Применение облачных технологий при организации электронного и дистанционного обучения

Введение

Облачные технологии — это новая парадигма, предполагающая распределенную и удаленную обработку и хранение данных.

Актуальность применения облачных технологий в системе образования продиктована, прежде всего, педагогическими потребностями в повышении эффективности развивающегося обучения, в частности, потребностью формирования и развития навыков и умения осуществления самостоятельной учебной деятельности, формирования критического мышления.

Предметом исследования являются облачные технологии, а объектом – электронное и дистанционное обучение.

Целью исследования является изучить особенности применения облачных технологий при организации электронного и дистанционного обучения, это достигается путем решения следующих задач:

• изучить сущность понятия "облачные технологии" в образовании;
• проанализировать организацию электронного и дистанционного обучения с помощью применения облачных технологий;
• провести сравнительный анализ традиционных и облачных технологий.

Материалы и методы исследования. В качестве материалов исследования использовалась методическая литература, периодические издания, а также интернет-источники, использованы данные из официальных источников информации.

В ходе написания реферативной работы автор изучил фундаментальные научные исследования отечественных и зарубежных ученых по обозначенной теме.

Сущность понятия "облачные технологии" в образовании

Одним из перспективных направлений развития современных информационных технологий являются облачные технологии. Под облачными технологиями (англ. Cloud computing) понимают технологии распределённой обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как интернет-сервис. В своей работе мы рассматриваем возможность и целесообразность применения вышеназванных технологий преподавателем в образовательном процессе современного высшего образования или учреждений дополнительного образования.

Идея облачных вычислений впервые была озвучена ещё раньше, разработчиком программного обеспечения Джозефом Карлом Робнеттом Ликлайдером в 1970 году. Его идея заключалась в том, что каждый человек будет подключен к сети, из которой он будет получать не только данные, но и программы.

Облачная технология – это технология, позволяющая удаленно использовать различные средства обработки и хранения данных. Облако позволяет получать доступ к различным ресурсам вне зависимости от мощности системы, имея лишь доступ к интернету.

Таким образом, облачные технологии – это технологии обработки данных, в которых компьютерные ресурсы предоставляются Интернет-пользователю как онлайн-сервис.

Количество облачных сервисов ежедневно увеличивается. Изменяется их внешний вид, обновляются технические требования к программному обеспечению, функциональные возможности и т. д. Исходя из этого, их можно классифицировать по функциональным задачам, которые они позволяют решать:

• хранение и синхронизация файлов;
• хранение закладок и заметок;
• управление временем;
• программные приложения [4, c.144].

На текущий момент в основном применяются следующие облачные системы:

частное облако – инфраструктура, которая используется для применения одной организацией с несколькими подразделениями;

публичное облако – инфраструктура вместе со всем программным обеспечением. Доступ предоставляется как внутри организации, так и вне организации;

общественное облако – используется определенной группой пользователей из организации для выполнения основных задач. Это облако может находиться как в одной организации какого-либо сообщества, так и сразу в нескольких.

гибридное облако – облако, представляющее собой комбинацию из двух или более различных облачных систем, связанных между собой, но со своими уникальными особенностями.

Отличительными особенностями «облачных» технологий являются следующие признаки [6, c.500]:

• сервисная модель обслуживания – представление сетевых ресурсов в виде пула настраиваемых сервисов, готовых к немедленному использованию на условиях online подписки без дополнительной установки и настройки программного обеспечения со стороны пользователя
• самообслуживание - возможность для потребителя самостоятельно изменять номенклатуру и конфигурацию сервисов в режиме online в соответствии с текущими потребностями;
• высокая автоматизация процесса управления пулом сервисов, учетными записями пользователей и потреблением ресурсов;
• эластичность - возможность динамического перераспределения имеющихся ресурсов между потребителями; при этом внутренняя техническая структура «облака» скрыта от потребителя и недоступна ему для модификации, а само расширение доступных ресурсов является прозрачным;
• использование распространенных сетевых технологий - «облачные» сервисы доступны для любого клиентского оборудования с использованием стандартных.

Нужно сказать, что на практике границы между представленными типами облачных хранилищ довольно размыты.

Организация электронного и дистанционного обучения с помощью применения облачных технологий

Одним из эффективных направлений в организации дистанционного образования является продуктивное применение облачных технологий. Применение облачных сервисов является неотъемлемой составляющей современного дистанционного образования и способствует динамичному переходу к инновациям по внедрению виртуальных дистанционных образовательных технологий, веб 2.0 и веб 3.0 как новых форм сетевых образовательных сред.

Наиболее распространенной системой сервисов на основе технологии облачных вычислений, применяемой в образовательном процессе, является Google Apps. Онлайн-сервисы дают педагогу возможность сделать занятия интереснее и разнообразнее, организовать совместную деятельность преподавателя и студента, осуществлять контроль и самоконтроль. Использование онлайн-сервисов позволяет создать уникальную информационно-образовательную среду, соответствующую требованиям современного времени, организовать учебный процесс, направленный на формирование не только предметных результатов, но и универсальных учебных действий [3, с. 41].

В настоящее время, в образовании уже широко применяются такие облачные сервисы как:

1. электронные дневники;

2. журналы;

3. личные кабинеты преподавателей;

4. личные кабинеты студентов;

5. тематические форумы, организуемые преподавателями для обмена информацией со студентами;

6. поиск информации, в котором обучающиеся могут решать поставленные учебные задачи как в отсутствии педагога, так и под его руководством.

Вычислительная мощность облака теоретически не ограничена, терминал связи сам является сильным вычислительным устройством, способным накапливать промежуточную информацию и управлять глобальной системой вычислительных ресурсов.

Как преподаватель может использовать облачные хранилища в своей работе?

1. Предоставлять доступ к документам и учебным материалам студентам

2. Сохранять лекции, семинарские и практические задания и другие документы, которые должны быть «под рукой».

3. Совместно с другими преподавателями работать над учебными планами или совместными проектами.

4. Отправлять учебные материалы, созданные дома, в облако, чтобы иметь к ним доступ с рабочего компьютера.

Как студент может использовать облачные хранилища данных?

1. Размещать учебные материалы.

2. Использовать их для совместной работы над проектами.

3. Сдавать работы преподавателю, предоставляя доступ по ссылке или пересылая работу по почте [6, c.501].

Для работы с сервисом надо иметь всего лишь компьютер, подключенный к сети Интернет, причем это может быть и мобильное устройство, такое как смартфон или планшет. Создавать документы на таких устройствах не очень удобно, но внести какие-либо изменения легко.

Второе условие — иметь действующий адрес электронной почты. Он необходим для того, чтобы завершить процедуру регистрации в облачном сервисе, так как на электронный адрес отправляется письмо со ссылкой, перейдя по которой пользователь подтверждает регистрацию. После регистрации можно сразу же начинать работать.

Учитель дает задание учащимся с помощью электронного журнала, например, NetSchool. Это могут быть любые письменные задания. Ученик должен будет либо создать документ, либо каким-то образом поработать с документом, созданным учителем (ответить на вопросы, решить задачи, заполнить таблицу). Учитель может посмотреть измененный документ, так как у него есть к нему доступ.

Мобильность обучения предполагает создание для каждого субъекта системы образования - учащегося, родителя, педагога, руководителя - персональной информационной среды, не привязанной к конкретному компьютерному устройству и инвариантной относительно места доступа. «Облачные» технологии позволяют создать удобную среду для доступа к ресурсам и сервисам с разнообразных, в том числе мобильных, устройств и обеспечить синхронизацию деятельности пользователя, осуществляемой с нескольких устройств (компьютер в учебном классе, домашний компьютер, смартфон и т.п.).

Таблица 1. Сравнительная характеристика облачных хранилищ

Google Диск - это облачное хранилище с совместным доступом и веб-приложениями для совместного создания и редактирования документов различных форматов, это могут быть рисунки, тексты, таблицы, презентации и формы. Объем бесплатного пространства 15 Гбайт, если Вам нужно больше, то дополнительное пространство можно оплатить. Для перехода к диску войдите в свой аккаунт Google, нажмите кнопку «Приложения» и в открывшемся списке приложений выберите Диск.

Для работы с информацией на Google Диске используются кнопки «Создать», «Мой диск» или контекстное меню объекта.

Облачные технологии хороши тем, что дают не только удобное хранилище файлов, доступное из любого места, конечно при наличии интернета, но и тем, что открывают возможность поделиться своей информацией с друзьями. Открытие совместного доступа позволяет учителю открывать для учеников конспекты уроков, домашние задания, организовывать совместную работу над проектами и наоборот проверять домашние работы учеников по полученным от них ссылкам.

Выгода использования Onedrive состоит в том, что это облако создано Microsoft и интегрировано с Office Online. Поэтому файлы, подготовленные в MS Office, претерпевают наименьшие искажения при использовании приложений Onedrive. Подключившись к OneDrive, Вы получаете доступ к онлайн-приложениям и файловому хранилищу 5 Гбайт. Для пользователей портала Dnevnik.ru предлагается еще и уникальная возможность бесплатной установки Office365 и хранилище в 1 Тбайт [5, c.701].

Облако Яндекс, как и остальные облачные хранилища предназначено для объединения, надежного хранения и совместного доступа к медиафайлам, документам и изображениям на устройствах пользователя (компьютерах, телефонах, планшетах). Можно делиться своими файлами со своими знакомыми, которые могут просматривать их в Вашем облачном хранилище или скачать к себе. Как и в случае с Google диском доступ к Яндекс диску возможен через почту Яндекс.

Яндекс Диск – это облачное хранилище с совместным доступом и вебприложениями для совместного создания и редактирования документов различных форматов, это могут быть рисунки, тексты, таблицы, презентации и формы. Объем бесплатного пространства можно расширить до 10 Гбайт. Для перехода к диску войдите в свой аккаунт Яндекс, нажмите кнопку «Диск».

Можно выделить следующие преимущества использования облачных технологий в образовательной системе:

• Экономические (основным преимуществом для многих образовательных учреждений является экономичность). Это особенно заметно, когда услуги, подобные электронной почте, бесплатно предоставляются внешними провайдерами. Оборудование для этих услуг может использоваться для других целей или ликвидироваться. Помещения освобождаются, что является актуальным в условиях, когда все чаще ощущается недостаток учебных аудиторий;
• Технические (минимальные требования к аппаратному обеспечению – обязательным условием является лишь наличие доступа к сети Интернет); • Технологические (большинство облачных услуг высокого уровня достаточно просты в использовании, либо требуют минимальной поддержки);
• Дидактические (широкий спектр онлайн-инструментов и услуг, которые обеспечивают безопасное соединение и возможности сотрудничества преподавателей и студентов).

Недостатки облачных технологий:

1. Пользователь не является владельцем и не имеет доступа к внутренней облачной инфраструктуре. Сохранность пользовательских данных сильно зависит от компании провайдера.

2. Не все данные можно доверить провайдеру в Интернете не только для хранения, но даже для обработки.

3. Есть риск, что провайдер онлайновых сервисов однажды не сделает резервную копию данных, и они будут утеряны в результате крушения сервера [1, с. 66].

Использование онлайн-сервисов позволяет создать уникальную информационно-образовательную среду, соответствующую требованиям ФГОС, организовать учебный процесс, направленный на формирование у школьников не только предметных результатов, но и универсальных учебных действий, а рассмотрение не которых сравнительных характеристик облачных хранилищ даст нам определенную информацию для их использования.

Сравнительный анализ традиционных и облачных технологий

Основываясь на опыте работы с информационными ресурсами и информационно-коммуникативными технологиями в образовательном процессе, оценивая возможности педагогических технологий с позиции эффективной интеграции с ИКТ, мы остановились на четырех, наиболее значимых, для нас, интегрированных педагогических технологиях:

• технология активного обучения;
• проектно-деятельностная технология;
• проблемно-модульная технология;
• технология дистанционного обучения с применением облачных сервисов.

Таблица 2. Традиционные и облачные технологии

В общем виде результаты анализа способа и уровня интеграции для каждой из выбранных технологий представлены в таблице.

Таблица 3. Способы и уровни интеграции педагогических и информационно-коммуникационных технологий

Технология дистанционного обучения - это универсальная форма обучения, базирующаяся на использовании широкого спектра традиционных, новых информационных и телекоммуникационных технологий и технических средств, которые создают условия для обучаемого свободного выбора образовательных дисциплин, соответствующих стандартам, диалогового обмена с преподавателем, при этом процесс обучения не зависит от расположения обучаемого в пространстве и во времени. Облачные технологии предлагают альтернативу традиционным формам организации учебного процесса, создавая возможности для персонального обучения, интерактивных занятий и коллективного преподавания. Внедрение облачных технологий снизит затраты на приобретение необходимого программного обеспечения, повысит качество и эффективность образовательного процесса, но и подготовит студентов к жизни в современном информационном обществе.

Заключение

Таким образом, облачные технологии – это технологии обработки данных, в которых компьютерные ресурсы предоставляются Интернет-пользователю как онлайн-сервис.

Стремительное распространение облачных вычислений ставит перед образовательной средой задачи интеграции облачных сервисов в систему образовательного учреждения, внедрения инновационных технологий в образовательный процесс и дистанционное обучение. Облачные технологии могут выполнять различные задачи:

• создание и редактирование текстовых, графических, табличных документов;
• хранение информации;
• совместная работа над документами; создание презентаций;
• обеспечивают доступ к данным с разных устройств;
• обработка информации, имеют поддержку как с компьютера, так и с планшета или смартфона.

Безусловно, облачные технологии отлично сочетаются с дистанционным обучением. Они позволяют разместить на виртуальном диске учебные, практические или методические материалы, контрольные работы, домашние задания, ссылки на полезную литературу и многое другое. Существует возможность для работы с облачным программным обеспечением, предоставляющим возможности работы с всевозможными приложениями, необходимыми для учебы.

Использование онлайн-сервисов позволяет создать уникальную информационно-образовательную среду, соответствующую требованиям ФГОС, организовать учебный процесс, направленный на формирование у школьников не только предметных результатов, но и универсальных учебных действий, а рассмотрение не которых сравнительных характеристик облачных хранилищ даст нам определенную информацию для их использования.

Список использованных источников

1. Алимбаев, А. А. Цифровая экономика: особенности формирования и тенденции развития// Экономика: стратегия и практика. – 2019. – Т. 14. – № 1(49). – С. 57-69.
2. Багаева, А. П. Перспективы использования облачных технологий в образовании// Решетневские чтения: Материалы XXIV Международной научно-практической конференции, посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М. Ф. Решетнева: в 2 частях, Красноярск, 10–13 ноября 2020 года. – Красноярск: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева", 2020. – С. 308-309.
3. Гизатулина, О. И. Интеграция педагогических и облачных технологий в дистанционном образовании// Наука, техника и образование. – 2021. – № 3(78). – С. 36-41.
4. Ипатова, Д. А. Применение облачных технологий в дистанционном образовании// Образовательные технологии в современном учебно-воспитательном пространстве: Сборник статей Всероссийской методико-практической конференции, Петрозаводск, 16 декабря 2020 года. – Петрозаводск: Международный центр научного партнерства «Новая Наука» (ИП Ивановская Ирина Игоревна), 2020. – С. 141-145.
5. Лебедева, И. Ю. Применение облачных технологий в системе образования// Актуальные проблемы методики обучения информатике и математике в современной школе: материалы международной научно-практической интернет-конференции, Москва, 19–25 апреля 2021 года. – Москва: Московский педагогический государственный университет, 2021. – С. 693-701.
6. Лепший, М. В. Использование облачных технологий в образовании// Молодые ученые в решении актуальных проблем науки: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Красноярск, 25–26 апреля 2019 года. – Красноярск: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева", 2019. – С. 499-501.
7. Мамедова, Г. А. Современные технологии электронного образования// Открытое образование. – 2017. – Т. 21. – № 3. – С. 73-79.
8. Рихтер, Т. В. Сущность понятия "облачные технологии" в образовании// International Journal of Advanced Studies in Education and Sociology. – 2018. – № 2. – С. 45-48.
9. Применение облачных технологий в образовательном процессе вуза// Тенденции развития науки и образования. – 2019. – № 56-3. – С. 45-49.
10. Уджуху, И. А. Электронное обучение в вузе как новая образовательная парадигма// Вестник Майкопского государственного технологического университета. – 2021. – № 1(13). – С. 73-79.