каждого дидактического материала в указанных БД вводятся 2 новых характеристики: примерное время на его изучение (в минутах) и сложность (в баллах), определяемые преподавателем в момент внесения записей. Кроме этого, необходима БД с записями, содержащими информацию об обучающемся, где, помимо прочего, также будут отражаться его успехи в освоении материала занятия. Также в этой БД содержится информация о предпочитаемом виде подачи информации (аудио, видео, текст), которую можно получить путём психологического тестирования или прямого опроса.

3. При наличии заполненных описанных выше БД у нас появляется возможность адресного подбора дидактических материалов на каждую тему для обучающегося. Так мы сможем создать индивидуальный план для конкретного обучающего по конкретной теме по конкретной дисциплине. При этом выбрать для него материалы таким образом, чтобы они были подходящими по типу восприятия, по сложности материала и так, чтобы суммарное время на их изучение не превышало бы расчётного времени, предусмотренного учебными планами дисциплин.

4. Создание индивидуального плана изучения темы дисциплины носит и воспитательный характер, так как позволяет подать учебную информацию структурировано, с разнесением по времени. К примеру, 20 минут сегодня обучающемуся необходимо отвести на просмотр видеолекции по дисциплине, 30 минут завтра – на чтение теории в печатном виде, и 20 минут послезавтра – на выполнение заданий теста-тренажёра. Так, на практике студенты младших курсов знакомятся с элементами тайм-менеджмента.

5. Для организации персонализированного обучения следует разнообразить дидактические материалы: увеличить количество аудио- и видеолекций, текстовых документов, тестов-тренажёров. Всё это потребует значительных усилий со стороны ППС. Облегчить работу в деле создания и модерации образовательного контента могут собственные и внешние программные решения. Так, нами уже разработана программа для генерации тестовых заданий по определённым шаблонам с различающимися число-буквенными условиями, позволяющая получать практически неограниченное число вариантов задач в файлах, готовых к экспорту в среду тестирования «LMS Mooodle» [5].

6. Упрощение работы с дидактическими материалами возможно при помощи нейросетевых решений. Так, современные чат-боты с генеративным искусственным интеллектом («GTP-боты») могут составить список вопросов к лекции. Также есть решения, позволяющие кратко пересказать научную статью, что даёт преподавателю возможность быстро обработать десяток статей и выбрать из них несколько, наиболее подходящих по теме занятия. Кроме того, благодаря нейросетевым переводчикам (наподобие встроенному в «Yandex Browser») обучающиеся получают возможность смотреть лекции и слушать подкасты, созданные ведущими образовательными центрами планеты.

Таким образом, указанные выше технические и методические аспекты реализации нашей модели непрерывного биофизического образования в медицинском вузе позволяют рассматривать её как пример ЭУМК с элементами адаптивности.

Работа выполнена при финансовой поддержке БРФФИ (№ гос. регистрации Г23-047).

Литература:

1. Мобильная технология BYOD [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://abaiuniversity.edu.kz/ru/4964/notice/. – Дата доступа: 27.01.2024.

2. Hoseus, B. Adaptive LMS+ [Electronic resource] / eLearning Industry. – Mode of access: https://elearningindustry.com/directory/elearning-software/adaptive-lms. – Date of access: 27.01.2024.

3. Educational ePublishing Services & Technologies | Learnetic [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.learnetic.com/. – Date of access: 27.01.2024.

4. Хильманович, В. Н. Моделирование процесса обучения естественно-научным дисциплинам на примере биофизического образования для студентов медицинских вузов / В. Н. Хильманович // Вышэйшая школа: навукова-метадычны і публіцыстычны часопіс. – 2023. – № 1(153). – С. 44-49.

5. Копыцкий, А. В. Применение программы-генератора тестовых заданий по прикладной статистике для студентов медицинских вузов / А. В. Копыцкий // Вес. БДПУ. Сер. 3, Фізіка. Матэматыка. Біялогія. Геаграфія. – 2021. – № 4. – С. 39-45.