Цифровая трансформация образования

Токтарова Вера Ивановна

Руководитель научной школы

доктор педагогических наук, профессор кафедры прикладной математики и информатики, советник ректората ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет», Почетный работник сферы образования РФ

Тематика исследований: цифровая трансформация образовательной сферы, цифровая педагогика, цифровая дидактика, педагогический дизайн, электронная информационно-образовательная среда, педагогическое управление образовательным процессом, средства мобильного обучения, учебная аналитика, интеллектуальный анализ данных, образовательный дата-инжиниринг, искусственный интеллект в цифровом образовании и др.

Наиболее крупные научные результаты:

1)    педагогическое проектирование и интеллектуализация информационно-образовательной среды вуза: выявлены и обоснованы основные компоненты, этапы и критерии, алгоритмы интеллектуализации в ИОС, реализована модель учебно-методического обеспечения реализации ОПОП в условиях электронной среды, спроектированы и разработаны программные модули высокотехнологичной ИОС вуза;

2)    проектирование и реализация адаптивного обучения и дифференциации: предложена модель реализации адаптивного обучения в цифровой образовательной среде на основе анализа индивидуально-психологических характеристик познавательной структуры личности; разработана адаптивная система математической подготовки студентов;

3)    педагогическое управление процессом обучения с применением цифровых технологий: выявлены и обоснованы принципы проектирования и реализации системы педагогического управления учебной деятельностью студентов в контексте современной ИОС, научно обоснована модель построения индивидуальных траекторий обучения студентов на основе цифровых двойников студентов;

4)    развитие цифровой грамотности и цифровых компетенций современного педагога: обоснована и реализована четырехуровневая модель непрерывной подготовки педагогов в новой цифровой реальности; предложена модель развития компетенций цифровой культуры, цифровой грамотности и цифровых компетенций преподавателей, разработан и внедрен диагностический инструментарий оценки цифровых компетенций педагогов;

5)    моделирование процесса обучения студентов в цифровой среде на основе технологий учебной аналитики и образовательного дата-инжиниринга: разработана и предложена предиктивная модель для анализа и оценки успеваемости студентов, разработаны алгоритмы анализа учебной активности студентов в электронной среде с использованием технологий нейронных сетей, реализован диагностический инструментарий цифрового профиля студента на основе данных цифрового следа и образовательных результатов, др.

Защиты кандидатских диссертаций

В состав научной школы входят молодые ученые, в т.ч. защитившие диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук, аспиранты и соискатели ученых степеней, магистранты по направлениям подготовки «Педагогическое образование» и «Информационные системы и технологии». В рамках научной школы ведется подготовка аспирантов по специальности 5.8.7. Методология и технология профессионального образования.

Исследования, ставшие историей:

2005-2006 гг. – «Интерактивное изучение численных методов оптимизации в рамках обучающей системы ActiveMath: дидактика и принципы построения» по аналитической ведомственной целевой программе «Развитие научного потенциала высшей школы» и «Михаил Ломоносов» Немецкой службы академических обменов (ДААД), № 71632;

2003-2006 гг. – научные стажировки в Немецкий центр искусственного интеллекта (DFKI) Университета Саарбрюкена (Германия) для проведения совместных исследований над созданием web-базирующейся обучающей среды по математике ActiveMath, разрабатываемой в рамках программы FP6-IST Европейского Союза;

2007-2008 гг. – «Психолого-педагогическое обеспечение построения интеллектуальных обучающих систем по математике для военно-инженерных специальностей» по аналитической ведомственной целевой программе «Развитие научного потенциала высшей школы» и «Иммануил Кант» Немецкой службы академических обменов (ДААД), № РНП.2.2.2.3.10212;

2014-2015 гг. – «Научно-методическое обеспечение проектирования и реализации педагогических инноваций в условиях высокотехнологичной информационно-образовательной среды» в рамках Гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых кандидатов наук, № МК-1634.2014.6;

2014 г. – «Мониторинг реализации электронных государственных и муниципальных услуг в области образования как фактора социально-экономического развития региона» в рамках гранта РГНФ, № 14-12-12601 е(р);

2017-2019 гг. – «Адаптивная система математической подготовки студентов в условиях информационно-образовательной среды вуза» в рамках Государственного задания Министерства науки и образования РФ, №27.8640.2017/БЧ;

2017-2020 гг. – «Introducing Modules on Law and Rights in Programmes of Teacher Training and Educational Sciences» в рамках программы «Erasmus+: Capacity-building projects in the field of higher education», №573540-EPP-1-2016-1-BE-EPPKA2-CBHE-JP;

2020-2021 гг. – «Разработка онлайн-курса «Инструменты для преподавания и обучения: цифровой рассказ» в рамках субсидии из федерального бюджета по проекту «предоставление к 2024 году не менее 20 процентам обучающихся по образовательным программам высшего образования возможности осваивать отдельные курсы, дисциплины (модули), в том числе в формате онлайн-курсов, с использованием ресурсов иных организаций, осуществляющих образовательную деятельность, в том числе университетов, обеспечивающих соответствие качества подготовки обучающихся мировому уровню», Минобрнауки РФ, № 075-15-2020-738;

2020-2022 гг. – «Оценка качества образования в соответствии со стандартами ЕС в условиях единого электронного образовательного пространства» («EU Standards in Assessing the Quality of Education within the Electronic Educational Environment») Европейский Союз, № 620507-EPP-1-2020-1-RU-EPPJMO-MODULE;

2021 г. – «Онлайн-школа по русскому языку» в рамках предоставления из федерального бюджета в 2021 году гранта в форме субсидии на выполнение мероприятий, направленных на полноценное функционирование и развитие русского языка, ведомственной целевой программы «Научно-методическое, методическое и кадровое обеспечение обучения русскому языку и языкам народов Российской Федерации» подпрограммы «Совершенствование управление системой образования», Минпросвещение РФ, №073-15-2021-1985.

Публикации: Научным коллективом издано более 300 научных и учебно-методических работ, в т. ч. 47 в изданиях, индексируемых в международных системах научного цитирования Web of Science и Scopus, 82 – в научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ; 5 монографий, учебник «Цифровой сторителлинг», 11 учебно-методических работ (в т.ч. 2 – с грифом УМС по прикладной математике и информатике, информационным технологиям УМО по классическому университетскому образованию), 43 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ (РОСПАТЕНТ).

Члены научной школы проводят совместные исследования с зарубежными учеными, результаты совместной работы нашли отражение в публикациях. Также результаты исследований внедрены в практику образовательных организаций и учреждений, реализуются в рамках курируемой Федеральной инновационной площадки «Модель непрерывной подготовки педагогов в новой цифровой реальности» (2021-2023 гг.).