Кибербезопасность в образовательных сетях

The paper discusses the possible impact of digital space on a human, as well as human-related directions in cyber-security analysis in the education: levels of cyber-security, social engineering role in cyber-security of education, “cognitive vaccination”. “A Human” is considered in general meaning, mainly as a learner. The analysis is provided on the basis of experience of hybrid war in Ukraine that have demonstrated the change of the target of military operations from military personnel and critical infrastructure to a human in general. Young people are the vulnerable group that can be the main goal of cognitive operations in long-term perspective, and they are the weakest link of the System.У статті обговорюється можливий вплив цифрового простору на людину, а також пов'язані з людиною напрямки кібербезпеки в освіті: рівні кібербезпеки, роль соціального інжинірингу в кібербезпеці освіти, «когнітивна вакцинація». «Людина» розглядається в загальному значенні, головним чином як та, що навчається. Аналіз надається на основі досвіду гібридної війни в Україні, яка продемонструвала зміну цілей військових операцій з військовослужбовців та критичної інфраструктури на людину загалом. Молодь - це вразлива група, яка може бути основною метою таких операцій в довгостроковій перспективі, і вони є найслабшою ланкою системи.В документе обсуждается возможное влияние цифрового пространства на человека, а также связанные с ним направления в анализе кибербезопасности в образовании: уровни кибербезопасности, роль социальной инженерии в кибербезопасности образования, «когнитивная вакцинация». «Человек» рассматривается в общем смысле, в основном как ученик. Анализ представлен на основе опыта гибридной войны в Украине, которая продемонстрировала изменение цели военных действий с военного персонала и критической инфраструктуры на человека в целом. Молодые люди являются уязвимой группой, которая может быть главной целью когнитивных операций в долгосрочной перспективе, и они являются самым слабым звеном Систем

Models of Implementation and Evaluation of the Efficiency of a Computer Modeling System as an Innovative Educational IC-Technology

Формулювання проблеми. Низький рівень навчальних досягнень учнів з природничо-математичних предметів потребує впровадження новітніх підходів та технологій. Стрімкий розвиток інформаційних та цифрових технологій спонукає вчителя до вибору ІК-технологій, зокрема систем комп’ютерного моделювання (СКМод) для задоволення освітніх потреб учнів ХХІ ст., які в своєму звичайному середовищі постійно використовують такі комп’ютерні засоби, як мобільні телефони, планшети, ноутбуки та ін. Сучасним підліткам досить важко навчатися без доступу до мережі Інтернет, а в освітньому процесі не вистачає засобів, методичної підтримки, дидактичних матеріалів, комплексних рішень для впровадження новітніх ІК-технологій. Матеріали і методи. У процесі дослідження використовувались методи аналізу педагогічної, методичної літератури і дисертаційних досліджень; здійснювалося узагальнення результатів вітчизняного і зарубіжного досвіду, обґрунтування вибору моделі визначення рівня використання СКМод як інноваційної ІК-технологій, розробки процедурної моделі впровадження ІК-технології і моделі оцінювання суб'єктивної ефективності використання СКМод. Результати. Узагальнено міжнародний і вітчизняний досвід щодо впровадження інноваційних ІК-технологій (на прикладі СКМод). Виявлено, що поліпшення освітнього процесу здійснюється за такими напрямами: розвиток освітнього середовища, використання інноваційних засобів навчання, впровадження новітніх технологій навчання, удосконалення організаційних форм навчання. Обґрунтовано модель структури впровадження ІК-технологій в закладах освіти і визначено чотири рівні використання ІК-технологій в освітньому процесі на засадах моделі SARM (підміна, накопичення, модифікація і перетворення). Розроблено процедурну модель впровадження інноваційної ІК-технології і обґрунтовано шість етапів впровадження (адаптація, оцінювання потенціалу, розширення мережі взаємодії, вибір стратегії, усунення проблем, оцінювання результатів). Узагальнено поняття «суб’єктивна корисність і «суб’єктивна простота». Обґрунтовано і розроблено модель оцінювання суб’єктивної ефективності використання системи комп’ютерного моделювання в освітньому процесі. Висновки. Запропонована авторська модель структури впровадження ІК-технологій в закладах освіти може бути застосована для будь-якої освітньої ІК-технології, що дає можливість здійснювати моніторинг рівня впровадження ІК-технології вчителями, поетапне впровадження ІК-технологій в закладах освіти і оцінювання ефективності використання системи комп’ютерного моделювання не тільки з технічної точки зору як засобу досягнення певних освітніх цілей, а й з точки зору простоти його використання, що підвищить ймовірність і якісність впровадження ІК-технологій в освітній процес. Зазначимо, що комп’ютерне моделювання є важливою складовою освітнього процесу. Поєднання суб'єктивного і об'єктивного оцінювання дозволить знайти рішення для ефективного впровадження і використання системи комп’ютерного моделювання в закладах загальної середньої освіти. Теоретичне обґрунтування використання СКМод як новітньої ІК-технології дає підстави для проведення експерименту в реальних умовах закладів загальної середньої освіти.Research problem formulation. Low level of students' knowledge of natural-mathematical subjects requires the introduction of new approaches and technologies. Information and digital technologies rapid development encourages teachers to choose IC-technologies, in particular computer modeling systems (CMODS) to meet the educational needs of the twentieth-century students, who, in their usual environment, constantly use computer tools such as mobile phones, tablets, laptops etc. It is quite difficult for modern teenagers to study without Internet, access and there are not enough funds, methodological support, didactic materials, as well as complex solutions within the educational process for the implementation of the latest IC technologies. Materials and methods. Pedagogical and methodical literature analysis methods and dissertation research were used in the scope of this research; the results of domestic and foreign experience were generalized, the rationale for choosing a model for determining the level of application CMODS as an innovative IC-technology, the development of a procedural model for the introduction of IC-technology as well as a model for assessment of the subjective efficiency of using CMODS. Results. International and domestic experience in the implementation of innovative IC-technologies was generalized (in the example of CMODS). It is revealed that the improvement of the educational process is carried out in the following areas: educational environment development, innovative teaching aids application, new educational technologies introduction, organizational forms of education improvement. The model of the structure of introducing IC-technologies in educational institutions is justified and four levels of IC-technologies application in the educational process based on the SAMR model (substitution, accumulation, modification and redefinition) are defined. A procedural model of introducing the latest IC-technology has been developed and six stages of its implementation are justified (adaptation, potential assessment, interaction network expansion, strategy choice, problems elimination, results assessment). The analysis of the concept of "subjective utility and" subjective simplicity. A model for assessing the subjective effectiveness of the use of computer modeling in the educational process is justified and developed. Conclusions. The proposed author's model of the structure of introducing IC-technologies in educational institutions can be applied to any educational IC-technology, which allows monitoring the level of introducing IC-technology by teachers, phased introduction of IC-technology in educational institutions and evaluating the effectiveness of computer modeling systems application not only from technical point of view as a means of achieving certain educational goals, but also in terms of its use convenience, which increases both possibility and quality of IC-technologies introduction in the educational process. It is worth noting that computer modeling is an important component of the educational process. The combination of the subjective and objective assessment will allow to find a solution for the effective implementation and use of computer modeling systems in general secondary education institutions. The theoretical substantiation of CMODS implementation as a newest IC-technology gives grounds for conducting an experiment in real conditions of general secondary education institutions

Use of the Systems of Computer Modelling for Projecting of Research Tasks in Mathematics

Інтенсивний розвиток інтернет технологій і впровадження кращих практик в систему загальної середньої освіти дав можливість виокремити ефективні ІК-технології і задіяти для навчання учнів системи комп’ютерного моделювання (СКМод). У статті обґрунтовано поняття «завдання» як комплекс дій, призначених для виконання; визначено його ознаки (самостійність учнів в отриманні нових знань, взаємозв’язок проблеми з поточними і попередніми знаннями учнів, невизначеність результату при відомих способах і засобах його досягнення). Визначено і узагальнено особливості та ознаки творчих і проблемних завдань. У статті наведено результати аналізу та узагальнено поняття «дослідницьке завдання», визначено його складові (предметна область і предикати) та компоненти структури; здійснено класифікацію дослідницьких завдань з математики; визначено ознаки навчальнодослідницької діяльності учнів; окреслено п’ять рівнів розвитку мотивації учнів до здійснення навчально-дослідницької діяльності. Встановлено, що з розвитком ІКТ з’являється можливість візуалізації процесів та явищ, що дало поштовх до поширення системи комп’ютерного моделювання (СКМод). У статті виокремлено переваги застосування СКМод для проектування дослідницьких завдань; визначено етапи розробки дослідницьких завдань вчителем та хід розв’язання дослідницького завдання учнями закладів загальної середньої освіти (ЗЗСО). З’ясовано, що здійснення аналізу і відбору ефективних СКМод (тренажерів, симуляторів, інтерактивних моделей) з метою застосування в навчальному процесі ЗЗСО має підвищити цифрову та предметну компетентності вчителів та учнів. Наведено приклад дослідницького завдання з математики, що вирішується в використанням СКМод. За результатами опитування виявлено, що майже 70% вчителів не можуть використовувати СКМод у навчальному процесі через відсутність відповідних методик, але вони мають бажання підвищити свою компетентність з цього питання. Використання СКМод в закладах загальної середньої освіти набуває особливої значущості у зв'язку з формуванням Нової української школи.Intensive development of Internet technologies and implementation of best practices in the system of secondary education gave an opportunity to highlight effective IR technology to use for teaching students of computer simulation (Scmad). The article substantiates the concept of "task" as a set of actions designed to execute; defined by its characteristics (independence of students in acquiring new knowledge, the relationship of the problems with the current and the previous knowledge of students, the uncertainty of the result with the known methods and the means to achieve it). Identified and generalized the features and characteristics of creative and problem tasks. The article presents the results of the analysis and summarizes the concept of "research problem", identified its components (scope and predicates) and the components of structure; classification of research problems in mathematics; defined the characteristics of educational and research activity of students; outlines five levels of development of motivation of students to training and research activities. It is established that with the development of ICT appears the possibility of visualization of processes and phenomena that gave rise to the distribution system computer modeling (SMOD). The article highlights the advantages of using SMOD for the design of research problems; the stages of research tasks by the teacher and the course of solving a research problem, the students of institutions of General secondary education (SSSO). It was found that the implementation of the analysis and selection of effective Schmod (simulators, simulation, interactive models) for use in the educational process, SSSO should increase digital and subject competence of teachers and students. Given an example of research math is solved using SMOD. The results of the survey revealed that almost 70% of teachers cannot use SMOD in the educational process due to the lack of appropriate techniques, but they want to increase their competence on this issue. Use SMOD in institutions of General secondary education is of particular importance in connection with the formation of a New Ukrainian school

The Model of The Use of Computer Modeling System for Formation Competences of Natural and Mathematical Subject Students

Формулювання проблеми. Відсутність методичного забезпечення, низький рівень обізнаності вчителів щодо існуючих ефективних технологій навчання таких, як комп'ютерне моделювання не дає змоги учням формувати індивідуальну траєкторію розвитку і формувати компетентності з природничо-математичної освіти. Це щорічно підтверджується аналітичними звітами Українського центру оцінювання якості освіти, зокрема оприлюднюються результати зовнішнього незалежного оцінювання учнів з природничо-математичних предметів. Матеріали і методи. У процесі дослідження використовувались методи аналізу педагогічної, методичної літератури і дисертаційних досліджень; здійснювалося узагальнення результатів вітчизняного і зарубіжного досвіду; теоретичне моделювання процесу використання системи комп'ютерного моделювання для формування компетентностей учнів; системний аналізу для визначення структурних елементів моделі системи комп'ютерного моделювання. Результати. Обґрунтовано і розроблено модель використання системи комп'ютерного моделювання для формування компетентностей учнів з природничо-математичних предметів. До особливостей цієї моделі можна віднести її використання на засадах дитиноцентриського, системного, діяльнісного, диференційованого підходів з метою формування компетентностей учнів з природничо-математичних предметів. Важливим результатом дослідження є обґрунтування: критеріїв добору СКМод (варіативність, доступність, інструментальність, інтерактивність, інтуїтивність, комплексність, наочність даних, науковість моделей, незалежність, реалістичність); форм і методів застосування СКМод в освітньому процесі, виокремлення аспекту застосування пізнавальних завдань (дослідницьких, творчий, прикладних) для формування компетентностей учнів; обґрунтування таких форм оцінювання як рефлексія, формуюче оцінювання, підсумкове оцінювання. Висновки. Системи комп'ютерного моделювання стають альтернативою звичайним малюнкам у паперових підручниках і плакатам. Імітаційні процеси, інтерактивні вправи різних типів, анімаційний супровід, формуюче оцінювання дають можливість кожному учню формувати компетентності і пізнавати світ з захопленням. Використання СКМод урізноманітнює процес здобуття освіти, дозволяє перейти від пасивних до активних методів навчання, активізує навчально-пізнавальну діяльність учнів, дозволяє створити індивідуальну траєкторію розвитку для кожного учня у процесі вивчення природничо-математичних предметів. Подальшого обґрунтування потребує розроблення методичних рекомендацій щодо застосування СКМод в освітньому процесі, що слугуватимуть науково-методичним забезпеченням формування компетентностей учнів з природничо- математичних предметів.Problem formation. Lack of methodical support, low level of teachers' awareness of existing effective teaching technologies such as computer modeling does not allow students to form their own individual trajectory for development as well as their competence in natural and mathematical education. This is annually confirmed by the analytical reports of the Ukrainian center for education quality assessment, in particular, the results of external independent assessment of students studying natural-mathematical sciences which are published. Materials and methods. Methods of pedagogical and methodical literature analysis as well as dissertation project analysis were used in the scope of this research; the generalization of domestic and foreign experience results was carried out; theoretical modeling of the use of the computer modeling system for the development of students' competences; as well as system analysis to determine the structural elements of the model of computer modeling system. Research results. The model of use of the computer modeling system for developing students' competences in natural and mathematical subjects has been developed. The peculiarities of this model include its use on the basis of child-centric, systemic, activity, differentiated approaches with the purpose of forming natural and mathematical subject students' competences. An important result of the study is the justification of: CMODS selection criteria (variability, accessibility, tooling, interactivity, intuition, complexity, data visuality, scientific ground of models, independence, realism); forms and methods of applying CMODS in the educational process, allocating the aspect of cognitive tasks application (research, creative, applied) for the students competences formation; the justification of such forms of evaluation as reflection, formative evaluation, final evaluation. Conclusions. Computer modeling systems become an alternative to conventional drawings in paper course books and posters. Imitation processes, interactive exercises of various types, animation support as well as formative assessment give each student the opportunity of developing competence and exploring the world with enthusiasm. The use of CMODS diversifies the process of obtaining knowledge, allows transfer from passive to active teaching methods, activates educational and cognitive activity of students, as well as the creation of an individual trajectory for development for each student in the process of studying natural and mathematical subjects. The development of methodical recommendations on the use of CMODS in the educational process requires further justification; the methodical recommendations will serve as a scientific and methodical support for the formation of competences of students studying natural and mathematical subjects

Future Bachelors of Computer Sciences Professional Competency Formation

Формулювання проблеми. Випускники технічних закладів вищої освіти ІТ-напрямів підготовки, зокрема майбутні бакалаври комп’ютерних наук, сьогодні вкрай затребувані на вітчизняному ІТ-ринку праці. Тільки за останні два роки, кількість спеціалістів в IТ-галузі зросла більше ніж на третину. Але не дивлячись на таке стрімке зростання кількості ІТ спеціалістів, в цілому по Україні, на вітчизняному ринку праці відкритих вакансій на IT-фахівців набагато більше, ніж, власне, фахівців. Іншими словами, заклади вищої освіти готують достатню кількість бакалаврів ІТ-спеціальностей, з яких лише 25% випускників можуть працевлаштуватись в ІТ-компанію. Інші випускники - не відповідають тим вимогам, які висувають роботодавці при прийомі на роботу. Тому, важливим залишається питання підвищення якості професійної підготовки майбутніх бакалаврів комп'ютерних наук, рівня їх професійної, зокрема ІК компетентності, яка б відповідала сучасним потребам ІТ-ринку, світовим вимогам і вимогам роботодавців. Матеріали і методи. У процесі дослідження використовувались наступні методи: теоретичні – вивчення й аналіз педагогічної, методичної та наукової літератури; аналіз результатів досліджень сучасних науковців для з’ясування стану проблеми; обсерваційні – спостереження за освітньо-навчальним процесом; праксиметричні – вивчення та аналізу навчальних планів, навчальної документації, програм і результатів діяльності студентів. Результати. Проаналізовано професійну компетентність, що містить інтегральну, загальну та фахову компетентності освітнього стандарту вищої освіти України першого рівня ступеня «бакалавр» за галуззю знань 12 «Інформаційні технології» спеціальністю 122 «Комп’ютерні науки», узагальнено та уточнено їх зміст. Розглянуто інформаційно комунікаційну та ключову компетентності. Доведено, що для формування та підвищення рівня компетентностей випускників необхідно: освітні стандарти бакалаврів комп’ютерних наук зробити гнучкими, для швидкого реагування на зміни, що відбуваються в ІТ-галузі та на ринку праці; забезпечити якісний викладацький склад кафедр університету; оновити матеріально-технічне забезпечення, методи та засоби навчання студентів-програмістів. Висновки. Для формування та підвищення рівня професійної компетентності бакалаврів комп’ютерних наук необхідно: гармонізувати освітні та професійні стандарти, які повинні затверджуватись представниками ІТ-компаній, а не Міністерством освіти; запропонувати в освітній стандарт додати розділ «Потреби сучасного ІТ-ринку» для врахування вимог роботодавців; зробити освітні стандарти та програми гнучкими, для швидкого реагування на зміни, що відбуваються в ІТ-галузі; забезпечити якісний викладацький склад факультетів та кафедр університету; застосовувати новітні форми, такі як змішане та дистанційне навчання, віртуальний клас, Web-орієнтовані засоби навчання; систематично оновлювати матеріально-технічне забезпечення навчального процесу, форми, методи та засоби навчання студентів програмістів.Problem formation. Graduates of technical higher education institutions in IT training areas, future bachelors of computer sciences in particular are highly demanded within Ukrainian IT labor market today. The number of specialists in the IT industry grew by more than a third in the last two years only. But despite rapid increase in IT specialists quantity, in general, in Ukraine, the number of IT specialists open vacancies in domestic labor market is bigger than, in fact, there are IT specialists themselves. In other words, higher education institutions train a sufficient number of IT specialties bachelors but 25% of those graduates can be employed in IT companies only. Other graduates do not meet the requirements of employers when hiring. Therefore, it is very important to raise the quality of professional training of future bachelors of computer sciences, so that their competence level would meet the current needs of the Ukrainian IT labor market and world requirements as well. Materials and methods . In the process of research, the following methods were used: theoretical method - pedagogical, methodological and scientific literature study and analysis; modern scientists research results analysis in order to find out the state of the problem; observational method - educational process observation; proxy metric method - curriculum of educational documentation, plans, programs and student performance studying and analyzing. Research results. The professional competence, which contains the integral, general and subject competences described in the educational standard on higher education in Ukraine of the first level of the "Bachelor" degree in the branch of knowledge 12 "Information technologies" by specialization 122 "Computer Science", is analysed, generalized and their maintenance is specified. Information communicative and key competencies are considered. The research proves that for the formation and increase of the graduates’ competence level it is necessary to: make the educational standards of computer sciences bachelors flexible, in order to establish rapid reaction to the changes taking place in the IT industry and in the labor market; provide departments of universities with high-quality teaching staff; update logistics, methods and tools for student programmers teaching. Conclusions. To form and enhance the level of computer science bachelors competences it is necessary: to harmonize educational and professional standards, which must be approved by representatives of IT companies, and not by the Ministry of Education; to suggest in the educational standard to add the section "The Needs of Modern IT Labor Market" to take into account the requirements of employers; to make educational standards and programs flexible, to respond quickly to changes taking place in the IT industry; to provide a high-quality teaching staff of the faculties and departments of the university; to apply the latest educational forms, namely: blended and distance learning, virtual class, Web-oriented teaching aids, as well as systematically update material and technical base of the educational process, forms, methods and means of programming students training