Хмаро орієнтоване навчальне середовище освітніх установ: поточний стан

Мета даного дослідження полягає в описі поточного стану формування хмаро орієнтованого навчального середовища, його становлення та проектування, основним завданням є аналіз хмаро орієнтованих засобів навчання та сервісів, якими послуговуються в навчальних закладах України, об’єкт дослідження – хмаро орієнтоване навчальне середовище освітніх установ, предмет – хмаро-орієнтоване навчальне середовище, основний метод дослідження – аналіз та проектування. Описані сучасні тенденції використання хмарних технологій в якості платформи електронного навчання у навчальних закладах України. Розкрито сучасний стан застосування хмарних сервісів. Представлені результати опитування стану використання хмаро орієнтованих засобів навчання та сервісів у навчальних закладах Україні. Описані тенденції розвитку навчального середовища на основі хмари. Представлені результати холістичного моделювання, описані перспективні шляхи розвитку хмаро орієнтованого навчального середовища у навчальних закладах Україні.The purpose of the article is to describe the state of the art of cloud-based learning environment formation and current developments of its design, the main task – analyze of cloud-based learning tools and services use at the educational institutions in Ukraine, the object – the cloud-based learning environment, the subject – the cloud-based learning environment of educational institutions, the main research method is analysis and design. The current tendencies of cloud computing technologies use as the e-learning platform of educational institutions in Ukraine are described. The state of the art of cloud computing services application is revealed. The results of a survey of cloud-based learning tools and services use at the educational institutions in Ukraine are presented. The holistic trends of cloud-based learning environment development are described. The results of holistic learning modeling are reported. Perspective ways of cloud-based learning environment development at the educational institutions in Ukraine are exposed

Доповнена реальність як інструмент відкритої наукової платформи дослідницької співпраці у віртуальних спільнотах

The provision of open science is defined as a general policy aimed at overcoming the barriers that hinder the implementation of the European Research Area (ERA). An open science foundation seeks to capture all the elements needed for the functioning of ERA: research data, scientific instruments, ICT services (connections, calculations, platforms, and specific studies such as portals). Managing shared resources for the community of scholars maximizes the benefits to society. In the field of digital infrastructure, this has already demonstrated great benefits. It is expected that applying this principle to an open science process will improve management by funding organizations in collaboration with stakeholders through mechanisms such as public consultation. This will increase the perception of joint ownership of the infrastructure. It will also create clear and non-discriminatory access rules, along with a sense of joint ownership that stimulates a higher level of participation, collaboration and social reciprocity. The article deals with the concept of open science. The concept of the European cloud of open science and its structure are presented. According to the study, it has been shown that the structure of the cloud of open science includes an augmented reality as an open-science platform. An example of the practical application of this tool is the general description of MaxWhere, developed by Hungarian scientists, and is a platform of aggregates of individual 3D spaces.Відкрита наука визначається як загальна політика, спрямована на подолання бар'єрів, що перешкоджають впровадженню Європейського дослідницького простору (ERA). Відкритий науковий фонд прагне охопити всі елементи, необхідні для функціонування ERA: дані досліджень, наукові інструменти, ІКТ-послуги (з'єднання, розрахунки, платформи та конкретні дослідження, такі як портали). Управління спільними ресурсами для спільноти науковців максимізує користь для суспільства. У галузі цифрової інфраструктури це вже показало великі переваги. Очікується, що застосування цього принципу до відкритого наукового процесу покращить управління фінансуючими організаціями у співпраці із зацікавленими сторонами через такі механізми, як громадські консультації. Це збільшить уявлення про спільну власність на інфраструктуру. Це також створить чіткі та недискримінаційні правила доступу, а також почуття спільної власності, що стимулює більш високий рівень участі, співпраці та соціальної взаємодії. У статті розглядається концепція відкритої науки. Представлено концепцію європейської хмари відкритої науки та її структуру. Згідно з дослідженням, було показано, що структура хмари відкритої науки включає доповнену реальність як платформу відкритої науки. Прикладом практичного застосування цього інструменту є загальний опис MaxWhere, розроблений угорськими вченими і являє собою платформу сукупностей окремих 3D-просторів

Проблеми підготовки кадрів для STEM-освіти у сучасному інноваційному навчально-дослідницькому середовищі

The aim of the article is to describe the problems of personnel training that arise in view of extension of the STEM approach to education, development of innovative technologies, in particular, virtualization, augmented reality, the use of ICT outsourcing in educational systems design. The object of research is the process of formation and development of the educational and scientific environment of educational institution. The subject of the study is the formation and development of the cloud-based learning and research environment for STEM education. The methods of research are: the analysis of publications on the problem; generalization of domestic and foreign experience; theoretical analysis, system analysis, systematization and generalization of research facts and laws for the development and design of the model of the cloud-based learning environment, substantiation of the main conclusions. The results of the research are the next: the concepts and the model of the cloud-based environment of STEM education is substantiated, the problems of personnel training at the present stage are outlined.Мета статті - описати проблеми підготовки персоналу, що виникають з урахуванням розширення STEM-підходу до освіти, розробки інноваційних технологій, зокрема віртуалізації, доповненої реальності, використання ІКТ аутсорсингу у проектуванні освітніх систем. Об'єктом дослідження є процес формування та розвитку навчально-наукового середовища закладу освіти. Предметом дослідження є формування та розвиток хмаро орієнтованого навчально-дослідницького середовища STEM-освіти. Методи дослідження: аналіз публікацій з проблеми; узагальнення вітчизняного та зарубіжного досвіду; теоретичний аналіз, системний аналіз, систематизація та узагальнення досліджень фактів та законів для розробки та проектування моделі хмаро орієнтованого середовища навчання, обґрунтування основних висновків. Результати дослідження є наступними: обґрунтовано концепції та модель хмаро орієнтованого середовища STEM-освіти, викладені проблеми підготовки кадрів на сучасному етапі

Системи комп'ютерної математики в хмарному середовищі навчання освітніх установ

The article highlights the promising ways of providing access to the mathematical software in higher educational institutions. It is emphasized that the cloud computing services implementation is the actual trend of modern ICT pedagogical systems development. The analysis and evaluation of existing experience and educational research of different types of mathematical software packages use are proposed. The methodological guidance on the organization of the cloud-based learning environment in higher educational institutions using the systems of computer mathematics (SCM) is outlined. The advantages and disadvantages of different cloud service models of access to SCM are described. The cloud-based learning component with the use of Maxima system is described and evaluated.У статті висвітлено перспективні шляхи забезпечення доступу до програмно-математичного забезпечення у вищих навчальних закладах. Слід підкреслити, що реалізація обчислювальних послуг хмари фактична тенденція розвитку сучасних ІКТ педагогічних систем. Запропоновано аналіз і оцінка існуючого досвіду та досліджень в галузі освіти різних видів математичного використання програмних пакетів. Розглянуто методичний посібник з організації хмарного середовища навчання у вищих навчальних закладах з використанням систем комп'ютерної математики (СКМ). Описані переваги та недоліки різних моделей хмарних послуг доступу до SCM. Описано і оцінено хмарний компонент, що базується на основі навчання з використанням системи Maxima

Проектування і оцінка хмарних компонентів навчання з використанням систем комп'ютерної математики

In the article the problems of the systems of computer mathematics use as a tool for the students learning and research activities support are investigated. The promising ways of providing access to the mathematical software in the university learning and research environment are considered. The special aspects of pedagogical applications of these systems to support operations research study in the process of bachelors of informatics training are defined. The design and evaluation of the cloud-based learning components with the use of the systems of computer mathematics (on the example of Maxima system) as enchasing the investigative approach to learning of engineering and mathematics disciplines and increasing the pedagogical outcomes is justified. The set of psychological and pedagogical and also technological criteria of evaluation is substantiated. The results of pedagogical experiment are provided. The analysis and evaluation of existing experience of mathematical software use both in local and cloud-based settings is proposed.У статті досліджуються проблеми систем комп'ютерної математики як інструменту для підтримки навчально-дослідницької діяльності студентів. Розглядаються перспективні шляхи забезпечення доступу до математичного програмного забезпечення у навчально-дослідницькому середовищі університету. Визначено особливі аспекти педагогічних застосувань цих систем для підтримки дослідження операцій в процесі підготовки бакалаврів з інформатики. Обґрунтовано розробку та оцінку компонентів навчання на основі хмар з використанням систем комп'ютерної математики (на прикладі системи Maxima) як посилення дослідницького підходу до вивчення інженерно-математичних дисциплін та підвищення педагогічних результатів. Обґрунтовано комплекс психолого-педагогічних, а також технологічних критеріїв оцінювання. Отримано результати педагогічного експерименту. Запропоновано аналіз та оцінку існуючого досвіду використання математичного програмного забезпечення як у локальних, так і в хмаро орієнтованих системах

Методика використання SageMathCloud для підтримування спільної роботи під час навчання студентів

The article describes the advisable ways of the cloud-based systems use to support students’ collaboration in the process of math disciplines learning. The SageMathCloud-based component that aggregates electronic resources for several math disciplines training is introduced. The learning technique of the SageMathCloud use in the process of educational staff training is proposed. The expediency of this technique implementation for more active take up of innovative approaches, forms and methods of math training with the use of the cloud-based tools is substantiated. The experimental results of the SageMathCloud learning component introduction research along with the methods of its use that were elaborated in the course of the study are presented. The use of the evidence-based technique as improving the educational environment of the university, empowering access to electronic learning resources in the course of math training and engaging with this the educational community and also rising their ICT competence is grounded.У статті описані способи доцільного використання хмарної системи для підтримки спільної роботи студентів під час вивчення математичних дисциплін. Представлено основні компоненти SageMathCloud, який поєднує електронні ресурси для навчання математичних дисциплін. Запропонована методика використання SageMathCloud в процесі підготовки наукових та науково-педагогічних кадрів. Обґрунтована доцільність реалізації запропонованої методики для більш активного застосування інноваційних підходів, форм і методів математичної підготовки з використанням хмарних технологій. Представлені експериментальні результати навчання SageMathCloud після впровадження компонента, разом з методами його використання, що розроблені в ході дослідження. Використання науково-обґрунтованої методики покращить освітнє середовище ВНЗ, розширить можливості доступу до електронних навчальних ресурсів в процесі навчання математики та покращить взаємодію з ним освітянської спільноти, а також підвищить їх компетентності в сфері ІКТ

Використання хмарних сервісів для підготовки вчителів математики

The development of the information society and technological progress are significantly influenced by the learning tools. Therefore, to the variety of tools that could be used to support the study of any discipline new ones emerging lately are continuously being added. Along with the great deal of systems of computer mathematics (SCM), web-oriented versions of SCM mathematical applications and other math learning tools the cloud-based versions of mathematical software such as MapleNet, MATLAB web-server, WebMathematica and others are now being used. These tools accomplishment becomes the essential part of training mathematics teachers. Domestic and foreign experiences of using cloud services for forming professional competences of mathematics teachers are analyzed. The place of the CoCalc within the system of mathematical disciplines learning tools is investigated. The task of improving the math teachers’ICT competence by means of cloud services use in the process of training is considered. Among the new forms of learning rising along with the cloud services dissemination are such as collaborative learning, inquiry-based learning, person-oriented learning. At the same time, the use of the appropriate cloud service in the study of some mathematical discipline improves the assimilation of the learning material and improves the knowledge acquisitionprocess on most topics. The analysis of current research of Ukrainian scientists on the problem in question shows that the progress is underway as for further elaboration and implementation of new learning methods and techniques of using cloud services inthe higher education institutions.На розвиток інформаційного суспільства та технологічний прогрес значно впливають засоби навчання. Тому до різноманітності інструментів, які можна використати для підтримки вивчення будь-якої дисципліни, нові, що з’являються останнім часом, постійно додаються. Поряд з великою кількістю систем комп’ютерної математики (СКМ), веб-орієнтованих версій СКМ та інших засобів навчання математики зараз набувають поширення хмарні версії математичного програмного забезпечення, такі як MapleNet, веб-сервер MATLAB, WebMathematica та інші. Вдосконалення навичок використання цих інструментів стає невід'ємною частиною підготовки вчителів математики. Проаналізовано вітчизняний та зарубіжний досвід використання хмарних сервісів для формування професійних компетентностей вчителів математики. Досліджено місце CoCalc у системі засобів навчання математичних дисциплін. Розглянуто завдання вдосконалення компетентності викладачів математики за допомогою використання хмарних сервісів у процесі навчання. Серед нових форм навчання, що розвиваються разом із розповсюдженням хмарних послуг, є такі як спільне навчання, навчання на основі запитів, особистісне орієнтоване навчання. У той же час використання відповідного хмарного сервісу при вивченні якоїсь математичної дисципліни покращує засвоєння навчального матеріалу та покращує процес засвоєння знань з більшості тем. Аналіз сучасних досліджень українських вчених щодо проблеми, про яку йдеться, показує, що зараз йде прогрес щодо подальшої розробки та впровадження нових методів та методик використання хмарних сервісів у закладах вищої освіти

Хмарні технології та доповнена реальність: перспективи використання

The article discusses the prospects of the augmented reality using as a component of a cloud-based environment. The research goals are the next: to explore the possibility of the augmented reality using with the involvement of the cloud-based environment components. The research objectives are the next: to consider the notion of augmented reality; to analyze the experience the augmented reality using within the cloud environment / system; to outline the prospects of the augmented reality using in educational institutions; to consider the technical conditions of the augmented reality use. The object of research is: the educational process in educational institutions of Ukraine of different levels of accreditation. The subject of research is: the educational process in a cloud-based environment in educational institutions of Ukraine. The research methods used are the next: analysis of scientific publications, observations. The results of the research are the next: on the basis of the analysis of scientific works, it has been established that the experience of the augmented reality using in the systems based on cloud technologies already exists. However, the success of such a combination has not yet been proven. Currently, laboratory tests are known, while the experiment was not carried out under natural conditions in control and experimental groups. It is revealed that the attraction of the augmented reality for the educators requires the development of new methodologies, didactic materials, updating and updating of the curriculum. The main conclusions and recommendations: the main principles of augmented reality use in the learning process are: designing of the environment that is flexible enough, attention should be paid to the teaching and didactic issues; adjusting the educational content for mastering the material provided by the curriculum; the research methods that can be used in training along with the elements of augmented reality are to be elaborated; development of adaptive materials; training of teachers, which will include augmented reality in educational practice.У статті обговорюються перспективи доповненої реальності, як компонента хмаро орієнтованого середовища. Мета дослідження: дослідити можливість доповненої реальності як компонента хмаро орієнтованого седовища. Цілі дослідження наступні: розглянути поняття доповненої реальності; проаналізувати досвід доповненої реальності за допомогою хмарного середовища / системи; окреслити перспективи використання доповненої реальності у навчальних закладах; розглянути технічні умови використання доповненої реальності. Об'єкт дослідження: навчальний процес у навчальних закладах України різного рівня акредитації. Предметом дослідження є: навчальний процес у хмарному середовищі в навчальних закладах України. Методи дослідження наступні: аналіз наукових публікацій, спостереження. Результати дослідження наступні: на основі аналізу наукових праць встановлено, що досвід доповненої реальності, що використовується в системах, заснованих на хмарних технологіях, вже існує. Однак успіх такого поєднання ще не доведений. В даний час відомі лабораторні випробування, поки експеримент не проводився в природних умовах у контрольних та експериментальних групах. Виявлено, що залучення доповненої реальності для освітян вимагає розробки нових методик, дидактичних матеріалів, вдосконалення та оновлення навчальної програми. Основні висновки та рекомендації: Основними принципами використання доповненої реальності в процесі навчання є: проектування середовища, яке є досить гнучким, слід приділяти увагу навчальним та дидактичним питанням; коригування навчального змісту для засвоєння матеріалу, передбаченого навчальною програмою; розробити методи дослідження, які можуть бути використані у навчанні разом із елементами доповненої реальності; розробка адаптивних матеріалів; підготовка вчителів, яка включатиме доповнену реальність у навчальну практику

Хмарні технології і доповнена реальність: перспективи використання

The article discusses the prospects of the augmented reality using as a component of a cloud-based environment. The research goals are the next: to explore the possibility of the augmented reality using with the involvement of the cloud-based environment components. The research objectives are the next: to consider the notion of augmented reality; to analyze the experience the augmented reality using within the cloud environment / system; to outline the prospects of the augmented reality using in educational institutions; to consider the technical conditions of the augmented reality use. The object of research is: the educational process in educational institutions of Ukraine of different levels of accreditation. The subject of research is: the educational process in a cloud-based environment in educational institutions of Ukraine. The research methods used are the next: analysis of scientific publications, observations. The results of the research are the next: on the basis of the analysis of scientific works, it has been established that the experience of the augmented reality using in the systems based on cloud technologies already exists. However, the success of such a combination has not yet been proven. Currently, laboratory tests are known, while the experiment was not carried out under natural conditions in control and experimental groups. It is revealed that the attraction of the augmented reality for the educators requires the development of new methodologies, didactic materials, updating and updating of the curriculum. The main conclusions and recommendations: the main principles of augmented reality use in the learning process are: designing of the environment that is flexible enough, attention should be paid to the teaching and didactic issues; adjusting the educational content for mastering the material provided by the curriculum; the research methods that can be used in training along with the elements of augmented reality are to be elaborated; development of adaptive materials; training of teachers, which will include augmented reality in educational practice.У статті розглядаються перспективи використання розширеної реальності як компонента хмарного середовища. Наступні цілі дослідження: вивчити можливість використання розширеної реальності за участю хмарних компонентів навколишнього середовища. Завданнями дослідження є наступне: розглянути поняття розширеної реальності; аналіз досвіду використання розширеної реальності в середовищі / хмарній системі; окреслити перспективи використання розширеної реальності в навчальних закладах; розглянути технічні умови використання додаткової реальності. Об'єктом дослідження є: навчальний процес у навчальних закладах України різних рівнів акредитації. Предметом дослідження є: навчальний процес у навколишньому середовищі в навчальних закладах України. Наступні методи дослідження: аналіз наукових публікацій, спостережень. Результати дослідження є наступним: на основі аналізу наукових праць було встановлено, що досвід використання розширеної реальності в системах, заснованих на хмарних технологіях, вже існує. Проте успіх такої комбінації ще не доведено. В даний час лабораторні дослідження відомі, тоді як експеримент не проводився в природних умовах у контрольних та експериментальних групах. Виявлено, що залучення розширеної реальності для вихователів потребує розробки нових методологій, дидактичних матеріалів, оновлення та оновлення навчального плану. Основні висновки та рекомендації: основними принципами використання розширеної реальності в навчальному процесі є: проектування середовища, яке є достатньо гнучким, увага повинна приділятися викладацьким та дидактичним питанням; налагодження навчального контенту для оволодіння матеріалом, наданим навчальним планом; розробляються методи дослідження, які можуть бути використані в навчанні разом з елементами розширеної реальності; розробка адаптивних матеріалів; підготовка вчителів, яка включатиме додаткову реальність у навчальну практику

Забезпечення фундаменталізації навчання досліджень операцій за допомогою системи MAXIMA

In the article, the problems of using the systems of computer mathematics (SCM) as a tool to provide the fundamental component of operations research learning and students research activities support are considered. The role of SCM in the process of bachelors of informatics training and special aspects of pedagogical applications of these systems in the “Operations research” study is defined. The analysis of the basic concepts of the fundamentalisation of education and in particular the basic concepts of the fundamentalisation of informatics disciplines learning is summarized. The attempt to distinguish explicitly and specify the fundamental concepts in the content of “Operation research” learning is made. The method of “Operation research” study using Maxima system as a tool to support the basic concepts learning and an investigation is approved. The results of the pedagogical experiment on MAXIMA application to support the fundamental component of learning in the course of “Operation research” study and the analysis of its results are reported.У статті розглянуто проблеми використання систем комп’ютерної математики (СКМ) як інструменту забезпечення фундаментальної складової навчання операційному дослідженню та підтримки науково -дослідницької діяльності студентів. Визначено роль SCM у процесі навчання бакалаврів інформатики та особливі аспекти педагогічного застосування цих систем у дослідженні “Операційні дослідження”. Узагальнено аналіз основних концепцій фундаменталізації освіти, зокрема основних концепцій фундаменталізації навчання інформатичних дисциплін. Робиться спроба чітко виділити та конкретизувати фундаментальні поняття у змісті навчання “Операційні дослідження”. Затверджено метод дослідження “Операційні дослідження” з використанням системи Maxima як інструменту для підтримки вивчення основних концепцій та дослідження. Повідомляється про результати педагогічного експерименту щодо застосування MAXIMA для підтримки фундаментальної складової навчання в ході дослідження “Операційне дослідження” та аналізу його результатів