Читать книгу Цифровое просвещение – философия, стратегия, этика, Виртуальная Компьютерная Лаборатория. Искусство и наука технологического лидерства в эпоху искусственного интеллекта - Михаил Александрович Демидов, Михаил Александрович Полиевктов, Михаил Александрович Шилов - Страница 7

Идея результата – это ключевой аспект достижения успеха в любой области, олицетворяющий конечную цель, которую мы стремимся достичь. Ориентация на результат в Виртуальной Компьютерной Лаборатории подразумевает сосредоточенность образовательного процесса на конкретных, измеримых и значимых исходах обучения, способствующих как профессиональному, так и личностному развитию учащихся.

Ориентация на результат помогает структурировать обучение таким образом, чтобы оно было максимально адаптировано к потребностям и интересам учащихся, а также к требованиям рынка труда.

Четкое видение конечной цели1 обучения поддерживает мотивацию и помогает сосредоточиться на достижении конкретных результатов, позволяет учащимся оставаться мотивированными и сосредоточенными на своих образовательных задачах в рамках целеполагания, отсеивать несущественные детали и фокусироваться на том, что действительно важно.

Достаточно часто идея результата помогает работать более продуктивно и достигать большего за меньшее время, а также служит отличным ориентиром при принятии решений, позволяя выбирать те варианты, которые приближают к заданным целям, а в случае необходимости вносить корректировки в план действий.

Идея результата в Виртуальной Компьютерной Лаборатории сосредоточена на создании среды, которая дает возможность студентам получать практический опыт через глубокое погружение в мир цифровых технологий благодаря возможности самостоятельно развертывать сложные программно-технологические решения, реализовывать проекты и коммерциализировать их результаты, а также проводить эксперименты, что позволяет применять теоретические знания в реальных задачах, а также способствует более осознанному освоению материала и развитию умений и навыков, востребованных на рынке труда.

Кроме этого, Виртуальная Компьютерная Лаборатория стимулирует развитие не только технических, но и мягких/гибких навыков (Soft Skills), таких как командная работа, управление проектами, решение проблем и критическое мышление, что достигается через совместную работу в командах, выполнение совместных проектов и решение актуальных прикладных задач. При этом Виртуальная Компьютерная Лаборатория дает возможность для самооценки и рефлексии над собственной работой, помогает развивать метакогнитивные навыки, такие как самосознание, целеполагание, планирование, мониторинг, саморегуляция и самопонимание, что критически важно для непрерывного обучения и профессионального роста.

Работа в Виртуальной Компьютерной Лаборатории поддерживает концепцию непрерывного обучения и адаптации к меняющимся технологиям и требованиям рынка, помогая учащимся адаптироваться к реальным рабочим средам, т.к. они используют инструменты и технологии, которые активно применяются в индустрии, что делает переход от учебы к профессиональной деятельности более гладким и менее стрессовым.

Для лучшей классификации целей обучения и оценки когнитивных навыков можно воспользоваться таксономией Блума [37—40] или таксономией Марцано [41—44], которые являются признанными и широко используемыми системами классификации образовательных целей при разработке образовательных программ. Обе таксономии предназначены для структурирования и оценки образовательных результатов, но они отличаются по подходам и акцентам.

Таксономия Блума, разработанная Бенджамином Блумом (Benjamin Bloom) в 1956 году, представляет собой иерархическую модель, которая разделяет образовательные цели на шесть уровней когнитивных навыков: запоминание, понимание, применение, анализ, синтез, оценка. Эти уровни позволяют преподавателю сфокусироваться на структуре учебного курса. При этом преподавателю необходимо точно определить что должны знать учащиеся, какую информацию они должны запоминать и воспроизводить, а также факты, термины и определения, которые важно узнавать и вспоминать. Кроме того, учащиеся должны не только запоминать информацию, но и понимать ее смысл, а также уметь интерпретировать, объяснять своими словами и приводить примеры. Это необходимо для того, чтобы они уверенно применяли полученные знания в новых ситуациях и могли успешно решать актуальные предметные задачи, принимать решения и использовать усвоенную информацию для выполнения различных действий. Очевидно, что решение сложных предметных задач и создание масштабных программно-технологических решений требует умения анализировать информацию и разбивать ее на составляющие для выявления взаимосвязей между различными элементами, определения причин и следствий, а также оценивать достоверность информации. Очень важно, чтобы учащиеся могли делать выводы, сравнивать и противопоставлять различные идеи, формулировать аргументы и принимать обоснованные решения. Для развития технологически развитой экономики необходимо формировать из учащихся не потребителей, а созидателей, способных синтезировать сложные системы, создавать новые знания, продукты и технические решения на основе имеющихся знаний, а также генерировать идеи, разрабатывать планы и создавать оригинальные работы.

Через призму личного преподавательского и методического опыта автор рассматривает таксономию Блума как модель когнитивных навыков высокого уровня, исходя из того, что когнитивные навыки – это умственные способности, которые человек использует для восприятия, усвоения, обработки и применения информации. Эти навыки являются фундаментом для обучения, понимания и взаимодействия с окружающим миром и конечно же включают широкий спектр умственных процессов, начиная от базового запоминания фактов до сложного анализа и решения проблем.

Тем не менее, по мнению автора, реализация таксономии Блума на практике невозможна без когнитивных навыков более низкого уровня, таких как восприятие, внимание, память, мышление, языковые навыки, навыки решения проблем и принятия решений. Вряд ли возможно продуктивно учиться без способности фокусировать сознание на определенном объекте, процессе или явлении, игнорируя другие, мешающие факторы; без способности запоминать, хранить и воспроизводить информацию; без способности идентифицировать проблемы, генерировать возможные решения, а затем выбирать и реализовывать наиболее эффективное из них, где принятие решений включает в себя выбор между различными вариантами действий на основе анализа их потенциальных последствий, для чего необходимо логическое мышление для формирования последовательных выводов, критическое мышление для анализа и оценки информации и формирования обоснованных суждений, а также творческое мышление для генерации новых идей и решений.

Таксономия Марцано, разработанная Робертом Марцано (Robert Marzano) предлагает несколько большую детализацию когнитивных навыков таксономии Блума и расширяет иерархическую модель двумя дополнительными уровнями: метакогнитивным и аффективным – «я-система». Действительно, такие метакогнитивные навыки, как самосознание, целеполагание, планирование, мониторинг, саморегуляция и самопонимание играют важную роль в учебном процессе, но для этого крайне необходима мотивация, которая во многом опирается на аффективную составляющую, связанную с эмоциями, чувствами и настроением, т.к. аффективность охватывает широкий спектр внутреннего опыта человека – от реакций и чувств до эмоциональных состояний, которые могут влиять на поведение и принятие решений. Аффективные цели в образовании могут включать развитие интереса и положительного отношения к учебе, воспитание ценностей, таких как справедливость, уважение и ответственность, а также стимулирование желания продолжать обучение и саморазвитие.

Если рассматривать таксономию Марцано применительно к ИТ-образованию, то ее первый уровень посвящен воспроизведению знаний, которое включает узнавание базовых терминов и концепций, вспоминание информации о методах и алгоритмах, а также повторение стандартных ИТ-процедур. На этом этапе студенты могут не полностью понимать структуру знаний, но уже могут выполнять несложные технические действия. Второй уровень связан с пониманием и интеграцией знаний, где учащиеся идентифицируют базовые структуры и составляющие ИТ-знаний, визуализируют концепции и демонстрируют их через различные формы, включая развертывание средств и сред моделирования, а также необходимого программного обеспечения в Виртуальной Компьютерной Лаборатории. На третьем уровне, который называется анализ, студенты развивают способности к классификации, выявлению ошибок и созданию обобщений на основе анализа данных, тестирования и обзоров возможностей программно-технологических решений. Они изучают сходства и различия между компонентами информационных систем, что способствует более глубокому пониманию материала. Четвертый уровень – использование знаний, направлен на применение полученных знаний для решения конкретных предметных задач. Учащиеся используют современные цифровые технологии для решения проблем, принятия решений, экспериментирования и проведения исследований. Виртуальная Компьютерная Лаборатория здесь выступает в качестве платформы для практического применения и тестирования ИТ-гипотез. На пятом, метакогнитивном уровне, учащиеся должны уметь самостоятельно формулировать образовательные цели, планировать шаги для их достижения, а также отслеживать и оценивать ясность и точность понимания материала, что включает в себя самоконтроль за процессом освоения новых ИТ-инструментов и технологий, позволяя учащимся более эффективно управлять своим образовательным процессом. На шестом уровне – «я-система», студенты должны осознавать значимость приобретаемых знаний для своей профессиональной деятельности и личностного развития в сфере цифровых технологий. Они также должны оценивать свои компетенции, выявляя возможные препятствия и определяя способы улучшения профессиональных умений и навыков через выполнение практических заданий в Виртуальной Компьютерной Лаборатории. Эмоциональные реакции на изучаемый материал и анализ личной мотивации для дальнейшего обучения также являются частью этого уровня. Таким образом, структурированный подход к ИТ-образованию с использованием Виртуальной Компьютерной Лаборатории позволяет студентам не только приобретать знания, но и развивать навыки их применения, анализа, понимания и воспроизведения в реальных и контролируемых условиях.

Тем не менее мы можем наблюдать несоответствие между таксономиями образовательных результатов и обобщенными трудовыми функциями из профессиональных образовательных стандартов, например от Ассоциации предприятий компьютерных и информационных технологий (АПКИТ) [45]. Дело в том, что таксономии Блума и Марцано фокусируются на классификации и структурировании образовательных целей преимущественно с точки зрения когнитивного развития, в то время как профессиональные стандарты ориентированы на конкретные навыки и компетенции, требуют однозначного набора специфических технических и практических умений, которые необходимы для выполнения определенных видов деятельности на рабочем месте.

В сфере ИТ-образования Виртуальная Компьютерная Лаборатория комплементарно дополняет таксономии образовательных результатов и обобщенные трудовые функции, т.к. является местом, где теоретические знания и практические навыки встречаются, создавая уникальную открытую образовательную среду, ускоряющую всестороннее развитие учащихся.

Виртуальная Компьютерная Лаборатория дает возможность студентам применять теоретические знания на практике, что помогает углубить и закрепить понимание учебного материала. Это особенно важно для ИТ-образования, где практические навыки в программировании, настройке информационных систем и управлении базами данных являются фундаментальными и критическими.

Развертывание сложных информационных систем, решение реальных технических задач и работа над проектами в Виртуальной Компьютерной Лаборатории стимулируют аналитическое мышление и способности к решению проблем, которые являются когнитивными процессами, напрямую связанными с такими уровнями рассмотренных выше таксономий Блума и Марцано, как анализ, синтез и оценка. Кроме того, Виртуальная Компьютерная Лаборатория предоставляет студентам возможность работать в условиях, максимально приближенных к реальным рабочим ситуациям, что помогает адаптировать образовательные результаты к требованиям рынка труда, а также способствует культуре непрерывного обучения, позволяя студентам экспериментировать и изучать новые технологии и подходы в безопасной среде, что укрепляет их способность к самообучению и адаптации, которые необходимы в постоянно меняющемся цифровом мире.

Таким образом, Виртуальная Компьютерная Лаборатория является не просто учебным пространством, но и важным компонентом современного образовательного процесса, который связывает теоретическую подготовку со специфическими профессиональными требованиями и поддерживает развитие комплексных компетенций у будущих специалистов в сфере цифровых технологий.

Виртуальная Компьютерная Лаборатория представляет собой инновационный образовательный инструмент и образно говоря, выступает в виде маяка возможностей для каждого студента, желающего овладеть миром цифровых технологий. Она стирает границы между теорией и практикой, между учебниками и реальными проектами, предоставляя безграничное поле для исследований, творчества и профессионального самовыражения. Это открытое облачное пространство, где будущие профессионалы учатся применять знания на практике, учатся мыслить, анализировать и создавать новое, становясь не просто исполнителями, а настоящими инноваторами.

Виртуальная Компьютерная Лаборатория дает учащимся возможности для исследований и инноваций, но возникает вопрос как оценить результаты обучения. В современном ИТ-образовании эта оценка трансформируется из простого измерения знаний с помощью традиционных оценочных средств, таких как тесты2 или типовые задачи в качественный анализ результативности обучения. Поскольку Виртуальная Компьютерная Лаборатория делает акцент на практическом применении знаний, то желательно привлекать ведущих отраслевых экспертов, которые могут адекватно оценить реальные компетенции учащихся и текущую отраслевую актуальность их знаний, умений и навыков, например, в области архитектурного проектирования сложных программно-технологических решений и/или разработки информационных систем, что дает учащимся возможность лучше узнать свои сильные стороны и более точно определить области для дальнейшего профессионального роста.

Виртуальная Компьютерная Лаборатория позволяет учащимся сформировать профессиональное портфолио, которое может включать развернутые, настроенные и функционирующие программно-технологические решения, разработанные информационные системы, отчеты о проделанной работе и презентации. В условиях увеличения сложности технологий важен не формальный подход к оценке конкретных и порой достаточно узких остаточных знаний, а оценка правильности и логичности выбранных методов и алгоритмов, соответствие предложенного решения поставленным задачам, использование современных технологий и методологий, а также потенциальная применимость разработки. При этом необходимо обеспечить демократичные, комфортные и уютные условия для того, чтобы Виртуальная Компьютерная Лаборатория воодушевляла учащихся на более глубокое погружение в учебный процесс, мотивировала на самоулучшение и помогала развивать критическое мышление, навыки рефлексии, умение работать в команде.

В Виртуальной Компьютерной Лаборатории центральное место занимает качественная, а не количественная оценка результатов работы студентов. Ранее уже было упомянуто о важности создания портфолио, включающего все проекты, разработанные студентом в рамках учебной и исследовательской деятельности. Портфолио позволяет оценить не только итоговые артефакты, но и умение студента решать комплексные задачи, его креативность и способность к инновациям. Оценка такого портфолио включает в себя анализ технической сложности проектов, инновационности решений, возможностей для адаптации и интеграции, а также использование новых технологий.

Также полезно разработать специализированные рубрики для оценки проектов по нескольким критериям, таким как качество кода, функциональность, удобство пользовательского интерфейса, соответствие техническому заданию, наличие возможностей интеграции и др. Эти рубрики помогают структурировать оценку и сделать ее максимально объективной.

Публичное представление проектов можно организовывать в рамках открытых сессий, научных семинаров или семинаров НИР, на которых студенты представляют свои проекты перед аудиторией, включая преподавателей и внешних экспертов. Во время таких презентаций оценивается не только сам проект, но и способность студента аргументировано и четко излагать свои идеи, а также отвечать на критические вопросы.

Вовлечение реальных пользователей и/или заинтересованных сторон в процесс тестирования разработанных систем дает возможность получить независимую оценку их функциональности и удобства использования, а применение средств непрерывной интеграции (CI/CD) и автоматизированного тестирования позволяет оценивать качество кода и стабильность программных продуктов на регулярной основе, что особенно важно когда учащиеся изучают языки программирования и осваивают возможности актуальных фреймворков в рамках реализации новых модулей и компонентов для проектов образовательного учреждения и/или индустриальных партнеров. Также, по возможности, необходимо прилагать максимум усилий для того, чтобы мотивировать и побуждать студентов к самооценке и написанию рефлексивных отчетов после завершения каждого проекта, что помогает развивать метакогнитивные навыки и способствует глубокому осмыслению собственных достижений и ошибок. Важно, чтобы система оценки образовательных результатов стимулировала студентов к непрерывному профессиональному и личностному росту, подготавливая их к успешной карьере в динамично меняющемся мире цифровых технологий.

Опираясь на личный опыт хочется отметить, что Виртуальная Компьютерная Лаборатория и гибкий подход к оценке результатов обучения позволяют поддерживать высокие стандарты качества обучения за счет адаптации образовательных программ под актуальные требования рынка труда и личностные потребности учащихся.

Виртуальная Компьютерная Лаборатория открывает двери в будущее, где каждый студент может стать создателем следующего технологического рывка. Каждое достижение в Виртуальной Компьютерной Лаборатории может стать не только кирпичиком в фундаменте успешной карьеры, но и шагом к большим открытиям, а каждая ошибка – уроком, приближающим к успеху, поэтому важно непрерывно двигаться вперед, к знаниям, которые меняют мир!

В заключение, позвольте мне подчеркнуть, что Виртуальная Компьютерная Лаборатория воплощает в себе философию Джона Дьюи о том, что «Образование не подготовка к жизни; образование – это сама жизнь». Виртуальная Компьютерная Лаборатория предоставляет возможность не только получать знания и навыки, но и наслаждаться процессом непрерывного обучения и саморазвития в увлекательном мире цифровых технологий.