Technology of creation of electronic educational resources for training specialists in digital economy

Full Text

В декабре 2018 года решением президиума Совета при Президенте Российской Федерации по стратегическому развитию и национальным проектам утвержден паспорт национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации», которая включает в себя шесть федеральных проектов: «Нормативное регулирование цифровой среды», «Информационная инфраструктура», «Кадры для цифровой экономики», «Информационная безопасность», «Цифровые технологии», «Цифровое государственное управление». Это событие придало новый импульс развитию информационных технологий и их проникновению во все сферы экономики. В ближайшей перспективе коренным образом трансформируются процессы производства и потребления товаров, неузнаваемо преобразится сфера услуг. Взаиморасчеты между физическими и юридическими лицами, интернет-банкинг, использование электронных платежных средств, создание и функционирование торговых, биржевых и тендерных площадок, продвижение товаров и услуг – все это и многое другое уже сегодня становится доступным в онлайн-сервисах. Многие товары и услуги становятся доступнее, их стоимость снижается, а скорость реализации многократно возрастает, в качестве субъектов экономической деятельности могут выступать организации из любой страны. Многократно возросли и ускорились коммуникативные возможности участников рынка, что позволяет оперативно решать производственные и коммерческие задачи в онлайн-режиме. Облачные сервисы позволяют экономить средства на офисные и коммуникативные расходы.

Происходящие в социально-экономических отношениях трансформации влекут за собой смену концепций, в том числе в образовании и педагогике. Как отмечается в работе [1], «изменения в технологиях, начавшиеся во второй половине XX в., влекут за собой необходимость технологического переоснащения системы образования, которые не ограничиваются процессами компьютеризации или информатизации. Современные тенденции глобализации, трансформации и модернизации затрагивают все уровни системы образования. Цифровая революция сегодня уже не может пониматься только как переход от аналоговых устройств к цифровым устройствам, поскольку вышла на новый, более высокий уровень внедрения, охватывает все больше сфер деятельности, в том числе образование». Развитие цифровой инфраструктуры, переход к цифровым формам взаимодействия, пропаганда инноваций, совершенствование информационно-методического обеспечения педагогической деятельности обозначены как важнейшие направления реформирования образования [2].

В частности, переход к цифровой экономике ставит ряд новейших задач перед высшими учебными заведениями экономического профиля. Четыре федеральных проекта из шести (1, 3, 4, 6) напрямую связаны с подготовкой экономистов – специалистов по обслуживанию предприятий и организаций, функционирующих в цифровом формате. Становление цифровой экономики требует новых подходов к организации учебного процесса в экономических вузах. Цифровизация образования – фактор качественной подготовки грамотных специалистов, обладающих современными IТ-компетенциями, необходимыми для работы во всех сферах цифровой экономики; способных к постоянному обучению, освоению новых появляющихся технологий. Образовательные учреждения при подготовке специалистов для цифровой экономики должны создавать и использовать цифровые технологии в образовании, приучая обучающихся к работе и коммуникации в виртуальном пространстве, используя всю мощь и дидактические возможности современных цифровых педагогических технологий.

Современные школьники и студенты неохотно воспринимают информацию на бумажных носителях, им более привычны электронные гаджеты – смартфоны, планшеты, ноутбуки и т.д. Общаясь в соцсетях, используя облачные технологии, совершая покупки в интернет-магазинах, применяя электронные платежные средства, они невольно становятся субъектами цифровой экономики. В сложившейся ситуации необходим переход от традиционных, классических средств обучения к их цифровым аналогам – электронным учебным пособиям, электронным лекциям-презентациям, электронным практикумам, виртуальным лабораториям и т.д. Эта составляющая учебного процесса приобретает большую актуальность при переходе к цифровой экономике, поскольку выпускник учебного заведения должен уметь применять знания и навыки, полученные на младших курсах при изучении информационно-математического цикла в профессиональной деятельности; сформированные компетенции служат фундаментом успешного профессионального роста в последующей деятельности по выбранной специальности [3].

Электронные учебные средства имеют ряд преимуществ по сравнению с классическими: возможность дистанционного обучения и коммуникации, доступность в любой геолокации с мобильной сетью, скорость получения информации, возможность подгружать справочные материалы (гипертекст), оперативность изменений контента и поддержание его в актуальной форме, компактность носителей учебной информации.

Для реализации задачи внедрения в учебный процесс электронных средств обучения учебные заведения могут использовать доступный в сетевой среде образовательный контент, который постоянно обновляется, пополняется и прирастает новейшими разработками. Обучающиеся используют доступ в интернет для пополнения своих знаний по предмету, используют виртуальные лаборатории, участвуют онлайн в деловых играх, получают доступ к профессиональным справочникам и энциклопедиям. Преподаватели могут пройти онлайн-обучение и повысить свою квалификацию по современным разделам науки и практики, принять участие в вебинарах по профессиональной тематике. С другой стороны – каждое образовательное учреждение встает перед необходимостью создания собственной информационно-образовательной среды, которая была бы интегрирована в единое мировое образовательное пространство.

Одной из важнейших проблем в проектировании электронных учебных средств является структуризация учебного материала, отвечающая современным требованиям к информации. Перед методическим отделом и отделом информатизации учебного заведения стоит задача сбора, приведения к единому виду и размещения на сервере всех электронных учебно-методических материалов. Возникает потребность в разработке единой технологии по созданию и размещению электронных учебных пособий и выборе программной оболочки для обращения к любому из них. Разработчики электронных учебных средств и методических материалов должны использовать общие для всех областей знаний подходы к формированию учебного ресурса.

Эффективным подходом в данном контексте можно считать ориентацию на использование математических методов моделирования для разработки средств обучения в области экономики, управления, социологии и др. направлений [4]. Авторами предложена технология, реализованная в электронном образовательном ресурсе по дисциплинам математического цикла на сервере Самарского государственного экономического университета: https://lms2.sseu.ru/courses/eresmat/menedg/start1.htm. Основные этапы предлагаемой технологии разработки электронных учебных пособий для любой учебной дисциплины приведены ниже.

1. Отбор учебного материала по дисциплине следует производить с ориентацией на формирование у обучаемого компетенций, определенных в Государственных образовательных стандартах, изложение материала должно иметь практическую направленность. Содержание учебного материала следует адаптировать к фактическому уровню подготовки обучающихся по данному профилю с учетом требований их будущей специальности. Одни и те же разделы дисциплины в учебном курсе для различных направлений / уровней подготовки могут иметь различную степень глубины изложения материала. К объемам учебной информации должен применяться принцип «разумной достаточности». Необходимо определить основные понятия, усвоенные обучающимися до изучения данной дисциплины и необходимые для изучения учебного материала (так называемый «багаж знаний») и включить их в перечень базовых понятий.

2. Разбиение материала на разделы и упорядочивание разделов с учетом логики изучения предмета и постепенного усложнения учебного материала. Разработка электронных учебных пособий предъявляет качественно новые требования к структуре содержания учебного материала. В нее должны быть интегрированы «входы» и «выходы» на другие учебные дисциплины, изучение которых связано с содержанием данного раздела программы, что позволит правильно выстроить междисциплинарные связи по данному направлению подготовки. По каждому разделу следует сформировать перечень задач и тестов, работа над которыми закрепит теоретический материал и позволит оценить степень его освоения [5–7].

3. Выделение в каждом разделе основных понятий: определений, закономерностей, аксиом, теорем и т.д., из которых формируется глоссарий электронного учебного пособия. С помощью глоссария осуществляется связь между разделами с применением гипертекста. Если в тексте будущего электронного учебника встречается элемент глоссария, то он работает как гиперссылка. Из любого места каждого раздела может быть вызван любой элемент глоссария как справочный элемент, необходимый для освоения текущего материала.

4. Установление взаимосвязей между основными понятиями и элементами глоссария, т.е. создание тезауруса предметной области. В работах [8–10] рассматривались вопросы выделения множества понятий и логических связей между понятиями в учебной дисциплине. Поскольку количество элементов глоссария конечно (например, равно n), то его можно представить в виде множества, содержащего конечное число элементов $X\left\{x_1,x_2,\dots ,x_n\right\}$ , где $x_i$, $i=\overline{1,n}$ – элементы глоссария. Рассмотрим декартово произведение множества X на себя, т.е. его декартов квадрат. Это множество, состоящее из всевозможных пар элементов множества X.

$X^2=\left\{\left(x_i,x_j\right)i=\overline{1,n},j=\overline{1,n}\right\}$

Обозначим V – множество всех связей между элементами множества X, которое представляет собой симметричную квадратную матрицу размера n × n:

$V=\left(\begin{array}{c}{}^{\nu }11\\ {}^{\nu }21\\ \\ {}^{\nu }n1\end{array}\begin{array}{c}{}^{\nu }12\\ {}^{\nu }22\\ \\ {}^{\nu }n2\end{array}\begin{array}{c}\dots \\ \dots \\ \dots \\ \dots \end{array}\begin{array}{c}{}^{\nu }1n\\ {}^{\nu }2n\\ \\ {}^{\nu }nn\end{array}\right)$.

Элемент ${\nu }_{ij}$ выражает зависимость между понятиями глоссария $x_i$ и $x_j$. Он может принимать одно из следующих логических значений: Ø – нет взаимосвязи, ≡ – тождественно равны, ~ эквивалентны, ˥ – отрицание, ← → – импликация, а также задавать видо-родовые отношения. Очевидно, что ${\nu }_{ij}={\nu }_{ji}$; $i=\overline{1;n}$; $j=\overline{1;n}$ с точностью до инверсии и диагональные элементы ${\nu }_{kk}$, $k=\overline{1;n}$ принимают значение ≡. Таким образом, тезаурус представляет собой оператор, заданный матрицей на множестве X 2:

 $V\left(x_i,x_j\right)={\nu }_{ij}, i=\overline{1;n},j=\overline{1;n}\left(*\right)$

5. Создание орграфа, отражающего структуру дисциплины. Оператор, определяемый равенством (*), порождает орграф, вершинами которого служат элементы глоссария xᵢ, а ориентированными ребрами – элементы матрицы V[11; 12]. Поскольку некоторые элементы матрицы νᵢ_j= Ø, то соответствующие ребра-связи между элементами глоссария будут отсутствовать. Очевидно, что данный орграф не содержит петель. В общем случае полученный орграф может содержать циклы и изолированные вершины, быть не связным. Для построения каркаса электронного учебного пособия необходимо в полученном орграфе удалить все циклы и сделать его связным. Процедура таких преобразований подробно описана в трудах С.Г. Григорьева, В.В. Гриншкуна и др. [13–15]. В результате будет получен связный орграф, не содержащий циклов. Ациклический связный граф называется деревом. Итоговый орграф формирует остовное дерево, на котором размещены все единицы учебного материала изучаемого предмета. Такое представление исходного тезауруса является идеальной структурой электронного учебного пособия.

Представленный таким образом учебный материал легко превращается в электронное учебное средство при помощи HTML-технологии, т.е. технологии создания гипертекста. При такой компоновке содержания предмета обучающийся в заочной или дистанционной форме может реализовывать индивидуальную траекторию изучения дисциплины, выбрав свои маршруты обхода учебного материала по древовидной структуре, используя все связи гипертекста с глоссарием.

Описанный выше технологический подход подготовки учебного контента и создания электронного учебного пособия является универсальным для любой предметной области, поскольку содержание любого учебного предмета можно сформировать в виде древовидной структуры (связного орграфа без циклов), выделить глоссарий и построить тезаурус, описывающий семантические связи между основными понятиями дисциплины. Подобная унификация и структурирование учебного материала для всех изучаемых дисциплин на некоторой специальности дает возможность выработать единые методические подходы, формы и средства обучения.

About the authors

Sergey Ivanovich Makarov

Samara State University of Economics

Author for correspondence.
Email: matmaksi@yandex.ru

doctor of pedagogical sciences, professor, head of Higher Mathematics and Economic-Mathematical Methods Department

Russian Federation, Samara

Svetlana Aleksandrovna Sevastyanova

Samara State University of Economics

Email: s_sevastyanova@mail.ru

candidate of pedagogical sciences, associate professor of Higher Mathematics and Economic-Mathematical Methods Department

Russian Federation, Samara

Mariya Vladimirovna Kurganova

Samara State University of Economics

Email: kurganovamv@bk.ru

candidate of economical sciences, associate professor of Higher Mathematics and Economic-Mathematical Methods Department

Russian Federation, Samara

References

Supplementary files