Учредитель журнала

Разработка оптимальной структуры интегрированной информационно-образовательной среды

УДК 004:37.018.4

DOI 10.52815/0204-3653_2022_03187_58
EDN: BHTJLI

Цебренко Константин
Директор Института информационных технологий и инноваций, доцент кафедры Математики и вычислительной техники, к. т. н., Негосударственное аккредитованное некоммерческое частное образовательное учреждение высшего образования «Академия маркетинга и социально-­информационных технологий – ИМСИТ» (г. Краснодар), НАН ЧОУ ВО Академия ИМСИТ.
E-mail: tsebrenko@imsit.r
u

Фролов Руслан
Доцент кафедры бухгалтерского учета и анализа, к. т. н., ФГБОУ ВО «Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова» (Краснодарский филиал).
E-mail: docent‑1976@mail.ru

В настоящее время система образования в России качественно и организационно трансформируется на разных уровнях в силу ускоренной цифровизации всех сторон жизни современного общества [1]. Переход на цифровые платформы в образовательном процессе заявлен как один из приоритетов федеральной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» [2], реализуемой до 2024 г. Вследствие этого идет интенсивное развитие как online образовательных проектов, так и массовое внедрение локальных информационно-­образовательных систем в образовательных организациях. Данные тенденции затрагивают практически все уровни и сферы образовательной деятельности: среднюю школу, среднее профессиональное образование, высшую школу и дополнительное профобразование.
Можно утверждать, что в настоящее время в России в целом сформировался рынок дистанционных online образовательных платформ. Практически на всех уровнях образования созданы сетевые образовательные порталы для организации контролируемого дистанционного обучения. Среди наиболее популярных для уровня средней школы можно отметить ресурс uchi.ru – детский образовательный портал для интерактивного обучения при помощи игровых заданий и задач [3]. Данный ресурс охватывает большую часть предметов школьной программы, легко интегрируется с текущими учебными программами средней школы и позволяет отслеживать статистику успеваемости, как отдельных учеников, так и классов, параллелей и т. д. В период ограничительных мер 2020 г., вызванных распространением коронавирусной инфекции, этот портал стал поистине «спасительной соломинкой» для системы начального и среднего образования, предотвратив полную остановку учебного процесса, переведя его в режим онлайн. Разработчики подтверждают полное соответствие содержания заданий требованиям ФГОС. При этом ресурс не заменяет, а дополняет текущую образовательную программу, так как не предполагается его дальнейшая интеграция в школьные локальные образовательные среды, например, в систему «электронный дневник». Также заслуживает внимания ресурс, направленный на уровень высшего образования – Интернет-­университет intuit.ru [4]. Данная платформа предлагает организацию профессиональной переподготовки и повышение квалификации в области computer science с использованием дистанционных форматов обучения. При этом для слушателей создан удобный интерактивный формат работы с курсами.
При всех достоинствах дистанционных онлайн-­платформ, особенно ярко проявившихся во время карантинных мер, они обладают рядом серьезных недостатков, сдерживающих их дальнейшее распространение в направлении замены традиционных образовательных форматов. Среди них особо следует отметить сложность верификации человека, реально выполняющего задания [5]. Данная проблема в случае отсутствия видеоконтроля при выполнении заданий и доступе в систему только по логину и паролю, может привести к подлогу при выполнении заданий, когда слушатель онлайн-­курса привлекает для выполнения заданий более квалифицированного помощника. Таким образом, использование дистанционных форматов возможно только при грамотном их сочетании с традиционными методами обучения.

Студенты на занятиях
Источник: Dom Fou / unsplash.com

На текущий момент нет конкретных предложений по выработке оптимальной структуры такой информационно-­образовательной среды вуза, которая бы обеспечивала интеграцию системы управления учебным процессом с системой online-­обучения и работы в ЭИОС вуза, включая возможность текущего контроля успеваемости и итоговой аттестации. Помимо требований образовательных стандартов [6], необходимо учесть разнообразные задачи, решаемые информационной системой в образовательной организации. В первую очередь, задачи организации и управления учебным процессом: составление расписаний, учет нагрузки преподавателей, формирование ведомостей и ряд других задач. Во вторую очередь непосредственно электронно-­образовательная среда, которая включает в себя информационные ресурсы в виде учебных заданий, методические материалы, систему текущего контроля усвоения учебного материала и итоговой аттестации. Все это разнообразие задач требует инновационных подходов к проектированию структуры информационно-­образовательной среды, отвечающей конкретной специфике отдельно взятой образовательной организации. Таким образом, задача разработки оптимальной структуры подобной информационно-­образовательной среды представляется достаточно актуальной.
В ряде работ [7], [8] отмечено, что «в ходе проектирования информационной системы информационно-­образовательной среды целесообразно использовать модельно-­ориентированный подход». Предполагается, что «электронная информационно-­образовательная среда организации высшего образования (ЭИОС) должна предоставить доступ к учебно-­методическим материалам дисциплин (модулей), практик, электронным информационным ресурсам и учебным изданиям, обеспечить формирование электронного портфолио обучающегося, в том числе сохранение работ и оценок за эти работы, а также фиксацию хода образовательного процесса». Очевидно, что для решения этого спектра задач, стоящих перед ЭОИС, необходимо наличие четкой структуры, оптимизируемой по ряду параметров. В этом случае на первый план выходят задачи интеграции системы по нескольким структурным направлениям:

  1. Оценка преподавателем в ЭИОС текущей и итоговой успеваемости и фиксация результата обучения в модуле деканата с ведением электронных журналов и ведомостей.
  2. Консолидация результатов обучения студента и его внеаудиторной деятельности (участие в конференциях, олимпиадах, спортивных соревнованиях) в единое электронное портфолио студента с возможным последующим выходом на потенциального работодателя.
  3. Увязка в единый модуль нагрузки преподавателей, расписания занятий с возможностью онлайн-­запроса текущего состояния расписания, графиков учебного процесса со стороны всех заинтересованных лиц.
  4. Наличие круглосуточно работающего онлайн-­модуля для дистанционного выполнения и контроля текущих заданий.

Такие задачи частично решаются на данный момент в Краснодарском филиале ФГБОУ ВО «РЭУ им. Г. В. Плеханова» путем интеграции ЭОИС на базе системы Moodle с системой управления образовательным процессом «Магеллан» (рис. 1).

Рис. 1. Окно входа в информационно-­образовательную среду онлайн, интегрированную с системой управления учебным процессом «Магеллан»

При поступлении студент получает персональный логин и пароль для входа в данную систему, который является единым для всех модулей, подключенных к личному кабинету. Такие же личные кабинеты создают преподаватели, сотрудники деканата, лица, отвечающие за организацию учебного процесса и т. д. В этом случае дистанционное взаимодействие становится многоканальным: студент заходит на официальный сайт университета и, выполнив вход, может выйти на контакт с преподавателем в процессе обучения по e-mail, во внутреннем чате системы, по видеосвязи. Такая связь является двусторонней, т. е. студент может быть также оперативно проинформирован преподавателем, деканатом и сотрудниками кафедр. Данные подходы особенно актуальны для студентов заочной формы обучения на современном этапе борьбы с распространением коронавирусной инфекции.
Похожая система используется в образовательной организации НАН ЧОУ ВО «Академия ИМСИТ». Электронное обучение и дистанционные образовательные технологии реализуются в электронной образовательной среде на базе eLMS Moodle в связке с корпоративной платформой Microsoft Teams. Доступ к учебно-­методическим материалам дисциплин (модулей), практик, электронным информационным ресурсам и учебным изданиям, а также формирование электронного портфолио обучающегося, в том числе сохранение работ и оценок за эти работы, фиксация хода образовательного процесса осуществляются средствами электронной образовательной среды Moodle, электронных библиотечных систем и официального сайта академии. Автоматизированная система управления образовательной организацией построена на платформе «Парус-­ВУЗ». В связи с отсутствием интеграции «Парус-­ВУЗ» с eLMS moodle данные в электронную информационно-­образовательную среду (ЭИОС) приходится переносить в ручном режиме. Это создает дополнительную нагрузку на учебные подразделения и управленческий аппарат.
Многие образовательные организации сталкиваются с подобной проблемой. Существующие продукты либо не обеспечивают комплексных решений, охватывающих все области деятельности организации, либо требуют значительных ресурсов для внедрения и эксплуатации. Исходя из этого, необходимо разработать такую модель оптимальной структуры взаимодействия внутри подобных систем, которая бы полностью отражала элементы и связи для дальнейшего развития внедряемых в различных учебных заведениях информационно-­образовательных сред.
Воспользуемся диаграммой Use Case для описания типичной структуры взаимодействия в электронной образовательной среде организаций (рис. 2). Как видно из модели, контроль выполнения основной образовательной программы не удалось автоматизировать средствами ЭИОС, так как планирование учебного процесса находится в одной среде, а реализация учебного процесса и оценка результатов в другой. По той же причине не удалось реализовать контроль предоставления и утверждения учебно-­методических материалов (УММ).

Рис. 2. Обобщенная диаграмма вариантов использования существующей ЭИОС

Решить данную проблему можно путем внедрения модуля обмена данными между eLMS и автоматизированной системой управления образовательной организацией. В этом случае можно организовать только периодический перенос данных, так как информация хранится в разных базах данных. Некоторые разработчики предлагают расширения для своих разработок, но как правило они либо имеют ограниченный функционал, либо требуют значительных затрат на внедрение при невысокой степени интеграции.
Для реализации предложенного решения необходимо реализовать информационную систему с единым информационным пространством. Для варианта реализации системы «с нуля» более предпочтительным является использование web-технологий при разработке среды.
На рис. 3 показана Use Case модель ЭИОС, лишенная указанных выше недостатков. Здесь среда интегрирована с системой автоматизированного управления образовательной организацией и нет необходимости многократно вводить одни и те же данные, либо осуществлять периодическую синхронизацию информации. Предусмотрена цифровизация процесса подготовки УММ по образовательным программам, что позволит исключить ошибки при заполнении документов и обеспечить четкое выполнение планов дисциплин (модулей) и практик. Автоматизирован контроль выполнения программы в том числе за счет анализа «цифрового следа» обучающихся в ЭИОС.

Рис. 3. Диаграмма вариантов использования ЭИОС

В ходе моделирования разработаны диаграммы последовательностей для показанных вариантов использования, построены диаграммы классов. Дальнейшее развитие модели предполагает использование результатов обследования конкретной организации. Предложенная модель позволяет максимально автоматизировать процессы управления обучением и сопровождения учебного процесса, причем независимо от характеристик программ обучения, что актуально для организаций, совмещающих процесс подготовки обучающихся по направлениям и специальностям высшего образования с другими уровнями подготовки. Адаптация модели под нужды образовательной организации позволит снизить риски проекта и положить основу формирования единого цифрового пространства.