Key areas of training student teachers in the context of the digital transformation of education

Введение / Introduction

Цифровая трансформация образования, динамично меняющиеся социально-экономические условия, интенсивное развитие проектной деятельности в стране и за ее пределами, а также активное совершенствование цифровых технологий обусловливают необходимость модернизации системы информационной подготовки педагогических кадров. Формирование готовности педагога к эффективному использованию современных цифровых технологий в профессиональной деятельности становится одной из ключевых задач современного этапа развития системы образования, что определяет актуальность данного исследования.

Согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 мая 2024 года № 309 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года» [1], важнейшей стратегической задачей является обеспечение цифровой трансформации всех сфер жизни общества, включая образование. Одним из приоритетных направлений указано совершенствование профессионального образования с учетом требований цифровой экономики, ориентированное на формирование цифровых компетенций будущих специалистов, в том числе педагогов.

Цифровизация образовательной среды охватывает широкий спектр аспектов: от формирования компетенций по работе с современными цифровыми сервисами до внедрения инновационных методов и форм обучения. К числу наиболее значимых относится развитие самостоятельной работы обучающихся, проектирование индивидуальных образовательных маршрутов и использование интерактивных ресурсов в системах дистанционного обучения. Эти изменения требуют соответствующего пересмотра содержания, технологий и методик подготовки педагогических кадров.

Формирование профессиональных цифровых компетенций сегодня является одной из приоритетных задач как для будущих, так и для действующих педагогов. Это связано с необходимостью адаптации к новым условиям образовательной среды, обеспечением доступности и качества обучения, а также повышением уровня цифровой грамотности всех участников образовательного процесса. Несмотря на активное развитие механизмов включения цифровых технологий в профессиональную деятельность педагога, остаются нерешенные вопросы, связанные с разработкой и практической реализацией рекомендаций по формированию его готовности к применению современных цифровых инструментов.

Цель исследования – выявление наиболее актуальных направлений совершенствования подготовки будущих педагогов к реализации возможностей современных цифровых технологий в рамках профессиональной деятельности.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследования:

1. Организовать опытно-экспериментальную работу со студентами педагогических направлений подготовки по информационной подготовке к профессиональной деятельности.
2. Разработать комплекс вопросов, оформить его в виде анкет, провести опрос обучающихся и получить эмпирические данные.
3. Проанализировать полученные результаты для определения наиболее востребованных направлений информационной подготовки будущих педагогов.

Гипотеза исследования заключается в предположении о том, что ключевыми направлениями совершенствования цифровой подготовки педагогических кадров являются: освоение возможностей технологий искусственного интеллекта (далее – ИИ) и анализа больших данных; изучение электронного обучения и дистанционных образовательных технологий как с технической, так и с педагогической точек зрения, включая их функциональные возможности, инструменты и методики эффективного применения в учебном процессе; развитие компетенций в области интерактивной учебной деятельности, проектной работы и междисциплинарной интеграции; формирование готовности к проектированию и реализации индивидуальных образовательных маршрутов для обучающихся.

Обзор литературы / Literature review

Анализ отечественного и зарубежного опыта цифровой трансформации образования и тенденций современного этапа развития образования на базе цифровых технологий позволяет выделить основные направления исследования.

А. Ю. Уваров отмечает, что цифровая трансформация образования предполагает системное обновление как содержания обучения, так и форм и методов. При этом сквозные технологии (ИИ, виртуальная и дополненная реальности, технологии больших данных) призваны реализовать индивидуальную образовательную траекторию для каждого обучающегося [2], что, в свою очередь, определяет необходимость системы непрерывной переподготовки педагогов. На данном этапе развития образования актуально совершенствование цифровых компетенций, т. е. компетенций в области реализации возможностей цифровых сервисов общего и специального назначения, причем речь идет о комплексных навыках, умениях и знаниях [3].

О. А. Агатова проводит полноценный анализ уровня подготовки педагогов в использовании цифровых сервисов в профессиональной деятельности и отмечает, что на настоящий момент многие педагоги освоили и активно используют в учебной и методической работе тренировочные комплексы, такие как «Решу ОГЭ», «Учи.ру», «Яндекс класс» и аналогичные сервисы. Вместе с тем педагоги недостаточно активны в реализации возможностей интерактивных сервисов, сервисов, созданных на базе ИИ. Актуальные задачи развивающей дидактики связаны с функционалом образовательных сред. Педагогическая антропология и дидактика цифровых образовательных сред требуют совершенствования и находятся на стадии развития [4]. Также одним из решений задачи цифровой трансформации образования О. А. Агатова называет Data-Anthropo, то есть аналитику данных в цифровой образовательной среде, которая помогает выстраивать индивидуальные траектории профессиональной подготовки будущих и настоящих специалистов [5]. Такой подход активно реализуется в зарубежной практике и приобретает все большую актуальность в отечественной.

И. В. Роберт отмечает, что на данный момент требуется модернизация учебно-методического обеспечения, в том числе разработка электронных ресурсов, соответствующих современным требованиям, предъявляемым к электронному обучению. При этом на первый план выходят вопросы не только технического и правового уровня, но и вопрос подготовки будущих специалистов и переподготовки действующих педагогов [6].

М. В. Дороненко анализирует направления развития цифровых компетенций у различных слоев населения в условиях цифровой экономики, в том числе отмечает актуальность совершенствования цифровых компетенций педагогов [7]. А. А. Краузе, С. И. Соловьева, А. В. Шишигин отмечают необходимость включения во все области профессиональной деятельности педагога изучение современных цифровых технологий [8]. А. В. Горохов, М. С. Косьянова, В. А. Гаврин отмечают, что дистанционное обучение в наше время необходимо определить как самостоятельную инновационную форму обучения, к которой необходимо готовить педагогов; включать в курсы переподготовки действующих педагогов [9].

По мнению С. М. Ажыкулова, взаимодействие участников образовательного процесса смещается в сторону более активного использования цифровой образовательной среды, и это позволяет сделать учебный процесс более эффективным [10]. О. И. Ваганова, А. В. Гладков, Е. Ю. Коновалова, И. Р. Воронина в качестве преимуществ включения цифровых технологий в образовательный процесс указывают повышение мотивации к обучению, наглядность, доступность и мобильность необходимых материалов, возможности включения игровых методик, развитие личностных качеств и способностей обучаемых, возможность построения индивидуального графика обучения [11]. А. О. Егорова, О. И. Курылёва, Ю. А. Долгова, анализируя возможности дистанционного образования, указывают на необходимость включения сквозных технологий в этот процесс [12].

Вопросам оценки возможностей включения сквозных технологий в учебный и воспитательный процессы посвящают свои работы А. М. Збарский, М. А. Гаранин, О. А. Суляева [13] и О. Н. Сатлер, в которых предлагают модели формирования цифровых компетенций педагога, в частности включения в этот процесс технологий больших данных, средств ИИ, средств персонализации обучения [14]. Д. А. Шодмонов рассматривает особенности разработки и внедрения электронных средств образовательного назначения на базе современных цифровых технологий, и в частности на базе современных цифровых образовательных платформ [15]. А. И. Варламова полагает, что цифровые технологии поспособствовали смене парадигмы в системе высшего образования, являясь не только «поставщиками знаний», но и «соавторами информации», облегчившими жизнь студентам, которые сегодня применяют различное программное обеспечение и инструменты для создания презентаций и проектов [16]. Выявлены положительные эффекты такой работы.

А. В. Уманец выделяет виды и формы цифрового обучения, которые можно отнести к дающим положительный эффект. В их числе – интерактивные занятия, индивидуальные и групповые проекты, тестирование, игровые форматы практических занятий [17]. Популяризацию «умных» сервисов в образовании, их эффективность выделили С. В. Терехов, Л. А. Терехова, Н. А. Озерова [18]. М. Г. Гуйдалаев, В. Н. Швецов, Н. А. Бережная подчеркнули, что эффективность и адаптивность умного обучения зависит от структуры ИКТ [19]. Отмечена необходимость учета требований современной цифрой экономики, при это указан риск чрезмерного включения цифровых сервисов без личного участия педагога. При этом рассмотрены возможные включения различных устройств и программного обеспечения на базе ИИ для учета достижений обучаемых, контроля их деятельности, построения индивидуального графика обучения для каждого участника. Необходимым условием для развития творческих способностей обучаемых, их самостоятельности, готовности к проектной деятельности в условиях цифрой трансформации всех отраслей деятельности человека, как считают И. А. Кувшинова, А. С. Быстрова, является внедрение педагогических условий, обеспечивающих развитие инициативности, креативности и цифровой грамотности обучаемых [20]. Д. С. Иванова исследует формирование цифровых компетенций педагога при изучении дисциплины «Сквозные технологии и технологии искусственного интеллекта» в университете [21]. Н. Г. Горбатенко, Л. Н. Кононенко, Н. Е. Маховицкая утверждают, что цифровые образовательные технологии дают возможность и преподавателю, и обучающемуся взглянуть на образование и изучение дисциплин по-новому, помогают получить знания, развивают когнитивные способности, критическое мышление, самостоятельность, навыки работы с информацией [22]. Д. Е. Сергеева отмечает повышение качества образования с использованием потенциала цифровой педагогики в условиях цифровой трансформации образования [23]. А. В. Савченков раскрывает возможности применения цифровых воспитательных технологий в высшем и среднем профессиональном образовании [24]. Пути решения проблем внедрения онлайн-обучения рассмотрены в работе Е. И. Соколовой [25]. В частности, указана необходимость модернизации системы подготовки педагогов с учетом требований современных реалий цифровой экономики.

Анализ передового зарубежного опыта также позволяет выделить ключевые направления модернизации системы формирования профессиональных компетенций педагогов в области эффективного использования цифровых сервисов. Европейские ученые из Республики Косово А. Кокай, Р. Кадрия провели подробный анализ возможностей онлайн-обучения, возможность развития способностей учащихся, построение индивидуальной образовательной траектории [26].

А. Джамал из Университета Апиджай Стья (Apeejay Stya University) в Нью-Дели считает, что ИИ способен произвести революцию в сфере образования, особенно в подготовке учителей. Он обладает значительным потенциалом для преобразования педагогического образования, поскольку может улучшить качество педагогического образования, повысить квалификацию учителей, создать возможности для индивидуального обучения. Однако внедрение ИИ в педагогическое образование требует тщательного изучения этических вопросов [27].

Ученые А. С. А. Матари, А. Мукит, С. А. С. Саади, В. А. Балуши, Дж. С. Аль-Абри из Университета А'Шаркия в Султанате Оман (A’Sharqiyah University) провели опрос преподавателей вуза, который выявил общее мнение респондентов о том, что ИИ можно использовать для персонализации обучения, автоматизации выставления оценок, предоставления виртуальной помощи и анализа данных. Однако мнения о том, как можно использовать ИИ для улучшения образования, разделились, поскольку необходимо рассмотрение этических аспектов, регулирующих применение ИИ в образовании [28].

Американские ученые: Ч. Б. Ходжес из Университета Южной Джорджии (Georgia Southern University), М. Барбур из Калифорнийского университета Торо (Touro University California), Р. Э. Фердиг из Кентского государственного университета (Kent State University) – считают, что в ближайшем будущем все программы педагогического образования будут готовить будущих учителей со знаниями, навыками и опытом, необходимыми для успешного преподавания в онлайн- и смешанных формах. С этой целью будущие учителя должны проходить практику, овладевать инструментами дистанционного обучения для дальнейшей оценки знаний учащихся, формирования их умений и навыков в онлайн-среде и в смешанных условиях. При этом необходим учет возможных угроз [29].

Мэри Бернс, педагог-практик и ученый из США, занимается профессиональной подготовкой учителей с использованием дистанционных образовательных технологий, организует курсы повышения квалификации учителей в Азии, Африке, в странах Ближнего Востока, Латинской Америки, Карибского бассейна, Европы и в Соединенных Штатах. Она считает, что дистанционное обучение уже давно является основной формой повышения квалификации для преподавателей без отрыва от работы как в развивающихся, так и в развитых странах мира [30].

Несмотря на активное освещение в российской и зарубежной научной литературе вопросов, связанных с использованием цифровых образовательных ресурсов в системе педагогического образования, конкретные аспекты подготовки будущих педагогов к практическому применению современных цифровых технологий в профессиональной деятельности до сих пор остаются недостаточно изученными и раскрытыми.

Материалы и методы / Materials and methods

Теоретическими методами исследования стали анализ и систематизация положений работ российских и зарубежных авторов по проблеме исследования.

Для проверки выдвинутой гипотезы были применены эмпирические методы исследования: наблюдение, анкетирование и тестирование. Дополнительно использовались методы математической статистики для обработки полученных данных. Опытно-экспериментальная деятельность проводилась на базе Рязанского государственного университета имени С. А. Есенина.

В качестве исследуемой выборки были привлечены студенты II–IV курсов педагогического направления подготовки, общее количество участников составило 420 человек. Респонденты представляли разные профили педагогической специализации, что позволило обеспечить репрезентативность данных по этому направлению подготовки.

В рамках исследования были разработаны авторские анкеты, предназначенные для выявления трех групп показателей: направлений наиболее активного применения цифровых технологий в будущей профессиональной деятельности, аспектов, вызывающих наибольшие затруднения при освоении современных цифровых инструментов, а также ожидаемых результатов информационно-технологической подготовки, полученной в вузе.

Помимо анкетирования, участникам было предложено пройти тестирование, направленное на оценку готовности к использованию цифровых технологий в педагогической практике. Особое внимание уделено таким компонентам, как системы дистанционного обучения, а также технологии анализа больших данных, искусственный интеллект и нейросетевые алгоритмы.

Результаты тестирования уровней готовности были оценены с использованием методики В. П. Беспалько [31], основанной на концепции педагогической технологии, предполагающей диагностичность целей, поэтапность усвоения знаний и объективность оценки результатов. Ключевой инструмент данной методики – вычисление коэффициента усвоения знаний k = n/m, где n – количество правильных ответов, а m – общее количество заданий. На основе полученных значений коэффициента были выделены уровни информационной грамотности: первый – адаптивный (от 0 до 0,3 балла), отражающий фрагментарное и репродуктивное усвоение материала; второй – презентативный (от 0,4 до 0,7 балла), характеризующий базовый уровень понимания и применения; и третий – интегративный (от 0,8 до 1 балла), свидетельствующий о сформированности умений анализа и переноса знаний в новые ситуации, что соответствует творческому уровню по классификации В. П. Беспалько.

Статистическая обработка материалов включала расчет дескриптивных статистик и проведение частотного анализа. Выбранные методы позволили получить количественную оценку уровня сформированности цифровой готовности у будущих педагогов и выявить доминирующие тенденции среди респондентов.

Результаты исследования / Research results

В ходе исследования определены приоритетные направления формирования профессиональной готовности будущих педагогов к эффективному использованию современных цифровых технологий в образовательной деятельности.

Первое направление – формирование профессиональных компетенций в области создания и использования интерактивных образовательных ресурсов в системах дистанционного образования. Общие требования к разработке содержания курсов включают в себя следующие аспекты: наличие широкого спектра предлагаемых дисциплин, связанность и системность курсов, соответствие базовым дисциплинам и требованиям компетентностного подхода, объективная востребованность, практикоориентированность, динамичный характер элективных курсов и многопрофильность перечня. Электронные образовательные ресурсы способствуют внутрипрофильной дифференциации, то есть позволяют студентам изучать те аспекты профильных предметов, которые им наиболее интересны или которые они считают наиболее полезными для своей будущей карьеры.

Второе направление – формирование профессиональных компетенций в области реализации возможностей ИИ и искусственных нейронных сетей в образовании. Эти сервисы позволяют анализировать данные обучаемого, генерировать индивидуальную траекторию обучения. Внедрение нейронных сетей в индивидуализацию образовательного процесса способно значительно повысить мотивацию учащихся и улучшить их успеваемость. Кроме того, это способствует развитию личностных качеств каждого ученика, таких как самоуправление и ответственность. Инновационные образовательные технологии, основанные на искусственных нейронных сетях, позволяют создавать виртуальные обучающие среды, где учащиеся могут получать практические навыки и опыт. Такие среды имитируют реальные ситуации и помогают подготовить учащихся к будущей профессиональной деятельности. Искусственные нейронные сети обладают огромными возможностями в обработке и анализе данных. Однако важно понимать, что они не являются безошибочными и имеют свои ограничения. Каждая нейронная сеть специализируется на определенной области, от генерации музыки до анализа текстов или изображений. Важно отметить, что успешная реализация искусственных нейронных сетей требует не только технических решений, но и социальной и педагогической поддержки. Важно сохранить баланс между использованием технологий и непосредственным взаимодействием между учителями и учениками. ИИ может выступать в роли ассистента педагогов при разработке образовательных программ и адаптировать их под уникальные потребности каждого ученика.

Третье направление – формирование профессиональных компетенций в области реализации возможностей технологий больших данных в образовании. Реализация возможностей технологий больших данных позволяет персонализировать обучение, совершенствовать методики преподавания различных дисциплин. Анализ фактических данных об успеваемости, существующих трудностях, траектории работы и позволит выявлять необходимые пути корректировки педагогического воздействия.

Вышесказанное определяет четвертое направление – формирование профессиональных компетенций в области построения индивидуального образовательного маршрута на основе современных цифровых технологий.

Полученные результаты анкетирования были обработаны средствами математической статистики. Данные приведены в табл. 1.

Таблица 1

Распределение уровней востребованности направлений и трудностей
использования цифровых технологий в профессиональной деятельности

В ходе исследования было подтверждено предположение об актуальности предложенных направлений подготовки будущих педагогов к реализации возможностей современных цифровых технологий в рамках профессиональной деятельности. Так, высокий уровень возникающих трудностей с ИИ и большими данными (67% и 70%, табл. 1) может быть связан с недостаточной технической подготовкой студентов, что подтверждает выводы О. А. Агатовой о необходимости развития дидактики цифровых сред.

Оценка уровня готовности будущих педагогов к использованию цифровых технологий проведена на основе методики В. П. Беспалько. Анализ полученных результатов позволил объективно определить степень сформированности соответствующих компетенций. Сводные данные представлены в табл. 2.

Таблица 2

Распределение уровня готовности будущих педагогов
к реализации сквозных технологий в профессиональной деятельности

На основании полученных данных установлено, что ключевые направления информационной подготовки будущих педагогов должны быть ориентированы на реализацию возможностей сквозных цифровых технологий в образовательном процессе.

Это обусловлено возрастающей ролью искусственного интеллекта, технологий анализа больших данных, систем дистанционного обучения и интерактивных образовательных ресурсов в профессиональной деятельности педагога.

В результате теоретического анализа отечественных и зарубежных подходов к цифровой подготовке педагогических кадров, а также оценки результатов опытно-экспериментальной работы со студентами педагогических направлений выделены приоритетные аспекты совершенствования профессиональной подготовки. В ходе исследования уточнены современные требования к уровню цифровой компетентности педагогов, что позволило определить ведущие направления их дальнейшего развития в условиях цифровой трансформации образования.

Эмпирическая база исследования легла в основу разработки практических рекомендаций по модернизации образовательных программ, направленных на формирование цифровой готовности будущих педагогов. Предложена модель их подготовки, предусматривающая интеграцию сквозных цифровых технологий в учебный процесс и ориентированная на развитие компетенций, необходимых для эффективного использования цифровых инструментов в образовательной практике.

Заключение / Conclusion

Результаты проведенного исследования позволили выявить ключевые направления совершенствования подготовки будущих педагогов к использованию современных цифровых технологий в профессиональной деятельности. Анализ эмпирических данных, полученных в ходе анкетирования и тестирования студентов педагогических специальностей, подтвердил актуальность следующих направлений формирования цифровой готовности педагога:

‒     развитие компетенций в области создания и применения интерактивных образовательных ресурсов для электронного обучения;

‒     освоение возможностей искусственного интеллекта и нейросетевых технологий в образовательной среде;

‒     формирование умений работы с технологиями анализа больших данных в целях персонализации обучения;

‒     проектирование индивидуальных образовательных маршрутов с применением цифровых инструментов.

Полученные данные легли в основу разработанной программы модернизации информационной подготовки будущих педагогов, которая успешно прошла апробацию на базе Рязанского государственного университета имени С. А. Есенина. Внедрение предложенных подходов способствует повышению уровня цифровой грамотности и профессиональной готовности будущих педагогов к эффективному использованию современных цифровых технологий в образовательном процессе.

Научная новизна исследования состоит в комплексном подходе к анализу современных требований к цифровой подготовке педагогов и выявлении приоритетных направлений ее совершенствования в рамках профессионального образования. Теоретическая значимость заключается в расширении понимания механизмов формирования цифровой готовности педагога через освоение сквозных технологий, таких как искусственный интеллект, большие данные и системы дистанционного обучения. Практическая значимость реализуется в виде разработанной программы модернизации информационной подготовки будущих педагогов, которая может быть использована вузами при обновлении образовательных стандартов и программ повышения квалификации действующих специалистов.

Перспективы дальнейших исследований связаны с разработкой и внедрением электронных образовательных ресурсов, направленных на формирование цифровой готовности будущих педагогов, а также с изучением эффективности предложенной программы в долгосрочной перспективе.