Настоящее будущее образования

Российская система образования вот-вот перешагнет цифровой рубеж, когда на первый план выйдут не традиционные формы обучения, а виртуальная среда и геймифицированные платформы. Как следствие, оно станет более индивидуализированным, гибким и приближенным к производственным реалиям. Процесс уже пошел.

Сегодня уже никого не удивишь онлайн-обучением. Школьники учатся по электронным учебникам и переписывают домашнее задание с доски при помощи мобильных телефонов. Родители общаются с учителями своих детей по скайпу. Советскому поколению не приходилось о таком техническом уровне даже мечтать. Как же изменится преподавание в ближайшем будущем?

"За последние пару лет ведущие российские университеты сделали большой шаг вперед в плане применения новых технологий",— говорит руководитель Центра образовательных разработок бизнес-школы "Сколково" Денис Конанчук. По его словам, новые технологии уже позволяют повысить качество учебного процесса и одновременно сделать его более дешевым и массовым, что невозможно с помощью традиционных лекционно-семинарских методов.

Достижение этих целей стало возможным благодаря новым технологиям, которые уже вышли на образовательную арену. Отчет о наиболее интересных и перспективных из них к новому учебному году составила международная группа The New Media Consortium (NMC). Эксперты проанализировали публикации и исследования последних нескольких лет, посвященные работе колледжей и университетов в разных странах (Россия в их число, правда, не вошла), и выяснили, как технологии изменят образование в ближайшие пять лет. Некоторые из них уже пришли в российское образование.

Дополненная и виртуальная реальность

Виртуальная реальность — искусственно созданная имитация действительности, передаваемая человеку через органы чувств; дополненная реальность использует окружающее человека пространство, но при этом "дорисовывает" его.

Если вы думаете, что дополненная реальность хороша лишь в игре типа Pokemon GO, то глубоко ошибаетесь. Анна Григорьева, заместитель директора московской школы компьютерной графики Scream School, рассказывает, что при помощи такой же технологии молодые архитекторы уже сегодня могут узнать, как трехмерные модели их проектов смотрятся в реальных ландшафтах, а модельеры и дизайнеры рисуют в пространстве объемные эскизы костюмов. В ее школе без этих технологий не обойтись будущим создателям новых компьютерных игр и VR-кино (объемное видео 360 градусов).

Эти инструменты имеют множество применений, причем используются не только для подготовки специалистов в области художественного проектирования. Как отмечают авторы доклада NMC, с помощью устройства дополненной реальности студенты-медики уже сегодня могут "заглянуть" внутрь тела пациента до начала операции.

Виртуальная реальность — удобный инструмент, например, при изучении иностранных языков, когда несколько обучающихся помещаются в среду, моделирующую реальную жизненную ситуацию, при этом они общаются и взаимодействуют с виртуальными предметами, говорит проректор Уральского федерального университета Василий Третьяков.

Кроме того, инструменты виртуальной и дополненной реальности позволяют лучше осваивать "мягкие навыки", например навыки презентации или переговоров, за счет эффекта присутствия, указывает Денис Конанчук.

Робототехника

В фильме "Аватар" Джеймса Кэмерона главный герой — инвалид — благодаря дистанционно управляемому созданию обретает вторую жизнь и друзей в совершенно новой для себя среде. Пару лет назад выпускники и студенты МГТУ им. Н. Э. Баумана создали своего аватара и назвали его Webot.

Webot — мобильный робот, который может перемещаться внутри помещений в автоматическом режиме или по командам от оператора через интернет. Когда оператор управляет роботом, он видит и слышит все, что происходит вокруг него, с помощью встроенных видеокамер и микрофонов. Оператора видно на экране робота и слышно через динамики. Человек может управлять перемещением Webot и поворотами его головы. Робот может самостоятельно перемещаться по помещению, находить людей и пытается завязать с ними диалог для решения запрограммированной задачи. В случае невозможности в процессе разговора решить задачу автоматически робот вызывает по видеосвязи оператора в режиме телеприсутствия.

Это чудо техники помогает людям с ограниченными возможностями учиться и дружить со сверстниками. Несколько десятков роботов уже работают по всей стране. Они есть в самой Бауманке. Два робота используются в школах г. Владимира, два — в школе г. Радужного, пять — в школах г. Астрахани, один — в школе N518 г. Москва. Все пользователи — ученики младших классов--колясочники.

Это лишь один из примеров применения роботов в образовании. Робототехнику в высшем образовании нередко применяют для изучения и отработки навыков в мехатронике (науке, в которой точная механика объединяется с электронными и компьютерными компонентами). Например, при подготовке медицинских сотрудников в Казанском федеральном университете (КФУ) роботы играют роль пациентов, на которых будущие врачи отрабатывают навыки лечения и постановки диагнозов.

В контексте робототехнических программ может быть нагляднее всего продемонстрирована концепция непрерывного образования, рассказывает проректор по учебной деятельности Университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) Николай Михайлов: институт начинает работать по ним еще со школьниками, а заканчивает — с докторантами.

Творческие пространства

Неформальные мастерские, расположенные в общественных зданиях или университетских кампусах, где люди собираются для совместного создания собственных продуктов или прототипов — так поясняют суть этого явления составители доклада NMC.

В советских и российских реалиях функции творческих пространств выполняли технопарки, а сейчас эта практика существенно расширилась, отмечает доцент кафедры технологии замкнутого ядерного топливного цикла университета МИФИ Алексей Лаврухин. Так называемые фаблабы (творческие мастерские для молодых инженеров), где можно создавать новые модели и экспериментальные образцы, пользуясь сверхсовременными технологиями цифрового проектирования, 3D-сканирования, 3D-печати, есть уже в большинстве технических вузов, например в МИСиСе, СПбПУ.

"Многие выпускники Физтеха, которые сейчас возглавляют крупные IT-компании, придумали свой бизнес здесь, во время дружеских посиделок в общежитии",— радуется директор Центра инновационных образовательных технологий МФТИ Тарас Пустовой. Здесь важно поддержать университетские стартапы и помочь вывести их на рынок, отмечает он.

Адаптивное обучение

Основная цель адаптивного обучения — коррекция процесса образования с учетом потребностей и возможностей конкретных студентов. Учебные планы и методы подачи могут подстраиваться под каждого отдельного слушателя в зависимости от его целей и "сильных сторон" восприятия. Уже в 2017 году все студенты ИТМО сами будут определять свою траекторию, выбирая наиболее интересные и ценные курсы для изучения, обещает Николай Михайлов.

ИТМО не одинок: по словам Василия Третьякова, уже несколько университетов экспериментируют с использованием биометрических технологий для идентификации и оценки психофизического состояния человека в процессе дистанционного обучения. "Это даст возможность варьировать содержание курса, форму и интенсивность представления информации конкретному пользователю, а также с высокой достоверностью оценивать результаты обучения и постоянно повышать качество онлайн-контента",— уверен господин Третьяков.

Программирование эмоций

Эта технология позволяет запрограммировать машину на распознавание, интерпретацию, обработку и имитацию эмоций. А та, в свою очередь, становится способной диагностировать разные формы депрессии и оценивать склонность человека к стрессу — а это важный критерий для студентов с большой учебной нагрузкой, отмечают авторы доклада NMC.

В российских вузах эта технология пока не нашла широкого применения, однако у нее большое будущее, считает Алексей Лаврухин. "Бывает, что отличный курс, отличный материал, но спустя минут 15-20 после начала урока студент теряет концентрацию внимания. Если появится технология, умеющая распознавать эмоции как живой преподаватель, то это будет очень здорово",— вдохновлен он.

Отдельные российские учебные заведения одними из первых в мире стали применять роботов и программировать эмоции, утверждает Денис Конанчук, хотя, по его подсчетам, из 800 вузов пока только 15-20 широко используют новые технологии. Тем более что их разработка — дорогое удовольствие, поэтому зачастую их разрабатывают не отдельные вузы, а консорциумы, как, например, проект "Открытое образование" (см. справку).

Тем не менее уже через пять-десять лет вырастет и начнет работать новое поколение молодых конструкторов, прошедших через творческие мастерские, а другие технологии дают еще более быстрый эффект, отмечает господин Конанчук. Следующий шаг после внедрения отдельных инноваций — переход образования на "цифровую парадигму", когда университеты научатся не только получать в любой момент данные о том, как учатся их студенты, но и обрабатывать эти большие массивы данных (Big Data), рассуждает собеседник "Ъ".

Дальше — больше

Образовательная среда существенно преобразится под влиянием новых технологий уже через три-пять лет, прогнозирует Василий Третьяков. Правда, это касается вузов-лидеров, остальные, по оценке господина Конанчука, придут к этому через 10-15 лет. Коренной сдвиг произойдет во всем мире: печатные материалы перестанут быть основным средством передачи знаний и информации, на первый план выйдут виртуальные среды и геймифицированные платформы, уверен Николай Михайлов. "Такие изменения позволят ускорить развитие технологий, а значит, и экономики в целом",— подтверждает господин Пустовой.

Тем не менее, предупреждает заведующий кафедрой общей и социальной педагогики Института психологии и образования КФУ Роза Валеева, делать ставку прежде всего на машину, компьютер, виртуальную реальность нерационально. "Ни один робот не может заменить живого человеческого общения. Увлеченный, яркий, интересный профессор может стать для студента путеводной звездой, ориентиром. Только такая личность может воспитать профессионала",— говорит она.