грант Российского научного фонда, проект № 22-21-20100

Руководитель проекта: Деев М.В., канд. техн. наук, зам. начальника отдела программирования и администрирования образовательных ресурсов Центра мультимедийных технологий и онлайн обучения

Аннотация
Основной научной проблемой, решаемой в ходе проектных исследований, является синтез компонент интеллектуальной образовательной среды (Smart learning environment) с элементами виртуальной и расширенной реальности для внедрения и развития конвергентной модели подготовки специалистов согласно современной тенденции к цифровизации и интеллектуализации практически всех областей жизнедеятельности, которая сопровождается происходящей де-фактов сходимостью (конвергенцией) траекторий подготовки специалистов разных предметных областей и сближением образовательного контента в рамках новой модели конвергентного образования. Конвергентная модель должна быть реализована на базе концепции интеллектуальной образовательной среды с поддержкой Web-технологий, систем управления образовательным контентом, мобильных приложений (интеллектуальных ассистентов-тьюторов), технологий виртуальной и расширенной реальности, облачных систем хранения образовательных ресурсов, систем доступа к образовательной среде в режиме реального времени. Объектами исследований являются инструментальные средства для реализации трех стратегий модернизации образовательного процесса: а) конвергенции, б) актуализации, в) персонализации. Научная новизна исследований заключается в синтезе нового научного подхода к синтезу компонент открытой образовательной среды с интеллектуальными механизмами мониторинга региональных рынков труда и предоставляемых региональных образовательных услуг, разработкой  методов интеллектуального анализа требований работодателей, актуализации и синхронизации образовательного контента и программ, прогнозируемого изменения траекторий обучения в течении цикла подготовки специалистов.

Цель проекта: разработка моделей, методов и инструментальных средств для сбора, консолидации и обработки больших данных о региональных рынках труда и образовательных услугах в регионах РФ с целью обеспечения процессов актуализации и синхронизации программ подготовки специалистов и электронного образовательного контента в направлении цифровой трансформации и перехода к конвергентной модели образования.

Задачи проекта:

1. Разработать модель конвергентной образовательной среды с интеллектуальными механизмами поддержки процессов конвергентного обучения на основе интеллектуального анализа требований региональных рынков труда, актуализации образовательного контента и программ, персонализации траекторий подготовки специалистов.

2. Разработать метод сбора и консолидации больших данных о требованиях работодателей к компетенциям специалистов на региональных рынках труда для предиктивного анализа предоставляемых услуг образовательного характера в регионах и синтеза рекомендаций для модернизации образовательного контента и программ обучения. Разработать методику актуализации образовательных программ и синхронизации их с образовательным контентом для разных предметных областей знаний в рамках концепции их конвергенции при внедрении цифровых и интеллектуальных технологий.

3. Разработать модель и метод децентрализованного защищенного хранения цифровых портфолио обучающихся в открытой интеллектуальной образовательной среде на основе технологии распределенного реестра.

4. Разработать модель и метод контроля и управления процессом обучения (транзакциями) специалистов в открытой интеллектуальной образовательной среде на основе технологии смарт контракта. 

Ожидаемые результаты проекта:

1. Модель цифровой образовательной среды с интеллектуальными механизмами поддержки технологий конвергентного обучения на основе анализа требований региональных рынков труда, актуализации образовательного контента и программ, персонализации траекторий подготовки специалистов.

2. Метод сбора и консолидации больших данных о требованиях работодателей к компетенциям специалистов на региональных рынках труда для предиктивного анализа предоставляемых услуг образовательного характера в регионах и синтеза рекомендаций для модернизации образовательного контента и программ обучения. Методика актуализации образовательных программ и синхронизации их с образовательным контентом для разных предметных областей знаний в рамках концепции их конвергенции при внедрении цифровых и интеллектуальных технологий.

3. Модель и метод децентрализованного защищенного хранения цифровых портфолио обучающихся в открытой интеллектуальной образовательной среде на основе технологии распределенного реестра, где шаги подготовки специалиста в открытой образовательной среде рассматриваются в виде транзакций, которые фиксируются в виде цепочки блоков (блокчейн).

4. Модель и метод контроля студентов и управления процессом их персонализированного обучения в открытой образовательной среде на основе технологии смарт контракта, где компетентностные требования стандартов и работодателей к специалистам предлагается обеспечить с помощью смарт контрактов. 

Достигнутые результаты проекта

1. Модель информационно-образовательной среды с интеллектуальными механизмами поддержки процессов конвергентного обучения на основе интеллектуального анализа требований региональных рынков труда, актуализации образовательных программ и контента, персонализации траекторий подготовки специалистов.

2. Метод сбора и консолидации больших данных о требованиях работодателей к компетенциям специалистов на региональных рынках труда для предиктивного анализа предоставляемых услуг образовательного характера в регионах и синтеза рекомендаций для модернизации образовательного контента и программ обучения.

3. Метод нечеткой кластеризации векторных моделей компетентностных требований с использованием нейронной сети и сама нечеткая нейронная сеть. Метод предназначен для сравнительного анализа наборов векторов компетенций вакансий и векторов компетенций образовательных программ и выявления неактуального или невостребованного на данный момент образовательного контента с целью его актуализации и адаптации под требования региональных рынков труда.

4. Методика оценки образовательных программ по степени соответствия векторов компетенций специалистов, которые востребованы на региональном рынке труда, с целью принятия решений по актуализации ее и связанного с ней образовательного контента.

5. Методика актуализации образовательных программ и синхронизации их с образовательным контентом для разных предметных областей знаний в рамках концепции их конвергенции при внедрении цифровых и интеллектуальных технологий. 

Область применения.

Проект направлен на создание и внедрение нового механизма конвергентного образования в соответствии с существующим трендом эволюционного развития компетентностной модели в международном образовании, а также на развитие процессов цифровизации и интеллектуализации в области подготовки специалистов в Пензенской области с учетом состояния регионального рынка труда, социальных и экономических условий жизнедеятельности человека.

Проектные исследования в области эволюции образовательных технологий и открытых платформ необходимы для имплементации новейших методов подготовки специалистов, способных работать в условиях четвертой индустриальной революции. Разработка и внедрение принципов конвергентного образования позволит Пензенской области обеспечить выпускникам уровень образования, сравнимый с образованием в ведущих вузах России и за рубежом, выйти в лидеры цифровизации среди регионов в области образовательных услуг. Данная область является востребованной как со стороны учебных заведений, так и с точки зрения представителей реального сектора экономики.