Т. А. Распопина, Е. Б. Тарасов, Р. Н. Шматков Информационные технологии как основа эффективного развития транспортной отрасли Поступила 30. 11. 2019 Рецензирование
 Скачать 301.17 Kb.
|
|
5 ТРАНСПОРТ УДК 656.2:004+378.665.62(571.14):004 Т. А. Распопина, Е. Б. Тарасов, Р. Н. Шматков Информационные технологии как основа эффективного развития транспортной отрасли Поступила 30.11.2019 Рецензирование 20.01.2020 Принята к печати 21.01.2020 В настоящее время информационные технологии внедряются в широкий диапазон человеческой дея- тельности – они распространяются как по вертикальным, так и по горизонтальным социальным уровням и становятся неотъемлемой составляющей жизни. Одной из важнейших областей применения информаци- онных технологий является транспортная отрасль. Транспорт играет ведущую роль в развитии экономики, освоении новых территорий, поддержании в устойчивом состоянии социальной инфраструктуры. Информа- тизация и цифровизация транспортной отрасли – это объективные процессы, характерные не только для нашей страны, но и для всего мира. И от того, насколько быстро и эффективно будут внедряться информа- ционные технологии в отечественную транспортную отрасль, зависит ее конкурентоспособность на миро- вом транспортном рынке. Статья посвящена исследованию информационных технологий как основы эффективного развития рос- сийской транспортной отрасли. Показано, что для правильного и оптимального внедрения информационных технологий на транспорте необходимо в период профессиональной подготовки будущих специалистов транспортной отрасли активно обучать их работе с информационными технологиями, для чего повсеместно внедрять в учебный процесс электронные образовательные ресурсы и виртуальные тренажерные ком- плексы, а также другие интерактивные образовательные технологии, способные сформировать компетент- ного информационно ориентированного специалиста. В работе предложена примерная структура дистанционного образовательного курса и критерии оценки его эффективности, изложен и проанализирован опыт внедрения дистанционных образовательных курсов и элек- тронных тренажеров в Сибирском государственном университете путей сообщения. Работа представляет инте- рес для ученых и преподавателей, работающих в области информационных технологий на транспорте. Ключевые слова: информационные технологии на транспорте, дистанционный образова- тельный курс, виртуальные тренажерные комплексы, цифровизация транспорта. В настоящее время особую популярность во всем мире, и особенно в России, приобретает термин «цифровая экономика». Впервые этот термин использовал в 1995 г. (т. е. почти чет- верть века назад) сотрудник Массачусетского университета Николас Негропонте [1]. Однако до сих пор ни в одной стране мира цифровая экономика не создана полностью. Между тем отдельные процессы и даже отрасли эконо- мики разных стран с тех пор инициировали процесс цифровизации и в настоящее время совершенствуют на практике внедренные ра- нее информационные технологии. Для того чтобы идти в ногу со временем и не допустить отставания России от ведущих стран мира в жизненно важных отраслях экономики и в целях реализации Стратегии развития инфор- мационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 годы [2], правительством нашей страны была принята в 2017 г. государственная программа «Цифровая экономика Российской Федерации» (далее – Программа) [3]. В соответ- ствии с Программой, цифровая экономика пред- ставлена тремя следующими уровнями, взаимо- действующими между собой и оказывающими влияние на жизнь как отдельных индивидов, так и всего социума: «рынки и отрасли экономики (сферы деятельности), где осуществляется взаи- модействие конкретных субъектов (поставщи- ков и потребителей товаров, работ и услуг); платформы и технологии, где формируются компетенции для развития рынков и отраслей экономики (сфер деятельности); среда, которая создает условия для развития платформ и техно- логий и эффективного взаимодействия субъек- тов рынков и отраслей экономики (сфер дея- тельности) и охватывает нормативное регулиро- вание, информационную инфраструктуру, кадры и информационную безопасность» [3]. На основе Программы, а также Стратегии развития холдинга «РЖД» на период до 2030 года [4] 5 декабря 2017 г. была утверждена Концепция реализации комплексного научно- технического проекта «Цифровая железная Транспорт 6 Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2020. № 1 (52) дорога» (далее – Концепция) [5]. Согласно Концепции, задачами проекта «Цифровая же- лезная дорога» являются: «расширение спек- тра и повышение качества предлагаемых рынку транспортно-логистических услуг; по- вышение уровня интеграции Российской транспортной системы в международные транспортные коридоры; повышение надеж- ности и безопасности движения; повышение провозной и пропускной способности желез- ных дорог за счет развития интеллектуальных систем управления; сокращение стоимости жизненного цикла инфраструктуры и подвиж- ного состава; повышение производительности труда за счет создания информационных си- стем и микропроцессорных систем управле- ния технологическими процессами; сокраще- ние влияния “человеческого фактора”; обес- печение необходимого уровня информацион- ной безопасности» [5]. В рамках реализации Концепции с целью эффективной подготовки специалистов-транс- портников, обладающих необходимыми компе- тенциями для развития цифровой железной до- роги, в настоящей работе предлагается создать единое информационное образовательное про- странство, в которое следует интегрировать ди- станционные образовательные курсы и вирту- альные тренажерные комплексы. При этом оно должно быть таким, в котором смогут взаимо- действовать все заинтересованные стороны (студенты, преподаватели и администрация (транспортных вузов, техникумов), Росжелдор, ОАО «РЖД»). Развитие единого информационного обра- зовательного пространства может дать следу- ющие результаты, благоприятные для разви- тия цифровой железной дороги: 1. Единая база данных научных разрабо- ток отрасли (публикации, патенты, свидетель- ства, диссертации и т. д.). 2. Переход на безбумажные технологии. Внедрение электронной цифровой подписи. Применимо как к внутривузовскому докумен- тообороту, так и на уровне вуз – Росжелдор – ОАО «РЖД». 3. Развитие виртуальных классов, базы данных виртуальных лабораторных работ и тренажеров. Преподаватель и слушатели мо- гут находиться в разных городах, но присут- ствовать на занятии. 4. Повышение престижа отраслевых учеб- ных заведений за счет использования совре- менных технологий. Для получения качественного информаци- онно ориентированного образования недоста- точно только теоретических знаний. Необхо- димо развивать также практические умения и навыки. Однако возникает реальная проблема, когда практические навыки подразумевают использование уникального или типового оборудования, а также когда обучение на ре- альном объекте может привести к серьезным последствиям. Даже доступность этого обору- дования для учебного процесса не всегда мо- жет способствовать формированию у обучаю- щегося необходимых навыков, чему есть не- сколько причин: 1) ограниченное время доступа (только на занятии и в присутствии преподавателя); 2) недостаточное количество оборудова- ния (если оборудование дорогое и имеется только один экспонат, то поломка может по- влиять на учебный процесс); 3) в некоторых областях, кроме оборудо- вания, требуются также расходные матери- алы, стоимость которых может быть доста- точно высокой; 4) не всегда внутренние процессы до- ступны обучающимся (например, невозможно увидеть, что происходит в двигателе, когда он работает, или рассмотреть процесс в другом масштабе времени); 5) сложно, а иногда невозможно выраба- тывать навыки поведения в нестандартных (нештатных, аварийных) ситуациях. С учетом указанных выше причин возни- кает необходимость использования другого доступного и эффективного метода, например применения виртуальных тренажеров. Основ- ное назначение виртуальных тренажеров – имитационное моделирование процесса вы- полнения лабораторных работ и практических учебных занятий. Они позволят: 1) моделировать процессы, протекание ко- торых принципиально невозможно в лабора- торных условиях; 2) обеспечить контроль усвоения матери- ала каждым обучающимся; 3) обеспечить безопасность обучения; 4) формировать навыки поведения и при- нятия решений в нестандартных ситуациях; Т. А. Распопина, Е. Б. Тарасов, Р. Н. Шматков Информационные технологии как основа эффективного развития транспортной отрасли 7 5) облегчить процесс повторения при под- готовке к аттестации; 6) помочь преподавателю, сняв с него ру- тину контроля и консультирования; 7) использовать внеаудиторное время для изучения техники; 8) использовать дистанционное обучение. С этой точки зрения внедрение современ- ных информационно-коммуникационных тех- нологий в образование способствует устране- нию некоторых недостатков традиционной формы обучения [6]. При разработке вирту- альных тренажеров возможно использовать следующие технологии: 1) трехмерное аудио-визуальное модели- рование [7]; 2) виртуальную реальность (очки, шлем, виртуальный ретинальный монитор, комнаты виртуальной реальности); 3) имитацию тактильных ощущений (пер- чатки виртуальной реальности, костюмы вир- туальной реальности); 4) дополненную реальность. Проиллюстрируем формирование единого информационного образовательного простран- ства в части создания и внедрения в учебный процесс дистанционных образовательных кур- сов на примере заочного факультета СГУПС. Заочный факультет СГУПС в настоящее время – это около 1 600 студентов, в том числе 500 обучающихся на бюджетной основе. Реа- лизуется пять программ специалитета и семь бакалавриата. Также на базе среднего профес- сионального и первого высшего образования реализуются две программы по ускоренным планам. Как и все вузы, продолжающие реализа- цию заочной формы обучения, СГУПС стал- кивается со следующими проблемами (вызо- вами) [8, 9]: 1. Отказ от заочной формы обучения в фе- деральных государственных образовательных стандартах (ФГОС) третьего поколения. Он проявляется в том, что во ФГОС наблюдается тенденция на запрет реализации некоторых направлений подготовки в заочной форме обучения как первого высшего образования, например: «Юриспруденция», «Наземные транспортно-технологические средства», «Управление персоналом», «Менеджмент», «Экономика» и др. 2. Противоречия между Трудовым кодексом Российской Федерации (ст. 173 «Гарантии и компенсации работникам, совмещающим ра- боту с получением высшего образования по программам бакалавриата, программам специа- литета или программам магистратуры, и работ- никам, поступающим на обучение по указан- ным образовательным программам») и ФГОС в части предоставления оплачиваемого отпуска для прохождения обучения. В частности, пред- дипломная практика не входит в работы, связан- ные с подготовкой к государственной итоговой аттестации (ГИА), а следовательно, вуз не мо- жет выдать справку-вызов студенту на период прохождения преддипломной практики. В то же время период ГИА ограничен ФГОС и, как пра- вило, составляет всего четыре недели. Этого не- достаточно для плодотворного контакта сту- дента с дипломным руководителем. В резуль- тате качество выпускных квалификационных работ снизилось. 3. Коэффициент «преподаватель/студент» для заочной формы обучения составляет 1/60, а ожидается в ближайшем будущем 1/120. В настоящий момент заочный факультет не может обеспечить даже показатель 1/60. 4. В университете мало используются элек- тронное обучение и дистанционные образова- тельные технологии, несмотря на то что закон «Об образовании в Российской Федерации», а также в ФГОС рекомендуют активно внедрять современные информационно-коммуникацион- ные технологии в учебный процесс. 5. Низкий уровень информатизации биз- нес-процессов и несогласованность существу- ющих информационных систем, обеспечива- ющих функционирование подразделения в це- лом, являются причиной большого количества ошибок в деятельности, а также завышенных трудозатрат сотрудников факультета, что в свою очередь вызывает недовольство со сто- роны как профессорско-преподавательского состава, так и администрации университета. 6. Относительно низкий уровень ответ- ственности преподавателей. 7. Относительно низкий уровень ответ- ственности студентов. В результате на заочном факультете уже наблюдается снижение интереса к направле- ниям бакалавриата в целом, а в ближайшие годы это снижение может стать значительным. Транспорт 8 Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2020. № 1 (52) Также на протяжении всего периода под- готовки по направлениям бакалавриата (в за- очной форме) наблюдается слабый интерес со стороны потенциальных работодателей к бу- дущим специалистам, что выражается в отсут- ствии целевых мест приема. При этом по спе- циалитету наблюдается увеличение количе- ства целевых мест приема. Нами был проведен анализ текущего со- стояния дел в области информатизации учеб- ного процесса на заочном факультете [10, 11]. В результате сделаны следующие неутеши- тельные выводы: – на 60 % курсов, предусмотренных учеб- ным планом, студенты заочного факультета не подписаны; – у 90 % курсов отсутствует интерактив- ный материал. Преимущественно использу- ются статические данные (PDF, Word, PowerPoint); – менее половины электронных курсов со- держат тесты; – менее 40 % электронных курсов содер- жат материал для курсовых работ (курсовых проектов). Исходя из перечисленных выше проблем- вызовов и поставленных задач повышения ка- чества заочного образования, формирования единого информационного образовательного пространства, мы предлагаем полностью пе- ресмотреть отношение к заочной форме обу- чения и переключиться на использование со- временных информационно-коммуникацион- ных технологий в учебном процессе. При этом предполагается перейти на частичную дистан- ционную форму обучения с применением ин- формационно-коммуникационных техноло- гий, массовым использованием онлайн-кур- сов, виртуальных лабораторных работ, трена- жеров, вебинаров, видеолекций. В качестве вариантов внедрения дистан- ционных курсов в учебный процесс заочного факультета СГУПС рассматривались следую- щие: – использование дистанционных курсов Открытого университета; – приобретение требуемых дистанцион- ных курсов у другого вуза; – разработка требуемых дистанционных курсов преподавателями СГУПС. Анализ положительных и отрицательных сторон перечисленных выше вариантов при- веден в таблице. Руководство нашего университета, рассмот- рев наши доводы в пользу активного внедрения в учебный процесс дистанционных образова- тельных технологий, одобрило пилотный про- ект по созданию двух дистанционных курсов Анализ вариантов внедрения дистанционных курсов в учебный процесс СГУПС Положительные стороны Отрицательные стороны Использование дистанционных курсов Открытого университета Условно бесплатные (1 р. + НДС) Содержание курсов не соответствует учебным планам СГУПС Выдается свидетельство о прохождении курсов гос. образца Проходят не ежегодно, а объявляются разные на каждый год в строго определенное время (что не дает возможности стабильного их применения) Возможность приобретения требуемых дистанционных курсов у другого вуза Адаптация под Moodle Относительно высокая стоимость Опыт разработки и внедрения Финансовые ресурсы уходят за пределы СГУПС Разработка требуемых дистанционных курсов преподавателями СГУПС Привлечение профессорско-преподавательского со- става (ППС) вуза к совершенствованию учебного процесса Небольшой опыт создания и внедрения Повышение уровня подготовки ППС СГУПС Инертность ППС СГУПС в данном вопросе Повышение благосостояния ППС СГУПС – Наполняемость тематики учебных грантов СГУПС реальным содержанием, полезным для развития уни- верситета – Существенная экономия средств СГУПС – Выделенные средства не уходят за пределы СГУПС – Положительное влияние на коэффициент «препода- ватель/студент» – Экономия аудиторного фонда университета – Т. А. Распопина, Е. Б. Тарасов, Р. Н. Шматков Информационные технологии как основа эффективного развития транспортной отрасли 9 «Английский язык» и «Русский язык и деловые коммуникации» в электронной информацион- ной образовательной среде (ЭИОС) СГУПС, на примере которых предполагается «обкатать» процесс разработки и внедрения дистанцион- ных курсов в образовательный процесс универ- ситета. Указанный пилотный проект начал свою работу с конца 2018 г. Предлагаемая структура дистанционных образовательных курсов в ЭИОС СГУПС при- ведена на рисунке. Основные документы Программа курса. Литература. Методические пособия (если есть). Требования к контролю знаний. Задание на РГР/КР КП (если есть) Тема 1 Аудиолекция (при необходимости). Видеолекция (при необходимости). Лекция-презентация. Тесты: тренировочный, контрольный. Электронная виртуальная контрольная работа (при необходимости). Электронный тренажер (при необходимости). Электронная виртуальная контрольная работа (при необходимости). Электронный тренажер (при необходимости). Любой дополнительный элемент курса (при необходимости) Тема N Аудиолекция (при необходимости). Видеолекция (при необходимости). Лекция-презентация. Тесты: тренировочный, контрольный. Электронная виртуальная контрольная работа (при необходимости). Электронный тренажер (при необходимости). Электронная виртуальная контрольная работа (при необходимости). Электронный тренажер (при необходимости). Любой дополнительный элемент курса (при необходимости) Тема 2 Аудиолекция (при необходимости). Видеолекция (при необходимости). Лекция-презентация. Тесты: тренировочный, контрольный. Электронная виртуальная контрольная работа (при необходимости). Электронный тренажер (при необходимости). Электронная виртуальная контрольная работа (при необходимости). Электронный тренажер (при необходимости). Любой дополнительный элемент курса (при необходимости) Итоговый тест (или задание) Структура дистанционных образовательных курсов в ЭИОС СГУПС Транспорт 10 Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2020. № 1 (52) При этом предполагается использовать следующие критерии для оценки качества раз- рабатываемых электронных образовательных курсов: – четкие результаты обучения и информа- ция о курсе; – качество контента; – гибкость контента; – медийная насыщенность контента; – интерактивность контента; – понимание контента; – комбинация различных инструментов для обучения; – персонализация дизайна; – социальная активность; – наличие преподавателя; – понятность заданий; – персональное взаимодействие с обучаю- щимся в процессе обучения; – временные рамки. Несомненно, что для дальнейшего созда- ния и внедрения дистанционных курсов в об- разовательный процесс СГУПС потребуются серьезные вложения как в развитие инфра- структуры университета, так и в подготовку специалистов по информационным техноло- гиям (программистов, дизайнеров, специали- стов по видеомонтажу, тьюторов и т. д.). Также необходимо разработать систему моти- вации преподавателей, которые будут задей- ствованы в этой работе, разработать и утвер- дить нормативы оплаты преподавательской нагрузки для дистанционной формы обуче- ния. И все это должно выполняться в соответ- ствии с политикой информатизации учебного заведения в рамках создания единого инфор- мационного образовательного пространства. Вместе с тем дистанционное обучение в России активно внедряется и привлекает к себе все большее количество абитуриентов. Для того чтобы быть конкурентоспособным в современных условиях цифровизации, гото- вить эффективных информационно ориенти- рованных специалистов-транспортников, раз- вивающих цифровую железную дорогу, нашему университету необходимо ускорен- ными темпами внедрять дистанционные обра- зовательные курсы и виртуальные тренажер- ные комплексы в учебный процесс. Библиографический список 1. Мезенин В. Г., Кудряшова В. В. Цифровизация экономики: стратегия, масштабы и институциональ- ная среда // Вестник Екатерининского института. Экономические науки. 2018. № 1 (41). С. 19–29. 2. Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 годы : утв. Указом Президента Рос. Федерации от 9 мая 2017 г. № 203. URL: http://kremlin.ru/acts/bank/41919 (дата обращения: 19.12.2019). 3. Программа «Цифровая экономика Российской Федерации» : утв. распоряжением Правительства Рос. Федерации от 28 июля 2017 г. № 1632-р. URL: http://static.government.ru/media/files/ 9gFM4FHj4PsB79I5v7yLVuPgu4bvR7M0.pdf (дата обращения: 19.12.2019). 4. Стратегия развития холдинга «РЖД» на период до 2030 года : утв. советом директоров ОАО «РЖД» 23 дек. 2013 г. № 19. URL: http://doc.rzd.ru/doc/public/ru?STRUCTURE_ID=704&layer_id=5104&id=6396 (дата обращения: 19.12.2019). 5. Концепция реализации комплексного научно-технического проекта «Цифровая железная дорога» : утв. 5 дек. 2017 г. зам. ген. директора ОАО «РЖД», гл. инженером С. А. Кобзевым. URL: https://www.irgups.ru/ sites/default/files/irgups/science/document/koncepciya_realizacii_kompleksnogo_nauchno_tehnicheskogo_proekta_ cifrovaya_zheleznaya_doroga.pdf (дата обращения: 19.12.2019). 6. Хабаров В. И., Волегжанина И. С. Цифровые трансформации в профессиональном образовании (на примере подготовки кадров транспорта). М. : Русайнс, 2018. 216 с. 7. Хабаров В. И., Пахомова Г. Ф., Пахомов К. А. К вопросу о формировании объектной модели ком- плексной транспортной схемы Новосибирской агломерации // Политранспортные системы : материалы Х Междунар. науч.-техн. конф. (15–16 ноября 2018 г.). Новосибирск : Изд-во СГУПС, 2019. С. 424–429. 8. Тарасов Е. Б. Стратегия развития заочного факультета СГУПС. Новосибирск, 2017. 80 с. 9. Тарасов Е. Б. Перспективы применения электронного обучения для заочной формы // Электронные образовательные технологии: решения, проблемы, перспективы : материалы II Междунар. науч.-практ. конф. Новосибирск, 2018. С. 100–104. 10. Тарасов Е. Б., Шматков Р. Н. Заочный факультет: варианты развития // Кадры – Транспорту. 2018. 21 сент. № 12 (1830). Т. А. Распопина, Е. Б. Тарасов, Р. Н. Шматков Информационные технологии как основа эффективного развития транспортной отрасли 11 11. Тарасов Е. Б., Шматков Р. Н. Перспективы развития заочной формы обучения в контексте цифро- визации // Проблемы языкового образования в вузах: теория и практика : материалы I Междунар. науч.- практ. конф. (Новосибирск, 5 февраля 2019 г.) / под ред. д-ра пед. наук, проф. Э. Г. Скибицкого. Новоси- бирск : Изд-во СГУПС, 2019. С. 262–268. T. A. Raspopina, E. B. Tarasov, R. N. Shmatkov Information Technologies as Basis of Effective Development Transport Industry Abstract. Now information technologies occupy more and more wide ranges of human activity – they extend both on vertical, and on horizontal social levels and become the integral component of life. One of the most important scopes of information technologies is the transport industry. Transport played the leading role in development of economy, development of new territories, and maintenance in a steady condition of social infrastructure from time immemorial. Informatization and digitalization of the transport industry are the objective processes characteristic not only for our country, but also for the whole world. And how fast information technologies in the domestic transport industry will also effectively take root its competitiveness in the world transport market depends. This work is devoted to a research of information technologies as bases of effective development of the Russian transport industry. It is shown that for the correct and optimum implementation of information technologies on transport it is necessary to accustom actively during vocational training of future specialists of the transport industry them to work with information technologies for what everywhere to introduce in educational process electronic educational resources and virtual training complexes and also other interactive educational technologies capable to create the competent information-oriented expert. In work the approximate structure of a remote educational course and criteria for evaluation of efficiency of remote educational courses is offered, experience of introduction of remote educational courses and electronic exercise machines in the Siberian Transport University is stated and analyzed. Work is of interest to the scientists and lecturers working in the field of information technologies on transport. Key words: information technologies on transport; a remote educational course; virtual training complexes; digitalization of transport. Распопина Татьяна Анатольевна – специалист по внедрению информационных систем заочного фа- культета СГУПС. Е-mail: raspopinata@sgups.stu.ru Тарасов Евгений Борисович – кандидат технических наук, декан заочного факультета СГУПС. Е-mail: zf@sgups.stu.ru Шматков Руслан Николаевич –кандидат физико-математических наук, заместитель декана по учеб- ной работе заочного факультета СГУПС. Е-mail: srn-travel@mail.ru |