В марте из-за пандемии школы и вузы России перешли на дистанционный формат обучения. Инфраструктура образовательных учреждений не была подготовлена к условиям высокой нагрузки, к тому, что объемы образовательного онлайн-контента увеличатся в разы. В решении проблем хранения и масштабирования помогли облачные сервисы. Руководитель направления по работе с госсектором «Яндекс.Облака» Анна Лемякина рассказывает, как облака будут задействованы в создании цифровой образовательной среды школ и университетов будущего.
Аналитики Gartner и IDC ежегодно обозначают общемировые тренды, которые изменят технологический ландшафт образования. Количество трендов постоянно варьируется, однако некоторые из них уже несколько лет лежат в основе развития цифровой трансформации университетов и школ в России.
Так, согласно недавно опубликованному исследованию Gartner, облачные инфраструктуры в образовании уже успешно выходят на плато продуктивности. А такие тренды, как внедрение моделей цифрового университета, геймификация и ускорение внедрения новых digital-продуктов, подчеркивают глубину трансформационных процессов, происходящих в образовании по всему миру.
Более того, в России цифровизация образовательного процесса и гарантия равного доступа к образованию, в том числе за счет дистанционного обучения и облачных инфраструктур, становится ключевым направлением национальной политики. Так, в рамках проекта «Образование» на цифровизацию школ до 2024 года планируется направить более 79 млрд рублей.
Однако пандемия показала, что реальность российского сегмента образования не совсем соотносится с декларируемыми стратегиями развития. Школы и университеты столкнулись сразу с несколькими технологическими вызовами с переходом на дистанционный формат обучения: пиковые нагрузки на информационные системы, хранение и доступность образовательного контента, техническая и, что не менее важно, методологическая поддержка преподавателей, поиск инструментов контроля (прокторинг) для проведения ЕГЭ и других экзаменов. Учебные заведения оказались в поиске принципиально нового подхода к ИТ-индустрии, которая позволит увеличить скорость реакции на окружающие изменения.
Тренд № 1. Образовательные учреждения и сервисы все чаще хранят самые разные данные в облаке
Применение облачных технологий в образовании — это не только электронные дневники и онлайн-платформы. В российских школах все чаще используются сервисы для совместного хранения и использования учебных материалов, домашних работ, научных и творческих проектов. Облачные технологии применяют для контроля знаний учеников: онлайн-тесты и даже контрольные экзамены теперь проводят даже в самых удаленных уголках страны. Сервисы для планирования взаимодействия уже не ограничиваются школьным расписанием на сайте школы: ученики и учителя все чаще используют платформенные облачные решения для организации внеурочных мероприятий и занятий. Сегодня на отечественных облачных образовательных платформах ученик может найти практически любую необходимую для обучения информацию. Например, в каталогах «Российской электронной школы» находится более 120 000 уникальных задач, тематические курсы, видеоуроки, задания для самопроверки, каталог музеев, фильмов и музыкальных концертов.
Кроме того, раньше ученики и учителя на постоянной основе использовали социальные сети и другие сторонние сервисы для коммуникации. Теперь они могут связываться друг с другом с помощью экосистемных платформенных решений. Это упрощает общение учеников как между собой, так и с учителем, а также создает контролируемую и безопасную среду для молодых людей.
Тренд № 2. Из-за гибкости образовательного процесса нагрузки постоянно изменяются
Если в основе бизнеса компании лежат веб-приложения, периодически возникают ситуации, связанные с всплеском сезонной активности. Неконтролируемый рост и увеличение трафика происходят в любой момент. Если компания занимается электронной торговлей, скачки посещаемости увеличиваются в преддверии праздников, если бизнес связан с организацией мероприятий, то всплеск посещаемости происходит в момент приближающегося события. То же самое происходит и с образовательными платформами.
Неудивительно, что в период временных пиковых нагрузок облако становится необходимым инструментом. Масштабы роста нагрузки на образовательные платформы за период пандемии трудно переоценить: в Китае на удаленный формат обучения перешли 278 млн школьников и студентов, а в России доля учителей, которые хотя бы немного стали использовать онлайн-ресурсы на уроках, достигла 85%.
Вместо того, чтобы тратить средства на собственное оборудование, школы, университеты, онлайн-платформы используют облачные сервисы, сокращая расходы и контролируя ресурсы в период нагрузок. Кроме того, инфраструктура в облаке масштабируется по требованию, позволяя увеличивать или высвобождать ресурсы по мере необходимости.
Тренд № 3. Команды по трансформации и ИТ-поддержке образовательных учреждений автоматизируют дистанционный учебный процесс
Но далеко не во всех учебных заведениях существуют отделы по внедрению цифровых технологий. А задач для автоматизации процессов становится все больше. Большинство вузов в первую очередь автоматизируют финансово-хозяйственную и кадровую деятельность. Но востребованы и системы управления учебным процессом, электронного обучения, документооборота, автоматизации библиотек и дистанционной работы с учениками. Например, в Новосибирском государственном архитектурно-строительном университете (Сибстрин) разработали собственную систему BigBlueButton — бесплатную вебинарную комнату без ограничений по времени и количеству пользователей.
Ведущие вузы наращивают команды для разработки и создают проекты с применением облачных технологий по разным причинам:
1. Для возможности интеграции во внешнюю экосистему, которая формируется в том числе при поддержке Минобразования.
2. За последнее время требования со стороны студентов и школьников к образовательному процессу сильно изменились, и доступные на рынке решения либо не успевают и требуют доработок, либо приходится самостоятельно разрабатывать решения.
Тренд № 4. За счет облаков могут появиться новые средства аналитики для повышения качества уроков и оценки эффективности работ
Одной из отраслей, которая прошла облачную трансформацию, стала бизнес-аналитика (BI).
Внедрение бизнес-аналитики прежде всего упрощает работу с большими данными. Современное облачное хранилище позволяет централизованно хранить все данные независимо от масштаба, а также предоставлять подробные аналитические сведения всем пользователям. С помощью сервисов бизнес может анализировать структурированные и неструктурированные данные, интегрировать данные из разных источников, работая с ними на единой платформе. Это дает новые возможности, позволяет компании стать дата-ориентированной: принимать взвешенные и верные решения на основе информации, а не предположений.
Большие данные используются в самых различных отраслях экономики: от телекоммуникации, здравоохранения и финансового сектора до торговли и логистики. Индустрия образования не стала исключением: на сегодняшний день школы и университеты по всему миру активно используют накопленные данные для развития и оптимизации образовательного процесса.
Например, американский стартап Apex Learning разработал облачную платформу для более гибкого и дробного отслеживания успехов учащихся, использующую большие данные для индивидуальной адаптации образовательной траектории. А облачное решение Naviance, которое дает рекомендации по выбору специальности, основываясь на успехах учеников в освоении школьной программы, позволило ряду колледжей Филадельфии в прошлом году повысить долю студентов, успешно освоивших образовательные программы, на 67%.
Тренд № 5. ML может помочь решить вопрос с проверкой домашних заданий
За счет машинного обучения (ML) вузы и школы решают самые нестандартные задачи. С помощью ML-алгоритмов вузы, например, внедряют рекомендательную систему, помогающую студентам выбирать образовательные курсы и записываться на них. В качестве входных данных используются результаты обучения предыдущих студентов по конкретному курсу, успеваемость каждого студента и сведения об обучающихся с похожими профилями и интересами. На основе анализа этой информации система подбирает индивидуальную образовательную траекторию.
Также машинное обучение может применяться для создания системы мультизадачного обучения, где алгоритмы предсказывают вероятность правильного ответа студента на основе его предыдущего поведения в игровом учебном процессе. При этом учитель может получать уведомления, если ученику требуются дополнительные инструкции.
Также машинное обучение начинают использовать для автоматизации проверки домашних заданий и конкурсных работ. Например, недавно «Яндекс.Облако» стала технологическим партнером проекта Агентства стратегических инициатив (АСИ) World AI & Data Challenge. Наши сервисы управляемых баз данных и машинного обучения использовали для автоматизации проверки «Тотального диктанта». Конечно, это история не про проверку семантики текста, а про вычисление алгоритмами конкретных соответствий в орфографии и пунктуации.
Тренд № 6. Облака — буст для развития концепций Smart кампус как элемента «Цифрового университета»
В основе концепции умных кампусов и классов лежит широкое использование автоматизации управления средой за счет сбора показателей с различных датчиков и приборов учета — на базе технологии IoT создается сеть приборов и устройств, отслеживающих различные показатели: наличие воздуха в аудиториях, температуру, яркость света и другие, облегчая учебный процесс. Образовательная среда может включать в себя школьные компьютеры, умные доски и проекторы, персональные устройства, которые будут связаны между собой. Смарт-класс умеет идентифицировать учеников, фиксируя их посещаемость, активность по необходимости включать и выключать приборы, интегрируя их в учебный процесс. Также возможна автоматическая рассылка заданий, дополнительных источников и литературы, которая поможет в процессе обучения. Стандарты строительства умных зданий, кампусов и классов в совокупности с IoT, часто применяемые при строительстве корпоративных университетов и бизнес-школ, постепенно приходят и в более широкий вузовский сегмент.
Возможности облачных сред интегрировать умные инженерные системы, предоставлять дополнительные сервисы как обслуживающим организациям, руководству вуза, так и, конечно, студентам и преподавателям, существенно ускоряют процесс построения цифрового университета.
Шесть крупнейших вузов лидируют на российском рынке в разработке стратегии и построение умных университетов. В этом году будут согласованы единые базовые стандарты и начнется массовое внедрение элементов, отдельных решений. Полагаем, что облака в том числе помогут сделать этот процесс более гладким, быстрым и упростят введение новых элементов.
Читайте также:
— Почему ученым так интересна Церера? Все о планете, на которой активно ищут жизнь
— В России сконструировали «неубиваемый» дрон
— Взрыв сверхновой мог стать причиной массового вымирания на Земле