Формирование исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в условиях цифровой среды тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Афанасьева Жанна Сергеевна

• Афанасьева Жанна Сергеевна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Афанасьева Жанна Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ФОРМИРОВАНИЮ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗА В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВОЙ СРЕДЫ

1.1. Сущность и содержание понятия «исследовательская компетентность» обучающихся

1.2. Особенности педагогического потенциала цифровой среды как ресурса формировании исследовательской компетентности обучающихся

1.3. Проектирование модели формирования исследовательской компетентности обучающихся

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФОРМИРОВАНИЮ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗА В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВОЙ СРЕДЫ

2.1. Сущность и структура педагогического эксперимента по формированию исследовательской компетентности обучающихся вуза

2.2. Педагогические условия для формирования исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в условиях цифровой среды

2.3. Количественный и качественный анализ результатов педагогического эксперимента

Выводы по второй главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в условиях цифровой среды»

Актуальность исследования

Преобразования в обществе, обусловленные интенсивным развитием информационных технологий, и новый тип личности обучающихся, формирующийся в цифровой среде, значительно влияют на принципы организации образовательного процесса в вузе на современном этапе.

Технологии искусственного интеллекта (далее ИИ) интенсивно переходят из области теории науки в реальный мир и становятся доступны во многих отраслях экономики. В РФ принята национальная стратегия развития ИИ, согласно которой вопрос подготовки кадров в этой сфере становится особенно актуальным [13, 20]. Быстрый рост цифровых технологий в современном мире требует от специалистов не только профессиональных навыков, но и быстрой адаптации к новым условиям и реализации продуманных решений в условиях цифровой среды. Запрос работодателей в сфере ИИ направлен на востребованность профессионалов, способных самостоятельно планировать свою деятельность, обучаться, достигать цели во взаимодействии с членами бизнес-сообществ, и др. Исследовательская компетентность становится ключевой составляющей профессиональной деятельности специалиста во многих отраслях. Необходимы исследователи, способные развивать и внедрять цифровые технологии в промышленную индустрию.

На научно-методическом уровне актуальность настоящего исследования обусловлена особенностями формирования исследовательской компетентности обучающихся по направлению ИИ как интегральной характеристики.

Современные тенденции развития образования, концепции непрерывного образования в цифровом обществе сдвигают акценты с доминирующей деятельности педагога на активную учебно-исследовательскую деятельность обучающихся. Реализовать это позволяет

организация взаимодействия участников образовательного процесса в цифровой среде и использование ее педагогического потенциала как фактора, способствующего внедрению в образовательный процесс вуза новых эффективных педагогических практик организации учебной деятельности, которые ранее были недоступны в традиционном обучении.

Исследовательская компетентность студентов в вузах традиционно формируются через их участие в фундаментальных, прикладных исследованиях, а также в процессе проектной деятельности. В образовательный процесс вузов включены практики (учебные, проектно-технологические и др.), научно-исследовательские семинары, такие дисциплины как «Академическое письмо», «Критическое и системное мышление». Однако при этом уровень сформированности исследовательской компетентности выпускников вуза не является достаточным.

Степень разработанности проблемы

Фундаментальная концепция формирования компетентности

основывается на компетентностном подходе в образовании и представлена в

трудах отечественных и зарубежных ученых: В.А. Адольфа, В.А. Болотова,

Э.Ф. Зеера, И.А. Зимней, И.Д. Рудинского, А.В. Хуторского и др. Теоретико-

методологические концепции развития личности и ее самоактуализации

отражены в трудах Л.С. Выготского, Дж. Дьюи, А.Н. Леонтьева, Д.А.

Леонтьева, А.Х. Маслоу, К.Р. Роджерса, В.А. Сластёнина, Р.Х. Шакурова и

др. Оценка потенциала цифровой среды для формирования различных

компетенций представлена в исследованиях М.Е. Вайндорф-Сысоевой, Н.В.

Гафуровой, С.И. Осиповой и др. Структура исследовательской

компетентности обучающихся в условиях многоуровневой подготовки

(бакалавр, магистр, аспирант) по разным направлениям представлена в

диссертационных исследованиях И.В. Алехиной, О.О. Горшковой, С.Н.

Лукашенко, Н.М. Соловьевой, Н.Л. Стефановой и др. Особенности

формирования исследовательской компетентности обучающихся в условиях

проектного и проблемного обучения, на основе синергетического подхода,

5

средствами мультимедиа исследованы в работах А.С. Барвинок, А.А. Губайдуллина, И.Э. Идиятова, И.С. Скляренко, Т.Г. Цуниковой и др.

Несмотря на многообразие разработок по рассматриваемой нами проблеме мы отмечаем отсутствие единого подхода к определению понятия «исследовательская компетентность» и описанию общепринятых педагогических условий, которые бы способствовали формированию исследовательской компетентности обучающихся вуза в цифровой среде.

Анализ степени изученности проблемы формирования исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в условиях цифровой среды, в том числе при подготовке будущих специалистов в сфере ИИ, позволил выявить ряд основных противоречий:

- между возрастающей потребностью рынка труда в специалистах, способных самостоятельно планировать профессиональную деятельность на основе своей исследовательской компетентности, и недостаточным уровнем сформированности у выпускников вуза требуемых личностных качеств и компетенций, лежащих в основе формирования их исследовательской компетентности;

- между современной тенденцией развития системы высшего образования, ориентированной на подготовку выпускника-исследователя, и недостаточно разработанными педагогическими условиями и педагогическим взаимодействием в цифровой среде для формирования исследовательской компетентности выпускников как будущих специалистов в сфере ИИ;

- между потребностями педагогического сообщества в новых методиках и технологиях обучения, развивающих исследовательскую компетентность обучающихся, и существующими доминирующими традиционными подходами к подготовке обучающихся вуза и

недостаточностью дидактических материалов, разработанных на основе современных цифровых образовательных технологий.

Выявленные противоречия позволили сформулировать проблему настоящего исследования как необходимость разработки теоретических оснований и поиска практических механизмов формирования исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в условиях цифровой среды, которые выведут данный процесс на новый качественный уровень, учитывая особенности подготовки будущих специалистов в сфере ИИ, что обусловило тему исследования: «Формирование исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в условиях цифровой среды».

Цель исследования: спроектировать и научно обосновать модель формирования исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе технического вуза в условиях цифровой среды и проверить ее эффективность через организацию педагогического эксперимента.

Объект исследования: профессиональная подготовка обучающихся в образовательном процессе технического вуза.

Предмет исследования: педагогические условия, обеспечивающие формирование исследовательской компетентности обучающихся технического вуза в условиях цифровой среды с учетом особенностей профессиональной подготовки будущих специалистов в сфере ИИ.

Гипотеза исследования определяется тем, что формирование исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в условиях цифровой среды будет результативным, если:

- уточнены сущность и содержание исследовательской компетентности обучающихся с учетом особенностей ее формирования у будущих специалистов в сфере ИИ;

- определена структура исследовательской компетентности и применены усовершенствованные критерии и показатели для оценки уровня каждого ее компонента;

- спроектирована модель формирования исследовательской компетентности будущих специалистов в сфере ИИ;

- внедрены педагогические условия, способствующие формированию исследовательской компетентности обучающихся в условиях цифровой среды в образовательном процессе вуза.

Задачи исследования:

1. Проанализировать научно-педагогические труды ученых-педагогов и исследователей для раскрытия сущности и содержания исследовательской компетентности обучающихся вуза как будущих специалистов в сфере ИИ, определить ее компоненты и основные особенности.

2. Выявить особенности педагогического потенциала цифровой среды для целенаправленного формирования исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза.

3. Спроектировать и научно обосновать модель формирования исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе технического вуза в условиях цифровой среды.

4. Определить комплекс диагностических методик для оценки компонентов исследовательской компетентности обучающихся.

5. Провести педагогический эксперимент для проверки эффективности педагогических условий формирования исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в условиях цифровой среды.

Методологической основой исследования послужила совокупность научных методологических подходов:

- компетентностный подход, на основе которого образовательный процесс представляет собой процесс, направленный на формирование комплекса компетенций, востребованных профессиональным сообществом, в

том числе включающий воспитание личности в ходе учебного процесса -гуманистическую составляющую образовательного процесса (труды В.А. Адольфа, А.А. Вербицкого, Э.Ф. Зеера, И.А. Зимней, Дж. Равена, И.Д. Рудинского, А.В. Хуторского и др.);

- системный подход, в частности его аспекты: системно-комплексный, системно-структурный и системно-ресурсный, на основе которого исследовательская компетентность формируется как совокупность ее взаимосвязанных компонентов внутри образовательного процесса через создание соответствующих педагогических условий для ее формирования (труды С.И. Архангельского, А.А. Богданова, И.В. Блауберга, А.Э. Воскобойникова, В.Н. Садовского, Г.П. Щедровицкого и др.);

- деятельностный подход, направленный на обоснование развития личностных качеств обучающихся и их исследовательских умений, значимых для формирования исследовательской компетентности, в процессе учебной, учебно-исследовательской и научно-исследовательской деятельности (труды Л.С. Выготского, П.Я. Гальперина, М.Т. Громковой, В.В. Давыдова, А.Н. Леонтьева, С.Л. Рубинштейна, В.Д. Шадрикова и др.);

- личностно-центрированный подход позволил учесть изменения взаимодействия преподавателя и обучающихся вуза в современных условиях и рассматривать личность обучающегося вуза как центр его собственного личностного развития (труды А. Г. Асмолова, Ш.А. Амонашвили, С.Л. Братченко, Дж. Дьюи, В.П. Зинченко, А. Маслоу, К. Роджерса и др.).

Теоретическую основу исследования составили:

- работы отечественных и зарубежных исследователей в области общей педагогики по проблемам формирования компетентности/компетенций, на основе которых было уточнено содержание и сущность понятия «исследовательская компетентность», что послужило теоретической основой для построения модели формирования исследовательской компетентности обучающихся в образовательном

процессе вуза (труды В.А. Адольфа, А.Г. Асмолова, Н.Я Большуновой, В.А. Болотова, Э.Ф. Зеера, И.А. Зимней, Дж. Равена, И.Д. Рудинского, А.В. Хуторского, Р.Х. Шакурова и др.);

- работы, посвященные исследованию формирования исследовательской компетентности/компетенции и исследовательских умений и навыков в вузе (И.В. Алехиной, А.И. Баташова, В.И. Вагановой, О.О. Горшковой, А.А. Губайдуллина, И.Э. Идиятова, С.И. Измуратовой, С.Н. Лукашенко, Н.Л. Стефановой, И.С. Скляренко, Т.Г. Цуниковой, К.Г. Эрдынеевой, И.А. Янюка и др.), позволили уточнить компоненты исследовательской компетентности обучающихся вуза;

- дидактические основы повышения эффективности обучения, послужившие базой для проектирования и обоснования педагогических условий, внедрение которых способствует формированию исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза (труды Ш.А. Амонашвили, Ю.К. Бабанского, Л.С. Выготского, М.Т. Громковой, Я.М. Коменского, И.Я. Лернер, А.С. Макаренко, С.И. Осиповой, Е.С. Полат, А.В. Хуторского и др.);

- исследования возможностей цифровой среды (труды Е.А. Барахсановой, Н.Я. Большуновой, М.Е. Вайдорф-Сысоевой, Н.В. Гафуровой, В.И. Глизбурга, С. Даггэна, В.А. Далингера и др.) позволили выявить педагогический потенциал цифровой среды для реализации условий формирования исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в условиях цифровой среды.

Методы исследования

Для проведения исследования были выбраны следующие методы:

- общетеоретические (сравнительно-сопоставительный анализ, синтез, классификация, конкретизация, обобщение и систематизация научно-методических и психолого-педагогических отечественных и зарубежных

трудов по проблеме исследования, а также нормативных документов, регулирующих образовательный процесс в вузе);

- эмпирические (анкетирование, беседы, методы самооценки и экспертных оценок, наблюдение, тестирование, эксперимент, диагностические методики: самоактуализационный тест «САМОАЛ» Э. Шострома, опросник оценки рефлексивности А.В. Карпова, автоматизированная экспертная система оценки компетенций «Ресурс-К» (соционический тест, тест Дж. Холланда (типология профессиональных предпочтений личности), тест уровня субъективного контроля Дж. Роттера, психогеометрический тест (типология С. Деллингер));

- статистические, в частности статистический критерий Фишера.

Экспериментальная база исследования

Исследование проводилось на базе образовательных учреждений высшего образования ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет» (ИРНИТУ, г. Иркутск) и ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ИРГУПС, г. Иркутск). Участниками педагогического эксперимента явились студенты первого курса, обучающиеся по программе магистратуры:

- института информационных технологий и анализа данных ИРНИТУ (далее Института ИТиАД ИРНИТУ) по направлениям подготовки: 09.04.01 «Информатика и вычислительная техника», 09.04.02 «Информационные системы и технологии», 10.04.01 «Информационная безопасность»;

- ИРГУПС по направлению подготовки 09.04.04 «Программная инженерия».

Также на поисково-констатирующем этапе исследования были привлечены студенты бакалавриата (3-й курс) и магистратуры (1-й курс, совместная программа магистратуры с Монгольским университетом науки и технологий «Digital technologies, networks and big data») Института ИТиАД ИРНИТУ. Всего на разных этапах исследования было охвачено 123 человека.

Этапы исследования

Первый этап - поисково-констатирующий (2018-2019 гг.). Проанализирован процесс подготовки обучающихся в системе высшего образования как будущих специалистов в сфере ИИ, изучена степень разработанности проблемы формирования исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в научно-педагогических трудах, программах подготовки студентов бакалавриата и магистратуры (направление «Информатика и вычислительная техника»); выявлены и обоснованы педагогические условия, способствующие формированию исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в условиях цифровой среды, определены объект и предмет, цель, задачи, гипотеза исследования; выбраны методы исследования. Проведен констатирующий этап педагогического эксперимента, выполнен анализ результатов итоговой диагностики.

Второй этап - теоретико-экспериментальный (2019-2021 гг.). Организован и проведен формирующий этап педагогического эксперимента, спроектирована и обоснована структурно-содержательная модель формирования исследовательской компетентности обучающихся, выполнена оценка ее эффективности.

Третий этап - обобщающий (2021-2023 гг.). Проанализированы и обобщены результаты проведенного исследования, оформлена диссертационная работа, опубликованы основные итоги исследования.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Конкретизировано понятие «исследовательская компетентность» обучающихся с учетом особенностей подготовки будущих специалистов в сфере ИИ.

2. Предложена научная идея результативного формирования

исследовательской компетентности обучающихся в процессе их

профессиональной подготовки как будущих специалистов в сфере ИИ в

цифровой среде на основе компетентностного, системного, деятельностного

12

и личностно-центрированного подходов посредством внедрения теоретически обоснованных педагогических условий в образовательный процесс вуза, используя педагогический потенциал цифровой среды.

3. Спроектирована педагогическая модель формирования исследовательской компетентности обучающихся в процессе их профессиональной подготовки в вузе с учетом особенностей ее формирования у будущих специалистов в сфере ИИ и с возможностью функционировать в условиях цифровой среды.

4. Обоснованы педагогические условия, разработанные в рамках модели формирования исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе вуза в условиях цифровой среды, позволяющих осуществлять подготовку специального типа выпускников-исследователей.

Теоретическая значимость исследования определяется следующим:

- расширены теоретические представления общей педагогики в части раскрытия сущности и содержания понятия «исследовательская компетентность» выпускников вуза как будущих специалистов в сфере ИИ;

- выявлен педагогический потенциал цифровой среды как ресурса формирования исследовательской компетентности обучающихся;

- установлены и обоснованы критерии и показатели оценки компонентов исследовательской компетентности с позиции уровня владения методологией научного исследования на основе экспертной оценки и на основе подхода комплексной оценки компетенций с трех сторон: личностные особенности, интеллектуальный уровень, позиция личности (ответственность, ценности, мотивы).

Практическая значимость результатов исследования подтверждается следующим:

- разработанная модель может быть рекомендована для внедрения в других вузах с целью формирования исследовательской компетентности обучающихся в условиях цифровой среды;

- обоснован и реализован комплекс диагностических методик, позволяющий оценить компоненты исследовательской компетентности обучающихся согласно уровням их сформированности;

- разработаны и внедрены в учебный процесс дидактические материалы, позволяющие формировать исследовательскую компетентность обучающихся в цифровой среде, а именно: онлайн курсы «Введение в Python», «Теоретические основы искусственного интеллекта», «Искусственный интеллект и машинное обучение/Artificial Intelligence and Machine Learning» (на англ. языке), «Введение в глубокое обучение/Intro to Deep Learning» (на англ. языке), электронное учебное пособие «Классификация изображений с помощью сверточных нейронных сетей: шаг за шагом», учебное пособие «Распознавание объектов с помощью сверточных нейронных сетей» с поддержкой в цифровой среде и др. Разработанные цифровые дидактические материалы могут применяться в учебном процессе вуза на разных ступенях образования (бакалавриат, специалитет, магистратура), а также при обучении студентов колледжей и школьников.

Достоверность результатов исследования обеспечена:

- методологической обоснованностью теоретических положений и экспериментальной работы;

- комплексом подходов и методов исследования, согласованным с объектом, предметом, целью и задачами диссертации;

- использованием комплекса диагностических методик, позволяющих оценить компоненты исследовательской компетентности обучающихся;

- применением статистических методов для оценки результатов исследования;

- внедрением результатов исследования в образовательный процесс ФГБОУ ВО «ИРНИТУ» (программа «Искусственный интеллект», уровень магистратуры).

Положения, выносимые на защиту:

1. Исследовательская компетентность обучающихся как будущих специалистов в сфере искусственного интеллекта представляет собой интегративное качество личности, непрерывно развиваемое в процессе жизни, выражающееся в комплексе способностей и мотивов к самостоятельному целенаправленному поиску оптимальных решений исследовательских задач, в том числе в нестандартных ситуациях, признании значимости осваиваемых компетенций в личностной и социальной сферах и готовности их использовать в дальнейшей профессиональной деятельности.

Ключевыми компонентами исследовательской компетентности являются: мотивационный, личностный, когнитивный и деятельностный.

2. Педагогический потенциал цифровой среды предоставляет возможности для системного формирования исследовательской компетентности обучающихся за счет реализации следующих дидактических функций средств цифровой среды: мотивационная; информативная; управление процессом обучения (включая индивидуализацию учебного процесса); оптимизационная; оценочно-результативная.

3. Педагогическими условиями, положенными в основу реализации модели формирования исследовательской компетентности, являются:

- формирование мотивации обучения обучающихся, актуализирующей значимость осваиваемых ими компетенций в личностной и социальной сферах через организацию системной работы в цифровой среде на основе облачных, мобильных технологий, онлайн-курсов и мировых ресурсов интернет-пространства;

- включение в личный образовательный опыт обучающихся вуза самостоятельной исследовательской деятельности на основе ресурсов цифровой среды: научные порталы, онлайн-курсы, тьюториалы, соревнования в сфере ИИ, форумы, и др.;

- методическое обеспечение учебного процесса задачами исследовательского типа на основе авторских цифровых дидактических материалов (онлайн курсы, учебные пособия и др.) и совокупности открытых информационных систем в цифровой среде;

- организация образовательного процесса с ориентацией на «зону ближайшего развития» и «зону противодействия» обучающихся, в том числе на основе педагогического потенциала цифровой среды.

Апробация и внедрение результатов исследования

Результаты проведенного исследования докладывались и обсуждались на следующих мероприятиях разного уровня:

- заседания кафедры педагогики ФГБОУ ВО «ИГУ», лаборатории ИИиМО института информационных технологий и анализа данных ФГБОУ ВО «ИРНИТУ»;

- XXVII Всероссийская научно-практическая конференция (г. Ростов-на-Дону, 10 ноября 2023 г.);

- III Всероссийская научно-практическая конференция «Информационные технологии, их приложения и информационное образование», ИТПИО'22 (г. Гусиноозерск, август, 2022 г.);

- XIII Международный Форум «Инновационное развитие через рынок интеллектуальной собственности» 22 апреля 2022 года, Сессия №4 «Искусственный интеллект и кадры для рынка интеллектуальной собственности» (г. Москва, РНИИС);

- Всероссийская научно-методическая конференция с международным участием «Проблемы и пути развития профессионального образования» (Иркутск, ИРГУПС, 19-22 апреля 2021 г., 11 ноября 2022 г.);

- Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Современные проблемы профессионального образования: опыт и пути решения» (Иркутск, ИРГУПС, 01-02 октября 2020 г.).

Основные результаты исследования были опубликованы в научных трудах автора. По теме диссертации опубликовано 12 статей: 3 из них - в журналах, рекомендованных ВАК РФ: «Успехи гуманитарных наук», №1, 2022 г. (К3), «Современный ученый», №3, 2023 г. (К2), Вестник педагогических наук, №8, 2023 г. (К2); 2 статьи (Q3, Q4) - в изданиях, индексированных в Scopus: Springer: Cham. vol. 1295, 2020 (Q3); SSDC vol. 314, 2021, (Q4); 2 учебных пособия.

Структура диссертационной работы: введение, две главы, заключение, список литературы (200 источников, в том числе 11 источников на иностранном языке), 23 рисунка, 13 таблиц и 9 приложений.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ФОРМИРОВАНИЮ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗА В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВОЙ СРЕДЫ

1.1. Сущность и содержание понятия «исследовательская компетентность» обучающихся

В результате исследования формирования ИК как теоретико-педагогической проблемы выполнена оценка современного состояния практики формирования ИК обучающихся в образовательном процессе вуза; анализ подходов, изложенных в научно-педагогической литературе, фокусирующихся на определении сущности и содержания исследовательской компетентности (далее ИК) обучающихся как интегративного качества личности.

Прежде чем перейти к анализу сущности и содержания рассматриваемого понятия, считаем важным подчеркнуть значимость ИК выпускников для их успешной профессиональной деятельности, а также рассмотреть механизм формирования ИК в образовательном процессе вуза. В условиях быстрого развития технологий умение проводить исследования, ориентироваться в потоке информации и анализировать данные, находить нестандартные решения и применять их на практике становятся ключевыми факторами конкурентоспособности выпускников вуза на рынке труда [7, 20, 48, 160, 186]. В современных условиях ИК определяется как ключевая при подготовке специалиста [70].

На современном этапе подготовка обучающихся в вузе базируется на

компетентностном подходе. Данный подход ориентирован на освоение

ключевых компетенций, однако следует отметить, что кроме практической

направленности образовательный процесс имеет гуманистическую

компоненту, а именно воспитание личности, осуществляемое в процессе

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Афанасьева Жанна Сергеевна, 2024 год

- 55 с.

68. Зимняя, И.А. Компетентностный подход. Каково его место в системе современных подходов к проблеме образования? (теоретико-методологический аспект) // Высшее образование сегодня. - 2006. - № 4. - C. 20-27.

69. Зимняя, И.А. Научно-исследовательская работа: методология, теория, практика организации и проведения: экспериментальный учебник / И.А.Зимняя // Компетентность и проблемы ее формирования в системе непрерывного образования (школа - вуз - послевузовское образование): материалы XVI науч.-методич. конф. «Актуальные проблемы качества образования и пути их решения» / науч. ред. И.А. Зимняя. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2006.

- 28 с.

70. Зимняя, И.А. Ключевые компетенции - новая парадигма результата образования [Электронный ресурс] / И.А.Зимняя // Эксперимент и инновации в школе. - 2009. - № 2 // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. -URL: https://cyberleninka.ru/article/n/klyuchevye-kompetentsii-novaya-paradigma-rezultata-obrazovaniya (дата обращения: 04.02.2023).

71. Зимняя, И.А. Компетенция - компетентность: субъектная трансформация [Электронный ресурс] / И.А.Зимняя // Акмеология. - 2010. -

149

№ 2 // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kompetentsiya-kompetentnost-subektnaya-transformatsiya (дата обращения: 06.12.2022).

72. Зинченко, В.П. Человек развивающийся: Очерки российской психологии / В.П.Зинченко, Е.Б.Моргунов. - М.: Тривола, 1994.

73. Зинченко, В.П. Человек развивающийся: Очерки российской психологии / В.П. Зинченко, Е.Б. Моргунов. - М.: Тривола, 2004. - 304 с.

74. Игнатова, В.В. Стратегический подход к развитию лидерского потенциала будущего магистра-педагога. Strategic Approach to Developing the Leadership Potential of the Future Master's Degree Teacher [Электронный ресурс] / В.В.Игнатова, В.А.Адольф, С.О.Пожарский // Стандарты и мониторинг в образовании. - 2019. - № 6. - C. 22-28. - URL: http://dx.doi.org/Z10.12737/24523 (дата обращения: 08.09.2022).

75. Идиятов, И.Э. Формирование исследовательской компетенции студентов в процессе проблемного обучения: автореф. дис. ... канд. пед. наук / Идиятов Ильяс Эльбрусович. - Казань: ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», 2016. - 27 с.

76. Ильин, Е.П. Мотивация и мотивы / Е.П.Ильин. - СПб.: Питер, 2003. - 512 с.

77. Информация по образовательным программам, в том числе адаптированным. [Электронный ресурс] // ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет». - URL: https://www.istu.edu/sveden/education/napravleniya_table?level=3&year=2021 &n osubdiv=17 (дата обращения: 15.01.2023).

78. Ипполитова, Н.В. Анализ понятия «педагогические условия»: сущность, классификация / Н.В.Ипполитова, Н.С.Стерхова // General and Professional Education. - 2012. - № 1. - Р. 8-14.

79. Исаева, Е.Р. Новое поколение студентов: психологические особенности, учебная мотивация и трудности в процессе обучения первого курса [Электронный ресурс] / Е.Р.Исаева // Медицинская психология в

150

России: электрон. науч. журн. - 2012. - № 4 (15). - URL: http://medpsy.ru/mprj/archiv_global/2012_4_15/nomer/nomer20.php (дата

обращения: 01.11.2021).

80. Калимуллина, О.В. Современные цифровые образовательные инструменты и цифровая компетеность: анализ существующих проблем и тенденций [Электронный ресурс] / О.В.Калимуллина, И.В.Троценко // Открытое образование. - 2018. - № 22(3). - С. 61-73. -https://doi.org/10.21686/1818-4243-2018-3-61-73 (дата обращения: 15.01.2023). - ISSN 2079-5939.

81. Капранов, В.К. Повышение доступности качественного образования через сетевое взаимодействие школьных библиотек / В.К.Капранов, М.Н.Капранова // Открытое и дистанционное образование. -2012. - № 3(47). - С. 28-32.

82. Карабалаева, Г.Т. Педагогические условия применения информационных технологий в процессе преподавания психолого-педагогических дисциплин [Электронный ресурс] / Г.Т.Карабалаева, М.А.Токбергенова // Проблемы педагогики. - 2018. - № 1 (33) // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n7pedagogicheskie-usloviya-primeneniya-informatsionnyh-tehnologiy-v-protsesse-prepodavaniya-psihologo-pedagogicheskih-distsiplin (дата обращения: 12.02.2023).

83. Карташова, Н.Н. Интернет-зависимость личности: деструктивные аспекты / Н.Н.Карташова // Современное образование: актуальные вопросы и инновации. - 2021. - № 3. - С. 85-87. - EDN RARIFM.

84. Каюмова, М.С. Исследовательские компетенции в структуре мягких навыков специалиста / М.С.Каюмова, С.К.Ксембаева // Инновационные технологии в образовательной деятельности: Материалы Всеросс. науч.-методич. конф. (Нижний Новгород, 04 февраля 2020 года). - Н.Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2020. - С. 164-167. - EDN DICLFV.

151

85. Киселева, Е.В. Сущность компетентностного подхода в высшем образовании [Электронный ресурс] / Е.В.Киселева // Вестник Майкопского государственного технологического университета. - 2017. - № 2 // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/suschnost-kompetentnostnogo-podhoda-v-vysshem-obrazovanii (дата обращения: 10.10.2022).

86. Коваленко, И.А. Педагогические условия развития исследовательской компетентности студентов в образовательном процессе вуза: дис. ... канд. пед. наук / Коваленко Ирина Александровна. -Благовещенск, 2005. - 162 с.

87. Козлова, Н.Ш. Цифровые технологии в образовании [Электронный ресурс] / Н.Ш.Козлова // Вестник Майкопского государственного технологического университета. - 2019. - № 1 // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n7tsifrovye-tehnologii-v-obrazovanii (дата обращения: 08.01.2023).

88. Кондюкова, Е.С. Образовательный контекст обучения центениалов (поколения z) [Электронный ресурс] / Е.С.Кондюкова, Е.Г.Шершнева, А.К.Зорин // Обзор педагогических исследований. - 2021. - Т. 3, № 1. - С. 135-140 // eLIBRARY: научная электронная библиотека. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44710664 (дата обращения: 15.01.2023).

89. Корешникова, Ю.Н. Организационные и педагогические условия развития критического мышления у студентов вузов: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.01 / Корешникова Юлия Николаевна. - М., 2021. - 23 с.

90. Котова, И.Б. Педагогика: педагогические теории, системы, технологии: учебник для студ. высш. и сред. учеб. заведений / И.Б.Котова, Е.Н.Шиянов. - М.: Изд. центр «Академия», 2009. - 512 с.

91. Кравцова, Е.Е. Психология и педагогика. Краткий курс: учебное пособие. / Е.Е.Кравцова. - М.: Проспект, 2016. - 320 с.

92. Крюкова, Т.Б. Тайм-менеджмент как средство развития навыков самоорганизации и самообразованию студентов вуза / Т.Б.Крюкова //

152

Тенденции развития науки и образования. - 2020. - № 60-3. - С. 47-50. - DOI 10.18411/lj-04-2020-51. - EDN WYIPKV.

93. Кудаков, О.Р. Методологические подходы в Российском образовании (предпосылки теории подходов): монография / О.Р.Кудаков. -Казань: Каз. гос. энерг. ун-т, 2017. - 176 с.

94. Куликова, Л.Н. Саморазвитие личности: психолого-педагогические основы: учебное пособие / Л.Н.Куликова. - Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. пед. ун-та, 2005. - 320 с.

95. Культин, Н.Б. Искусственный интеллект в управлении инновационными проектами [Электронный ресурс] / Н.Б.Культин // Инновации. - 2019. - № 12 (254) // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/iskusstvennyy-intellekt-v-upravlenii-innovatsionnymi-proektami (дата обращения: 15.10.2022).

96. Леонтьев, Д.А. Развитие идеи самоактуализации в работах А. Маслоу / Д.А.Леонтьев // Вопросы психологии. - 1987. - № 3. - С. 150-158.

97. Леонтьев, А.Н. Деятельность. Сознание. Личность / А.Н.Леонтьев. -М.: Высш. шк., 2004. - 280 с.

98. Лернер, И.Я. Развивающее обучение с дидактических позиций / И.Я.Лернер // Педагогика. - 1998. - № 2. - С. 7-11.

99. Лернер, П.С. Субъектные поиски смысла содержания образования как новая задача педагогики сотрудничества / П.С.Лернер // Известия Академии педагогических и социальных наук. - М., 2008. - Вып. 12. - С. 126134.

100. Лодатко, Е.А. Типология педагогических моделей [Электронный ресурс] / Е.А.Лодатко // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. Серия: Педагогика, психология. - 2014. - № 1(16). - С. 126-128 // eLIBRARY: научная электронная библиотека. - EDN SEDONR. https://elibrary.ru/item.asp?id=21575522 (дата обращения: 28.11.2022).

101. Лукашенко, С.Н. Развитие исследовательской компетентности студентов вуза в условиях многоуровневой подготовки специалистов:

автореф. дис. ... канд. пед. наук/ Лукашенко Софья Николаевна. - Тюмень: ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный университет», 2012. - 27 с.

102. Маленков, Ю. Проблемы подготовки магистров с высокой добавленной ценностью [Электронный ресурс] / Ю.Маленков // Высшее образование в России. - 2008. - № 12 // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/problemy-podgotovki-magistrov-s-vysokoy-dobavlennoy-tsennostyu (дата обращения: 17.04.2022).

103. Маслоу, А. Психология бытия / А.Маслоу; пер. с англ. - М.: Рефл-бук; Киев: Ваклер, 1997. - 304 с.

104. Маслоу, А. Самоактуализация / А.Маслоу // Психология личности.

- М., 2002. - С. 108-117.

105. Матушкин, Н.Н. Формирование компетенций выпускника вуза на основе процессного подхода / Н.Н.Матушкин, С.И.Пахомов, И.Д.Столбова // Университетское управление: практика и анализ. - 2011. - № 1. - С. 58-63.

106. Методическое руководство «РЕСУРС-К. Автоматизированная оценка компетенций». Св-во о государственной регистрации № 2017619800.

- Томск, 2023.

107. Миляева, Е. Чем современные студенты отличаются от прежних поколений [Электронный ресурс] / Е.Миляева // Российская газета. Спецвыпуск: Высшая школа. - 2019. - № 118(7876). - URL: https://rg.ru/2019/06/03/reg-urfo/chem-sovremennye-studenty-otlichaiutsia-ot-prezhnih-pokolenij.html (дата обращения: 10.06.2019).

108. Мурзабекова, М.И. Развитие учебно-исследовательской деятельности студентов в цифровой среде / М.И.Мурзабекова // Традиционная и инновационная наука: история, современное состояние, перспективы: сб. статей Национальной (Всеросс.) науч.-практ. конф. (Иркутск, 22 мая 2021 года). - Уфа: Общество с ограниченной ответственностью «ОМЕГА САЙНС», 2021. - С. 211-214. - EDN JXVJUY.

109. Некоторые итоги цифровизации образования на примере вынужденного удаленного школьного обучения / В.И.Панов [и др.] // Педагогика. - 2020. - Т. 84, № 9. - С. 65-67.

110. Низамова, Ч.И. Тайм-менеджмент как технология, способствующая развитию навыков самоорганизации в процессе обучения / Ч.И.Низамова // Успехи гуманитарных наук. - 2019. - № 7. - С. 139-142. -EDN DEYVRE.

111. О стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017-2030 годы: Указ Президента Российской Федерации от 9.05.2017 № 203 [Электронный ресурс]. - URL: http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102431687 (дата обращения: 24.02.2023).

112. Об образовании в Российской Федерации: Федеральный закон от 29.12.2012 № 273-ФЗ с изменениями 2019 года // Российская газета. - № 303.

113. Об утверждении Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника: Приказ Министерства образования науки РФ от 19.09.2017 г. № 929 [Электронный ресурс]. - URL: https://fgosvo.ru/uploadfiles/FG0S%20V0%203++/Bak/090301_B_3_12102017. pdf (дата обращения: 24.02.2023).

114. Образовательные программы. 09.03.01 Информатика и вычислительная техника [Электронный ресурс]. - URL: https://www.istu.edu/deyatelnost/obrazovanie/instituty/iit/obrazovatelnye_program my (дата обращения: 15.01.2023).

115. Осипова, С.И. Педагогические условия становления успешной личности в системе непрерывного образования / С.И.Осипова. - Красноярск: КГАЦМиЗ, 2000. - 96 с.

116. Осипова, С.И. Методика в личностно-ориентированном образовании: монография / С.И.Осипова. - М.: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011. - 92 c.

117. Осипова, С.И. Структура коммуникационной компетенции студентов педагогического вуза в условиях сетевой образовательной среды / С.И.Осипова, Н.Н.Шарова // Известия РГПУ им. А.И. Герцена. - № 162. -СПб, 2013. - С. 200-204.

118. Осипова, С.И. Опережение как стратегия современного образования / С.И.Осипова, Н.В.Гафурова // Современное педагогическое образование. - 2022. - № 9. - С. 77-82. - EDN AWTUDQ.

119. Партнерства в цифровом образовании 2022-2030. Материалы вебинаров, бесед и исследований Юрайт. Академии. Выпуск 5. Зимняя школа преподавателя 2022 [Электронный ресурс] / А.А.Сафонов [и др.]; сост. А.А.Сафонов, Э.Т.Кокая, П.А.Частова, О.И.Матыс. - М.: Изд-во «Юрайт», 2023. - 208 с. - ISBN 978-5-534-15586-0 // Юрайт: образовательная платформа. - URL: https://urait.ru/bcode/520545 (дата обращения: 05.10.2022).

120. Педагогическое наследие / Я.А.Коменский [и др.]; сост. В.М. Кларин, А.Н. Джуринский. - М.: Педагогика, 1998. - 416 с.

121. Петрова, Н.П. Цифровизация и цифровые технологии в образовании [Электронный ресурс] / Н.П.Петрова, Г.А.Бондарева // МНКО. -2019. - № 5 (78) // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovizatsiya-i-tsifrovye-tehnologii-v-obrazovanii (дата обращения: 08.01.2023).

122. Плотникова, Н.И. Общеучебные компетенции в структуре дистанционного курса на английском языке / Н.И.Плотникова // Компетенции в образовании: опыт проектирования: сб. науч. тр. / под ред. А.В. Хуторского. - М.: ИНЭК, 2007. - С. 327.

123. Поддьяков, А.Н. Зоны развития, зоны противодействия и пространство ответственности / А.Н.Поддьяков // Культурно-историческая психология. - 2006. - № 2. - С. 68-79.

124. Подиновский, В.В. Метод взвешенной суммы критериев в анализе многокритериальных решений: Pro et contra / В.В.Подиновский, М.А.Потапов // Бизнес-информатика. - 2013. - № 3(25). - С. 41-48. - EDN RBWNYH.

125. Подлиняев, О.Л. Очерки о теориях личности в психологии и их педагогические проекции: учебное пособие / О.Л.Подлиняев. - 3-е изд., испр. и доп. - Иркутск: Изд-во Иркут. ун-т, 2008. - 159 с.

126. Подлиняев, О.Л. Личностно-центрированный подход как альтернатива технологизации современного образования / О.Л.Подлиняев // Magister Dixit: научно-педагогический журнал Восточной Сибири. - 2012. -№ 2. - С. 6-15. - С. 32.

127. Подлиняев, О.Л. Саморазвитие обучающихся на основе личностно-центрированного подхода как психолого-педагогическая проблема / О.Л. Подлиняев, Ю.В.Аннушкин // Учебная самостоятельность личности - основа образования через всю жизнь: материалы II Междунар. науч.-практ. конф. (Иркутск, 23-31 марта 2020 года). - Иркутск: Иркутский государственный университет, 2020. - С. 153-157.

128. Подлиняев, О.Л. Эффективная память: учебное пособие / О.Л.Подлиняев. - Иркутск: ИГУ, 2016. - 199 с.

129. Полат, Е.С. Современные педагогические и информационные технологии в системе образования: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / Е.С.Полат, М.Ю.Бухаркина. - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 368 с.

130. Поличка, А.Е. Современная проблематика развития и применения средств ИКТ в образовательном пространстве вуза: монография / А.Е.Поличка, М.А. Кислякова; науч. ред. Т.А.Тимошенко. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2019. - 204 с.

131. Полупан, К.Л. Ключевые аспекты формирования метапредметных компетенций обучающихся по программам магистратуры / К.Л.Полупан // Высшее образование сегодня. - 2017. - № 3. - С. 30-33. - EDN YHQCJL.

132. Полупан, К.Л. Концептуальные основы проектирования индивидуального образовательного маршрута студента в цифровой образовательной среде университета: автореф. дис. ... д-ра пед. наук / Полупан Ксения Леонидовна. - Калининград: ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет им. Им. Канта», 2020. - 41 с.

133. Пономарева (Пантелеева), В.В. Психодиагностика рефлексивности как метод социально-психологического исследования управленческой деятельности: дисс. ... канд. психол. наук: 19.00.01, 19.00.05 / Пономарева (Пантелеева) Валерия Владимировна. - Ярославль, 2000. - 188 c.

134. Равен, Дж. Компетентность в современном обществе: выявление, развитие и реализация / Дж.Равен; пер. с англ. - М.: «Когито-центр», 2002. -386 с.

135. Ратиев, П.В. Разработка тестовых заданий по таксономии Блума на уроках специальных дисциплин [Электронный ресурс] / П.В.Ратиев // Педагогическая наука и практика. - 2022. - № 2 (36) // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-testovyh-zadaniy-po-taksonomii-bluma-na-urokah-spetsialnyh-distsiplin (дата обращения: 15.12.2022).

136. Роджерс, К.Р. Становление личности. Взгляд на психотерапию / К.Р.Роджерс; пер. с англ. М.Злотник. - М.: ЭКСМО-Пресс, 2001. - 416 с.

137. Роджерс, К.Р. Клиентоцентрированная терапия / К.Р.Роджерс; пер. с англ. - М.: Рефел-бук, Киев: Ваклер-бук, 2007. - 322 с.

138. Роджерс, К.Р. Личные размышления относительно преподавания и учения / К.Р.Роджерс // Открытое образование. - 1993. - № 5-6.

139. Рубинштейн, С.Л. Человек и мир / С.Л.Рубинштейн. - М.: Педагогика, 1973. - С. 255-382.

140. Рубинштейн, С.Л. Проблемы общей психологии: в 2 т. / С.Л. Рубинштейн. - М.: Педагогика, 1989. - 423 с. - 1 т.

141. Рудинский, И.Д. Компетенция. Компетентность. Компетентностный подход / И.Д.Рудинский, Н.А.Давыдова, С.В.Петров. -

158

М.: Научно-техническое издательство «Горячая линия-Телеком», 2018. - 240 с. - ISBN 978-5-9912-0692-1. - EDN XZVZBB.

142. Савченко, Л.В. Цифровая среда как основной фактор повышения качества образования [Электронный ресурс] / Л.В.Савченко, А.В.Платонова // МНКО. - 2022. - № 6 (97) // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovaya-sreda-kak-osnovnoy-faktor-povysheniya-kachestva-obrazovaniya (дата обращения: 13.02.2023).

143. Сахарчук, Е.И. Студент-исследователь / Е.И.Сахарчук // Высшее образование в России. - 2004. - № 4. - С. 145-149.

144. Сенин, И.Г. Опросник терминальных ценностей (ОТеЦ): Руководство / И.Г.Сенин. - Ярославль: НПЦ «Психодиагностика», ФГИ «Содействие», 1991.

145. Сериков, В.В. Личностно ориентированное образование / В.В.Сериков // Педагогика. - 1994. - № 5. - С. 16-25.

146. Сидоренко, Е.В. Методы математической обработки в психологии / Е.В.Сидоренко. - СПб.: Речь, 2004. - 350 с.

147. Сикулер, Д.В. Ресурсы, предоставляющие данные для машинного обучения и проверки технологий искусственного интеллекта / Д.В.Сикулер // Информационные и математические технологии в науке и управлении. -2021. - № 2 (22). - С. 39-52. - D0I:10.38028/ESI.2021.22.2.004

148. Сиротский, А.А. Перспективная модель цифровой трансформации образовательных отношений [Электронный ресурс] / А.А.Сиротский // Преподавание информационных технологий в Российской Федерации: материалы XIX открытой Всеросс. конф. (Онлайн 19-20 мая 2021 г). - 2021. -URL: https://it-education.ru/conf2021/thesis/4611/ (дата обращения: 20.05.2021).

149. Сиротский, А.А. К вопросу о государственной итоговой аттестации выпускников высших учебных заведений, требованиям к выпускным квалификационным работам и их сочетаемостью с профессиональными и образовательными стандартами / А.А.Сиротский //

159

Преподавание информационных технологий в Российской Федерации: материалы XVII открытой Всеросс. конф. - Новосибирск, 2019. - С. 91-97.

150. Скляренко, И.С. Практико-ориентированный подход в подготовке магистрантов к научным исследованиям / И.С.Скляренко // Образование XXI века: подходы, технологии, методики: сб. науч. статей Междунар. науч.-практ. конф. В 2 томах (Курган, 27 мая 2022 года) / отв. редактор Г.М.Федосимов. - Курган: Курганский государственный университет, 2022. -С. 351-356. - БЭК РОЕЕ81.

151. Сластенин, В.А. Педагогика: учебное пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.А.Сластенин, И.Ф.Исаев, Е.Н.Шиянов; под ред. В.А.Сластенина. - М.: Издательский центр «Академия», 2013. - 576 с.

152. Сластенин, В.А. Педагогический процесс как система / В.А.Сластенин. - М.: Магистр-Пресс, 2000. - 219 с.

153. Слепко, Ю.Н. Анализ данных и интерпретация результатов психологического исследования: учебное пособие / Ю.Н.Слепко, Т.В.Ледовская, А.Э.Цымбалюк. - 2-е изд., испр. и доп. - Ярославль: Изд-во ЯГПУ им. К.Д. Ушинского, 2015. - 164 с.

154. Словарь терминов и понятий цифровой дидактики / сост.: Н.В.Ломовцева, К.М.Заречнева, О.В.Ушакова, С.Ю.Ярина. - Екатеринбург: РГППУ: Ажур, 2021. - 84 с.

155. Соловьева, Н.М. Формирование исследовательской компетентности обучающихся в классах с углубленным изучением естественнонаучных дисциплин в условиях взаимодействия «школа-вуз» (с учетом региональной специфики): автореф. дис. ... канд. пед. наук / Соловьева Наталия Михайловна. - Якутск: ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова», 2019. - 24 с.

156. Стефанова, Н.Л. Проблемы формирования исследовательских компетенций у магистрантов педагогического вуза / Н.Л.Стефанова // Вестник Санкт-Петербургского военного института войск национальной

гвардии. - 2018. - № 2(3). - С. 35-39. - ЕЭК Х^РОАИ.

160

157. Стрекалова, Н.Б. Риски внедрения цифровых технологий в образование [Электронный ресурс] / Н.Б.Стрекалова // Вестник Самарского университета. История, педагогика, филология. - 2019. - № 2 // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/riski-vnedreniya-tsifrovyh-tehnologiy-v-obrazovanie (дата обращения: 08.01.2023).

158. Султанова, Г.С. Таксономия Блума как инструмент интеллектуально развивающего обучения студентов / Г.С.Султанова // Высшее образование сегодня. - 2019. - № 1. - С. 14-19. - D0I 10.25586/RNU.HET.19.01.P.14. - EDN YSTHIT.

159. Табачук, Н.П. Исследовательская и проектная активности студентов в цифровых продуктах учебной деятельности: цели и ценности в развитии информационной компетенции / Н.П. Табачук, А.Е. Поличка // Современное программирование: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. (Нижневартовск, 08 декабря 2021 года) / под общ. ред. Т.Б.Казиахмедова. - Нижневартовск: Нижневартовский государственный университет, 2022. - С. 472-476. - DOI 10.36906/AP-2022/77. - EDN QBPFAV.

160. Тарханова, И.Ю. Формирование универсальных компетенций студентов вуза средствами учебной и производственной практики / И.Ю.Тарханова // Социально-политические исследования. - 2019. - № 1(2). -С. 110-118. - DOI 10.24411/2658-428X-2019-10344. - EDN KYFYYA.

161. Татур, Ю.Г. Компетентность в структуре модели качества подготовки специалиста / Ю.Г.Татур // Высшее образование сегодня. - 2004. - № 3.

162. Татур, Ю.Г. Компетентностный подход в описании результатов и проектировании стандартов высшего профессионального образования: материалы ко второму заседанию методол. семинара: авторская версия / Ю.Г.Татур. - М.; Исслед. центр проблем качества подготовки специалистов, 2004. - 16 с.

163. Требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по направлению подготовки «09.04.01 - информатика и вычислительная техника» // Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. - М., 2020. - 35 с.

164. Тютькова, И.А. Педагогический тезаурус. 2016 г. [Электронный ресурс] / И.А.Тютькова. - URL: https://didacts.ru/slovari/pedagogicheskii-tezaurus-2016-g.html (дата обращения: 24.02.2023).

165. Ушакова, О.В. Исследовательская компетенция. Компетентность, ее место в системе образовательных компетенций / О.В. Ушакова // Актуальные инновационные исследования: наука и практика. Педагогические науки: электронное научное издание. - 2009. - № 3.

166. ФГОС 3++ 09.04.01 Информатика и вычислительная техника [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.istu.edu/sveden/eduStandarts (дата обращения: 24.02.2023).

167. Федотова, Е.Л. Педагогическое взаимодействие как фактор личностного саморазвития учащихся и учителя: дис. ... д-ра. пед. наук: 13.00.01 / Федотова Елена Леонидовна. - Хабаровск, 1998. - 387 с.

168. Федотова, Е.Л. Электронная информационно-образовательная среда педагогического вуза как фактор развития одаренности студентов [Электронный ресурс] / Е.Л.Федотова, А.С.Серёдкина // АНИ: педагогика и психология. - 2022. - № 1 (38) // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/elektronnaya-informatsionno-obrazovatelnaya-sreda-pedagogicheskogo-vuza-kak-faktor-razvitiya-odarennosti-studentov (дата обращения: 24.02.2023).

169. Фогг, Б.Дж. Нанопривычки. Маленькие шаги, которые приведут к большим переменам / Б.Дж.Фогг; пер. Е.А.Кваша; под ред. Ю. Петьковой. -М.: Бомбора, 2020. - 352 с.

170. Фрумин, И.Д. Компетентностный подход как естественный этап обновления содержания образования / И.Д.Фрумин. - Красноярск, 2003. -432 с.

171. Хайруллина, А.Р. Цифровая инфраструктура как среда принятия управленческих решений в малом и среднем предпринимательстве [Электронный ресурс] / А.Р.Хайруллина // ЭПП. - 2021. - № 5 // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovaya-infrastruktura-kak-sreda-prinyatiya-upravlencheskih-resheniy-v-malom-i-srednem-predprinimatelstve (дата обращения: 13.04.2023).

172. Хачев, М.М. Проблемы и перспективы института магистратуры в региональных вузах / М.М.Хачев, С.А.Теммоева // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2018. - № 12-2. - С. 314318. - URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=12567 (дата обращения: 17.03.2022). - ISSN 1996-3955.

173. Хуторской, А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты: доклад на отделении философии образования и теории педагогики РАО 23 апреля 2002 [Электронный реурс] / А.В.Хуторской // Эйдос: центр дистанционного образования. - URL: www.eidos.ru/news/compet/htm (дата обращения: 25.10.2021).

174. Хуторской, А.В. Ключевые компетенции как компонент личностноориентированной парадигмы образования / А.В.Хуторской // Народное образование. - 2003. - № 2. - С. 58-64.

175. Хуторской, А.В. Методика личностно-ориентированного обучения. Как обучать всех по-разному? / А.В.Хуторской. - М.: Владос-Пресс, 2005. - 383 с.

176. Хуторской, А.В. Определение общепредметного содержания и ключевых компетенций как характеристика нового подхода к конструированию образовательных стандартов / А.В.Хуторской // Вестник Института образования человека. - 2011. - № 1. - С. 3.

177. Хуторской, А.В. Компетентностный подход с позиций человекосообразного образования / А.В.Хуторской // Понятийный аппарат

педагогики и образования: сб. науч. трудов / отв. ред. Е.В.Ткаченко, М.А.Галагузова. - Екатеринбург: СВ-96, 2012. - Вып. 7. - С. 76-86.

178. Хуторской, А.В. Дидактика: учебник для вузов / А.В.Хуторской. -СПб.: Питер, 2017. - 386 с.

179. Хьелл, Л. Теории личности (Основные положения, исследования и применение) / Л.Хьелл, Д.Зиглер. - СПб.: Питер-Пресс, 2007. - 600 с.

180. Цифровые технологии в образовательном пространстве [Электронный ресурс] / О.И.Ваганова, А.В.Гладков, Е.Ю.Коновалова, И.Р.Воронина // БГЖ. - 2020. - № 2 (31) // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovye-tehnologii-v-obrazovatelnom-prostranstve (дата обращения: 11.02.2023).

181. Цуникова, Т.Г. Формирование научно-исследовательской компетентности специалистов в техническом университете: средствами мультимедиа: автореф. дис. ... канд. пед. наук / Цуникова Татьяна Григорьевна. - М.: ГОУ ВПО «Московский городской педагогический университет», 2008. - 27 с.

182. Цуникова, Т.Г. Интерактивная образовательная технология формирования научно-исследовательской компетентности студентов инженерного профиля / Т.Г.Цуникова // Педагогическое образование и наука. - 2008. - № 9. - С. 61-64. - EDN OJLXNJ.

183. Шадриков, В.Д. Новая модель специалиста: инновационная подготовка и компетентностный подход / В.Д.Шадриков // Высшее образование. - 2004. - № 8. - С. 26-31.

184. Шакуров, Р.Х. Барьер как категория и его роль в теории деятельности / Р.Х.Шакуров // Вопросы психологии. - 2001. - № 1. - С. 3-18.

185. Шакуров, Р.Х. Эмоция. Личность. Деятельность (механизмы психодинамики) / Р.Х.Шакуров. - Казань: Центр инновационных технологий, 2001. - 180 с.

186. Шармин, Д.В. Компетентностный подход в высшем образовании России: двадцать лет спустя [Электронный ресурс] / Д.В.Шармин,

164

В.Г.Шармин // КПЖ. - 2021. - № 3 (146) // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL:

https://cyberleninka.ru/article/n/kompetentnostnyy-podhod-v-vysshem-obrazovanii-rossii-dvadtsat-let-spustya (дата обращения: 11.09.2023).

187. Шереметьева, Е.Н. Приоритетные направления развития вуза: научно-исследовательская деятельность / Е.Н.Шереметьева, Т.Е.Степанова // Вопросы инновационной экономики. - 2015. - Т. 5. - № 1. - С. 9-26.

188. Эббингауз, Г. Смена душевных образований / Г.Эббингауз // Психология памяти: хрестоматия по психологии / под ред. Ю.Б.Гиппенрейтер, В.Я.Романова. - М.: ЧеРо, 2000. - 816 с.

189. Янюк, И.А. Формирование исследовательской компетентности студентов технических вузов: автореф. дис. ... канд. пед. наук / Янюк Иван Александрович. - Шуя: ГОУ ВПО «Шуйский государственный педагогический университет», 2010.

190. Afanasyeva, Zh.S. The power of modern digital technologies for the specialist training in Artificial Intelligence / Zh.S.Afanasyeva, A.D.Afanasyev // Socio-economic Systems: Paradigms for the Future. Springer IP AG. - 2021. - Р. 49-54.

191. Afanasyeva, Zh.S. Signature detection and identification algorithm with CNN, Numpy and OpenCV [Electronic resource] / Zh.S.Afanasyeva, A.D.Afanasyev // Software Engineering Perspectives in Intelligent Systems. CoMeSySo. Advances in Intelligent Systems and Computing. Springer, Cham. -2020. - Vol. 1295. - P. 467-479. - URL: https://doi.org/10.1007/978-3-030-63319-6_43 (last accessed: 19.02.2022).

192. Chernyavskaya, V. S., & Erdyneeva, K. G. (2018). Pedagogical Activity: From Creating Conditions For Self-Disclosure Of The Students Predicting Abilities. In R. Valeeva (Ed.), Teacher Education - IFTE 2018, vol 45. European Proceedings of Social and Behavioural Sciences (pp. 761-774). Future Academy. https://doi.org/10.15405/epsbs.2018.09.90

193. Golubchikova, M.G. Organization of independent research work of technical university students [Electronic resource] / M.G.Golubchikova, A.A.Byshlyago // Наука о человеке: гуманитарные исследования. - 2020. - № 2 // КиберЛенинка: научная электронная библиотека. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/organization-of-independent-research-work-of-technical-university-students (last accessed: 24.02.2023).

194. Maslow, A.H. Motivation and personality / A.H.Maslow. - N.Y., 1970.

195. Mikhailiuk, A. Become An Effective Machine Learning Team Lead. [Electronic resource] / A.Mikhailiuk. - URL: https://towardsdatascience.com/what-i-learned-from-the-best-and-the-worst-machine-learning-teamleads-c9331f56da4d (last accessed: 24.02.2022)

196. Model of Forming Future Specialists' Research Competence / S.I.Ismuratova [et al.] // Espacios. - 2018. - Т. 39. - № 35. - Р. 24.

197. Prensky, M. Digital Natives, Digital Immigrants. Part 1 / M.Prensky // On the Horizon, MCB University Press. - 2001. - Vol. 9. No. 5. - P. 1-6.

198. Research competences in university students in virtual learning environments [Electronic resource] / R. Garay-Argandona [et al.] // Cypriot Journal of Educational Science. - 2021. - 16(4). - Рр. 1721-1736. - URL: https://doi.org/10.18844/cjes.v16i4.6031 (last accessed: 24.02.2022)

199. Rogers, C.R. Freedom to learn for the 80's. / C.R.Rogers. - Columbus-Toronto-London-Sydney: Charles E. Merrill Company, A. Bell & Howell Company, 1983. - 312 p.

200. Zeer, E.F. Modernization of professional education: a competence-based approach / E.F.Zeer // Science and Education. - 2004. - 3. - Р. 35-43.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1

Методика определения исследовательских характеристик

обучающихся вуза [47] Уважаемый преподаватель!

Просим Вас оценить основные исследовательские характеристики обучающихся по четырем уровням:

Высокий - В, Средний - С, Низкий - Н, Нулевой - 0 Работоспособность В - сохраняет работоспособность в течение всего занятия; С - обнаруживает несущественные признаки невнимания на последних этапах занятия;

Н - невнимателен уже в середине занятия, что проявляется в вялости, снижении внимания, увеличения числа ошибок; 0 - быстро утомляется, невнимателен.

Умение выделять существенное в изученном В - студенту легко и быстро удается выделить существенное в изучаемом материале, составить план изложения вопроса, действий при выполнении системы заданий, сделать вывод;

С - в основном справляется с выделением существенного в изучаемом материале, допускает незначительные ошибки, которые не сказываются на усвоении сущности изучаемого в дальнейшем;

Н - обычно плохо справляется самостоятельно с выделением существенного в изучаемом материале, концентрирует внимание на деталях, второстепенном;

0 - не умеет выделять существенное, главное в изучаемом материале.

Самостоятельность мышления В - проявляет самостоятельность в мышлении, сам умеет найти проблему и способы ее решения, активно участвует в овладении знаниями - в рассуждениях о проблемах, высказывает предположения;

С - обнаруживает средний уровень развития самостоятельности мышления, стремится самостоятельно выполнить учебные задания - успешно выполняет задания репродуктивного характера;

Н - обнаруживает низкий уровень развития самостоятельности мышления, не всегда стремится самостоятельно выполнить учебные задания, выполняет задания репродуктивного характера, обращаясь за помощью к преподавателю;

0 - не обладает самостоятельностью мышления, стремиться заимствовать готовые решения, при первых же затруднениях обращается за помощью.

Умение работать в должном темпе В - темп выполнения основных исследовательских заданий выше, чем у большинства студентов;

С - темп выполнения основных исследовательских заданий, как у большинства студентов;

Н - темп ниже, чем у большинства студентов;

0 - не может работать совместно с группой, т.к. темп существенно ниже, чем у большинства студентов.

Самоконтроль при выполнении задания В - самоконтроль стал привычкой студента, он всегда проверяет правильность выполненного задания при помощи контрольных вопросов по той или иной теме;

С - осуществляет самоконтроль чаще всего, однако в отдельных случаях предпочитает допускать отступления; Н - редко применяет приемы самоконтроля; 0 - не применяет приемов самоконтроля.

Приложение 2

Методика оценки уровня сформированности исследовательских умений обучающихся (составлено автором на основе [47]) Уважаемый преподаватель!

Просим Вас оценить уровень сформированности исследовательских умений студентов по четырем уровням:

Высокий - В, Средний - С, Низкий - Н, Нулевой - 0, Оцените, пожалуйста, уровень сформированности исследовательских умений обучающихся по следующим показателям:

1. Умеет выделять главное в прочитанном, услышанном, увиденном.

2. Умеет устанавливать причинно-следственные связи.

3. Умеет разделить воспринимаемую информацию на смысловые части.

4. Может выполнять задания на разных уровнях.

5. Умеет рецензировать прочитанное, давать отзыв.

6. Умеет анализировать факты и явления, их систематизировать и обобщать, обосновывать собственные выводы.

7. Умеет преподносить результаты исследования в доступном виде.

8. Умеет планировать свою исследовательскую деятельность.

9. Умеет составлять краткие записи, опорные конспекты, сводить материал к схематичной, табличной записи.

10. Умеет использовать различные источники в процессе исследования.

11. Умеет формулировать актуальность темы исследования.

12. Умеет формулировать цель, задачи, ожидаемые результаты исследования

13. Понимает связь между формулировкой темы исследования, целью, задачами и ожидаемыми результатами.

«Ресурс-К». Отчет «Оценка компетенций» (полный) обучающегося контрольной группы (исходная, в начале семестра)

Оценка компетенций

КОМПЕТЕНЦИИ И ИХ ПРОЯВЛЕНИЯ 0 ОЦЕНКА РЕСПОНДЕНТА

1. Стратегическое мышление * формирует видение будущего * определяет тенденции * определяет приоритеты 25% •

2. Умение составлять планы « выделяет этапы достижения цели * разбивает цели на задачи * определяет сроки выполнения 44% \ у •

3_ Ориентация на результат » держит цел ь * преодолевает препятствия * обеспечивает результат 10% с *

4. Новаторства, воплощение новых идей * пробует новое * инициирует изменений « видит применимость нововведения Т

5. Организаторские способности * распределяет задачи и ресурсы * выстраивает процессы * обеспечивает слаженность и задает ритм 5*; •

6 . Готовность к риску * действует в ситуации неопределенности * выявляет факторы риска * видит возможности в любом исходе событий 10% ь

7 . Ориентация на клиента * видит потребности клиента * создает условия, привлекательные для клиента * улучшает бизнес-процессы, увеличивает объем продаж 5*; 1 X

8. Коммуникативные способности » инициирует и поддерживает контакты * ясно выражает свои мысли * слушает и слышит другие учитывает их. мнение ЗА% N « ►

9. Влиятельность * имеет презентационные способности * проявляет уверенность, верит в успех « меняет ситуацию и поведение других 13% /

10. Умение принимать решения * делает выбор иа ряда альтернатив * принимает решения в имеющийся резерв времени * уверен в своем выборе * •

11. Управленческая ответствен ность * берет ответственность за общий результат * выполняет принятые на себя обязательства * осознает любой свой вклад в общий результат и% ( г

12. Способность контролировать * определяет критерии оценки * оценивает сроки и результат по заданным критериям * делает выводы, выдает рекомендации 13%

13. Стрессоустойчивость * выдерживает перегрузки * управляет своим состоянием * восстанавливает силы после падения 10% с

14. Умение делегировать полномочия * проясняет людям задачу и способы ее решения * распределяет задачи, учитывая способности людей * устанавливает обратную связь 5*; •

15. Умение мотивировать других * находит подходы к разным людям * определяет потребности долгих. * проявляет убедительность •

16. Лидерство * имеет лидерские амбиции * проявляет инициативу » имеет активную жизненную позицию 5*; •

17. Социальная ориентированность * учитывает интересы окружающих » действует сообразно ситуации * имеет адекватную самооценку 60% 1 >

«Ресурс-К». Отчет «Оценка компетенций» (полный) обучающегося

контрольной группы (итоговая)

Оценка компетенций

КОМПЕТЕНЦИИ И ИХ ПРОЯВЛЕНИЯ Ф ОЦЕНКА РЕСПОНДЕНТА

1. Стратегическое мышление • формирует видение будущего • определяет тенденции • определяет приоритеты ¿7% •

2. Умение составлять планы * выделяет этапы достжения цели * разбивает цели на задачи * определяет сроки выполнения! ¿0% л

3. Ориентация на результат » держит цель * преодолевает препятствия » обеспечивает результат 20%

4. Новаторство, воплощение новых идей * пробует новое * инициирует изменения * видит применимость нововведения 20%

5. Организаторские способности » распределяет задачи и ресурсы • выстраивает процессы » обеспечивает слаженность и задает ритм 20%

• действует в ситуации неопределенное™ 6 . ГОТОВНОСТЬ К риску ■ выявляет факторы риска » видит возможности в любом исходе событий 20%

• вцдит потребности клиента 7 . Ориентация на клиента * создает условия. Привлекательные для клиента » улучшает бизнес-процессы, увеличивает объем продаж 10% 4 1.

8. Коммуникативные способности • инициирует и поддерживает контакты • ясно выражает свои мысли • слушает и слышит других, учитывает их мнение 40% ) »

9. Влиятельность • имеет презентационные способности • проявляет уверенность, верит в успех • меняет ситуацию и поведение других 30% 4 ( \

10. Умение принимать решения • делает выбор из ряда альтернатив • принимает решения в имеющийся резерв времени • уверен в своем выборе 40% ) »

11. Управленческая ответствен ность • берет ответственность за общий результат • выполняет принятые на себя обязательства • осознает любой свой вклад в общий результат 20% < <

12. Способность контролировать • определяет критерии оценки • оценивает сроки и результат по заданным критериям • делает выводы, выдает рекомендации 50% > 1

13. Стпрессоустойчивость • выдерживает перегрузки • управляет своим состоянием • восстанавливает силы после падения 40% / \

14. Умение делегировать полномочия * проясняет людям задачу и способы ее решения * распределяет задачи, учитывая способности людей * устанавливает обратную связь 20% \ С

15. Умение мотивировать других * находит подходы к разным людям * определяет потребности другие * проявляет убедительность 5% ч

16. Лидерство • имеет лидерские амби ци и • проявляет инициативу • имеет активную жизненную позицию 20% а к

17. Социальная ориентированность » упитывает интересы окружающих » действует сообразно ситуации * имеет адекватную самооценку 50% Л >

Примеры выпускных квалификационных работ обучающихся по программе магистратуры «Искусственный интеллект»

- Диагностика заболевания легких на рентгенограмме с применением свёрточных нейронных сетей

- Оптимизация пассажиропотока с помощью нейронных сетей

- Разработка ПО для решения задач сетевого анализа русскоязычных текстов

- Разработка сетевой Уи-модели и приложения для решения инженерных задач

- Использование нейронных сетей для распознавания эмоций человека на видеозаписях

- Использование методов ИИ для детекции возгорания и задымления в городской среде в видеосистеме ГУ МЧС России по Иркутской области

- Разработка системы распознавания ложной информации в рукописном тексте с использованием нейронных сетей

- Использование методов искусственного интеллекта для детекции пылевого облака в производственном помещении

- Применение нейронной сети для построения маршрута изготовления изделий машиностроения

- Применение сверточной нейронной сети для идентификации кристаллографических параметров зёрен мультикремния

Приложение 5

Результаты формирования исследовательской компетентности обучающихся по компонентам

Мотивационный компонент

Группа Диагностика Уровень, % Интегральная оценка

Базовый УИ Творческий

ЭГ Исходная 3 94 3 67

Итоговая 0 60 40 80

КГ Исходная 3 92 5 68

Итоговая 0 79 21 74

Личностный компонент

Группа Диагностика Уровень, % Интегральная оценка

Базовый УИ Творческий

ЭГ Исходная 23 54 23 67

Итоговая 0 23 77 92

КГ Исходная 18 64 18 67

Итоговая 0 72 28 76

Когнитивный компонент

Группа Диагностика Уровень, % Интегральная оценка

Базовый УИ Творческий

ЭГ Исходная 69 20 11 48

Итоговая 0 31 69 90

КГ Исходная 82 18 0 39

Итоговая 5 67 28 74

Деятельностный компонент

Группа Диагностика Уровень, % Интегральная оценка

Базовый УИ Творческий

ЭГ Исходная 20 60 20 67

Итоговая 0 20 80 93

КГ Исходная 28 59 13 62

Итоговая 5 46 49 81

Руководство (рекомендации) по написанию курсовой и выпускной работ

Данное руководство носит рекомендательный характер и направлено, в первую очередь, в помощь студентам для написания своего курсового проекта или выпускной квалификационной работы (уровень магистратуры) по программе магистратуры "Искусственный интеллект".

Руководство размещено на бесплатной облачной платформе - Ооо§1е-диске автора по ссылке ИАрБ: //c1ck.ru/378zoe

Руководство включает в себя: рекомендации по написанию аннотации, введения глав, заключения, оформлению списка литературы.

Особое внимание уделено обоснованию актуальности темы исследования на основе противоречий.

Авторы руководства работают над улучшением его качества. С этой целью в конце руководства размещена анкета для обратной связи пользователей данного руководства.

Приложение 7

Описание электронного учебного пособия «Классификация изображений с помощью сверточных нейронных сетей»

Учебное пособие размещено на официальном сайте Сахалинского экологического центра «Родник» в разделе «Библиотека» по ссылке https://sakhrodnik.ru/page/lib11/

Классификация изображений с помощью сверточных нейронных сетей: шаг за шагом

А.Д. Афанасьев, Ж.С. Афанасьева. Иркутск, Южно-Сахалинск: 2020. 64 с.

В учебном пособии рассматривается практическая реализация технологии компьютерного зрения - применение сверточных нейроных сетей для решения задачи классификации изображений с помощью фреймворка Keras.

Учебное пособие адресовано широкому кругу читателей, интересующихся практическим приложением нейронных сетей, рекомендовано для школьников, студентов колледжей и высших учебных заведений.

Пособие подготовлено в рамках проекта Сахалинской областной общественной организации «Экологический центр «Родник» «Экологическая нейронная сеть» при поддержке международного консорциума «Сахалин-1» в составе компании оператора проекта «Эксон Нефтегаз Лимитед», японского консорциума «СОДЭКО», ПАО «НК "Роснефть», индийской государственной нефтяной компании «ОНГК Видеш Лтд.».

В рамках пособия представлена программа «ЭкоСеть», которая была реализована в детском экологическом лагере Сахалинского экологического центра «Родник» летом 2020 г. в течение 10 дней. Данный опыт представлен в публикации автора [13].

В данном приложении размещены рисунки с обложкой пособия, оглавлением и примерами из программы «ЭкоСеть» (занятие 1 и 9).

Обложка учебного пособия

САХАЛИНСКАЯ ОБЛАСТНАЯ ОБЩЕСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ »ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР -РОДНИК

МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНСОРЦИУМ

•■САХАЛИН-1",

КОМПАНИЯ-ОПЕРАТОР ПРОЕКТА « ЭКСОН НЕФТЕГАЗ ЛИМИТЕД-

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

С ПОМОЩЬЮ СВЕРТОЧНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ: ШАГ ЗА ШАГОМ

В ПОМОЩЬ ИНТЕРЕСУЮЩИМСЯ ПРАКТИЧЕСКИМ ПРИЛОЖЕНИЕМ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ. РЕКОМЕНДОВАНО ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ, СТУДЕНТОВ КОЛЛЕДЖЕЙ И ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

Г ЮЖНО-САХАЛИНСК, 2020 г.

Оглавление учебного пособия «Классификация изображений с помощью сверточных нейронных сетей: шаг за шагом»

Огдаллеюс

11|Клн{.'1йБП1'..........................................................................................................................................................4

Что такое классификация иибр^ЩниА?—..........................................................................................................Б

С чего нач ать ?.................................................................................................................................................................Б

1 часть...................................................................................................................................................................7

Д-угментация данных................................................................................................................................................7

НК1 ||41МК1 фшсфиринции НИЮрШ'НМНС 11Ш1{1ШЫ1] ||Ы^с0н(н(г1ЛСГ1({1Г.............................................7

Зй1р1 1кН Л^КрЫЖИИЙ С ..............................................................................................................3

Но II <и пика ьк*одии\ н ¡ойрлжь'н ни.........................................и................и...............и................................10

Гслсрйинм нйвых л юбрфНЫШЙ............................................................................................_..............12

Мрлсмшр новых изображена!.........................................................................................................................

У НИКННк!!. ( и II ЬЫ >111 111ШЫМ11 Ш..................................и................и...............и................и...............1Ь

2 Часть.............................................................................................................................................13

Классификация изображений................................................................................................................................13

3й1 то иа ддтапт*...................................................................................................................................................15

Подготовка данных для нейронной сети.,,............................................................................................................21

РйЭМСГЕ*........................................................................................................................................................21

Ои^мсл^ии1 парима цшы- ыЮдных лшрпшпл».........................................................................................24

[1|н.'1|Ш1И11с мик'.ш шмриннйн «ТЖ............................................................................................................25

Но щи 1НЫКН лйучзющ^й II ■фИЫфНЧПШ! ЛЫНИрПК.......................................................................................29

ГнНЬяСкк.........................................................................................................................................._..............31

[шн^'])][н(!сшти(йг,1.1и 0&1 чинрщнх л ирмв^рйчных л1иных...................................................................32

0б> чел не лщс I н ................................................................................................................................................

Ви 1уй.1л ¡ними (Лучснич....................................................................................................................................40

[1(^11и 1шка [Ц-ЦШШ М11ш>1\......................................................................................................................41

Ви 1уй.1л Ыцмн ир^Ккйшяны! клшчии м 1о()|шж4:ммл..................................................................................45

^кГпсрижшы( нркнтПтрай шнриннпнШн. ........................................................................................47

Руководство по работе в Со1аЬога1огу......................................................................................................52

Используемые и peкoмeндveмыe источники.....................................................................................................53

Приложение-1. Глоссарий....................................................................................................................................54

Приложение 2. Расчет параметров модели........................................................................................................55

Приложение 3. программа "ЭкоСегь" для детсного экологического лагеря "Родник'' (о. Сахалин)................56

Примеры организации занятий в детском экологическом лагере Сахалинского экологического центра «Родник»

Занятие 1

Название Эко-Сеть

Цель Познакомить детей с историей создании искусственного интеллекта {ИИ), его основными понятиями и технологиями, показать основные сферы применения ИИ. Выполнить практическую работу по классификации изображений, сделанных на территории эколагеря «Родник».

МТО Ноутбуки, доступ в сеть интернет, фотокамера, ватманы, маркеры, проектор, экран, методические материалы (блокноты с кодом).

Занятие №1 День Земли Тема «Введение в ИИ. Часть 1» Цели л задачи; определить понятие ПИ. сферы его применения и востребованность на рынке труда. Методы: эвристическая беседа. Результаты: 1 дети будут знать и понимать термины: ИИ, машинное обучение, глубокое обучение; ■ дети будут иметь представление об основных сферах применения ИИ; ■ дети будут понимать перспективу развития ИИ и востребованность специалистов по НИ на рынке труда, МТО: компьютер, проектор, экран, презентация. Место проведения: лаборатория ИИ. Содержание занятая: ■ Определение ИИ, Понятие о машинном обучении и Deep Learning, ■ Спрос на рынке труда специалистов по ИИ. ■ Платформа Kaggle для соревнования специалистов Data Scientists. i 11римеры применения HI 1 (мульти-модальное обучение: описание изображений, арифметика цветов»; ИИ - повар; Boston Dynamics) 1аданнн на занятая: ■ Обсуждение материала, ответы на вопросы.

Занятие 9

Тема «Аугментация данных»

Цели и задачи; сформировать представление о возможности расширения датасета при помощи аугментации данных. Методы: беседа. блиц-опрос (задание на сопоставление терминов и их определений).

Занятие №9 День Воздуха

Результаты:

■ Дети будут иметь представление о возможности расширить датасет за счет аугментации данных,

■ Дети познакомятся с алгоритмом расширения датасета за счет аугментации,

МТО: блокнот Google Colaboratory для практической работы. Ссылка на блокнот "Аугментация данных Родник"

https://colabLresearch,fioogle.coin'driye/1 pZcJfl 1 rb mc4 alvJfgQcPNQYC L X i 7w? LLsp=shari nu

Место проведения: лаборатория ИИ. С'одержи н ие занятия; по блокноту "Аугментация данных"

1аданне на занятии:

Выполнение задания на сопоставление терминов и их определений fKeras, Numpy, Matplotlib, тензор, датасет).

Описание учебного пособия «Распознавание объектов с помощью сверточных нейронных сетей»

Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ИРНИТУ

Рецензенты:

канд. эконом. наук, доцент, зав. кафедрой «Информационные системы и защита информации» ФГБОУ ВО «ИрГУПС» Т. К. Кириллова;

д-р техн. наук, профессор, зав. отделом «Системы искусственного интеллекта в энергетике» Института систем энергетики им. Л.А.Мелентева СО РАН Л.В. Массель

Авторы

ст. преподаватель института информационных технологий и анализа данных ФГБОУ ВО «ИРНИТУ» Ж.С. Афанасьева;

д-р физ.-мат. наук, профессор, профессор института информационных технологий и анализа данных ФГБОУ ВО «ИРНИТУ» А. Д. Афанасьев

Афанасьева Ж.С. Афанасьев А.Д. Распознавание объектов с помощью сверточных нейронных сетей : учеб. пособие. - Иркутск : Изд-во ИРНИТУ, 2024. - 135 с.

Соответствует требованиям ФГОС ВО по направлению подготовки 09.04.01 Информатика и вычислительная техника.

Рассмотрены принципы построения сверточных нейронных сетей, их применение для задач распознавания объектов на примере классификации изображений. Особое внимание уделено оценке качества модели нейронной сети, применению предобученных моделей нейронных сетей.

Предназначено для студентов института информационных технологий и анализа данных, изучающих дисциплину «Теоретические основы искусственного интеллекта» в рамках подготовки по программе магистратуры «Искусственный интеллект».

Далее в настоящем приложении 8 размещены рисунки с содержанием пособия и примерами заданий.

Содержание учебного пособия «Распознавание объектов с помощью сверточных нейронных сетей»

Содержание

Введение...........................................................................................................3

Глава 1 Введение в компьютерное зрение....................................................5

1.1 Что такое компьютерное зрений?—.......................................................5

1.2 Типы задач компьютерного зрения.......................................................7

Глава 2 Подготовка данных для нейронной сети„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9

2.1 С чего начать?............................................................................................9

2.2 Аугментация данных................................................................................10

2.2.1 Аугментация данных для одного изображения.............................11

2.2.1 Аугментация данных для группы изображений............................21

Глава 3 Классификация изображений..........................................................32

3.1 Разметка данных......................................................................................32

3.2 Определение параметров входных изображений.................................36

3.3 Построение модели нейронной сета ......................................................37

3.4 Подготовка обучающей и проверочной выборок».................................41

3.5 Функции обратного вызова Callbacks.....................................................42

3-6 Применение Image Data Generator для обучающих и проверочных данных.............................................................................................................43

3.7 Обучение модели.....................................................................................46

3.8 Визуализация обучения...........................................................................49

3.9 Подготовка тестовых данных..................................................................51

3.10 Визуализация предсказанных классов изображений .................„„„„,55

3.11 Эксперименты с архитектурой нейронной сети...................................57

3.11.1 Описание архитектуры новой модели.........................................57

3.11.2 Применение модуля image dataset from directory....................59

3.11.3 Настройка подачи набора данных................................................63

3.11.4 Обучение модели,,и,,,,,,,.«,,,,,,,,,,,,,,,,, 64

3.12 Применение предобученной модели нейронной сети........................67

3.12.1 Описание предобученной модели 1/GG16...................................67

3.12.2 Применение предобученной модели с оригинальным классификатором...................................................................................„75

Продолжение содержания учебного пособия «Распознавание объектов с помощью сверточных нейронных сетей»

3.12.3 Выделение признаков - feature extraction..................................76

3.12.4 Дообучение предобученной модели (fine-tuning)......................81

3.13 Сохранение модели нейронной сети....................................................85