Спросить
Войти
44_Sciences of Europe # 48, (2020)
ХМАРН1 ТЕХНОЛОГИ ЯК 1НСТРУМЕНТ ЩДТРИМКИ ОСВ1ТН1Х ДОСЛ1ДЖЕНЬ У
ПРОСТОР1 В1ДКРИТО1 НАУКИ
Чайка О.В.
викладач кафедри украШстики, Нацюнальний медичний утверситет шет О.О. Богомольця
CLOUD TECHNOLOGIES AS INSTRUMENT OF SUPPORT IN EDUCATIONAL RESEARCHES OF
OPEN SCIENCE SPACE
Chaika O.
lecturer, Department of Ukrainian studies Bogomolets National Medical University
АНОТАЦ1Я
Метою дослвдження e: проан^зувати класифжацш, принципи та особливосл формування i розвитку хмаро орieнтованоro освiтньо-наукового середовища в аспектi концепци мобiльностi науки.
Завдання дослiдження: вивчити основну iнформацiю, що стосуеться хмарних технологш; визначити перспективи використання даних технологш для розвитку освггаьо! i науково! дiяльностi, розглянути мо-жливосп застосування хмарних продуктiв вiд Microsoft для освггшх установ.
Об&ектом дослвдження e процес розвитку i формування хмаро орiентованого освiтньо-наукового се-редовища.
Предметом дослвдження e принципи розвитку i формування хмаро орiентованого освiтньо-наукового середовища.
Методи дослвдження: аналiз офiцiйних мiжнародних докуменпв, публiкацiй з проблеми досль дження, спостереження, порiвняння, аналiз досвiду освгтнього i наукового застосування хмарних технологш.
Результата дослвдження: теоретично обгрунтовано принципи створення i розвитку освггаьо-науко-вого середовища закладу вищо! освгга на базi хмарних технологiй. Охарактеризовано поняття хмаро орiе-нтованого середовища, характерш властивостi його функцiонування.
Висновки i рекомендаций актуальнiсть застосування нових iнформацiйних технологiй в освiтi поля-гае в тому, що вони не пльки виконують функцй& шструментарш, що використовуються для вирiшення окремих педагопчних завдань, а й надають якiсно новi можливостi навчання, формування навичок само-стшно! навчально! дiяльностi, стимулюють розвиток дидактики i методики, сприяють створенню нових форм навчання.
ABSTRACT
The purpose of the study is to analyze the classification, principles and features of the formation and development of a cloud-oriented educational and scientific environment in the aspect of the concept of mobility of science.
Objectives: to study basic information regarding cloud technologies; identify prospects of using these technologies for educational and scientific development, and consider using cloud-based products from Microsoft for educational institutions.
The object of research is the process of development and formation of cloud-oriented educational and scientific environment.
The subject of study is the principles of development and formation of cloud-oriented educational and scientific environment.
Research methods: analysis of official international documents, publications on the problem of research, observation, comparison, analysis of experience of educational and scientific application of cloud technologies.
Results of the research: theoretically substantiated principles of creation and development of educational and scientific environment of higher education based on cloud technologies. The concept of cloud-oriented envi-ronmentand and characteristic of its functioning are characterized.
Conclusions and recommendations: the relevance of the use of new information technologies in education is that they not only perform the functions of the tools used to solve individual pedagogical tasks, but also provide qualitatively new learning opportunities, the formation of independent learning activities, stimulate the development of didactics and methodology, promote new forms of learning.
Ключовi слова: мобшьшсть, хмарш технологи, освггаьо-наукове середовище, ввдкрип даш.
а й надають яшсно hobî можливосп навчання, фор-мування навичок самостшно1& навчально1 д1яльно-сп, стимулюють розвиток дидактики i методики, сприяють створенню нових форм навчання i освгги. З розвитком комп&ютерних засоб1в i впроваджен-ням ïx в освпнш процес у його учаснишв виника-ють нов1 можливосп, реал1зуються нов1 подходи.
Формування i розвиток освггаьо-наукового се-редовища заклащв вищоï освпи на основ1 технологи хмарних обчислень е актуальним напрямом мо-дершзацп педагопчних систем сучасноï вищо1 освгти. Вш пов&язаний i3 поширенням бшьш зруч-них, гнучких, масштабованих систем оргашзаци доступу до електронних ресурав i серв1ав, умож-ливленням колективноï роботи з програмними до-датками, зняттям географ1чних i часових обмежень, моб№нютю уах суб&ектш навчання при викорис-танш засоб1в хмарних технологш та шшими чинни-ками [3].
Хмарш технологи являють собою новий споаб оргашзаци навчального процесу i пропонують альтернативу традицшним методам органiзацiï навчального процесу, створюють можливосп для персонального навчання, колективного викладання та ш-терактивних занять.
Щд технолопею хмарних обчислень (cloud Computing) розум1еться шновацшна технолопя, яка дозволяе об&еднувати 1Т-ресурси р1зних апаратних платформ в едине цше i надавати користувачев1 доступ до них через локальну мережу або глобальну мережу 1нтернет. Хмарш сервюи ввд р1зних провай-дер1в пропонують користувачам через мережу 1нте-рнет доступ до сво1&х ресурав за допомогою безко-штовних або умовно безкоштовних хмарних додат-шв, апаратш i програмш вимоги яких не припускають наявносп у користувача високопро-дуктивних i ресурсоспоживчих комп&ютер1в [1].
Якщо розглянути хмарш технологй& ввд компаний Microsoft для освпшх установ то це Microsoft Office 365, який об&еднуе в соб1 наб1р веб-серв1ав, який поширюеться на основ1 передплати за схемою «ПО + послуги». Наб1р надае доступ до р1зних про-грам i послуг на основ1 платформи Microsoft Office, електронною поштою, функцюналу для спшку-вання та управлшня документами. Microsoft Office 365 для освгтшх установ дозволяе користуватися вама можливостями «хмарних» служб, шдвищуе працездатнють учшв i сшвробггаишв, а також еко-номити час i грошг Базовий функцюнал Microsoft Office 365, включають в себе хмарш версй& Lync Online з можливютю оргашзаци вщеоконференцш, SharePoint Online, Office Web Apps i Exchange Online, буде надаватися безкоштовно. Office 365 для освпшх установ поеднуе можливосп знайомих додатк1в Office для настшьних систем з штернет-вераями нового поколшня служб Microsoft для зв&язку i спшьно1& роботи. Office 365 дуже простий у використанш i адмшютруванш, мае стшкою системою безпеки i р1внем надшносп.
На даний момент е три базов1 модел1 для побу-дови хмари: програмне забезпечення (ПО) як сервю (SaaS), платформу як сервю (PaaS), шфраструктуру як сервю (IaaS). Проанал1зуемо щ модел хмар для
виявлення можливостi застосування !х в освпньому процесi.
Software as a Service (SaaS) - «ПО як послуга», модель надання хмарних сервiсiв, завдяки як1й ко-ристувач використовуе додатки постачальника за допомогою web-iнтерфейсу або штерфейсу про-грами.
Platform as a Service (PaaS) - «платформа як послуга», модель надання хмарних сервгав, завдяки якш користувач отримуе доступ до використання програмно! платформи: операцшних систем (ОС), СУБД, прикладного ПО, засобiв розробки i тесту-вання програмного забезпечення. Фактично користувач отримуе в оренду комп&ютерну платформу з встановленою ОС i спецiалiзованими засобами для розробки, розмщення i управлiння веб-додатками.
Infrastructure as a Service (IaaS) - «инфраструктура як послуга», модель надання хмарних сервгав, завдяки якш користувач отримуе можливють управляти коштами обробки i зберiгання, а також шшими фундаментальними обчислювальними ресурсами ^ртуальними серверами i мережевою ш-фраструктурою), на яких вiн самостiйно може вста-новлювати ОС i прикладш програми.
На разi в практищ використовуеться чотири моделi розгортання хмарних систем:
Приватна хмара (англ. Private cloud) - шфра-структура, призначена для використання однiею органiзацiею, що включае к1лька пiдроздiлiв. Приватна хмара може перебувати у власносп, управ-лiннi та експлуатаци як само! оргашзаци, так i тре-тьо! сторони.
Публiчна хмара (англ. Public cloud) - шфра-структура, призначена для вiльного використання широкою публжою. Публiчна хмара може перебувати у власносп, управлiннi та експлуатаци комер-цiйних, наукових i урядових органiзацiй (або будь-яко! !х комбшаци).
Гiбридна хмара (англ. Hybrid cloud) - це комбь нащя з двох або бтше рiзних хмарних шфрастру-ктур (приватних, публiчних), що залишаються уш-кальними об&ектами, але пов&язанi мiж собою стан-дартизованими або приватними технолопями передачi даних i додатк1в (наприклад, короткочасне використання ресурсiв публiчних хмар для балан-сування навантаження м1ж хмарами).
Громадська хмара (англ. Community cloud) -вид шфраструктури, призначений для використання конкретною спшьнотою споживачiв з оргаш-зацiй, що мають спiльнi завдання, може перебувати в кооперативнш власностi, управлiннi та експлуатаци одше! або бшьше органiзацiй, спiльноти або тре-тьо! сторони (або будь-яко! !х комбшаци).
До використання хмарними технолопями пе-рейшли багато закордонних освiтнiх установ. У США активне застосування хмарних технологш спостертаеться у ВНЗ. Так в ушверситеп Хофстра (Hofstra University) використовують хмарш сервюи, що надаються Google Apps. Не вiдстають i £вро-пейськi унiверситети, так в Лига Каунаський Тех-нологiчний Ушверситет протягом семи останнiх рошв використовуе хмарш сервюи, що надаються Microsoft Live @ edu. Сьогоднi хмарш технологш
тшьки починають впроваджуватися в освггаю сферу краш СНД, однак вже зараз е установи, яш активно використовують цi технологи. Наприклад, за даними Microsoft Office 365 першими серед ук-рашських вузiв впровадили хмарний офiсний пакет Microsoft Office 365 для оргашзаци спшьно1& роботи викладачiв i студентiв, а також розширення можли-востей дистанцшно1 освiти Сумський державний i Донецький нацiональний унiверситети, ПВНЗ «Ушверситет економши та права «КРОК».
Проаналiзувавши вс моделi хмар i досввд за-стосування ïx в заруб1жних крашах i крашами СНД, можна зробити висновок, що найчастiше освiтнi установи використовують модель хмари «ПО як сер-вю» (SaaS).
На основi розглянутих сервiсiв сформулюемо дидактичш можливостi хмарних теxнологiй, що щдтверджують доцiльнiсть ïx застосування в освгт-ньому процесi:
• органiзацiя сшльно1 роботи для великого ко-лективу викладачiв i студентiв;
• можливють як для студентiв, так i для викла-дачiв спiльно використовувати i редагувати доку-менти рiзниx видiв;
• швидке включення створюваних продуктiв в освiтнiй процес через вщсутшсть територiальноï прив&язки користувача сервюу до мiсця його на-дання;
• оргашзащя iнтерактивниx занять i колектив-ного викладання;
• виконання студентами самостiйниx роби; ко-лективних проектiв в умовах ввдсутносп обмежень на «розмiр аудитори» i «час проведення занять»;
Переваги використання хмарних теxнологiй:
• взаемодiя i проведення спiльноï роботи з од-нолiтками незалежно вiд ïx мiсцезнаxодження;
• створення веб-орiентованиx лабораторш в конкретних предметних областях (мехашзми дода-вання нових ресурсiв, штерактивний доступ до ш-струментiв моделювання, iнформацiйнi ресурси; щдтримка користувачiв i ш.);
• органiзацiя рiзниx форм контролю;
• перемщення в хмару використовуваних систем управлiння навчанням (LMS);
• новi можливостi для дослщнишв з органiзацiï доступу, розробщ i поширенню прикладних моделей.
Таким чином, головною дидактичною перевагою використання хмарних технологш в освгт-ньому процесi е органiзацiя спiльноï роботи студе-нтiв i викладача.
Можна видiлити деяк1 недолiки хмарних технологш, яш носять в основному техшчний i техно-лопчний характер i не впливають на ïx дидактичнi можливостi та переваги. До таких недолЫв можна вщнести вiдсутнiсть вiтчизняниx провайдерiв хмарних сервiсiв (Amazon, Goggle, Saleforce i ш.), ввд-сутнiсть вiтчизняниx i м1жнародних стандартiв, а також вщсутшсть законодавчо1& бази застосування хмарних технологш.
Серед уае1& сукупностi психолого-педагопч-них принцитв, зпдно з якими здшснюеться формування хмаро opieHTOBaHoro середовища, виокрем-лено принципи вгдкритш oсвiти, що pеaлiзуються бГльш повно завдяки засобам цього середовища; i специфiчнi - хapaктеpнi саме для хмаро орГентова-ного середовища [3].
Завдяки запровадженню технoлoгiï хмарних обчислень (з чим пов&язано виникнення адаптивних 1КМ) в ОНС формуються нoвi мoделi дiяльнoстi, що впливають на змют, методи й opгaнiзaцiйнi фо-рми вГдкритш oсвiти. Засоби i сервГси хмарних обчислень утворюють шформацшно-технолопчну платформу сучасного oсвiтньo-нaукoвoгo середовища, постаючи мережними iнстpументaми формування цього середовища [3]. Завдання використання найсучасшших зaсoбiв 1КТ, зокрема сеpвiсiв i технoлoгiй хмарних обчислень, належать до пер-шочергових у сфеpi iнфopмaтизaцiï oсвiти, розви-тку вГдкритого нaукoвo-oсвiтньoгo простору. Про це сввдчить ряд урядових шщитив piзних краш та прийняття м1жнародних дoкументiв, таких як £вро-пейська стратепя хмарних обчислень "ВивГльнення потенщалу хмарних обчислень в £врош" ("Unleashing the potential of cloud computing in Europe" (2012), Свропейський цифровий порядок денний "Digital agenda for Europe" (2010), вщпо-вгдно до яких хмарш обчислення визнано прюрите-тним напрямом технoлoгiчнoгo розвитку [5].
Можливосп спiвпpaцi в гaлузi дослгджень pi-зко змiнилися завдяки удосконаленню мережних зaсoбiв зв&язку, сoцiaльних мереж, що вщкривають принципово нoвi перспективи для оргашзаци нау-кового сшвробгтництва. Взaeмoдiя у вipтуaльнoму пpoстopi мiж дослгдниками i дoслiдницькими орга-шзащями e сьoгoднi невiд&eмнoю частиною вах на-укових зaхoдiв, спрямованою на об&еднання зусиль окремих вчених i ïхнiх кoлективiв стосовно виpi-шення нагальних проблем сьогодення [2, 3].
Щд впливом розвитку 1КТ змiнилися шляхи здшснення наукового пошуку. Сеpвiси, що забезпе-чують е-iнфpaстpуктуpи, можна використовувати для опрацювання значних мaсивiв даних iз залучен-ням неoбхiдних обчислювальних потужностей, здiйснювaти вipтуaльнi експерименти, реалГзову-вати спiльний доступ до вгддаленого обладнання, що не було можливим paнiше [2].
Яка мета створення i поширення технoлoгiй Вiдкpитoï науки? Як зазначено на сайп Свропейсь-кoï кoмiсiï (https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/open-science), це e трансформащя науки завдяки застосуванню iнстpументiв 1КТ, мереж i за-сoбiв масового iнфopмувaння, щоб зробити науко-вий процес бiльш вщкритим, глобальним, opierno-ваним на розвиток сшвробгтництва, творчим i бли-жчим до суспшьства. Тобто Гз використанням 1КТ змшюються способи оргашзаци дослщжень, вони стають бшьш ефективними, прозорими, завдяки
тому, що з&являються б!льш потужн засоби тдтри-мування процеав збирання даних, !х опрацювання i подання, оргашзацп спiльного доступу до даних i нарештi - забезпечення можливосп ввдкритого доступу до результапв дослiджень, !х оприлюднення, поширення i впровадження. [5].
На сайп проекту FOSTER (Fostering the practical implementation of Open Science in Horizon 2020 and beyond), розпочатого у 2017 р. у межах програми HORISON 2020, було сформульовано ви-значення вiдкритоi освiти через li основнi прин-ципи
(https://www.fosteropenscience.eu/content/what-open-science-introduction). Там зазначаеться: «вiдкрита наука е новим тдходом до оргашзацп наукового процесу, що грунтуеться на спшьнш роботi i вияв-леннi нових шляхiв поширення знань, що стае мож-ливим завдяки використанню цифрових технологш i нових засобiв шдтримування сшвробггаицтва». Як наголошують автори проекту, вщкрита наука -це б!льше, нiж просто поширити принципи вщкри-тостi на весь цикл здшснення дослiдження, це ско-рiше означае - сприяти наданню спiльного доступу i реалiзацii спiвробiтництва, забезпечення можли-востi спiльних дiй з ресурсами на якомога б!льш раннiх стадiях дослiдження [8].
Вiдкрита наука - це досить широкий термш, що охоплюе рiзноманiтнi течii, що мають на метi послабления бар&ерiв будь-якого характеру для на-дання доступу до результатiв дослiджень, ресурав, методiв або засобiв, на будь-якш стадii дослщниць-кого процесу. Це може бути - ввдкритий доступ до публшацш, вiдкритi дослiдницькi даш, програмне забезпечення з вiдкритим кодом, вщкрите сшвробь тництво, вiдкритий процес рецензування, вiдкритi нотатки, вiдкритi освиш ресурси, вiдкритi моног-рафii, громадянська наука, або «краудфандiнг» (crowdfunding), все це потрапляе у межi термшу «вiдкрита наукам». Автори проекту виокремлюють два основних, на 1хню думку, принципи: ввдкритий доступ до даних дослвджень; вiдкритий доступ до публшацш [8].
Таким чином, враховуючи тенденцп розвитку 1КТ пiдтримування наукових дослвджень, зокрема, на базi хмарних технологш, треба зазначити, що до принцитв функцюнування хмаро орiентованого освiтньо-наукового середовища треба додати ще й принципи вщкршш науки: ввдкрипсть методики дослщження, методiв збирання i подання даних; вь дкритий доступ до результата дослiдження з мож-ливiстю повторного використання; вiдкритiсть про-цесiв науково1 комунiкацii; якнайширше використання засобiв 1КТ, зокрема, хмаро орiентованих, для пвдтримування наукового спiвробiтництва i ор-ганiзацii спiльного доступу до даних у процеа ро-боти.
Для реaлiзaцii Стратегii вiдкритоi науки £вро-пейською комгаею було оприлюлднено документ: «£вропейська хмарна iнiцiaтивa - розбудова конку-рентоспроможно1 економiки даних i знань у £в-ропi» [6].
Ця iнiцiaтивa покликана забезпечувати £вро-пейську науку, промисловють, державне управ-лшня iнфрaструктурaми свiтового рiвня для зберь гання i опрацювання даних; високошвидкюними каналами передавання даних, надпотужними висо-копродуктивними комп&ютерами для опрацювання даних. У межах Хмарно1 iнiцiaтиви створюеться можливють для нaуковцiв та державних служб якомога повно скористатися перевагами шструменпв опрацювання великих даних, збертати, спшьно ви-користовувати i опрацьовувати !х у межах глобального ринку даних, в якому стираються кордони мiж крашами, науковими дисциплшами i iнституцiями. Все це сприятиме тому, щоб дaнi, отримаш в досль дженнях, були максимально вщкритими, доступ-ними для тих, хто може використати !х для досль джень, розробок, iнновaцiй тощо (https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/european-cloud- initiative).
Одним iз компонентiв дaноi iнiцiaтиви е розбудова £вропейсько1 хмари вiдкритоi науки (European Open Science Cloud, EOSC), що утворюватиме в!р-туальне середовище для того, щоб збертати, ст-льно опрацьовувати велик! обсяги шформацп, що мають вигляд великих даних [9]. Хмара вщкрито! науки як платформа для реaлiзaцii £вропейсько1 хмарно1 iнiцiaтиви об&еднуватиме в соб! потужно-cti основних пан-£вропейських дослвдницьких ш-фраструктур, таких, як EGI, EUDAT CDI та шших.
Нараз! ввдбуваеться визначення принцитв управлшня формуванням Хмари ввдкршш науки; створення б!знес-моделей його забезпечення; вирь шуються питання забезпечення сумюносп та дос-тупносп даних, придатносп !х до повторного вико-ристання; також - гостро постае питання виявлення базових сервгав, що необхвдш для того, щоб з!б-рати i оргашзувати опрацювання «прозорих» даних та пов&язаних з ними дослщницьких продукпв, що мають бути доступними через сервюш платформи [9, с.7]
поетапно, щоб можна було повною мГрою оперативно реагувати на змГну потреб наукового ствтова-риства вгдносно використання даних, а також - на стратеги £С i нацюнальш стратеги, що стосуються опрацювання i використання наукових даних.
У ХмарГ мають бути забезпечеш наступш сервюи [9, с.14]:
Сервюи даного типу ниш можуть бути забезпечеш завдяки вже юнуючим £вропейським провайдерам, таким, як EGI, EUDAT, GEANT та ш-шими, також - заБдяки наявним репозитаргям даних. Тим часом, сервюи цих провайдерГв доступш окремим спшьнотам науковщв, 1&х постачання обме-жено контекстом використання або дисциплшами, нацюнальними кордонами. EOSC зробить ¡¡х досту-пними незалежно вГд предметнох& галузГ i краши [9].
Висновки. Застосування технологш вiцкpитoï науки, що охоплюють европейсьш дослГдницьш ш-фраструктури; науково-освгтш мереж1; хмарш сервюи збирання, подання i опрацювання даних, а також сервюи £вропейсько! хмари вадкрито! науки e актуальним i перспективним напрямом розвитку i модершзацп хмаро орГентованого освгтньо-науко-вого середовища закладов вищoï освгти.
Лiтература
