В период интенсивной информатизации образования и науки с 2010 года, еще до появления основных распорядительных документов Правительства, Российскими учебными заведениями решался вопрос выбора базовых технологий и фундаментальной архитектуры своей цифровой образовательной среды (ЦОС). Появлению ЦОС как термина способствовали несколько основных факторов. Первый - ужесточение требований государственных образовательных стандартов к прозрачности, индивидуализации, структурированности образовательного процесса. Второй - демографический рост и его следствие – ежегодное увеличение количества абитуриентов, а значит, многократное увеличение объема обрабатываемых данных. Третий - появление новых прорывных инновационных высокопроизводительных и доступных информационных технологий, повлекшее глобальные изменения во всех сферах жизни общества, влияние новой технологической революции.
Внедрение ЦОС в работу образовательного учреждения, подразделения которого работали преимущественно в электронных таблицах Excel, текстовых редакторах или не связанных десктоп-приложениях, возможно несколькими способами:
1 способ: приобретение и внедрение сторонней технологической платформы, например, «ERP Галактика» или «SAP ERP»;
2 способ: приобретение условно готового типового решения, например, конфигурации «1С:Университет» на базе платформы 1С:Предприятие 8 или комплекса программ лаборатории ММИС;
3 способ: каноническая разработка и внедрение собственной технологической платформы.
Вышеуказанные способы развития ЦОС имеют свои преимущества и недостатки (таблица 1).
| Преимущества | Недостатки | |
|---|---|---|
| 1 | Большое количество справочных материалов, техническая поддержка от разработчика и консалтинговых компаний, гибкая настраиваемая архитектура, интероперабельность, независимость от штатной команды разработчиков. | Высокая стоимость приобретения, лицензирования и обслуживания технологической платформы. Длительное конфигурирование и отладка прикладного программного решения, зависимость от технико-экономической политики фирмы- разработчика, ресурсопотребление серверного сегмента. |
| 2 | Большое количество справочных материалов, техническая поддержка от разработчика и консалтинговых компаний, быстрый ввод в эксплуатацию, интероперабельность, независимость от штатной команды разработчиков. | Высокая стоимость обслуживания, возможная несовместимость функционала с требованиями образовательных стандартов и руководящими документами Правительства, высокое ресурсопотребление серверного сегмента по причине избыточности структуры, зависимость от технико-экономической политики фирмы- разработчика. |
| 3 | Низкая стоимость разработки, правообладание образовательного учреждения, гибкая настраиваемая архитектура, интероперабельность, оперативность обслуживания и масштабирования. | Длительность разработки и отладки, зависимость от штатной команды разработчиков, необходимость подготовки большого количества руководящих документов. |
Выбор первого или второго способа развития ЦОС рекомендовало Министерство науки и высшего образования, что вполне объяснимо поддержкой в стране аутсорсинга и IT-компаний малого и среднего бизнеса и отсутствием единой государственной информационной системы ЦОС, но не каждое образовательное учреждение субсидируется и готово к колоссальным затратам. Далеко не во всех образовательных учреждениях в штате программисты, способные не только на крупномасштабные корпоративные IT-проекты, но и обслуживание внедренной в эксплуатацию экосистемы.
Поэтому, перед выбором наиболее подходящего способа развития ЦОС образовательное учреждение оценивает материальное обеспечение, кадровый состав, готовность технической инфраструктуры, риски на срок не менее 10 лет. Неправильный выбор влечет большие затраты с минимальным эффектом, растяжение переходного периода, в который подразделения вынуждены одновременно работать с несколькими несвязанными информационными базами, наложение штрафов за несоблюдение требований основных руководящих документов.
В широком понимании термина «Цифровой университет» - это интегрированная экосистема. Корень «эко» в слове с греческого языка переводится как «дом» или «среда обитания». Действительно, Цифровой университет для всех участников образовательного процесса должен стать вторым домом, неотъемлемой средой обитания. А это значит, такая система должна быть максимально эффективной, понятной, удобной, доступной, безопасной, надёжной. В отношении обслуживающего такую инфраструктуру IT-персонала выдвигаются не только требования к компетентности, но и к наличию соответствующих морально-нравственных качеств.
Еще в начале периода глобальной цифровой трансформации образования многие ошибочно полагали, что цифровое образование - это те же учебники, только в электронном виде.
На самом деле, цифровое образование - это принципиально новая парадигма взаимодействия не только между участниками образовательного процесса, но и в системе человек-машина. Цифровое образование - это не электронное тестирование, как многим может показаться. Это не Moodle и не CourseLab. Проблема в исторических стереотипах и межпрофильной путанице. Вспомним 1960-е. Мейнфреймы использовались для передачи учебного материала и тестирования. В то время использовались программы для интерактивного обучения. Например, «PLATO» (Programmed Logic for Automatic Teaching Operations). 1980-е годы - период распространения персональных компьютеров, появление «настольных» электронных учебников и мультимедийных обучающих программ. Передача данных осуществлялась через внешние цифровые носители. Появились первые компьютерные классы. Впервые использованы технологии визуального моделирования и симуляции. Введено понятие "информационно-коммуникационные технологии". 1990-е годы - бурное развитие сети Интернет произвело революцию в цифровом образовании. Появились обучающие онлайн-ресурсы, цифровые образовательные платформы, в том числе, LMS Moodle и Blackboard Learn. 2000-е - появление онлайн-курсов, в том числе, бесплатных, от ведущих вузов страны. Далее, на протяжение 10 лет, развитие цифрового образования происходило более в техническом аспекте, чем в методико-организационном. С 2007 года мы всё чаще стали замечать в руках у людей смартфоны. Еще через 5 лет никого было не удивить фразами "виртуальная реальность, искусственный интеллект, когнитивные технологии, интернет вещей, беспилотный транспорт, цифровая экономика". А еще через 4 года Клаус Шваб в своей известной книге "Четвёрная промышленная революция" всё расставил по местам и объяснил что происходит с мировой IT-индустрией.
Важность и необходимость внедрения цифрового образования еще в прошлом десятилетии доказаны трудами ученых мирового уровня. В этот контексте речь идет о внедрении организационно-управляющих систем во все рабочие процессы образовательного учреждения. Для среднего специального и высшего образования - это линейка от интеллектуальной системы определения направления для поступления абитурента в соответствии с его личностными качествами и текущим уровнем подготовки до системы интеллектуального выбора предприятия и должности среди вакантных мест для выпускника. В данной статье «Цифровой университет» - любая идеальная современенная цифровая экосистема образовательного учреждения. Проблема развертывания такой экосистемы кроется не в технологии и недостаточном кадровом обеспечении, как многим может показаться. В то время, когда мы можем не выходя из дома получать любые услуги, писать программы, не зная языка программирования, получать ответ на любой вопрос, общаясь с электронным собеседником, некоторые образовательные учреждения, считающие себя современными, работают в электронных таблицах и составляют отчеты в текстовом редакторе. Есть русская пословица «Рыба гниет с головы». Нередко, дабы сохранить бюджет и спококойствие возмущенных консервативно настроенных масс, руководство искусственно «тормозит» необходимый процесс повышения цифровой зрелости учреждения. Другие причины - некомпетентность в IT, но стремление принимать важные стратегические решения в этой области, ведь принято «следовать» рекомендациям от вышестоящих ведомств, а также, от IT-компаний, сслылающихся на них, здесь же рядом, страх получить предписания или сокращение бюджетирования и, конечно, более тяжкие причины - воровство и коррупция.
В условиях сильно ограниченного материально-технического и кадрового обеспечения на предприятии принимается реактивный принцип управления. Это означает режим работы «на отчет» (лишь бы на бумаге всё было хорошо). План цифрового развития не утверждается, повышение цифровой зрелости предприятия заторможено, кардинальных изменений в цифровой культуре не происходит. Многие кадры нуждаются в повышении компьютерной грамотности. Руководители путают термины «дистанционное образование» и «электронное обучение». Как показывает статистика, даже среди вузов среднего рейтинга, реализующих инженерно-технические направления и в наши дни есть нарушающие один из важнейших принципов кибернетики, гласящий, что информация должна вводиться в систему только один раз и только ее владельцем. Итог - дублирование данных в разрозненных информационных системах, проблемы информационной безопасности, повышенная нагрузка на работников предприятия, избыточность, противоречивость и аномалии данных. А в низкорейтинговых гуманитарных образовательных учреждениях ситуация еще хуже.
С 2016 года утверждаются и вступают в силу новые Федеральные законы и руководящие документы в области цифровой трансформации как одного из важнейших стратегических направлений. Обновляются или исключаются устаревшие положения и распоряжения. Это подчеркивает динамику и прогрессивность в сфере IT с необходимостью внедрения цифровой экокультуры, в том числе, в образование. В области цифровой трансформации высшего образования вступило в силу новое Распоряжение Правительства от 5 июля 2025 г. № 1805-р. В указанном документе установлен срок достижения высокой степени «цифровой зрелости» сферы образования - 2030 год, достигаемой за счет применения цифровых технологий и аналитики данных, в том числе с применением технологий искусственного интеллекта.
В паспорте стратегического направления мы видим требование к импортозамещению программного обеспечения и программно-аппаратных комплексов. Это означает отказ от многих популярных полнофункциональных иностранных образовательных цифровых платформ и аппаратного обеспечения иностранного происхождения. Среди индикаторов цифровой трансформации мы видим: доля научных исследований, выполняемых с использованием технологий искусственного интеллекта; доля образовательных программ, реализуемых с использованием технологий искусственного интеллекта. Мы видим как из года в год появляются всё новые государственные информационные системы, платформы-агрегаторы для мониторинга образовательного учреждения. Среди них ГИС Контингент, ГИС СЦОС (Современная цифровая образовательная среда), Домен «Наука и инновации» (гиснаука.рф). Преимущество таких агрегаторов в прямом назначении - тотальный мониторинг и доступ к онлайн-ресурсам, недостатки - не могут заменить цифровую платформу образовательного учреждения, но данные, в том числе, персональные, требует регулярно передавать.
В современных постоянно обновляемых образовательных стандартах мы видим требования к электронной информационно-образовательной среде (ЭИОС) учреждения высшего образования. Некоторые, особо важные из них:
- обеспечение доступа к ЭИОС обучающимся неограниченно в течение всего периода обучения как в стенах образовательной организации, так и за её пределами;
- должна быть возможность фиксации хода учебного процесса;
- необходимо учитывать и хранить информацию о результатах освоения студентами основных профессиональных образовательных программ, а также о любых достижениях студента во внеучебной работе в онлайн-формате;
- должна быть идентификация личности обучающегося. Это необходимо для контроля учебной и внеучебной деятельности студентов;
- должна быть коммуникация участников образовательного процесса посредством информационных и коммуникационных технологий и сети Интернет;
- каждому обучающемуся должен быть обеспечен доступ к расписанию учебных занятий в электронном виде, при корректировке которого необходимо информировать студентов об изменениях.
И здесь возникает уравнение с двумя неизвестными. С одной стороны, есть требования к тотальной информатизации, интеллектуализации и доступности образования с эргономикой соответствующих программных средств, а с другой стороны, ситуация в мире вводит ограничения на использование высокоскоростных Интернет-протоколов, иностранные мессенджеры (вместо них навязываются российские). А с 1 сентября 2025 года вводится масса нововведений, например, новые правила сбора и использования персональных данных (ПДн), обезличивание ПДн при межсистемном обмене, изменяются правила категорирования и требования к объектам критической информационной инфраструктуры, вводятся новые правила использования виртуальной частной сети (VPN). Вводится ответственность за передачу своих логина и пароля третьим лицам. Это касается и передачи личных цифровых идентификаторов - сим-карты (кроме своих родственников), смарт-карты, электронного ключа или носителя электронной подписи. Всё это влечёт кардинальные изменения в уже существующей цифровой экосистеме образовательного учреждения.
Абитуриенты сентября 2024 года многих ведущих Российских вузов уже «испытали на себе» аспекты новой образовательной реформы. Современные образовательные стандарты ориентированы на требования к компетенциям, формулируемым работодателем. Происходит переход к практико-ориентированному гибкому профессиональному образованию, переход к специалитету и отказ от сокращенного образования в бакалавриате. Переходные процессы инерционные и требуют не только изменений в нормативно-правовом и организационно-методическом обеспечении. В данной статье мы рассмотрим интенцию и требования к современным программно-аппаратным платформам, составляющим ядро цифрового университета.
В цифровое пространство образовательного учреждения внедряются на основе детерминированных компьютерных моделей и искусственного интеллекта симуляторы существующих, проектируемых или вымышленных систем. Это может быть социальная или техническая система. Для этого используются графические движки, устройства виртуальной и дополненной реальности, например, шлем, перчатки или очки виртуальной реальности. В промышленности, медицине, транспорте уже давно используют интеллектуальные тренажеры, способствующие визуализации сложного потенциально-опасного объекта управления и изучения его «изнутри». Для индивидуализации и диспетчеризации обучения вводятся интеллектуальные ассистенты, нашедшие применение в других областях. AI-ассистент индивидуально на основе текущего уровня подготовки обучаемого подберет материал для подготовки, направит его на восприятие обучаемому через его несколько органов чувств, например, глаза и уши, позволит обучаемому принять решение и выразить своё мнение, создать новый объект (проект, чертёж, модель, текст, изображение и т.д.), на основе нечёткой логики и нейросетевых технологий сравнит результат интеллектуальной деятельности с эталоном, укажет на возможные недостатки с их подробным обоснованием, скорректирует траекторию обучения, предложив дополнительные материалы и технологии, оценит полученные компетенции по выбранной шкале. Перечисленные типовые процессы характерны и для традиционной формы обучения и системы «живой преподаватель-студент», но следует напомнить, что на одного живого преподавателя, которому нужно еще и спать, приходится сотни студентов, а на одного цифрового ассистента - десятки тысяч. Ошибочно полагать что цифровой ассистент может заменить традиционного преподавателя. На одной из научных конференций вопрос из зала «об опасении, что искусственный интеллект отправит всех преподавателей на улицу» был весьма предсказуем. ИИ уже «уволил» немало кассиров, бухгалтеров, курьеров, сварщиков и носителей других операционных профессий. До недавнего времени предприятия хорошо сэкономили на зарплате, но при появлении принципиально новых задач, требующих творческое начало и разум, столкнулись с непреодолимыми трудностями. ИИ в текущем развитии не видит контекст и нередко ошибается в значимых мелочах.
Важно понимать истинные цели цифровой трансформации образования. Они состоят вовсе не в удобстве и доступности обучения, его прозрачности и сокращении затрат. Это трансформация обучающегося при развитии у него способности к творчеству, способности понимать, критически мыслить, анализировать, принимать решения.
И это возможно через взаимную диффузию технологий. В этой цепочке, как видно, нет слова «запоминать». Многие преподаватели традиционно пытаются «запихать» в студента информацию как во флеш-носитель. Или заставить его «передирать» материал с доски или презентации. Студенты боятся возразить, студенты нередко мало запоминают, плохо понимают материал, многие ничего не слышат и не пишут, а те, кто на первом ряду, машинально пишут, потому что «так надо». И на аудиторных занятиях боятся возразить на непонятное, идущее от экзаменатора, потому что «не имею право». Слияние технологий - это NBIC-конвергенция. Стратегия «NBIC» - объединение нано-, био-, информационных и когнитивных технологий в единый инженерный комплекс производства и экономической эксплуатации новых гибридных типов носителей сознания. Важно понять природу человеческого сознания, может, пока на экспериментальном уровне. Одно из NBIC-направлений в образовании - установление функциональных связей между данными энцефалограммы студента и средствами обеспечения учебного процесса для определения индивидуальной образовательной траектории и направления профессионального развития. Во многих образовательных программах принято проектно-ориентированное обучение. Используются технологии цифровых испытаний и 3D-прототипирование, технологии обучения на физических моделях, максимально приближенных к промышленным объектам. Среди инновационных методов и технологий обучения - работа в малых группах над сквозным проектом, Flipped classroom - метод обучения, при котором традиционное чтение лекции меняется на работу с иммерсивным медиа-контентом, виртуальными и физическими моделями с нередко сменой привычного лекционного зала на класс, например, робототехнических средств. Метод моделирования ситуаций, предиктивная аналитика рисков и разработка проекта при неполных и постоянно изменяющихся требованиях к продукту. Визуализация во всём, вплоть до результатов освоения курса, учёт даже самого малого достижения студента в течение базового учебного периода, что вносит инновационная организационно-техническая методика «Балльно-ранговая аттестация». У студента возникает стимул работать «на результат», актуальность и практическую значимость которого он должен чувствовать, проявляется интерес к курсу, если вместо типового «избитого» задания он получает сегмент новой крупномасштабной научной работы, над которой будет биться вместе с преподавателем.
Подводя итог хочется отметить, что современный Цифровой университет - это уже не просто информационно-аналитическая система для организации, диспетчеризации и управления учебным процессом. Это комплекс гетерогенных программных средств и распределенных вычислительных систем, сочетающих в себе технологии объектно-ориентированного моделирования и виртуализации, интеллектуализации образования и квалиметрии компетенций, это киберфизические системы с удаленным доступом к учебным лабораториям и робототехническим средствам, это онлайн-ресурсы для взаимодействия всех участников образовательных отношений в режиме 24/7. Более подробно читатель на данном сайте может ознакомиться с сегментами авторского «Цифрового университета», успешно используемого в образовательном учреждении.