Теория и методика профессионального образования | Мир педагогики и психологии №09 (86) Сентябрь 2023

Цифровизация обучения в сфере высшего профессионального образования

Табуева Ирина Николаевна
ст. преподаватель кафедры ИНО, Поволжский государственный университет информатики и телекоммуникации, г. Самара, Россия, ORCID 009-0005-0863-5232, e-mail: tabueva_psuti@mail.ru
Шаталов Никита Владимирович
студент, Поволжский государственный университет информатики и телекоммуникации, г. Самара, Россия, e-mail: nickit.schatalov2017@yandex.ru

Аннотация: Научно-техническая революция затрагивает все сферы жизни человека и является новой реальностью в области высшего образования, трансформируя образовательный процесс в цифровую среду. Статья посвящена анализу основных стратегий цифровизации образования, рассматриваются различные формы обучения в виртуальной учебной среде: синхронные, асинхронные и гибридные. Особое внимание в статье уделено чат-ботам, описан процесс их создания для дальнейшего использования в процессе обучения. В этой работе мы всесторонне использовали методы теоретического и эмпирического исследования, путем анализа, обобщения и изучения литературы по проблеме цифровизации образования. Основываясь на систематизации полученной информации, мы пришли к выводу, что использование информационных технологий рассматривается как средство, дидактически дополняющее потенциал традиционного формата получения образования.
Ключевые слова: Цифровизация, виртуальное обучение, смешанное обучение, гибридное обучение, чат-бот, учебные пособия.

Tabueva I.N.
senior tutor of the Department of Foreign Languages, Volga State University of Informatics and Telecommunications, Samara, Russia, ORCID 009-0005-0863-5232
Shatalov N.V.
student, Volga State University of Informatics and Telecommunications, Samara, Russia

Abstract: The scientific and technological revolution affects all spheres of human life and is a new reality in the field of higher education, transforming the educational process into a digital environment. The article is devoted to the analysis of the main strategies for the digitalization of education, various forms of learning in a virtual learning environment are considered: synchronous, asynchronous and hybrid. Particular attention is paid to Chatbots in the article, the process of its creation for further use in the learning process is described. In this work, we comprehensively used the methods of theoretical and empirical research, through analysis, synthesis and study of literature on the issue of digitalization of education. Based on the systematization of the information received, we came to the conclusion that the use of information technology is considered as a means that didactically complements the potential of the traditional format for obtaining education.
Keywords: Digitalization, virtual learning, blended learning, hybrid learning, Chatbot, tutorials.

Внедрение информационных технологий и цифровых устройств в различные сферы деятельности человека происходит постоянно с развитием новых технологий. Повседневный мир невозможно представить без цифровых устройств. Цифровая трансформация состоит из двух одновременных процессов, включающих: развитие технологий и освоение их пользователями. Интеграция цифровизации в образовательную среду приводит к появлению современных и эффективных методов, средств и форм обучения. В Указе Президента РФ В.В. Путина «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» сформулированы цели и задачи национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации», которые включают формирование знаний, умений и компетенций в области цифровой экономики; в разделе 5 особое внимание уделяется созданию эффективной образовательной цифровой среды, стратегиям по внедрению инновационных компьютерных технологий в процесс обучения. [6]

Цифровое образование или цифровое обучение — это образовательный процесс, который основывается на применении компьютерных технологий. Под компьютерными технологиями понимается совокупность программных средств, процессов, методов и устройств основанные на средствах вычислительной техники. Цифровое обучение позволяет индивидуализировать образовательный процесс, что предоставляет студентам потенциал для самостоятельной работы и их всестороннего развития, а также охватывает широкий спектр возможностей для образования на разных уровнях и в разных направлениях. Нетрадиционные формы обучения, с применением информационных компьютерных технологий, постепенно вытесняют традиционные занятия, которые сводятся к простому заучиванию лексики и грамматических конструкций, переводу текстов на английском языке. Необходимость интеграции информационных компьютерных технологий в образовательный процесс приводит к применению данных технологий в различных формах обучениях, в частности смешанного и виртуального типа.

Отправной точкой формулировки смешанного виртуального и цифрового обучения стало развитие информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), которые позволили упростить и ускорить процесс передачи знаний и доступа к образовательным ресурсам. Это привело к появлению новых форматов и моделей обучения, таких как дистанционное, онлайн и мобильное обучение.

Важным фактором также стало осознание необходимости улучшения качества и доступности образования для всех слоев населения, особенно в условиях глобальной пандемии COVID-19, когда традиционные формы обучения были ограничены или невозможны. В результате, смешанное виртуальное и цифровое обучение стало не только ответом на вызовы времени, но и перспективным направлением развития образовательной сферы.

Смешанное обучение (Blendedlerning) – это обучение с использованием новых технологий, способствующих повышению качества образования и индивидуализации процесса обучения путем создания современных уникальных заданий для каждого обучающегося. Интеграция аудиторных занятий и онлайн-обучения с применением компьютерных технологий позволяет не только совершенствовать преподавание дисциплин, но и создать дополнительную мотивацию у обучающихся к изучению. [7, 2-3] Применение передовых средств ИКТ в смешанном обучении выступает не только как дополнение к традиционному занятию, но и уменьшает время, проведенное обучаемыми в аудитории посредством электронного обучения, которое является неотъемлемой частью эффективного образовательного процесса. [5] Из преимуществ смешанного обучения можно выделить: живой контакт и взаимодействие студентов с преподавателем, наличие соревновательного элемента в процессе обучения, прочность усвоения полученных знаний, индивидуальный и коллективный процесс изучения материала.

Виртуальное обучение – относится к цифровой учебной среде и предполагает применение в образовательном процессе аудио и видео технологии. Гибкость виртуального обучения делает его наиболее подходящим для многих людей. Автономия в отношении интенсивности и общего темпа изучения иностранных языков одно из несомненных преимуществ виртуального обучения.

Само виртуальное обучение не всегда идентично. Существует три различных способа обучения в виртуальной среде: синхронный, асинхронный и гибридный. Проведенный анализ литературы показал, что зарубежные и в отечественные ученые рассмотрели вопросы связанные с применением образовательных технологий в виртуальной среде, отметив высокий потенциал этой технологии по различным направлениям: A. Krassmann, T.H.C. Chiang, H. Kauffmann, S.J.H. Yang, О.П. Жигалова, А.В. Дементьева, И.А. Откупщикова, А.В. Иванова и т.д.

Синхронное виртуальное обучение обычно предполагает процесс обучения, в ходе которого обучающимся необходимо посещать онлайн-лекции в прямом эфире. Преподаватель транслирует свою презентацию или лекцию, позволяя студентам задавать вопросы в режиме реального времени посредством веб-камеры, микрофона или чата, для более эффективного обучения. Из преимуществ можно выделить следующие факторы: контроль процесса подачи материала преподавателем, возможность получить обратную связь в режиме реального времени.

Асинхронное виртуальное обучение включает в себя предварительно записанные лекции, которые обучающиеся могут смотреть в свободное время. Преподаватель размещает видео или аудиофайл вместе с конспектами лекций. Для контроля уровня усвоения знаний и навыков студента преподаватель может проводить викторины, онлайн тестирование. Данный вид обучение предполагает наличие онлайн-форума, где студенты могут обсудить материал и уточнить детали, которые они, возможно, не узнали из лекции или не усвоили во время проведения занятия.

Гибридный курс (hybrid courses) предполагает как виртуальное, так и очное обучение. находясь на стыке классического аудиторного обучения и онлайн-обучения, объединяет в себе черты обоих видов и дифференцируется по степени интерактивности (однонаправленное, двунаправленное, полинаправленное обучение). [8] Это наиболее распространенный вид занятий, которые также требуют технологического компонента, предполагая высокий уровень вовлеченности в образовательный процесс студентов всех трех потоков занятия — аудиторного, синхронного дистанционного и асинхронного. [1,38] При использовании данного метода обучения можно совмещать занятия в дистанционном формате, например для проведения теоретического занятия, с занятиями очными в качестве закрепления практических навыков, знаний и компетенций на компьютерах или других цифровых устройства. Несомненным преимуществом применения гибридного обучения является полная свобода выбора формата и темпа освоения изучаемого материала посредством интерактивной обучающей среды, что обеспечивает полную академическую мобильность обучаемым. Гибкость обучения посредством компьютерных технологий приводит к увеличению количества обучающихся в формате онлайн-платформ что ведет к возникновению потребности в удобном информационном сервисе, одним из таких инструментов в образовательном процессе являются чат-боты. Множество преподавателей, известных ученых отмечают, что чат-боты являются перспективной сферой развития в информационном пространстве для осуществления подачи материала интересным и привлекательным способом.

Несмотря на все преимущества цифрового обучения, его внедрение в образовательную среду требует серьезной работы над созданием инфраструктуры, обучения педагогических кадров и разработки качественных цифровых образовательных программ. Необходимо учитывать разные уровни информационной грамотности среди учащихся и принимать меры для их преодоления. Вопрос формирования информационной грамотности, как у преподавателя, так и у студентов является одним из актуальных, так как имея сведения различного качества, представленные во многих форматах, важно обладать навыками, позволяющими использовать широкий спектр доступных информационных ресурсов и инструментов для эффективного извлечения, оценки и использования этой информации. [2]

Цифровое обучение не может полностью заменить традиционные методы обучения, но может стать дополнением и расширить возможности образовательной среды. В процессе обучения, на наш взгляд, необходимо стремиться к осуществлению гибридной модели обучения, объединяющей лучшие практики традиционного и цифрового обучения. Цифровое обучение – это не просто новый тренд, а необходимость современного образования. Оно позволяет сделать процесс обучения эффективнее, быстрее получать знания, гибко и индивидуально настраивать курс обучения, расширяет информационный доступ и дает возможность пройти обучение в любом месте и в любое время. Для успешного внедрения цифрового обучения в образовательную среду необходимо производить постоянную работу над улучшением инфраструктуры, квалификацией педагогических кадров и разработкой качественных цифровых образовательных программ. В итоге цифровое обучение позволит создать образовательную среду, где каждый сможет найти свой индивидуальный подход к обучению и достичь успеха в любой сфере деятельности.

Смешанное обучение — это образовательная методика, сочетающая в себе традиционные методики обучения (в классе) и онлайн-обучение. Учащиеся проводят время как в классе с учителем, так и самостоятельно изучают материал дома.

Виртуальное обучение, или дистанционное обучение, подразумевает получение знаний на расстоянии, без необходимости физически посещать учебное заведение. Для этого используются интернет-технологии, такие как видеоконференции, онлайн-лекции, вебинары и т.д.

Цифровое обучение — это использование цифровых технологий, таких как компьютеры, планшеты, смартфоны, для предоставления обучающего материала и поддержки процесса обучения. Это может включать в себя использование электронных учебников, интерактивных игр, симуляций и т.д.

Сходства смешанного, виртуального и цифрового обучения заключаются в использовании современных технологий для улучшения образовательного процесса. Они также могут быть интегрированы друг с другом, создавая гибридные формы обучения.

Различия между этими типами обучения заключаются в основном в степени взаимодействия между учителем и учеником. Смешанное обучение предполагает более тесное взаимодействие между учениками и учителями, в то время как виртуальное и цифровое обучение могут быть более автономными.

В настоящее время многие высшие учебные заведения переходят на цифровые платформы обучения. Это позволяет обучающимся получать высококачественное образование, не выходя из дома. Одним из наиболее популярных способов прохождения онлайн-курсов является использование чат-ботов.

Чат-боты – это специальные программы (программные инструменты) которые дают возможность автоматически выполнять определенные действия в мессенджере по заданной теме и в конкретном домене. Чат-бот является помощником, посредством которого происходит взаимодействие с пользователем с помощью текстовых сообщений. [4] Используя методы машинного обучения они способны управлять некоторыми повседневными задачами традиционных помощников.  [3] Одним из применений чат-ботов является использование их в качестве помощников при обучении. Такие боты умеют отвечать на вопросы студентов, предоставлять материалы для самостоятельного изучения, советовать, как легче запомнить сложные темы.

Безусловно, чат-боты не заменят полноценного аудиторного обучения, так как для освоения новой темы может понадобиться более подробное объяснение и индивидуальное внимание преподавателя. Однако такие боты помогают студентам повторить то, что было изучено, и улучшить свои навыки в определенной области.

Процесс обучения с помощью чат-ботов прост и удобен для студентов. Они могут использовать чат-боты в любое удобное время, не покидая дома или университета. Кроме того, чат-боты помогают студентам синтезировать всю информацию, необходимую для изучения определенной темы. Боты могут присылать ссылки на статьи, видео, учебники, которые необходимы для углубленного изучения темы или изучаемого предмета. Еще одним преимуществом использования чат-ботов в обучении является их доступность. Студенты могут получать необходимые материалы и ответы на вопросы в любое время и в любом месте, где есть интернет-соединение. Они могут связаться с ботом, когда им удобно, без ограничений.

В заключение, следует отметить, что чат-боты могут стать ценным инструментом в процессе обучения. Они могут помочь студентам лучше усвоить предмет, получить необходимые знания и навыки, извлечь максимальную выгоду из онлайн-курсов. Использование чат-ботов в обучении делает процесс более гибким и доступным для всех студентов. Однако следует помнить, что чат-боты не заменят полноценного обучения, и они должны рассматриваться как дополнительный инструмент в обучении.

Перед тем, как приступить к разработке чат-бота, необходимо определить его цель и функциональные возможности. Важно учесть потребности и интересы целевой аудитории, чтобы создать наиболее эффективный инструмент обучения. После этого начинается процесс программирования, в ходе которого чат-бот получает определенные команды и осуществляет обработку запросов от пользователя.

Создание чат-бота на платформе Telegram – это процесс, который можно выполнить с помощью различных языков программирования, в том числе Python. Python – это мощный язык программирования, который широко используется во многих сферах. В данной статье мы рассмотрим, с чего начать создание чат-бота на платформе Telegram с помощью языка Python. В качестве языка программирования решено выбрать Python как самый легко обучаемый и понятный по синтаксису написания.

Шаг 1: Создание бота на платформе Telegram

Первым шагом в создании чат-бота на платформе Telegram является создание бота. Для этого нужно зарегистрироваться в Telegram BotFather и интерактивно создать бота. BotFather предоставит API-ключ, который понадобится для создания бота на Python.

Шаг 2: Установка Python

Следующим шагом является установка Python на компьютер. Python доступен для скачивания с официального сайта Python. После установки Python на компьютер, можно приступать к написанию кода для чат-бота.

Шаг 3: Установка пакетов python-telegram-bot и python-dotenv

Для того, чтобы создавать бота на Python, нужно установить два пакета - python-telegram-bot и python-dotenv. Пакет python-telegram-bot предоставляет библиотеку для создания и управления ботом на платформе Telegram. Пакет python-dotenv, в свою очередь, позволяет использовать .env-файл для хранения конфиденциальной информации, такой как API-ключ. При наличии дополнительных технологий (Celery, Redis, SQLAlchemy и т. д.) можно указать данные параметры в этом файле.

Шаг 4: Написание кода для чат-бота на Python

После установки необходимых пакетов можно приступать к написанию кода для чат-бота на Python. В коде необходимо указать API-ключ бота и методы для обработки входящих сообщений, а также задать список команд, которые будет выполнять бот.

Шаг 5: Запуск чат-бота на Python

После написания кода для чат-бота на Python и сохранения его в файле .py, можно запустить бота на компьютере. Запуск бота происходит с помощью команды python имя_файла.py.

Шаг 6: Отладка и тестирование чат-бота на Python

После запуска бота на Python необходимо выполнить отладку и тестирование. В процессе тестирования нужно проверить работу всех методов и команд, а также убедиться в том, что бот правильно обрабатывает входящие сообщения.Telegram умеет сообщать боту о действиях пользователя двумя способами: через ответ на запрос сервера (Long Poll), и через Webhook, когда сервер Телеграма присылает сообщения о том, что кто то написал боту.

Создание чат-бота на платформе Telegram с помощью языка программирования Python является достаточно простой задачей. Для этого нужно выполнить несколько шагов, таких как: создание бота на платформе Telegram, установка Python и необходимых пакетов, написание кода, запуск бота и тестирование. Благодаря использованию Python, создание чат-бота на платформе Telegram становится доступным даже для новичков в области программирования.

Учитывая все вышесказанное можно сделать следующие выводы:

1. Смешанное виртуальное и цифровое обучение позволяет студентам получать образование в удобном для них формате и темпе, а также предоставляет преподавателям больше возможностей для организации учебного процесса.

2. Такой подход к обучению повышает его гибкость и адаптивность, учитывая различные стили обучения и временные ограничения.

3. Однако, для успешного внедрения смешанного виртуального и цифрового обучения необходимо обеспечить качественный доступ к интернету и технологиям, а также разработать эффективные методы контроля и оценки знаний.

4. Важным аспектом также является создание инклюзивной образовательной среды, которая будет доступна и удобна для всех студентов.

5. В целом, смешанное виртуальное и цифровое обучение может стать важным инструментом для улучшения качества образования и повышения его доступности в условиях глобализации и развития технологий.

6. Смешанное виртуальное и цифровое обучение способствует развитию навыков работы с информацией и обучения также необходимо создать условия для взаимодействия студентов и преподавателей, как в реальном, так и в виртуальном пространстве.

1. Баранников К.А., Ананин Д.П., Стрикун Н.Г., Алканова О.Н., Байзаров А.Е. (2023) Гибридное обучение: российская и зарубежная практика. Вопросы образования / Educational Studies Moscow, № 2, сс. 33-69
2. Берман Н.Д., К вопросу формирования информационной грамотности студентов // Современные проблемы науки и образования. – 2020. – № 4. ;
3. Гречихин С.С., Дистанционное обучение с помощью образовательных чат-ботов в современных мессенджерах // БГЖ. 2020. №3 (32). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/distantsionnoe-obuchenie-s-pomoschyu-obrazovatelnyh-chat-botov-v-sovremennyh-messendzherah (дата обращения: 4.06.2023).
4. Суханова Н.Т., Вежелис Т. М., Использование чат-ботов для автоматизации предоставления справочной информации абитуриентам и студентам вузов // Проблемы современного педагогического образования. 2022. №76-2.
5. Фомина А.С., Смешанное обучение в вузе: институциональный, организационно-технологический и педагогический аспекты // Теория и практика общественного развития. 2014. №21. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/smeshannoe-obuchenie-v-vuze-institutsionalnyy-organizatsionnotehnologicheskiy-i-pedagogicheskiy-aspekty (дата обращения: 06.07.2023).
6. О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года: Указ Президента РФ от 7 мая 2018 г. № 204 [Электронный ресурс] // Официальный сайт компании «ГАРАНТ». – Режим доступа: https://base.garant.ru/71937200/ (дата обращения: 02.07.2023).
7. Dziuban C., Graham C.R., Moskal P.D., Norberg A., Sicilia N. (2018) Blended Learning: The New Normal and Emerging Technologies. International Journal of Educational Technology in Higher Education, vol. 15, no 3, pp. 1-16. https:// doi.org/10.1186/s41239-017-0087-5
8. Connecting Learning Spaces: Possibilities for Hybrid Learning. Working Group Report on Digital Learning. UNESCO Broadband Commission for Sustainable Development. Geneva, 2020. Available at: https://broadbandcommission.org/wp-content/uploads /dlm_uploads/ 2021/09 /DigitalLearning-Report-Broadband-Commission.pdf (accessed: 11.05.2023)