Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

ВОЗМОЖНОСТИ ВНЕДРЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ

Шекербекова Ш.Т. 1 Несипкалиев У. 1
1 Казахский национальный педагогический университет им. Абая
Рассматриваются перспективы использования облачных технологий в образовательном процессе. Раскрывается определение cloud computing, описываются типы облачных сервисов и модели облаков. Представляются основные способы применения cloud computing в процессе обучения. Рассматриваются возможностей применения облачных технологий в образовательном процессе.
cloud computing
облачные технологий
информационные технологий
образовательный процесс
Microsoft Office 365
Windows Azure
1. Misevicien R., Budnikas G., Ambrazien D. Application of Cloud Computing at KTU: Informatics in Education, 2011, Vol. 10, No. 2. – URL: http://www.mii.lt/informatics_in_education/pdf/INFE194.pdf.
2. Сейдаметова З.С., Сейтвелиева С.Н. Облачные сервисы в образовании // Информационные технологии в образовании. – 2011. – № 9. – С.105-111.

Информационные технологий в сфере образование в современном мире является необходимым условием поступательного развития общества. Информатизация и совершенствование технологий обучения занимает одно из главных место среди многочисленных новых направлений развития образования. Актуальность применения новых информационных технологий в образовании состоит в том, что они не только выполняют функции инструментария, используемого для решения отдельных педагогических задач, но и придают качественно новые возможности обучения, формирования навыков самостоятельной учебной деятельности, стимулируют развитие дидактики и методики, способствуют созданию новых форм обучения и образования. С развитием компьютерных средств и внедрением их в образовательный процесс у его участников появляются новые возможности, реализуются новые подходы.

Целями данного исследования являются:

1. Изучение основной информации об «Облачных» технологиях, об разновидностях и областях применения этих технологий;

2. Применение «облачные» технологии в образовании;

3. Рассмотреть возможности применении облачных продуктов от Microsoft для образовательных учреждений.

Технологии, основанные на облачных вычисления является одним из востребованных и активно развивающихся направлений современным информационным мире. Под технологией облачных вычислений (cloud computing) понимается инновационная технология, которая позволяет объединять ИТ-ресурсы различных аппаратных платформ в единое целое и предоставлять пользователю доступ к ним через локальную сеть или глобальную сеть Интернет. Облачные сервисы от различных провайдеров предлагают пользователям через сеть Интернет доступ к своим ресурсам посредством бесплатных или условно бесплатных облачных приложений, аппаратные и программные требования которых не предполагают наличия у пользователя высокопроизводительных и ресурсопотребляемых компьютеров [1].

На данный момент есть три базовых моделей для построения облака: программное обеспечение (ПО) как сервис (SaaS), платформу как сервис (PaaS), инфраструктуру как сервис (IaaS). Проанализируем эти модели облаков для выявления возможности применение их в образовательном процессе.

Software as a Service (SaaS) – «ПО как услуга», модель предоставления облачных сервисов, при которой пользователь использует приложения поставщика, запущенные в облачной инфраструктуре, которые доступны клиенту с помощью web-интерфейса или интерфейса программы.

Platform as a Service (PaaS) – «платформа как услуга», модель предоставления облачных сервисов, при которой пользователь получает доступ к использованию программной платформы: операционных систем (ОС), СУБД, прикладного ПО, средств разработки и тестирования ПО. Фактически пользователь получает в аренду компьютерную платформу с установленной ОС и специализированными средствами для разработки, размещения и управления веб-приложениями.

Infrastructure as a Service (IaaS) – «инфраструктура как услуга», модель предоставление облачных сервисов, при которой пользователь получает возможность управлять средствами обработки и хранения, а также и другими фундаментальными вычислительными ресурсами (виртуальными серверами и сетевой инфраструктурой), на которых он самостоятельно может устанавливать ОС и прикладные программы.

В настоящее время в практике используется четыре модели развертывания облачных систем:

Частное облако (англ. private cloud) – инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько подразделений. Частное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации как самой организации, так и третьей стороны.

Публичное облако (англ. public cloud) – инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой. Публичное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации коммерческих, научных и правительственных организаций (или какой-либо их комбинации).

Гибридное облако (англ. hybrid cloud) – это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями передачи данных и приложений (например, кратковременное использование ресурсов публичных облаков для балансировки нагрузки между облаками).

Общественное облако (англ. community cloud) – вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом потребителей из организаций, имеющих общие задачи и может находиться в кооперативной собственности, управлении и эксплуатации одной или более из организаций сообщества или третьей стороны (или какой-либо их комбинации).

К использованию облачных технологий перешли многие зарубежные образовательные учреждения. В США активное применение облачных технологий наблюдается в ВУЗах. Так в университете Хофстра (Hofstra University) используют облачные сервисы, предоставляемые Google Apps. Не отстают и Европейские университеты, так в Литве Каунасский Технологический Университет в течение пяти последних лет использует облачные сервисы, предоставляемые Microsoft Live@edu. Сегодня облачные технологий только начинает внедряться в образовательную сферу стран СНГ, однако уже сейчас есть учреждения, которые активно используют эти технологии. К примеру, Московский финансово-юридический университет перешел к использованию технологии Office 365 . По данным Microsoft Office 365 также внедрили РЭУ им. Плеханова и РУДН. В Украине Сумской государственный и Донецкий национальный университеты, первыми среди украинских вузов внедрили облачный офисный пакет Microsoft Office 365 для организации совместной работы преподавателей и студентов, а также расширения возможностей дистанционного образования.

Проанализировав все модели облаков и опыт применения их в зарубежных странах и странами СНГ, мы пришли к выводу, что чаще всего образовательные учреждении используют модель облака «ПО как сервис» (SaaS). Преимуществом использование данной модели можно отнести следующие факторы: не требует от образовательного учреждения создания собственного центра обработки данных и его обслуживания, позволяет сократить финансовых и организационных затрат, а также дает возможность устанавливать собственные приложения на платформе провайдера.

Проведенный анализ позволил выделить следующие преимущества использования облачных технологий в образовательном процессе (таблица).

На основе рассмотренных сервисов сформулируем дидактические возможности облачных технологий, подтверждающие целесообразность их применения в образовательном процессе:

• организация совместной работы для большого коллектива преподавателей и учащихся;

• возможность как для учеников, так и для учителей совместно использовать и редактировать документы различных видов;

• быстрое включение создаваемых продуктов в образовательный процесс из-за отсутствия территориальной привязки пользователя сервиса к месту его предоставления;

• организация интерактивных занятий и коллективного преподавания;

• выполнение учащимися самостоятельных работ, в том числе коллективных проектов, в условиях отсутствия ограничений на «размер аудитории» и «время проведения занятий»;

Преимущества использования облачных технологий

tabl.wmf

• взаимодействие и проведение совместной работы с сверстниками независимо от их местонахождения; • создание веб-ориентированных лабораторий в конкретных предметных областях (механизмы добавления новых ресурсов, интерактивный доступ к инструментам моделирования, информационные ресурсы; поддержка пользователей и др.);

• организация разных форм контроля;

• перемещение в облако используемых систем управления обучением (LMS);

• новые возможности для исследователей по организации доступа, разработке и распространению прикладных моделей.

Таким образом, главным дидактическим преимуществом использования облачных технологий в образовательном процессе является организация совместной работы учащихся и преподавателя.

Можно выделить некоторые недостатки облачных технологий, которые носят в основном технический и технологический характер и не влияют на их дидактические возможности и преимущества. К таким недостаткам можно отнести ограничений функционалы свойство по по сравнению с локальными аналогами, отсутствие отечественных провайдеров облачных сервисов (Amazon, Goggle, Saleforce и др.), отсутствие отечественных и международных стандартов, а также отсутствие законодательной базы применения облачных технологий.

Однако сегодня недостаточно проработаны методические и технологические аспекты применения облачных технологий в образовательном процессе. В образовательный процесс, в том числе и в процесс обучения информатике, использование облачных технологий приходит с задержкой и еще не нашло широкого применения. Несмотря на ряд очевидных достоинств, их распространению препятствует ряд объективных факторов. Традиционно большинство отечественных образовательных учреждений с недоверием относятся к аренде виртуальных мощностей, предпочитая работать с конкретным, желательно собственным, оборудованием, по и данными, которые хранятся локально.

Внедрение облачных технологий в процесс обучения в высшей и средней школе обеспечит:

• эффективное использование учебных площадей (отпадает необходимость выделять отдельные и специально оборудованные помещения под традиционные компьютерные классы);

• кардинальное сокращение затрат, необходимых на создание и поддержание компьютерных классов;

• качественно иной уровень получения современных знаний – учащиеся получают возможность находиться в процессе обучения в любое время и в любом месте, где есть Интернет;

• более эффективный интерактивный обучающий процесс;

• возможность быстро создавать, адаптировать и тиражировать образовательные сервисы в ходе учебного процесса;

• возможность для учащихся осуществлять обратную связь с преподавателем путем оценки и комментирования предлагаемых им образовательных сервисов;

• гарантия лицензионной чистоты используемого в процессе обучения ПО;

• сокращение затрат на лицензионное по путем создания функционально эквивалентных образовательных сервисов на базе по с открытым кодом;

• минимизацию количества необходимых лицензий за счет их централизованного использования;

• централизованное администрирование программных и информационных ресурсов, используемых в учебном процессе.

В настоящее время наиболее распространенными системами сервисов на основе технологии облачных вычислений, применяемыми в образовательном процессе, являются Microsoft Live@edu и Google Apps Education Edition. Они представляют собой web-приложения на основе облачных технологий, предоставляющие учащимся и преподавателям учебных заведений инструменты, использование которых призвано повысить эффективность общения и совместной работы [2].

Еще одним вариантом использования облачных сервисов, является перемещение в облако систем управления обучением (Learning Management Systems). Передача поддержки таких систем, внешним провайдерам имеет смысл для образовательных учреждений, которые не могут позволить себе покупку и поддержку дорогостоящего оборудования и ПО.

Если рассмотреть облачные технологии от компании Microsoft для образовательных учреждений то это Microsoft Office 365, объединяющий в себе набор веб-сервисов, который распространяется на основе подписки по схеме «ПО + услуги». Набор предоставляет доступ к различным программам и услугам на основе платформы Microsoft Office, электронной почте, функционалу для общения и управления документами. Microsoft Office 365 для образовательных учреждений позволяет пользоваться всеми возможностями «облачных» служб, повышает работоспособность учащихся и сотрудников, а также экономить время и деньги. Базовый функционал Microsoft Office 365, включают в себя облачные версии Lync Online с возможностью организации видеоконференций, SharePoint Online, Office Web Apps и Exchange Online,будет предоставляться бесплатно. Office 365 для образовательных учреждений сочетает возможности знакомых приложений Office для настольных систем с интернет-версиями нового поколения служб Microsoft для связи и совместной работы. Office 365 очень простой в использовании и администрировании, обладает устойчивой системой безопасности и уровнем надежности.

Windows Azure еще один облачный сервис предлагаемой компании Microsoft которого можно применит в образовательном процессе. Windows Azure – это облачный аналог ОС Windows Server. Однако, если Windows Server вы покупаете и установите на серверах в вашем локальном датацентре, то платформа Windows Azure размещена в ЦОДах Microsoft и доступна удаленно в качестве платформы для разработки и выполнения приложений. C помощью платформы «Windows Azure in education» преподаватели получают возможность включить в свой учебный процесс одну из наиболее инновационных и быстро развивающихся технологий, как в теоретическую, так и в его практическую часть.

Возможны три основных направления использование платформу Azure для решения задач ВУЗах:

1. Обучение

• использование Windows Azure для расчёта практических задач, возникающих в ходе обучения;

• использования облачных технологий Windows Azure в дипломных и курсовых работа;

• производить объемные и сложные расчеты, требующие больших вычислительных ресурсов;

• использование виртуальных машин на базе Linux или Windows в облаке

2. Научно-исследовательские работы (НИР)

• обработка больших массивов данных для НИР;

• возможность переноса собственного кластера серверов в облако;

• моделирование научных экспериментов;

• использование инновационных технологий для НИР.

3. Информационно-обучающие порталы

• совместная работа над учебными проектами;

• личный кабинет студента/сотрудника/преподавателя;

• дистанционное обучение;

• создавать новые или расширять существующие приложений

• проводить учебные мероприятия и веб-семинары.

Совокупность сервисов, предоставляемых образовательным «облаком» конкретному пользователю, формируют его персональную информационно-образовательную среду. Доступ к этой среде осуществляется повсеместно (рисунок).

shek1.tiff

Совокупность сервисов, предоставляемых образовательным «облаком»

Облачные технологии представляет собой новый способ организации учебного процесса и предлагает альтернативу традиционным методам организации учебного процесса, создает возможность для персонального обучения, коллективного преподавания и интерактивных занятий. Основным преимуществом использование облачных технологий в образовании, это не только снижение затраты на приобретение необходимого ПО, эффективность и повышение качество образовательного процесса, но и подготовит учеников и студентов к жизни в современном информационном обществе.


Библиографическая ссылка

Шекербекова Ш.Т., Несипкалиев У. ВОЗМОЖНОСТИ ВНЕДРЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 6-1. – С. 51-55;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6841 (дата обращения: 02.03.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074