Цель исследования. В последние годы веб-технологии стали активно применяться во многих системах по управлению технологическими процессами, в том числе и в SCADA. Подобные системы позволяют осуществлять непрерывный мониторинг за объектом испытания в режиме реального времени. В связи с этим возникает необходимость частой передачи данных для их дальнейшего отображения. Для решения этой задачи используются сетевые протоколы, которые продолжают стремительно развиваться и по сей день. Материалы и методы. SCADA-системы применяются во многих отраслях промышленности: авиации, наземном транспорте, ракетно-космической технике, системах приема и обработки телеметрической информации. Среди них выделяется класс SCADA-систем, работающих в рамках интрасети. Это может быть внутренняя сеть предприятия, ангар или небольшой тестовый стенд для отслеживания показателей измерительной аппаратуры. Поэтому сегодня, как никогда, важны открытые и общедоступные материалы, для понимания современных сетевых решений, позволяющих сократить временные затраты по вопросам передачи данных и их дальнейшей визуализации. Подобные сведения будут представлять особую ценность для студентов, изучающих сетевые и веб-технологии. Результаты. В результате исследований с учетом ограничений разрабатываемой SCADA-системы и сети определены временные характеристики для протоколов WebSocket и WebTransport, а также предлагается наиболее оптимальное решение для типовой нагрузки. В представленной работе рассматриваются вопросы передачи данных между клиентской и серверной частью для класса SCADA-систем, работающих в рамках интрасети. В связи с этим предлагается рассмотреть два наиболее подходящих для данной задачи решения. Это сетевые протоколы прикладного уровня модели OSI: WebSocket и WebTransport. Кроме того, учитываются протоколы транспортного уровня (TCP и QUIC), поскольку они также могут влиять на временные характеристики. Вопросы передачи данных рассматриваются в контексте системы отображения и мониторинга данных SCADA-системы. Серверная часть разработана с использованием C#, а клиент - при помощи JavaScript. Проводится ряд экспериментов для граничных случаев и типовой нагрузки, на основе которых определяется зависимость времени передачи данных от их объема. Заключение. Приведенный в работе подход по сбору сетевого трафика и анализу временных характеристик также будет полезен в рамках учебного процесса для обучения студентов по курсам «Компьютерные сети» и «Интернет-технологии».
Целью исследования является разработка подхода к выявлению и обработке недопустимых событий на объектах критической информационной инфраструктуры (КИИ) на основе концепции таксономии и категоризации. Подход направлен на решение задачи повышения эффективности идентификации, классификации и управления инцидентами информационной безопасности (ИБ). В статье рассматриваются актуальные задачи обеспечения требуемого уровня защищенности КИИ и минимизации негативных последствий от инцидентов информационной безопасности, являющихся следствием недопустимых событий, идентификация которых связана со сложностью их выявления, необходимостью обработки больших объемов данных, недостаточной оперативностью обнаружения событий ИБ, а также ограничениями технологического характера. Актуальность выявления и классификации недопустимых событий в области информационной безопасности, особенно для объектов КИИ обусловлена необходимостью своевременного выявления и реагирования на инциденты, которые могут привести к негативным последствиям. Понимание природы и характеристик таких событий позволяет эффективно обеспечить защиту систем и предотвратить существенный ущерб. С целью повышения эффективности обеспечения результативной безопасности требуется выявлять класс недопустимых событий среди множества событий информационной безопасности с учетом признаков, которыми характеризуются недопустимые события. Новизна предлагаемого подхода заключается в решении задачи выявления класса недопустимых событий информационной безопасности на основе методов таксономии, предусматривающих использование инструментов категоризации событий с использованием атрибутов недопустимых событий. Материалы и методы исследования. Для решения поставленной задачи использован подход к выявлению недопустимых событий на объектах КИИ, основанный на принципах таксономии событий информационной безопасности. Показано, что выявление недопустимых событий информационной безопасности напрямую связано с решением задачи поиска и анализа их атрибутов, которые представляют собой характеристики или параметры, используемые для описания и классификации инцидентов безопасности. На основе ключевых принципов таксономии разработана модель структуры множества недопустимых событий для определения признаков, которые могут положены в основу классификации недопустимых событий. Процесс выявления недопустимых событий информационной безопасности включает цепочку этапов: таксономию, категорирование и классификация, на каждом из которых реализуются соответствующие методы и инструменты. Результаты: Проанализированы подходы к выявлению недопустимых событий на объектах КИИ. Рассмотрены проблемы, связанные с большим объемом данных, сложностью обработки событий, достаточно длительным временем их обнаружения и ограничениями технологических решений. Показано, что концепция таксономии и категоризации позволяет эффективно идентифицировать и классифицировать инциденты информационной безопасности, обеспечивая эффективные процессы обработки и реагирования на них. Обоснована целесообразность применения таксономии для описания и идентификации атрибутов недопустимых событий, что способствует разработке эффективных стратегий защиты и обеспечивает повышение уровня безопасности. Предложена обобщенная схема обработки недопустимых событий, включающая совокупность взаимосвязанных этапов идентификации, категоризации, оценки влияния, реагирования, документирования и анализа. Разработан алгоритм структурированного описания и классификации инцидентов, что позволяет более точно и оперативно реагировать на угрозы информационной безопасности. Заключение: Полученные результаты позволяют повысить эффективность решения задачи классификации инцидентов информационной безопасности за счет идентификации недопустимых событий, что позволяет снизить уровень негативных последствий инцидентов и повысить безопасность объектов КИИ.
Цель исследования. Современное образование подвергается значительным изменениям. Технологии искусственного интеллекта внедряются в образовательную практику вузов, в том числе и педагогических. Данные технологии имеют большие возможности. Однако необходимо более глубокое изучение влияния и роли искусственного интеллекта не только в образовательном процессе вуза в целом, но и в специфике преподавания отдельных дисциплин, включая программирование для будущих учителей информатики. Проблема использования искусственного интеллекта в обучении студентов педагогических вузов является актуальной. Статья посвящена обоснованию роли искусственного интеллекта в процессе обучения программированию студентов, будущих учителей информатики и исследованию возможности его результативного применения в реальном учебном процессе. Материалы и методы. Выполнен анализ научных публикаций в области использования искусственного интеллекта в образовательном процессе вуза и анализ научно-методической литературы по обучению программированию студентов педагогических вузов. Проанализированы средства искусственного интеллекта, используемые в профессиональной разработке программного обеспечения. Проведен эксперимент по использованию в курсе программирования на Python для студентов педагогического вуза онлайн среды разработки Replit с технологией искусственного интеллекта. Выполнено анкетирование студентов в начале и после завершения учебного курса. Результаты исследования. Традиционно в обучении программированию студентов 1 курса Красноярского государственного педагогического университета используется авторский электронный учебный курс, разработанный в среде Moodle, тренажёр по программированию с автоматизированной проверкой решений, IDLE Python и онлайн компиляторы. Данные средства обучения были дополнены онлайн средой разработки Replit с технологией искусственного интеллекта. По результатам эксперимента показано, что использование онлайн среды разработки Replit с технологией искусственного интеллекта при обучении программированию студентов педагогического вуза помогает в написании и отладке кода, делает курс менее сложным, это подтверждается результатами анкетирования студентов, также показывающими, что большинство студентов отдают свое предпочтение данной среде разработки. По окончанию освоения студентами курса программирования отмечается значительный рост в самооценке уровня программирования, что подтверждается учебными результатами. Заключение. Роль искусственного интеллекта в процессе обучения студентов программированию может быть значительна и полезна как для преподавателя, так и для обучаемых. В частности, использование искусственного интеллекта помогает студенту в написании и отладке кода, упрощает процесс объяснения преподавателем способов разработки алгоритма и составления программы. На примере интегрированной онлайн-среды Replit, имеющей встроенный искусственный интеллект, показаны ее возможности для результативного обучения студентов программированию. В результате статьи подтверждается необходимость дальнейшего исследования и разработки методического обеспечения для успешного интегрирования искусственного интеллекта в процесс обучения студентов педагогических вузов в области программирования.
Цель. Целью статьи является обоснование применения ментального подхода в системе среднего профессионального образования при освоении обучающимися основного раздела «Информационное моделирование» дисциплины «Информатика». Методология исследования. Идея исследования связана с реализацией ментального подхода в системе среднего профессионального образования при освоении студентами одного из основных разделов примерной рабочей программы общеобразовательной дисциплины «Информатика», составленной авторским коллективом Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Института развития профессионального образования» (ФГБОУ ДПО ИРПО). Применение ментального подхода при изучении раздела, посвященного информационному моделированию, реализуется на основе его двух этапов: на первом этапе формируются связи между областями чувственной зоны и их модельными представлениями, на втором этапе обучения происходит систематизация полученного интуитивного опыта с помощью понятий и терминов предметной области «Информатика», а также раздела «Информационное моделирование». Для реализации ментального подхода используются ментальные электронные учебники, которые дают возможность представить и интерпретировать учебный материал раздела по форме трех ступеней: образно-наглядном, модельном и теоретико-понятийном виде. Для реализации формы электронных учебников за основу взята разработка Н. И. Пака и Н. Б. Амангазы углы, демонстрирующая трансформацию образовательных ресурсов в пользу учебников-трансформеров, адаптированная под потребности системы среднего профессионального образования. Результаты. На основе применения ментального подхода в системе среднего профессионального образования разработано содержание, и структура учебника-трансформера по разделу «Информационное моделирование» дисциплины «Информатика», составлены ментальные схемы модуля, предложено примерное содержание блоков вопросов для освоения модуля программы. Выводы. Применение ментального подхода системе среднего профессионального образования при освоении обучающимися основного раздела дисциплины «Информатика» «Информационное моделирование» способствует повышению интерактивности при проведении лекций и практических занятий, организации контроля и самоконтроля знаний обучающихся
Статья посвящена анализу опыта организации проектной работы школьников в области информационных технологий на базе высшего учебного заведения. Рассмотрены особенности организации учебного процесса, подходы к решению проблемы мотивации обучающихся. Обсуждаются принципы введения относительно сложных и наукоемких технологий в проекты учащихся 10 классов. Подробно изложены рекомендации по организации мастер-классов и лабораторных работ с освоением методов обработки изображений, стеганогра- фии, машинного обучения. Акцент делается на рециркуля- ции знаний и навыков, полученных в школе. Значительное внимание уделяется наглядности, понятности получаемых результатов, возможности оценки применимости того или иного метода для решения задач проектной деятельности. Все работы проводятся таким образом, чтобы ученики могли приступить к исследованиям при минимальных затратах сил на подготовку и имели бы возможность впоследствии перенести изученные инструменты в свои индивидуальные проекты. Большое внимание уделяется методологии проект- ной работы, проводятся специальные мероприятия, такие как питч-сессии стартапов, призванные дополнительно мотивировать школьников, помочь им выстроить работу над проектом системно, скорректировать цели и задачи проектов. Приводятся некоторые результаты проектной работы школьников в области информационных технологий в течение 2023-2024 учебного года на базе Национального исследовательского университета «МЭИ»
Цель исследования: рассмотреть и реализовать на практике систему вывода контента на экраны разного разрешения и ориентаций применительно к образовательному учреждению, используя как чистый Smart TV (встроенный браузер современного ТВ), так и подключённый к экранам Digital Signage плеер. В проектировании системы основной упор (и как следствие ключевая задача) делается на отсутствие дублирования контента для разных типов экранов вывода (включая интерактивные сенсорные киоски), что особенно актуально, т. к. реализованная система будет построена на свободных технологиях с открытым исходным кодом и интегрирована в текущий web-сайт ВУЗа, чего не сможет предложить ни одна другая проприетарная программная система Digital Signage. Материалы и методы: в исследовании используются разные методы трансформации и вывода контента, но преимущественно задействованы методы адаптации, основанные на каскадных таблицах стилей (CSS). Изучен опыт зарубежных программистов, работающих с адаптивной вёрсткой для web и ведущих свои блоги (в разделе «Литература»). Рассмотрены и предложены компромиссные методы вывода графических изображений и видео материалов на основе полученного опыта во время апробации прототипа системы. Результаты: разработка рабочей системы вывода контента на разноформатные экраны, требующая последующего минимального сопровождения и вмешательства администратора, отвечающего за наполнение контентом. Проведён анализ некоторых потенциальных решений и их совместимости с учётом поддержки браузерами стандартов CSS3 и HTML5, отобраны рабочие решения, которые могут быть использованы в проектировании индивидуальных шаблонов вывода контента в формате гипертекста и CSS конструкции (правил), работающих в указанных выше целях исследования. В статье сравниваются подходы к проектированию адаптивных шаблонов вывода web контента в формате HTML (гипертекста). Рассмотрены основные принципы, при которых контент, предназначенный в первую очередь для сайта ВУЗа, может без стороннего администратора (а также, в некоторых случаях, с минимальным вмешательством) отображаться на корпоративных ТВ и сенсорных интерактивных киосках ВУЗов благодаря применению каскадных таблиц стилей, относительных единиц измерения (vh, vw, vmin, vmax) и тегов, введённых в HTML5. В статье также рассмотрено как можно нивелировать нюансы, связанные с разным разрешением графических изображений и ориентацией экранов. Заключение: в заключительных абзацах статьи делается вывод о нюансах функционирования разработанной системы, эффективность которой напрямую зависит от выбранных и рассмотренных в статье методах реализации и используемых технологиях. Внедрение системы позволит повысить информированность студентов образовательного учреждения о событиях (анонсированных или проведённых), а администратору системы позволит повысить эффективность работы, публикуя и администрируя контент только в «одном окне» (например, на сайте ВУЗа), а разработанный шаблон вывода и/или CSS правила отобразят его на внутренние экраны, сохранив удобочитаемость и восприятие информации. Выработанные и апробированные методы могут быть использованы программистами, работающими в образовательных учреждениях.
Цель исследования. Основными целями разработки модуля для автоматического оценивания работ студентов на основе российской системы оценочных шкал являются:- повышение эффективности оценивания: автоматическая система может обрабатывать большее количество работ за меньшее время, чем преподаватель, что позволяет сократить время, затрачиваемое на проверку;- объективность оценивания: автоматическая система не подвержена предвзятости и другим человеческим факторам, что обеспечивает более объективную оценку работ;- стандартизация оценивания: автоматическая система обеспечивает единый подход к оцениванию работ, что повышает его прозрачность и сопоставимость;- снижение нагрузки на преподавателей: освобождение преподавателей от рутинной работы по проверке работ позволяет им больше времени посвятить индивидуальной работе со студентами. Материалы и методы. Для разработки модуля для автоматического оценивания работ студентов могут быть использованы различные методы, такие как: Методы машинного обучения: эти методы позволяют модулю обучаться на наборе примеров, где работы студентов уже оценены преподавателями, и автоматически выставлять оценки новым работам. Методы обработки естественного языка (NLP): Эти методы позволяют модулю понимать смысл текста и оценивать его по заданным критериям. Методы экспертных систем: Эти методы позволяют модулю использовать знания экспертов в области оценивания студенческих работ. Для данного проекта мы выбрали комбинацию алгоритмов индексов Левенштейна и Жаро, основанных на методе оценки знаний учащихся в российской системе. Результаты. В ходе выполнения данного исследования были получены следующие основные результаты. Модуль автоматической оценки студенческих работ успешно разработан и реализован на основе российской системы оценочных шкал. Проведенные тестовые оценки работ показали высокую точность предсказаний модуля и надежность его работы. Сравнение модуля с ручной оценкой подтвердило его способность давать сравнимые результаты. Модуль оказался полезным для преподавателей, предоставляя им возможность быстрой и объективной оценки работ студентов. Интеграция модуля с существующими системами управления обучением облегчает его внедрение в образовательную среду. Все полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности и перспективности разработанного модуля. Заключение. В результате выполнения данной работы был разработан и реализован модуль автоматической оценки студенческих работ на основе российской системы оценочных шкал. Основные результаты работы заключаются в том, что модуль успешно прошел тестирование и продемонстрировал высокую точность и надежность в оценке работ. Модуль также показал свою полезность для преподавателей, предоставляя им возможность быстрой и объективной оценки работ студентов. Благодаря интеграции с существующими системами управления обучением, модуль может быть легко внедрен в образовательную среду. В целом, результаты работы подтверждают эффективность и перспективность использования автоматической оценки студенческих работ на основе российской системы оценочных шкал.
Цель. В статье рассматриваются вопросы применения мобильных технологий при обучении математике студентов инженерных направлений. Актуальность работы обусловлена необходимостью введения новых методов и средств обучения в связи с все большей интеграцией мобильных технологий во все области жизнедеятельности, интересами и особенностями нового, сетевого поколения обучаемых, ограниченностью возможностей применения инновационных методов и средств обучения математике из-за проведения занятий не в компьютерном классе. Материалы и методы. Особенность данного исследования заключается в том, что интеграция мобильных технологий в процесс обучения математике рассматривается как система трех компонентов: технологический, информационный и социальный, анализ которых позволил получить ответы на исследовательские вопросы: где и как следует применять мобильные устройства при изучении математики; какие мобильные приложения обеспечат наиболее эффективное изучение дисциплины; как следует организовать учебный процесс с применением мобильных технологий для повышения интереса и мотивации к изучению математики. Результаты. К основным причинам отсутствия интереса к изучению математики и низкой мотивации можно отнести высокий уровень абстракции дисциплины и особенности современного, сетевого поколения студентов. Анализ научных источников и собственные наблюдения позволили выделить такие их характеристики, как проблемы с пониманием сложного и длинного текста, способность легко читать с маленького экрана и параллельно обрабатывать информацию, выбор звука и изображений вместо текста, желание краткосрочного обучения и мгновенных результатов, отношение к мобильным устройствам как жизненно необходимым предметам. Учитывая интересы и пожелания обучаемых, и опираясь на дидактические возможности мобильных технологий, в работе предложены мобильные приложения для изучения разных тем математического курса, варианты заданий, способствующие повышению мотивации, развитию навыков работы в группе и цифровой грамотности. Показана важность и эффективность применения социальных сервисов для визуализации математических понятий и схем вычислений, а также мессенджеров, на примере WhatsApp, для мгновенного обмена сообщениями между студентами и получения своевременной индивидуальной и групповой консультации преподавателя. Важной характеристикой мессенджера отмечено наличие видео связи. Заключение. Анализ научной литературы, изучение требований работодателей и интересов современного, сетевого поколения студентов, обозначили необходимость интеграции мобильных технологий в процесс обучения математике. Работа с разными группами и по уровню математических знаний, и по уровню владения мобильными технологиями позволила выявить и наметить пути решения основных вопросов применения мобильных технологий при обучении математике. При ограниченном времени на изучение математики преподавателю сложно выделить дополнительное время на представление возможностей и эффективности мобильных приложений. В качестве решения данного вопроса может быть включение раздела «Мобильные технологии» в курс, связанный с изучением информационно-коммуникационных технологий. Отмечено, что групповая работа также способствует более эффективному изучению возможностей и приемов работы с мобильными приложениями.
Целью исследования является научное обоснование и экспериментальная проверка эффективности использования технологии веб-квеста в процессе формирования гибких навыков будущих педагогов в условиях высшего учебного заведения. Стремительное социально-экономическое развитие, информатизация всех сфер человеческой деятельности определяют необходимость соответствующих изменений в системе образования. От современного педагога сегодня требуются не только базовые психолого-педагогические знания и умения, но и навыки коммуникации, ответственность, способность работать в команде, решать конфликты, критично мыслить и другие гибкие навыки, отвечающие за результативность и высокую производительность труда, способствующие профессиональному развитию и самореализации. В этой связи обучение в высших учебных заведениях должно быть сосредоточено на не только на развитие профессиональных специальных навыков (hard skills), но и на формирование гибких навыков (soft skills), так как они являются универсальными, со временем обновляются и приобретают все большее значение в профессиональной деятельности педагога. Существует достаточно много технологий, способствующих формированию гибких навыков студентов, одной из которых является инновационная технология веб-квеста, которая благодаря уникальной форме, содержанию, методам обучения и контроля, структурированному информационному контенту представляется максимально эффективной. Таким образом, проблема целенаправленного формирования у будущих педагогов гибких навыков, поиска необходимых для этого механизмов и ресурсов, изучение потенциала веб-квеста определяют актуальность проведенного исследования. Материалы и методы: в ходе исследования применялись методы изучения и анализа психолого-педагогической и методической литературы, обобщение опыта использования веб-квестов в образовательном процессе высшего учебного заведения. Методологическую основу исследования составил комплекс подходов: личностно-ориентированный, системный, деятельностный, компетентностный, междисциплинарный и рефлексивный. Результаты: представлены авторские дефиниции понятий «гибкие навыки будущего педагога» и «веб-квест», охарактеризованы гибкие навыки современного педагога, подробно описаны специфика, структура и методика проведения веб-квеста, его влияние на целенаправленное формирование гибких навыков, приведен пример веб-квеста «Сущность профессиональной компетентности педагога», разработанный и апробированный в работе со студентами направления подготовки 44.03.01 Педагогическое образование. Практическая значимость исследования заключается в том, что его результаты, а также содержание и информационные ресурсы предложенного веб-квеста, могут быть использованы в практике высшего педагогического образования.
Целью статьи является анализ современного состояния исследований, разработок и применения карт знаний для визуализации гетерогенных разрозненных, и часто скрытых знаний в университетах, рассматриваются особенности формирования карт в высших учебных заведениях. Материалы и методы. В России и мире рынок интеллектуальных услуг развивается активно, и методы экспресс-оценки человеческого капитала являются чрезвычайно актуальными. Интеллектуальный капитал вузов является одним из важнейших активов на динамичном рынке образовательных и консалтинговых услуг. Научные институты и университеты являются современными центрами знаний и технологий, где преподаватели и научные сотрудники аккумулируют, передают и производят знания, умножая и пополняя явные и неявные интеллектуальные активы. Управление знаниями помогает учебным и научным организациям решать задачи управления интеллектуальным капиталом, получать конкурентное преимущество, повышать эффективность управления, и снижать риски, вызванные концентрацией знаний среди небольшого числа экспертов. Статья посвящена проблеме анализа новых возможностей продвижения и монетизации интеллектуального капитала вузов через визуализацию и картирование знаний. Карты знаний преподавателей вузов - это актуальный инструмент улучшения качества научных и маркетинговых коммуникаций, а также позиционирования на рынке консалтинговых и интеллектуальных услуг. Карты знаний учебных учреждений и исследовательских коллективов представляют особый исследовательский интерес, поскольку в этой области нет характерного для бизнеса стремления к защите знания от передачи и воспроизведения. Результатом исследования является типология карт знаний, которая помогает выделить шаблоны, структуры и элементы, необходимые для формирования баз знаний в вузах. Примеры конкретных карт приведены авторами по результатам пилотного исследования. На основе анализа существующих подходов к типологии карт знаний и таксономии Блума была разработана иерархическая модель, отражающая различные уровни понимания при интерпретации и использовании карт знаний. Основная методология исследования опирается на достаточно хорошо разработанные и широко использующиеся в мировой практике методы инженерии знаний - извлечение, структурирование и формализацию знаний. Отдельно проведен анализ потенциальных потребителей (или стейкхолдеров) карт знаний, исходя из теории заинтересованных сторон. Заключение. В статье обсуждаются методологические аспекты формирования и особенности практического применения карт знаний в высших учебных заведениях. Анализ знаний делает возможным процесс развития организационной «памяти» вуза, сбора стратегических знаний и выявления критических знаний, и в целом обогащает структуру знаний. Карты знаний как категория специальных визуальных инструментов, применяемых для анализа знаний и компетенций преподавателей вузов, способны улучшить процесс управлением компетенциями сотрудников, принятия управленческих решений, и тем самым снижать когнитивную нагрузку. Такие карты повышают имиджевые и маркетинговые показатели вуза на рынке образовательных услуг, и делают более прозрачным профессиональный ландшафт знаний.