Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Цифровые технологии в образовании (Digital Technologies in Education). Билингвальное учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
21
применение конечным пользователем и не дает возможности модифика­ции.
4) Свободно-распространяемое ПО (freeware, в настоящее время с не-
большими оговорками практически синоним термина «бесплатного ПО») – программные решения, где права пользователя («свободы») на неограни­ченные установку, запуск, а также свободное использование, изучение, рас­пространение и изменение программ защищены юридически авторскими правами при помощи свободных лицензий, например, General Public License (Основная общественная лицензия). Практически все программные продукты данной категории относятся к категории «ПО с открытым про­граммным кодом» (open-source software).
3. Алгоритмическое/технологическое обеспечение ИКТ/цифровой
технологии – совокупность концептуальных решений, определяющих прин-
ципы организации алгоритмов, на базе которых функционирует ИКТ/циф­ровая технология. В отличие от программного обеспечения (программа-это алгоритм на языке программирования), алгоритмическое обеспечение по­нимается как система алгоритмов, определяющая взаимодействие элемен­тов ИКТ и определяющих, например, принципы хранения (и, при необходи­мости, анализа) информации, принципы передачи информации между «пользовательской частью» приложения и его «внутренней, служебной ча­стью» и т.д. Самое близкое по значению понятие – это архитектура цифро­вой технологии. Примером алгоритмического обеспечения является кли­ент-серверная архитектура, принципы которой применяются не только при обмене информацией в компьютерной сети, но даже при организации хра­нения данных на локальных компьютерах.
4. Методическое обеспечение ИКТ/цифровой технологии (brainware).
In the context of information technology, brainware refers to the human ele­ment involved in managing, operating, and optimizing the hardware and soft­ware within the scope of IT or business systems. «It encompasses the knowledge, skills, and expertise of individuals who work with technology to ensure its effec­tive functioning and to achieve optimal results for organizations»10. Данный
компонент ИКТ включает не только потенциальное знание о том, как при­менять ИКТ, но и может включать в себя различные собранные в «профили» перечни углубленных профессионально ориентированных знаний для лю­дей, которые обеспечивают функционирование ИКТ (например, системные администраторы, сетевые инженеры, разработчики программного обеспе­чения, ИТ-менеджеры и другие специалисты). Такие специалисты обладают
10
Источник определения https://cmlabs.co/en-id/seo-guidelines/brainware
22
знаниями и навыками, необходимыми для настройки, устранения непола­док и оптимизации аппаратных и программных компонентов, обеспечивая их бесперебойную работу и соответствие целям организации. Таким обра­зом, каждый пользователь в потенциале может освоить этот компонент ИКТ на разных уровнях, что определяет уровень ИКТ-компетентности и цифро­вой грамотности пользователя.
Тема 1.3. Способы классификации цифровых технологий
Классификация ИКТ может быть проведена по различным критериям, таким как функциональное назначение, область применения, технологиче­ские особенности и другие.
По функциональному назначению ИКТ делятся на технологии структури­рования и хранения информации, технологии обеспечения информацион­ной безопасности (защиты информации), технологии кодирования и преоб­разования информации, технологии передачи информации (сетевые/теле­коммуникационные технологии); технологии анализа данных.
Классификация по направлению интеграции ИКТ представляет описа­ние групп ИКТ, которые были объединены вместе для определенных целей, но при этом, в зависимости от принципа объединения, выделяют следую­щие виды ИКТ:
1) Интегрированная информационная технология представляет сово-
купность отдельных технологий с развитым информационным взаимодей­ствием между ними, которая реализуется несколькими приложениями с об­щим принципом работы и интерфейсом. Самым ярким примером интегри­рованной ИТ является технология электронного офиса. Электронный офис – пакет программ, обеспечивающих автоматизацию рутинных операций при подготовке документов различных видов, например, выполнение различ­ных отчетов и ежедневных, стандартных для каждого вида профессиональ­ной деятельности, операций над текстом, таблицами, числовыми данными, графическими образами. Отличительная черта электронного офиса – его всесторонняя направленность и отсутствие узко специализированного обо­рудования для работы и узконаправленного профессионально ориентиро­ванного ПО. Своеобразным эталоном комплектации электронного офиса стал пакет Microsoft Office, который в первоначальном варианте (релиз 1997 года) включал текстовый процессор MS Word, табличный редактор MS Excel, редактор мультимедийных презентаций MS PowerPoint, систему управле­ния базами данных MS Access, персональный коммуникатор с функцией почтового клиента MS Outlook. Затем, в разные годы (2000, XP(2001), 2003,
2007, 2010, 2013, 2016, 2019, 2021) было несколько версий комплектации
23
пакетов дополнительными программами, такими как настольная издатель­ская система MS Publisher, редактор бизнес-диаграмм MS Visio и другими. Последняя на момент подготовки данного учебного пособия бокс версия (версия для установки на ПК) была выпущена в 2021 году. Также технология электронного офиса в настоящее время может быть реализована через ком­муникационную технологию без установки на ПК, так версия сетевого офиса от компании Microsoft по названием Office Online MS 365 появилась в 2008 году. Существуют электронные офисы, которые поставляются по бесплат­ной лицензии. Самыми известными свободно-распространяемыми анало­гами Microsoft Office являются LibreOffice и менее распространённый WPS Office (более известен как офис для мобильных устройств). LibreOffice – сво­бодно-распространяемый (с бесплатной публичной лицензией MPL 2.0 или
Mozilla Public License, Version 2.011) и открытый офисный пакет, был создан
некоммерческой организацией The Document Foundation (TDF) в 2010 году как ответвление (форк) от пакета OpenOffice.org (изначально OpenOffice.org был свободно-распространяемым проектом, успешно составляющим кон­куренцию офису от компании Microsoft, но после того, как его выкупила компания «Oracle» и объявила о том, что он станет коммерческим, часть разработчиков ушла из команды по разработке и создала новый офисный пакет, получивший название LibreOffice). LibreOffice включает в себя тексто­вый процессор (Writer), табличный редактор (Calc), редактор презентаций (Impress), программу для создания и изменения диаграмм и графических изображений (Draw), систему управления базами данных (Base) и про­грамму составления математических формул (Math). Данный офисный па­кет поддерживает формат OpenDocument (.odt), а также форматы большин­ства других основных офисных пакетов, включая Microsoft Office, через раз­личные фильтры импорта и экспорта. LibreOffice – кроссплатформенное ПО, т.е. он работает на множестве платформ, например, Microsoft Windows, macOS и Linux, а также поддерживаются сборки сообщества для многих дру­гих платформ. Ссылка для установки:
https://www.libreoffice.org/download/download-libreoffice/. Еще один при-
мер реализации технологии электронного офиса – пакет «WPS Office» (до 2014 года – Kingsoft Office) – офисный пакет китайской компании «Kingsoft Corporation», разработан как альтернатива MS Office, но содержит всего три программы: текстовый процессор WPS Writer, редактор презентаций WPS Presentation и табличный процессор WPS Spreadsheets. Является условно бесплатным – базовая конфигурация бесплатна, но есть пакет Premium за дополнительную плату.
11
Подробнее https://www.mozilla.org/en-US/MPL/2.0/
24
2) Автоматизированное рабочее место (АРМ) – персональный компью-
тер (ноутбук), оснащенный профессионально ориентированными инстру­ментальными средствами и размещенный непосредственно на рабочем месте сотрудника. Автоматизированное рабочее место педагога – это с од­ной стороны, название готовых комплектов оборудования, которое предла­гается компаниями-поставщиками. Например, в АРМ педагога могут вхо­дить следующие устройства: персональный компьютер/ноутбук, документ камера, система для интерактивного голосования (с пультами), мультиме­дийная система (проектор+экран) или интерактивная доска, система управ­ления и коммутации с устройствами, цифровой микроскоп, система органи­зации пространства для работы с электронными устройствами (система ре­гулирования освещения, затемнения и подсветки рабочих зон), кликер для переключения слайдов. С другой стороны, в настоящее время комплектова­нием АРМ педагога чаще всего занимается сам педагог, решая, какие из устройств будут входить в комплектацию. Согласно Ст. 47 Федерального за­кона от 29.12.2012 N 273-ФЗ «Об образовании в РФ», педагог имеет «право на выбор учебников, учебных пособий, материалов и иных средств обуче­ния и воспитания в соответствии с образовательной программой и в по­рядке, установленном законодательством об образовании» [12], однако необходимо помнить о том, что педагог несет ответственность за качество работы выбранного им оборудования, поэтому в настоящее время при вы­боре устройства для комплектования АРМ, педагог должен руководство­ваться списками устройств, сертифицированных для системы образования.
Рассмотрим некоторые виды оборудования, которые входят в АРМ пе­дагога.
Мультимедийный проектор (или мультимедиапроектор) – портативное устройство для воспроизведения различных видов информации (текста, звука, анимированных объектов, рисунков, видеоинформации) с большим увеличением на специальном экране, чаще всего не имеет собственнной встроенной памяти, поэтому подключается к компьютеру, где и хранится проецируемая информация, с помощью специального кабеля (кабель вхо­дит в комплект поставки проектора). Часто проекторы устанавливаются для стационарного использования, в таком случае основным средством управ­ления служит пульт. Обычно на верхней панели проектора (иногда сбоку) имеется несколько индикаторов (лампочек), которые дают информацию о работе проектора, а также кнопки, дублирующие систему управления про­ектором.
Интерактивная доска – сенсорная панель, работающая в комплексе с ко­роткофокусным проектором и компьютером. Стандартная комплектация –
25
доска в виде экрана с матовой (рассеивающей) поверхностью белого цвета, в боковой части которого может находиться специальное меню (однако меню может быть реализовано в виртуальной форме и появляться в ниж­ней/боковой части доски после ее включения). Для обеспечения полной функциональности доски как мультимедийной системы, иногда сбоку или в верхней части она снабжается колонками). Доска при помощи специаль­ного кабеля подключается к компьютеру или ноутбуку. Напротив доски устанавливается проекционное устройство (обычно короткофокусный про­ектор). Передача информации чаще всего происходит через кабель, но есть и беспроводные модели интерактивных досок. Для подключения и управ­ления доской нужен драйвер (идет в комплекте с доской или загружается с указанного сайта) и редактор доски, дающий возможности создания от­дельных учебных материалов, управления и модификации демонстрируе­мых материалов. В комплектацию интерактивной доски входят специаль­ный стилус (стилусы), напоминающий по форме карандаш, и губка для «сти­рания» информации.
При проведении занятий по предметам естественно-научного цикла неотъемлемым компонентом АРМ учителя является цифровой микроскоп. Цифровой микроскоп – инструмент для увеличения мелких объектов и изу­чения их структуры с помощью оптического или цифрового увеличения, поз­воляет не только увидеть детали, которые невозможно рассмотреть нево­оруженным глазом, но главное его преимущество, в том, что изображение объекта транслируется на экран компьютера или другого устройства и это позволяет реализовать дополнительные операции, такие как изменение масштаба, сохранение изображений и т.д. Данные возможности реализо­ваны за счет того, что основной частью микроскопа является цифровая ка­мера с высоким разрешением. Однако, для полноценной работы с цифро­вым микроскопом необходимо установить специальное программное обеспечение, оно обычно поставляется вместе с микроскопом и позволяет управлять настройками микроскопа, сохранять и обрабатывать полученные изображения. Более простые цифровые микроскопы присоединяются к компьютеру или синхронизируются с планшетами и смартфонами по бес­проводному каналу. Однако существуют более профессионально ориенти­рованные модели – в них есть встроенный монитор для просмотра и обра­ботки изображений. В этом случае сам микроскоп представляет собой от­носительно автономное устройство, не только демонстрирующее изобра­жение, но и способствующее его первичной обработке и передаче на носи­тель или по сети (обычно через беспроводное Wi-Fi соединение). Некото­рые модели цифровых микроскопов позволяют проводить трехмерные
26
(3D)-измерения с помощью накладывания изображений друг на друга: ис-
пользуя шаговый двигатель, система принимает изображения с низкой фо­кальной плоскости и переводит в поле зрения высокой фокальной плоско­сти. Затем она реконструирует части изображений в 3D-модель, основан­ную на контрасте, чтобы создать цветное 3D изображение объекта.
В школах обычно используются цифровые микроскопы, простые в ис­пользовании и доступные по цене. Наиболее широкое распространение они получили на уроках окружающего мира в начальной школе, уроках био­логии и химии в основной школе. Поэтому для образовательного процесса выбираются модели, в комплект которых входят готовые микропрепараты, предметные и покровные стекла, контейнеры, инструменты, книга и жур­нал наблюдений. Примерами цифровых микроскопов, применяемых в об­разовательном процессе, являются: «Keno», «Digital Microscope» (портатив­ный), «BeaverLAB M1A», «МИКМЕД 5.0», «Levenhuk Rainbow DM500 LCD» (с экраном), «DigiMicro LCD» и другие.
3) Интегрированные инструментальные информационные технологии,
интеграция осуществляется для того, чтобы обеспечить оптимальное пред­ставление информации при преобразовании ее в информационный ресурс. В данную группу включают такие технологии, как:
– технология гипертекста (гипертекстовая технология, hypertext technology) – объектно-ориентированная методология ассоциативных свя-
зей, когда текстовая информация преобразуется нелинейную структуру при использовании внутренних и внешних взаимных ссылок, позволяющих пользователю переходить от одной темы к связанной с ней другим темам. При этом гиперссылка (hyperlink) в виде текста ведет на текстовую инфор­мацию. Классическим примером применения технологии гипертекста явля­ется «Википедия».
– технология мультимедиа (мультимедийная технология, multimedia technology) - основана на возможности сочетания информации различного
рода (текст, графика, анимированная графика, видео, звук) в одном объ­екте. Примеры: презентации (средства создания – редакторы презентаций), мультимедийные инсталляции (средства создания – редакторы интерактив­ных досок), объясняющие видео с текстом (средства создания - сетевые и офлайн видеоредакторы). Мультимедийная инсталляция как объект пред­ставляет собой многокомпонентный проект, созданный при участии интер­активного оборудования и его программного обеспечения, который, как и презентация, включает в себя различные виды информации, но отличается от нее принципиально иным уровнем интерактивности, достигаемым бла-
27
годаря использованию интерактивной доски при создании учебного мате­риала во время занятия при параллельном активном взаимодействии с обу­чающимися, то есть мультимедийная инсталляция выступает одновре­менно и как продукт (серия документов, объединяемых в проекте редак­тора интерактивной доски) и как процесс, в котором данный продукт «рож­дается» и создается при обсуждении с обучающимися12.
– технология гипермедиа (гипермедийная технология, hypermedia
technology), включающая в себя средства, объединяющие возможности
мульимедиа-технологии и технологии гипертекста, и ориентированная на создание информационных ресурсов сложной структуры, где ассоциатив­ные связи в виде гиперссылок устанавливаются между различными видами информации. Примеры: презентации с гибкой системой навигации (вклю­чая гиперссылки, управляющие кнопки и др.); электронные образователь­ные ресурсы; сетевые информационные ресурсы (в т.ч. и массовые откры­тые онлайн курсы с мультимедийными компонентами).
Классификация ИКТ по преобладающему типу обрабатываемой ин- формации, согласно которой выделяют: технологию обработки текстовой информации; технологию обработки числовой информации; технологию обработки графической информации; технологию обработки мультимедий­ной информации, геоинформационные технологии. Более подробно дан­ные виды технологий, их компоненты, и применение в деятельности педа­гога будут рассмотрены в Модуле 2.
Тема 1.4. Информационная безопасность образовательной
организации и личности
Переход к информационному/цифровому обществу сопровождается повышением рисков наступления негативных последствий цифровизации. Рассмотрим некоторые из них:
1. Трудности адаптации к информационному пространству и системе от-
ношений, которая складывается при переходе к цифровому обществу у определённых категорий людей: например, у людей пожилого возраста (например, у педагогов 65+), часто возникает компьютерная тревожность как негативное аффективное переживание по поводу возможности исполь­зования компьютерной техники; также есть определённая категория насе-
12
Более подробно Пекшева А.Г. Методика обучения студентов педагогического вуза визу-
ализации учебного материала на примере создания мультимедийных инсталляций // Ин­форматизация образования-2010: Материалы международной научно-методической конференции. - Кострома: КГУ им. Н.А. Некрасова, 2010
28
ления (независимо от возраста), у которой формируется цифровая тревож­ность, представляющая собой неконтролируемое негативное переживание высокой интенсивности относительно утраты репутации, персональных данных, денежных средств при использовании цифровых технологий.
2. Повышенный риск возникновения техногенных катастроф, что свя-
зано с распространением средств цифровых технологий, контролирующих основные системы жизнеобеспечения и с вероятностью сбоев в работе по­добных систем.
3. Повышается вероятность социального расслоения населения по сте-
пени доступа к актуальной и достоверной информации.
4. Переход взаимодействия в виртуальную среду приводит к сокраще-
нию межличностных контактов.
5. Возрастание вероятности утечки созданных цифровых банков данных
и, как следствие, нарушение границ частной жизни.
6. Потребность получения достоверной информации порождает риск
возрастания преступлений в области информационных технологий, связан­ных с электронной регистрацией пользователя или с производством нека­чественных информационных ресурсов, в том числе, и некачественных ин­формационно-образовательных ресурсов.
7. Цифровые технологии также создают возможность спонтанного или
целенаправленного манипулирования сознанием субъекта общества для формирования определённого мировоззрения. В связи с этим существенно возрастает вероятность успешных информационных атак в рамках инфор­мационных войн.
8. Увеличивается количество психологических последствий цифровой
трансформации общества, возрастает риск развития клиповости восприятия и мышления, синдрома авитализма и виртуализма, формирования компь­ютерных зависимостей разных видов, снижение критичности мышления.
Таким образом, основными проблемами развития информационной сферы при переходе к цифровому обществу являются проблемы индустри­ального получения достоверной информации (то есть автоматизация обра­ботки информации таким образом, чтобы информационные ресурсы вос­производились «автоматически» в массовом порядке и при этом были до­статочно высокого качества); психологические проблемы, которые могут возникать у членов общества; правовые проблемы регулирования взаимо­отношений в обществе, насыщенном цифровыми технологиям; экономиче­ские и социальные проблемы, а также одной из самых главных проблем при переходе к цифровому обществу является обеспечение безопасности ин­формационных ресурсов, организаций и личности.
29
Под информационной безопасностью понимается комплекс подходов, обеспечивающий защищённость любой информационной системы от слу­чайного или преднамеренного вмешательства, наносящего ущерб владель­цам или пользователям информации, вовлеченной в данную информаци­онную систему. Защита информации, в отличие от информационной без­опасности, представляет собой конкретный комплекс мер для предотвра­щения угроз в определенной информационной системе, поэтому считается что «защита информации» – более узкое понятие, чем «информационная безопасность». В настоящее время появились подходы, уточняющие поня­тие «информационная безопасность» через объекты, которые требуют со­хранения неприкосновенности информационных ресурсов, поэтому суще­ствуют понятия «информационная безопасность общества», «информаци­онная безопасность организации», «информационная безопасность лично­сти» и другие. В настоящее время часто применяется термин «кибербез­опасность», который по своему значению практически повторяет созвучный англоязычный термин «cybersecurity»: Cybersecurity refers to any technology,
measure or practice for preventing cyberattacks or mitigating their impact. It's also known as information technology security or electronic information secu­rity. Среди аспектов кибербезопасности, которые составляют направления работы, выделяют network security, application security, information secu­rity/data security, operational security (как безопасность доступа к массивам данных); disaster recovery and business continuity (define how an organization responds to a cyber-security incident or any other event that causes the loss of operations or data), end-user education in implementation of security rules.
Основные угрозы, которым может быть подвержена информация, можно разделить на следующие категории:
1) По источнику, от которого угроза исходит, угрозы можно разделить на
пять основных групп:
1. Действия, осуществляемые авторизованными пользователями:
– целенаправленная кража или уничтожение данных на рабочей стан- ции или сервере;
– непреднамеренное повреждение данных пользователем в резуль- тате неосторожных действий.
2. «Электронные» воздействия, осуществляемые хакерами:
– несанкционированное проникновение в компьютерные сети;
– срыв работы отдельных узлов сети (например, файловых, почтовых
серверов;
– установление контроля над компьютером/информационной систе- мой.
30
3. Вредоносные программы.
4. Спам – несанкционированная почтовая рассылка.
5. «Естественные» угрозы, к которым относятся воздействия природного характера, способствующие разрушению или повреждению носителей ин­формации, оборудования и каналов связи.
2) По степени воздействия на информационный ресурс угрозы делятся на:
1. Угрозу раскрытия - информация становится известной тому, кому не следовало бы ее знать. Ей подвержены в основном государственные струк­туры.
2. Угрозу целостности - любое умышленное изменение (модификация или даже удаление) данных, хранящихся в информационной системе или передаваемых из одной системы в другую. Ей чаще всего подвержены ком­мерческие структуры.
3. Угрозу отказа в обслуживании в результате некоторых действий бло­кируется доступ к определенному ресурсу вычислительной системы/сети (DOS-атаки, от Denial of Service – «отказ в обслуживании»).
Информационная безопасность организации включает 5 основных уров-
ней:
1. Законодательный (законы, нормативные акты, стандарты и т.п.).
2. Морально-этический (всевозможные нормы поведения, несоблюде-
ние которых ведет к падению престижа конкретного человека или целой организации).
3. Административный (действия общего характера, предпринимаемые руководством организации для предотвращения угроз информации).
4. Аппаратно-программный (электронные устройства и специальные программы защиты информации).
5. Физический (механические, электро- и электронно-механические препятствия на возможных путях проникновения потенциальных нарушите­лей).
Рассмотрим данные уровни более подробно.
1. Законодательный уровень.
Основными законами, регулирующими сферу информационной без-
опасности, являются:
1) ФЗ от 27.07.2006 N 149-ФЗ (ред. от 12.12.2023) «Об информации, ин­формационных технологиях и о защите информации» регулирует отноше­ния, возникающие при: осуществлении права на поиск, получение, пере­дачу, производство и распространение информации; применении инфор­мационных технологий; обеспечении защиты информации [11]. Он вводит
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]