Тема для STEMa

Современные информационные технологии каждому!

Мы уже неоднократно писали о STEM-образовании, объединяющем теоретические знания в области точных наук с их практической реализацией, деятельностью прикладного характера. И у читателей наверняка могла возникнуть мысль, что все эти новшества рассчитаны на тех, кто учится и работает в продвинутых школах крупных городов, оборудованных по последнему слову техники. Но на самом деле это далеко не так. Во всяком случае разработанная специалистами Microsoft образовательная программа «STEM. Современные информационные технологии» доступна всем и каждому по ссылке aka.ms/rustem.

На кого она рассчитана?

Поскольку STEM – это аббревиатура от слов science, technology, engineering and mathematics, программа ближе всего по духу преподавателям физики, математики, технологии, информатики. Учителя этих предметов смогут наиболее вовлеченно провести своих учеников по курсу, получив максимальное включение и интересные проекты. Однако STEM вполне могут освоить учителя химии, географии, истории и других наук и их ученики. Разработчики постарались помочь всем любознательным людям раскрыть потенциал технологий, которые еще вчера казались далеким будущим, а сегодня окружают нас уже повсеместно. Специалисты показали, как все это устроено и работает, а также как можно протестировать и самому использовать технологии для решения своих собственных самых разных задач. Человек, прошедший курс обучения, получает знания и инструменты, которые затем может применять где угодно. Программа постоянно обновляется и совершенствуется, в том числе с учетом обратной связи. Что очень важно, в ходе обучения ставка сделана на развитие межпредметных и метапредметных компетенций, навыков XXI века. Поэтому STEM – это для всех и каждого.

Что же касается аудитории курса, программа ориентирована в первую очередь на учителей, которые, разобравшись в методических материалах, передают знания ученикам. Она вполне доступна для преподавания школьникам с 12 лет и студентам. При желании родители, учащиеся более старшего возраста могут освоить ее самостоятельно. Элементы курса гармонично вписываются как в школьную программу по различным предметам, так и в систему занятий дополнительного школьного образования.

Как она построена?

Особенность и ценность программы в ее модульности. Есть обязательная вводная часть, а остальное можно выбирать и комбинировать по желанию, составляя свой конструктор:
Интеллектуальные чат-боты.
Когнитивные сервисы.
Машинное обучение и большие данные.
Интернет вещей (IoT).

Все это укладывается в 72 часа, и вполне реально без особого напряжения освоить материал за две учебные четверти. Однако можно сократить программу, оставив только один модуль, или, наоборот, расширить ее на весь учебный год, а то и больше, предоставив детям свободу творчества на базе изученного материала.

Итогом освоения всех модулей станет багаж знаний и умений, понимание механизма работы самых популярных на сегодня технологий – владение базовыми компетенциями цифровой экономики и цифрового образования. Именно такую цель преследуют современные образовательные системы по всему миру, и такие задачи ставит национальный проект «Образование», предполагающий создание цифровой образовательной среды.

Каким должен быть стартовый уровень компетенции пользователей?

Ученик школы, учащийся колледжа, студент вуза, преподаватель – здесь может принять участие каждый, кому интересны строение и функционирование современных интернет-сервисов. Фундаментальные знания о работе чат-ботов, искусственном интеллекте совсем не обязательны. Материал изложен максимально доступным языком, поэтому на уровне входных компетенций нет никаких ограничений. И совершенно не важно, умеет ли человек программировать и знает ли о принципах устройства нейросетей.

В курсе обучения не предусмотрено освоение каких-либо языков программирования, однако разработчики постарались помочь пользователю сформировать понимание того, как работает код, каким образом с его помощью идет подключение к тем или иным сервисам, как описывается логика процесса. В итоге человек даже без знания языков программирования сможет создать свой чат-бот так, чтобы тот выполнял задачи максимально эффективно.

Как учитель может использовать это в своей работе?

Уже сейчас понятно: в разных школах можно реализовать очень разные варианты прохождения программы. И в этом плане модульность курса STEM дает простор для деятельности. Например, кто-то на факультативе делает «умные теплицы», способные самостоятельно реагировать на изменение освещенности, температуры и влажности, открывая и закрывая окна. Кто-то на кружках разрабатывает проект «умного дома», способного изучать поведение хозяев и предугадывать их желания. А кто-то прямо на уроках создает алгоритмы распознавания голосов птиц, мелодий, изображений, лиц и так далее. Используя знания в области Big Data и имея представление о безграничных возможностях этой технологии, ребята могут проанализировать огромное количество данных, которые касаются чего угодно – исторических событий, климатических явлений, частоты упоминания имен литературных персонажей, динамики изменения стоимости обучения на внебюджетных отделениях вузов, анализа поисковых запросов в тех или иных поисковых системах. Но создатели курса специально не делали упор на конкретные предметы, чтобы не ограничивать возможности и стремления детей. Ведь когда человеку предоставляется полная свобода действий, он в состоянии реализовывать самые неожиданные и непредсказуемые сценарии, как правило, на стыках наук и предметов. Причем работать можно как в школе, так и дома, используя полученные знания и для выполнения учебных задач, и для решения сугубо бытовых проблем.

Зачем это нужно детям?

Сегодня в подавляющем большинстве случаев, к сожалению, люди, пользуясь новыми технологиями, вообще не понимают, как все это работает. И тем более не знают, как можно заставить эти приборы работать иначе. У многих учеников сегодня на смартфонах установлена программа распознавания мелодий Shazam, но кто знает, как она действует? Тот же GPS-навигатор предлагает водителю кратчайший путь из точки А в точку Б. Но кто может сказать, почему он выбрал именно этот маршрут? А ведь если ты понимаешь принцип его работы, у тебя уже выстроится логическая цепочка, где еще можно применить подобные алгоритмы. И это первый шаг на пути к освоению технологий. В самое ближайшее время «умные дома» станут обыденностью. Чат-боты уже сегодня внедряются повсеместно, выполняя рутинные и простые с точки зрения алгоритмов задачи, большие данные окружают нас и являются кладезем информации, анализируя которую можно получить невероятные результаты. Проходя курс STEM, школьник учится мыслить новыми понятиями, которые были незнакомы родителям. И эти знания так же необходимы, как умение пользоваться картой в «до-навигаторные» времена.

Какое оборудование и программное обеспечение необходимы?

Обучающий курс доступен с любого персонального компьютера, ноутбука, планшета. Учитывая разную степень оснащенности образовательных организаций, разработчики STEM опирались на концепцию создания абсолютно универсального решения под самые разные вычислительные мощности образовательных организаций. Для эффективной работы необходимы лишь Office 365 (он предоставляется школам бесплатно через администрацию образовательного учреждения) и доступ к облачной платформе Azure от Microsoft. Учебному заведению, планирующему использовать STEM, достаточно написать в службу поддержки проекта rus-stem@microsoft.com, и специалисты помогут подключить все системы и настроить доступы.

В процессе работы с модулями курса пользователь обращается к различным программам и сервисам. Большинство из них можно открыть непосредственно в браузере (причем в любом). Однако в ряде случаев, например при создании чат-бота, должны быть задействованы web-панель Office 365 и admin-панель, а отдельные программы необходимо скачать с портала на свой компьютер. Но этот процесс не займет много времени.

Как организована обратная связь в ходе занятий?

Важно понять, что здесь нет классической схемы взаимодействия между создателями программы и слушателями, когда кто-то, сидя где-то в головном офисе, вещает на всю страну, а остальные слушают и записывают. На самом деле абсолютно вся информация, необходимая для прохождения курса и освоения всех модулей, изначально выложена на сайте aka.ms/rustem. Это касается как учебных, так и методических материалов, а также ссылок на все возможные сервисы. Тем не менее сотрудники Microsoft постоянно на связи, квалифицированные специалисты готовы оказать посильную помощь и регулярно проводят опросы пользователей на предмет улучшения курса и изменения его содержания.

Привычной оценочной системы, помогающей понять степень освоения материала, тоже нет. Результат прост: либо тема усвоена, и чат-бот, алгоритм работы «умного дома», анализ данных заработал, либо нет, и тогда придется вернуться к теоретической части и погрузиться в тему еще раз.

Вадим МЕЛЕШКО