Full text
Введение. Стратегия цифровой экономики, реализуемая в России в последние десятилетия, требует соответствующих кадров, компетентных в разнообразных цифровых технологиях, что в свою очередь, требует модернизации системы образования всех ступеней, куда необходимо внедрять цифровые средства обучения, включенные в информационную среду образовательных учреждений. Всевозможные гаджеты уже воспринимаются как часть нормальной жизни каждого человека, они обеспечивают интерактивность и коммуникацию в том числе и педагогического процесса. Студенты в большинстве своем осваивают учебные предметы не по книгам, как это было еще в двадцатом веке. Разработаны специальные программы и приложения для освоения различных дисциплин, можно смотреть видеолекции, читать электронные книги или находить информацию в интернете. А задача педагога – быть если не впереди, то хотя бы наравне со студентом: освоить новые реалии, понять плюсы и минусы цифровизации, использовать цифровые средства для оптимизации образовательного процесса. В настоящей работе мы преследовали цель уточнения специфики функциони-рования и использования новых дидактических моделей обучения, построенных на обращении к цифровым технологиям в современном вузе. Для достижения данной цели решались следующие задачи: 1) проанализиро-вать некоторые существующие дидактические модели обучения, основанные на цифровых технологиях; 2) обосновать применение следующих моделей: переверну-тое обучение, мобильное обучение, адаптивное обучение в высшей школе. Теоретическая значимость исследования представлена анализом и обобщени-ем проблемы использования цифровых дидактических моделей при обучении сту-дентов высшей школы, обоснованием преимуществ и недостатков отдельных моде-лей (перевернутое обучение, мобильное обучение, адаптивное обучение). Данный анализ и характеристика конкретных моделей сопровожда-лись иллюстрацией их конкретного использования в педагогическом процессе вуза, что составляет практическую значимость полученных результатов и может быть по-лезно преподавателям, имеющим слабое представление о том, как именно цифро-вые технологии могут помочь в ходе реализации ими учебных задач. Задачи воспи-тания в работе не затрагивались, и авторами признаётся, что потенциал цифровых технологий в этой области значительно ниже, чем в обучении студентов дисципли-нам любого модуля учебного плана. Обзор отечественной и зарубежной литературы по теме исследова-ния. Поиски оптимальных и эффективных моделей обучения ведутся на протяже-нии веков, но всегда в педагогической действительности находится что-то новое. Так и в настоящее время на фоне известных дидактических моделей возникают но-вые вариации их применения с учетом развития и внедрения цифровых техноло-гий в реальную практику. Возможности использования таких технологий отражены в работах Дутко Н.П., Kaumanns R., Romero-Rodríguez J.M., Aznar-Díaz I., Hinojo-Lucena, F.J. [2, 18,28]. Концепции использования электронных и компьютерных средств в образова-нии предлагались на Западе со второй половины прошлого века, и усложнение тех-нологий, упрощение и доступность их использования к концу ХХ в. не только активи-зировали научный поиск, но и выдвинули новые идеи. Так, в 1990х М. Шарплз выдвинул идею мобильного обучения в мобильную эпо-ху – обучения с помощью мобильных электронных средств, которую он развивал во всех своих дальнейших работах [29]. В начале 2000х уже выходят первые моногра-фические книги по теме [21], где доказывалось, что достоинством M-Learning явля-ются доступность, взаимодействие, эффективность обучения. Для многих авторов вопрос оптимизации педагогического процесса школ и вузов с помощью мобильных технологий стал постоянной темой исследования, они стали пионерами этой обла-сти: М. Милрад занимался методологией мобильного обучения [22], Г. Грачевек – его содержанием [14], Д.Э. Катц изучал возможности мобильных телефонов в классе [16]. В России изучение этой области также прошло путь от применения учащимися ноутбуков (A.A. Андреев) и сетевых ресурсов (Е.Д. Патаракин) до смартфонов в изу-чении отдельных дисциплин (В.В. Жуков, К. А. Татаринов). Объединяет исследова-телей из разных стран понимание, что «мобильное обучение – это новая реальность образования» [5]. Одновременно получала развитие и технология адаптивного обучения. Приме-чательно, что, согласно С. Сноу, указания на необходимость адаптации образования под учащегося встречаются ещё в китайских, древнееврейских и римских текстах до нашей эры (например, Квинтилиан в V в. до н.э. замечал, что некоторые ученики лучше работают в свободной атмосфере, другие – под давлением; одни добиваются успеха за длительный период, другие – быстро) [30]. Достижения в модернизации коммуникационных технологий рубежа 1990-2000 гг. заложил основу для разработки новой инфраструктуры адаптивного обучения – с помощью цифровых технологий. Г. Натриэлло справедливо указывает, что уже нескольким поколениям обучающихся информационная эпоха создаёт возможности учиться в сетевой среде, как никогда прежде способной учитывать их индивидуальность [23]. Именно объединение инди-видуализации и информатизации, по мнению Г. Вебера, привело к превращению интернета в платформу размещения адаптивных адаптивных учебных сред [37], к мобильных устройств и задействованию возможностей соцсетей в обучении. Сегодня наблюдается переход к учебным средам с активной поддержкой ис-кусственного интеллекта, включая роботов-репетиторов. Эта технология, развива-ющаяся сегодня именно благодаря прогрессу в области искусственного интеллекта, уже стала весьма популярна в университетах западных стран после продвижения адаптивной технологии крупными компаниями типа Netflix и Amazon. В статье ис-пользована литература по созданию таких интеллектуальных сетей для создания адаптивного обучения экспертов данной области: о персонализации учебных плат-форм (Кречетов И.А. [4], Р. Кай Cai R. [10], К. Плиакос [25]), о специфике познава-тельных процессов в данной технологии (А.Т. Бимба [8]), о методологии адаптивной технологии обучения (В. Чен [12]) и др. Prusty B.G, Walkington C. A., Wang S. находясь в разных странах и проведя соб-ственные независимые друг от друга исследования ссылаются на эффективность модели адаптивного обучения. Дети, которые учились по данной модели показыва-ли более качественное выполнение контрольных упражнений, более глубокие зна-ния и более прочные межпредметные связи, по сравнению с детьми, обучающимися в обычной школе. [26, 34, 35]. C другой стороны, Bowen W.G. и White G. [8, 38] также занимаясь преподаванием по адаптивной модели, отмечают, что в большей степени на эффективность обучения влияет собственная мотивация ребенка, нежели при-меняемые технологии. В их исследованиях результаты контрольной и эксперимен-тальной групп не сильно отличались. В России разработкой занимаются многие специалисты: описывает частный опыт ее использования в НИТУ «МИСиС» и ТУСУР [4]. Апробация моделей с искус-ственным интеллектом показывает хорошие результаты, но отмечается, что реали-зация в широкой практике затрудняется из-за дороговизны необходимого обеспече-ния. Ещё современная цифровая технология - «перевернутое обучение». Несмотря на то, что возникла она только в 2007 г. благодаря школьным учителям Д. Бергманну и А. Сэмсу, сегодня она уже очень популярна в западных странах [7]. Идея подгото-вить учащегося к занятию ещё до занятия, что возможно благодаря цифровым тех-нологиям, оказалась привлекательной для многих исследователей. В статье исполь-зованы результаты изучения технологии «перевёрнутый класс», полученные раз-личными авторами: о философии подхода перевернутого обучения (Э. Миллард [20], А. Самс), о принципах её функционирования (М.А. Нолан [24], Ф.Л. Нэтворк, М. Уилсон), об опыте применения новой технологии в конкретных образовательных учреждениях и классах (М.К. Ким [19], Н. Тай [31], Т.Д. Косинцева, О.Е.Яцевич, В.В. Юдашкина [3]). Во всех исследованиях делается вывод, что технический прогресс не стоит на месте и использование различных гаджетов на занятиях будет способствовать по-вышению мотивации обучающегося, его погружению в изучаемый материал и нахождению собственной позиции по вопросам темы. Методологическая база исследования. Методами, побудившими к изучению данного вопроса, стали наблюдение за работой преподавателей педагогического вуза и беседы с коллегами из других вузов, в ходе которых было установлено, что доля преподавателей, применяющих возможности цифровой дидактики невелика, и дидактические предпочтения не зависят от дисциплин, читаемых преподавателями в вузе. Одновременно выяснилось, что не только наблюдается интерес среди про-фессорско-преподавательского состава педагогического университета к данной те-ме, подтверждаемый статистикой института повышения квалификации, но также что в вузе нарабатывается соответствующий опыт — часть педагогов активно ис-пользует возможности цифровых технологий на своих занятиях. Помимо указан-ных, исследовании также основано на методах контент-анализа информации, ха-рактеристики, сопоставительного анализа данных, их систематизации и обобщения. Начавшаяся эпоха цифровизации требует непрерывного обучения на протяжении всей жизни, обучение становится более интерактивным и индивидуализированным, обновляются подходы к обучению, появляются новые технические методы. Цифровые технологии вошли в массовый оборот с появлением мобильных устройств в самом начале 21 века. При этом термин «цифровое обучение» до сих пор не получил однозначного определения: как показывает анализ литературы, сюда относят как интернет-обучение, так и электронное обучение, и даже обучение с использованием информационно-коммуникативных технологий [2]. Пандемия 2020 года способствовала повсеместному внедрению средств цифровизации в образовательный процесс. Педагоги школ и преподаватели вузов в максимально короткие сроки пытались найти продуктивные формы и технологии, осваивая и внедряя их в педагогический процесс, в то же время регулируя технические вопросы, контролируя образовательную деятельность обучающихся. Оглядываясь назад, можно утверждать, что преподаватели по-прежнему отстают в цифровой грамотности и нуждаются в соответствующем обучении или информировании. Результаты исследования. В Германии было проведено исследование о применяемых цифровых элементах и технологиях в высшем образовании в разных странах. В результате были выделены четыре «категории цифровых элементов и форматов» (а согласно отечественной педагогической терминологии, методов и форм цифрового обучения): 1) абсолютно или частично переведённые в цифровой формат элементы педагогического процесса: лекции, средства обучения, электронное портфолио и др.; 2) полностью или в какой-то степени оцифрованные технологии обучения: геймификация, перевернутый класс, мобильное обучение, обучение в социальных сетях, сетевое, коллаборативное обучение; 3) оцифрованная реальность: AR-средства, VR-технологии, имитационное моделирование; 4) онлайн-формы обучения: электронные лекции, вебинары, онлайн-программы, конференции TED и др. [36, с. 16-52]. Цифровизация всех сфер деятельности человека приводит к тому, что обучение в высшей школе тоже нуждается в цифровой модернизации, традиционный педагогический процесс дополняется электронным. Фактически, первая категория в немецком исследовании – это цифровые средства, третья – цифровые практические методы обучения, четвёртая – формы организации обучения. Второй пункт данного исследования перечисляет современные концепции цифрового обучения. Каждая концепция уже используется на различных ступенях образования. Например, геймификация – позволяет изучить материал в рамках игровой деятельности, снимая стресс, вызванный обычной формой контроля. Перевернутое обучение очень напоминает стандартный семинар российского вуза, следовательно обязательно найдет применение в высшей школе. Мобильно обучение неразрывно связано с гаджетами, без которых сейчас невозможно представить ни одного студента, а также с популярностью всевозможных социальных сетей и приложений. В свою очередь адаптивное обучение обеспечивает индивидуализацию обучения, являющуюся одним из основных принципов образовательного процесса. Данные модели обучения позволяют развивать у студентов такие компетенции как критическое и креативное мышление, сотрудничество и коммуникацию, являющиеся крайне необходимыми в современном обществе. Поэтому подробнее остановимся на некоторых моделях обучения. Перевёрнутое обучение или «перевёрнутый класс», как часто называют данную модель, появилось на рубеже XX-XXI вв., а стало известно в мире в 2011 г., когда учителя химии из штата Колорадо стали записывать видео своих лекций, чтоб учащиеся смогли посмотреть их дома [6]. Идея данного обучения заключается в том, что обучающиеся при помощи предложенных педагогом материалов осваивают материал дома еще до занятия. Такой формат усиливает индивидуализацию обучения, поскольку каждый будет продвигаться в освоении материала с удобной ему скоростью и при желании – пользоваться возможностями сети, чтобы расширить или углубить эти первичные представления. На занятии, под руководством учителя, будет происходить закрепление материала и необходимая тренировка. Перевернутое обучение нашло свое применение и в высшей школе: преподаватель является наставником или консультантом, который подбирает ситуации или задания, в которых студенты применяют изученную дома теорию. Чтоб организовать данный вид обучения, потребуется онлайн-платформа для общения со студентами, интерактивные рекомендации для самостоятельной работы над темой, различные методы контроля за изучением темы вне занятий, обратная связь со студентами. Известно более полутора десятков моделей перевернутого обучения, которые отличаются по вариантам взаимодействия, программному обеспечению и доли самостоятельности учащихся. [27]. Для вузов подойдет классическая модель, когда студентам предлагается изучение видеоматериалов или учебные тексты в рамках домашнего задания, а на семинаре идет проверка изученной дома информации, содержание которой анализируется, дискутируется, интерпретируется и т.д. Для примера можно привести использование перевернутого класса на дисциплинах филологического цикла: при изучении критики литературных произведений педагог может существенно сэкономить время, если студенты заранее ознакомятся с открытыми лекциями или интервью/оценочные статьи других педагогов и критиков. На занятии обучающиеся смогут задавать четкие и конкретные вопросы по теме, обсуждать и анализировать идеи более предметно, чем на обычной лекции. Существует и усложненная модель перевернутого обучения – когда учебный контент разрабатывается студентами самостоятельно, что требует от них как знания материала, так и владения цифровой грамотностью. При таком обучении происходит обмен ролями: студенты как будто учат преподавателя, предлагают ему свои разработки. В этом случае они изучают тему самостоятельно, работают индивидуально и в собственном темпе. Требуется помнить, что цифровизация должна быть обоснованной и не угрожающей самим основам учебных процессов. При выборе новых моделей необходимо учесть их специфику: затратность (время и ресурсы), сложность внедрения и продуктивность. Американские исследователи провели эмпирические замеры эффективности перевёрнутого обучения в сравнении с традиционными формами. В результате выявили небольшой рост учебной успеваемости, если педагог тратит много времени и сил на освоение и разработку цифрового контента, поэтому советуют не увлекаться этой моделью в образовании [13]. Мобильное обучение также является одной из современных моделей обучения. Новые модели мобильных телефонов для обучения студентов предложил использовать М. Шарплс [29]. Идея была хороша и актуальна, поэтому получила развитие в различных исследованиях, и в 2009 г. уже было выявлено значительное влияние мобильных устройств на образовательные процессы [16]. В настоящее время оно явно возросло: смартфоны позволяют студентам пользоваться интернет-ресурсами в любой точке пространства в любое время (карты, словари, виртуальные среды для всевозможных опытов и т.д.). Мобильное обучение – это любой вид обучения, реализуемый за счёт оптимизирования мобильных устройств как главных средств обучения для содействия учебному процессу [33]. Это любые устройство или возможность, которая обеспечивает учащегося общей электронной информацией и образовательным контентом, направленными на передачу знаний в любом месте и времени [32]. Как и в случае с термином «цифровое обучение», нет одного, общепринятого, лучшего определения понятия «мобильное обучение», возможно потому, что таких определений слишком много. Однако ясно, что оно является проявлением электронного обучения, которое в свою очередь входит в систему цифрового обучения, и что его главная особенность (и ценность) заключается в передаче образовательного контента где угодно и когда угодно [28]. Возможности мобильного обучения будут зависеть от характеристик мобильных устройств: доступность, наличие и массовость. Если практически у каждого студента есть свой гаджет, то целесообразно использовать возможности этого гаджета для образовательных целей, в том числе на занятиях. В целом, цифровые устройства повышают мотивацию студентов и облегчают (хотя бы частично) работу педагогов: можно просматривать в образовательных целях различные видео и аудио материалы, схемы, карты, изображения; находить в интернете необходимые источники информации, получать доступ к разработанному педагогом обучающему контенту; проводить онлайн конференции, диспуты, просто общаться. Несмотря на перечисленные преимущества мобильного обучения, нельзя не отметить и ряд проблем, которые возникнут при его использовании: студенты могут использовать свои смартфоны как шпаргалки, работа с гаджетом вызывает дополнительную нагрузку на зрение и психику, могут возникнуть перебои со связью, смартфон может просто разрядиться. Наиболее ярко плюсы и минусы мобильного обучения можно показать на примере преподавания иностранного языка: есть доступ к всевозможным ресурсам для пополнения своего словарного запаса, тренировки грамматических навыков, умения излагать письменно свои мысли на языке или переводить как на занятии, так и дома. Педагог в этом случае может сделать образовательный процесс более наглядным и интересным, интерактивным. Но будут ли все студенты «грызть гранит науки», если у них в прямом доступе онлайн переводчик, причем хорошего качества? Будут ли учить новые слова, если всегда под рукой онлайн словарь? Будут ли пытаться сами понять аудиотекст, если есть программы, которые его не только распознают, но и переведут? Будут ли студенты совершенствовать свои грамматические навыки, если качество перевода с каждым годом все лучше? В этом и заключается дуалистичность использования мобильных устройств: с одной стороны они необходимы для увеличения продуктивности педагогического процесса, с другой – являются его девальватором. И на практике педагогам приходится создавать такие задания, которые не позволят воспользоваться доступными в интернете программами, чтоб проверить реальные знания или умения студента. Наиболее критично это было в июне прошлого года, когда из-за пандемии все перешли на удаленный формат обучения, а проводить зачеты и экзамены было необходимо. Возникло немало сложностей с контролем и оцениванием ответов студентов на расстоянии, ведь неизвестно, чем он может воспользоваться при ответе. Адаптивное обучение предполагает организацию индивидуального обучения в коллективе обучающихся. Основная идея такого обучения заключается в том, что процессы освоения информации и развития индивидуальны для каждого учащегося, при этом специальные алгоритмы электронной среды способны выравнивать образовательные результаты. Это возможно потому, что для каждого студента строится уникальный учебный маршрут, в котором учитывают как задачи и содержание обучения, так и способности обучающегося. Адаптивное обучение предполагает гибкий учебный график, позволяющий не единожды контролировать процесс самообучения, то есть индивидуализация в электронной среде предполагает достижение таких результатов, которые были возможны только при репетиторстве, когда педагог регулярно общается со студентом, отслеживает его успехи, оперативно предоставляет материалы для изучения [1]. Адаптивное обучение позволяет не просто выстраивать индивидуальный детализированный образовательный маршрут, но также обеспечивает различные виды контроля и оценивания эффективности обучения [10]. Адаптивное обучение может строиться как на машинном обучении, так и на искусственном интеллекте. Наибольшее распространение оно получило в США и азиатских странах. К сожалению, исследований по изучению эффективности адаптивного обучения крайне мало. К примеру, китайские исследования показали, что дети, использовавшие адаптивные системы показывали более высокие результаты по сравнению с теми, кто учился по традиционной программе. Авторы исследования ссылаются на то, что адаптивное обучение подстраивается под индивидуальные особенности ребенка в большей степени, чем хорошие учителя в условиях класса. [35]. Эти данные подтверждает и ряд предыдущих исследований [26; 34]. Следует отметить, что есть исследования, в которых результаты обучения студентов из адаптивной и традиционной групп были в целом одинаковыми [9; 38]. С другой стороны, выдвинуто мнение, что результаты напрямую зависят от мотивации самих студентов: чем выше мотивация и активность, тем выше качество обучения. [38]. К сожалению, платформы адаптивный систем на данный момент являются дорогостоящими, поэтому их использование в российских вузах незначительно. Отечественная модель такого обучения для вузов разрабатывается, к примеру, в Томске [4]. Важно отметить, что такая форма обучения отлично подходит как для удаленного, так и для заочного образования. Она позволит снять различные недостатки заочной формы, так как студенты получат возможность тренировать свои знания и умения в течение семестра. В начале курса или раздела обучающийся сможет пройти диагностику, благодаря которой будут выбраны наиболее необходимые темы для выбора в качестве начальных. Педагог сможет систематично получать отчеты о продвижении студента, чтоб вносить коррективы в план работы данного студента. Заключение. Все выше сказанное указывает на несомненные преимущества цифрового обучения: реализация индивидуального подхода, реальный доступ к любым интернет-ресурсам, необходимым для учебного процесса, обучение в виртуальных лабораториях/мастерских при дефиците оснащения в аудитории. Благодаря цифровизации можно подбирать и адаптировать содержание образования, способы и методы обучения, закрепления учебного материала в соответствии с потребностями и возможностями студентов и задачами, которые ставит педагог. При этом необходимо не терять педагогическую цель, не подменять обучение использованием цифровых технологий, иначе эти технологии превратятся в отвлекающий фактор. Очень важно при использовании цифровых средств обучения учитывать их соответствие дидактике. Несмотря на развитие цифровых технологий, нельзя забывать тот колоссальный опыт преподавания в вузах, который был накоплен почти за тысячелетнюю историю. Лекции и семинары, лабораторные и практические работы также необходимы для полноценного педагогического процесса, но в отличие от первых университетов, где эти формы зародились, в современном мире требуется их модернизация. Формы обучения меняются, как и общество, сейчас они больше ориентированы на интерактивность, индивидуализацию, самостоятельность и активность студентов, изменяемость содержания образования. Нельзя забывать и о том, что использование цифровых средств обучения может приводить: к дефициту общения с педагогом, проблемам контроля самостоятельности студентов при выполнении заданий, к повышению нагрузки как на обучающихся, так и на преподавателя. В настоящее время нет однозначного мнения об уровне эффективности цифрового обучения по сравнению с традиционным, поэтому современные концепции обучения нуждаются в дополнительных исследованиях, которые покажут влияние многозадачности цифровых устройств на результаты обучения, оценят качество цифрового образования, изменение функций и задач педагогов.