24 січ. 2018 р.

Використання хмарних технологій в освіті


У статті досліджуються особливості застосування хмарних технологій і сервісів інформаційно-освітнього простору в навчально-виховному процесі, окреслені перспективи переходу у майбутньому до хмарної мережі та показані основні переваги і недоліки їх впровадження у навчальних закладах.
Ключові слова: хмарні технології, хмарне обчислення, ІТ- інфраструктура,  програмне забезпечення, інформаційна система, провайдер.

Постановка проблеми. У сучасному світі розвиток інформаційних технологій відіграє важливу роль у різних сферах діяльності людини. Особливо актуальною дана тема є для освітньої галузі, оскільки життя школи сьогодні – це безперервна мобільність, модернізація та інформатизація. Інформатизація освіти – це процес забезпечення сфери освіти методологією та практикою розробки та оптимального використання сучасних інформаційних технологій, орієнтованих на реалізацію психолого-педагогічних цілей навчання та виховання.

Однією з інновацій в інформаційній галузі є технологія «хмарних обчислень», яка може стати у нагоді для створення інформаційної інфраструктури. Хмарні технології забезпечують користувачам Інтернету доступ до комп’ютерних ресурсів сервера і використання його програмного забезпечення в онлайн режимі. В умовах стрімкого розвитку сучасних інформаційних технологій та мережі Інтернет організації відходять від використання власного обладнання і програмного забезпечення в бік сервіс- орієнтованих технологій. Але в галузі освіти ця технологія ще не достатньо використовується, тому доцільно розглянути можливості використання інформаційних систем на основі хмарних технологій в організації роботи освітніх закладів. Це обумовлює актуальність обраної теми.
Питанням теорії використання хмарних технологій у навчальному процесі займались такі вчені як В. Ю. Биков, М. І. Жалдак, Л. М. Меджитова, З. С. Сейдаметова, С. О. Семеріков, О. М. Спірін та ін. Проблемі використання хмарних обчислень для організації тестування присвячені розробки Н. В. Морзе та О. Г. Кузьминської. Створенню освітніх ресурсів у середовищі moodle нa основі хмарної технології приділяють увагу у своїх роботах науковці І. С. Войтович та В. П. Сергієнко.
Актуальність проблеми зумовлена тим, що використання хмарних технологій в галузі освіти набуває особливої ваги лише за умови демократизації освіти. Це передбачає широке впровадження в освіту принципів та ідей демократії, осучаснення сфери освітніх послуг, а також високу мобільність та комфортний обмін інформацією.
Метою статті є вивчення можливостей хмарних технологій у сфері освіти та переваг і недоліків впровадження хмарного сервісу, окреслення перспектив переходу у майбутньому до хмарної мережі та використання хмарних технологій у навчальних закладах.
Виклад основного матеріалу. Завдяки зростанню популярності хмарних технологій з’являються нові можливості управління навчальним процесом в закладах освіти. Одним з основних питань управління є підвищення рівня методичної роботи навчального закладу на усіх її рівнях від шкільного методичного об’єднання вчителів-предметників до методиста міста (області).
Останнім часом загальноосвітні навчальні заклади почали долучатися до використання хмарних технологій. Це використання не масштабне, на рівні міста або району, а локальне ― на рівні одного навчального закладу. Сьогодні можна виділити два напрями організації навчального процесу, управління навчальним закладом або методичною роботою засобами хмарних технологій, які були визнані спільнотою  вчителів-предметників ― це сервіси Google та Microsoft.
Щодо форм використання хмарних технологій в освіті, найбільш популярними є віртуальні предметні спільноти, такі як «віртуальні учительські», «віртуальні методичні кабінети», «віртуальні класи», «віртуальний документообіг», електронний щоденник і журнал, інтерактивна приймальня, тематичний форум, організація самостійної роботи учнів та факультативне навчання. Тип хмари залежить від її призначення. Розрізняють хмари спільнот, публічні, приватні та гібридні  і як зазначає Алексанян Г.А., на практиці межі між усіма цими типами обчислень розмиті.
Необхідними компонентами для використання хмарних технологій є Інтернет, комп’ютер (планшет, мобільний телефон, нетбук), браузер, компанія, яка надає послуги хмарних технологій, навички роботи з Інтернет та веб-застосунками. У хмарі підтримуються такі види діяльності як комунікація, колаборація та кооперація.
Використання хмарних технологій дає ряд переваг перед традиційними технологіями ІКТ. Згідно оцінок експертів, використання хмарних технологій в багатьох випадках дозволяє скоротити витрати в два-три рази в порівнянні з утриманням власної розвиненої IT-структури. Також, головною перевагою використання даних технологій є можливість швидко пристосовуватись до змін у середовищі будь-якої установи, що зараз, в умовах стрімкого розвитку всіх галузей науки і техніки, є дуже актуальним. Завдяки зростанню популярності хмарних технологій для навчальних закладів з’являються нові можливості управління навчальним процесом.
Аналізуючи ресурси і сервіси сучасного Інтернету, можна стверджувати, що описані складові реалізовані потужними корпораціями і досить часто надаються безкоштовно для освітніх закладів. Зокрема, компанія Google Inc. у рамках проекту Google Apps for Education надає власні сервіси для корпоративного використання освітніми закладами. Ці сервіси вільно поширюються, інтегровані, україномовні, об’єднані єдиним інтерфейсом і можуть слугувати платформою для формування інформаційно-освітнього простору. Так, використання Google Apps у інформаційно-освітньому просторі надає наступні переваги:
Ø надійності, оскільки надані сервіси традиційно мають високу функціональність і захист даних;
Ø індивідуального доступу до ресурсів і сервісів;
Ø можливості формування груп і підрозділів користувачів;
Ø фільтрування небажаного контенту з боку системи, адміністратора, а також самого користувача;
Ø централізованого адміністрування завдяки розширеному набору методів і засобів;
Ø значного обсягу дискового (хмарного) простору, який надається користувачеві;
Ø україномовного інтерфейсу;
Ø можливість використання з мобільних пристроїв, зокрема якнайкраща підтримка пристроїв, які працюють під управлінням Google Android;
Ø інтеграції з іншими програмними засобами освітнього закладу.
Ще одним аспектом сервісів Google Apps є їх постійна розробка й удосконалення, що, з одного боку, може привносити деякі незручності у роботі вчителів і студентів, а з іншого, формує у них готовність до постійного самовдосконалення. Існують кілька підходів до застосування сервісів Google у навчальному процесі.
Окрім очевидних переваг на користь використання хмарних технологій, доцільно відмітити і деякі недоліки. Основним недоліком є їх невелике поширення, проте дані технології лише починають поширюватись в Україні. Також одним з суттєвих недоліків інколи зазначають необхідність безперервного доступу до швидкісного Інтернету. Стрімке збільшення кількості Інтернет-провайдерів та постійне покращення якості Інтернет- послуг мали б вирішити цю проблему, проте можуть виникнути перебої у роботі чи неполадки у провайдерів, що може призвести до зупинки роботи відділів чи цілих підприємств на незначний час. Також до недоліків хмарних обчислень можна віднести обмежену функціональність програмних забезпечень при роботі з ними через Інтернет.
Разом з тим, існують певні проблеми з боку безпеки, коли хмарні провайдери можуть роками зберігати важливу інформацію на своїх серверах, а кібер-злочинці – перехоплювати інформацію. Звісно, великі хмарні провайдери застосовують всі можливі засоби для забезпечення максимальної безпеки інформації і вкладають кошти в розробку нових, ще більш ефективних засобів захисту, проте поки що не варто зберігати чи передавати особливо важливі документи в «хмари».
Потужним інструментом організації і планування навчальної діяльності є календар. Загалом Google Calendar є сервісом, який надає доступ користувачам до кількох календарів. Кожен з них може бути індивідуальним або спільним. Правила доступу до календарів можуть стосуватися як користувачів домену, так і незареєстрованих. Адміністратор може дозволити виконувати такі дії: перегляду статусу "вільний/зайнятий" (без деталізації події); перегляд подій (назва, опис, дата, час, місце проведення); внесення змін у календарі (редагувати події); управління календарями. Гнучкість налаштування календаря також досягається завдяки застосуванню вищезгаданих правил до кожної організаційної одиниці. Крім того, за замовчуванням доцільно встановити правила для перегляду статусу, а також дозволити можливість їх самостійної зміни для користувачів освітнього закладу. Пропонуємо педагогам створити календарі, які стосуються вивчення дисциплін у певних навчальних групах. До цих календарів, використавши групові електронні адреси, варто надати доступ для перегляду подій, які стосуються користувачів відповідних груп. Створюючи нову подію в календарі, викладач окремо може додати користувачів навчальної групи. Таке додаткове налаштування надасть можливість учням погоджувати і коментувати події. Сервіс Google Calendar надає засоби для імпорту й експорту записів. Таку можливість доцільно використати для синхронізації подій з іншими програмними складовими інформаційно-освітнього простору.
Для збереження файлів учні й педагоги можуть використати «хмарне сховище» — диск Google. Цей сервіс не лише надає простір для зберігання файлів користувачів, а й містить «хмарний офісний пакет» — Google Docs. Встановлюючи правила використання сервісу, адміністратор може дозволити або заборонити користувачам надавати доступ до власних документів як усередині, так і за межами домену. Використання диска можна зробити зручнішим завдяки відомій програмі Google Диск ти надбудові Google Cloud Connect, яку можна додати до пакета Microsoft Office. Надбудова дає можливість користувачам надавати спільний доступ до документів Word, PowerPoint і Excel, синхронізувати й редагувати ці документи безпосередньо з програм пакета Microsoft Office. На основі власного досвіду зауважимо необхідність видалення доступу до документів за замовчуванням. Проте варто дозволити користувачам надавати доступ для власних документів як всередині, так і за межами домену освітнього закладу.
Одним із найпопулярніших сервісів компанії Google Inc. є відеохостинг YouTube. Його можливості щодо «хмарної» обробки відеоконтенту справді вражають. Кожен користувач Google Apps для освіти має можливість для створення власного відеоканалу. Перспективи використання відеохостингу YouTube, а також сервісу Веб-сайти полягають у можливості створення персональних або групових веб-портфоліо. Протягом усього терміну навчання учня вони репрезентуватимуть його навчальні досягнення.
Важливим аспектом інтеграції хмарних сервісів Google Apps у інформаційно-освітній простір є відповідна підготовка вчителів та учнів навчального закладу. Досить перспективним є формування основних предметно-галузевих компетентностей, які пов’язані із застосуванням хмарних технологій  у межах комп’ютерних практик. Такий підхід дає змогу поєднати інформаційно-пошукову діяльність, пов’язану з розв’язанням практично значущих задач, із поданням результатів засобами хмарних технологій і сервісів інформаційно-освітнього простору.

Висновки. Проблема організації інформаційно-освітнього простору навчального закладу є актуальною і потребує подальшого розвитку. Хмарні сервіси Google Apps можна органічно інтегрувати в існуючу систему навчальних засобів практично будь-якого навчального закладу. Завдяки хмарним технологіям, зокрема і Google Apps, можна зменшити витрати на обслуговування мережних комплексів навчальних закладів, а також підвищити якість і доступність їх навчальних ресурсів. Перспективи подальших досліджень доцільно розглялати у використанні API-функцій Google Apps з метою подальшої інтеграції програмних засобів інформаційно-освітнього простору і сучасних хмарних сервісів. Наприклад, перспективною вважають розробку так званого персонального кабінету учня, який міститиме документи, листи, події, контакти та інший контент, який створений учнем або безпосередньо стосується його навчальної діяльності.