Адаптивное обучение — будущее образования. Готовы ли к нему образовательные сети?

Стремясь повысить успеваемость обучающихся и уровень образования, преподаватели и администрация все чаще используют новые образовательные технологии (EdTech) для повышения качества образования. Цифровые приложения, такие как потоковое видео, смешанная реальность, геймификация и глобальное онлайн-сотрудничество, открывают доступ к среде «обучения за пределами аудитории».

Преподавателям, однако, быстро стало понятно, что даже инновации EdTech не позволяют эффективно применять традиционный «универсальный» подход к образованию. Обучающиеся все больше отличаются друг от друга — с точки зрения культуры, места проживания, благосостояния и предпочтений в плане обучения. Преподаватели осознают, что не все могут одинаково успешно усваивать учебный материал — поэтому обучение должно стать более персонализированным для каждого обучающегося. Чтобы предоставить обучающимся возможности для более персонализированного обучения, вместе с тем обеспечивая соблюдение государственных стандартов эффективности, преподаватели обращаются к системам адаптивного обучения.

Что представляет собой адаптивное обучение?

Адаптивное обучение использует алгоритмы компьютерного искусственного интеллекта, которые адаптируют учебные материалы под стиль и темп обучения обучающихся. Основываясь на реакции обучающихся на учебные материалы, алгоритмы определяют закономерности и в реальном времени предоставляют рекомендации, вносят изменения и регулируют учебный процесс, руководствуясь уникальными потребностями и способностями обучающихся. Сочетание платформ адаптивного обучения с прогнозной аналитикой и другими приложениями EdTech помогает преобразовать учебный процесс как для обучающихся, так и для преподавателей.

Несмотря на то, что адаптивное обучение в значительной степени отличается от традиционных методов обучения, преподаватели ожидают, что уже в ближайшее время оно станет использоваться повсеместно, а учебные курсы будут адаптированы к уникальным потребностям каждого студента.  Согласно прогнозам Markets and Markets, к 2025 году объем глобального рынка EdTech и «умных» классов достигнет 181 млрд долларов США, причем среднегодовой темп роста составит 16,1 %.

Согласно недавнему опросу Консорциума школьных сетей (CoSN), адаптивные технологии входят в число 5 лучших технологий 2020 года:

• цифровые платформы для совместной работы;
• инструменты для обеспечения конфиденциальности и безопасности в Интернете;
• аналитика и адаптивные технологии;
• облачная инфраструктура;
• мобильные устройства.

Важнейшее значение коммуникационной сети

Для преподавателей и администрации все более важное значение приобретают сетевые соединения и доступность. Если обучающиеся постоянно «вылетают» из приложения, дисплеи блокируются или сеть отключается, настрой к обучению у них быстро пропадет, они не смогут выполнить задания и отстанут от графика. Технологические перебои в работе воздействуют на эффективность преподавателей, способствуют увеличению потока жалоб и заставляют избегать использования технологий в будущем.

Платформы адаптивного обучения и цифровые приложения EdTech, как правило, требуют значительных ресурсов полосы пропускания и весьма чувствительны к задержкам. В сочетании с другими приложениями образовательной сети, такими как онлайн-оценки, видеонаблюдение и информационные системы для студентов, они могут быстро перегрузить сеть. Обучающиеся используют эти приложения в кампусах, у себя дома, в студенческих городках и в дороге, и это может привести к снижению производительности сети или даже к ее сбою. Преподаватели и обучающиеся при этом потеряют к ней доступ.

Ассоциация директоров по государственным образовательным технологиям (SETDA) приняла следующие рекомендации в отношении доступа к Интернету/облаку и региональным сетям:

Образовательные сети требуют развития

Для более эффективной поддержки растущего количества приложений цифрового обучения образовательные сети необходимо развивать различными способами.

• Образовательные сети по-прежнему, как правило, включают фиксированные статические ресурсы, масштабирование которых по мере изменения сетевого спроса весьма затруднено.
• Как правило, конфигурации сетей предусматривают агрегирование требований к интернет-подключению и облачным вычислениям через централизованный центр обработки данных вместо прямого подключения к каждому кампусу.
• Управление сетью обычно осуществляется реактивно и включает ручные процессы, требующие участия человека на каждом этапе.
• Каждый кампус обычно оснащен отдельными устройствами для коммутации, маршрутизации, брандмауэра и оптимизации. Для модернизации, замены и устранения неполадок этих устройств необходим выезд специалиста из централизованного ИТ-отдела или компании-поставщика услуг в каждый кампус.

Вкупе все это делает образовательные сети статичными, негибкими, дорогостоящими и крайне неэффективными. Для поддержки новых приложений адаптивного обучения и EdTech образовательные сети нужно развивать: их необходимо сделать быстрее, умнее и безопаснее, а также разместить ближе к пользователю.

• Быстрее — как с точки зрения пропускной способности, так и в отношении скорости передачи данных
• Ближе — облачные вычислительные ресурсы необходимо разместить ближе к границе сети
• Умнее — за счет автоматизации, аналитики, искусственного интеллекта и возможностей виртуализации
• Безопаснее — благодаря технологиям, повышающим осведомленность о состоянии сети для упреждающего решения проблем

Итак, образовательные сети должны стать более адаптивными.

Adaptive Network

Компания Ciena первой внедрила новый сетевой подход под названием Adaptive Network^TM, который сочетает в себе следующие преимущества.

Программируемая инфраструктура. Высокотехнологичные физические и виртуальные сетевые элементы в многодоменной среде на базе компонентов разных производителей, обеспечивающие сетевую телеметрию в реальном времени.

Аналитика и интеллект. Платформа на основе машинного обучения, использующая потоковую телеметрию для прогнозирования событий, которые могут повлиять на производительность приложений.

Программный контроль и автоматизация. Обеспечивают интеллектуальное управление компонентами различных производителей, автоматизируют выполняемые вручную сетевые процессы и предотвращает возникновение проблем в сети без вмешательства человека.

Услуги. Решающее значение имеют технические и профессиональные услуги на базе проверенных технологий, поскольку они помогают клиентам создавать, эксплуатировать и постоянно улучшать свои сети, ускоряя переход к Adaptive Network.

Преимущества Adaptive Network для образования

Adaptive Network обеспечивает программную автоматизацию и контроль для предоставления более гибких услуг по принципу «полоса пропускания по требованию», которые упрощают ее быстрое масштабирование по мере необходимости.

Прогнозная аналитика обеспечивает упреждающее выявление потенциальных источников перегрузки и сбоев, а программный контроль помогает избежать их, не требуя вмешательства человека.

Замена нескольких физических сетевых устройств универсальным оборудованием для размещения на территории заказчика (uCPE), которое выполняет функции виртуальной сети, реализует удаленное управление и устранение неполадок, тем самым снижая затраты и сложность среды.

Перемещение приложений адаптивного обучения и EdTech, а также вычислительных ресурсов ближе к границе сети, где контент создается и используется, позволяет значительно сократить задержки и потенциальные источники перегрузки. Это упрощает создание оптимальных условий как для обучающихся, так и для преподавателей.

Адаптивное обучение и инновации EdTech — это будущее образования. Они позволят персонализировать учебные курсы и модули в соответствии с предпочтениями и нуждами обучающихся. Adaptive Network позволить обеспечить в образовательных сетях поддержку всех современных требований и приложений. Дополнительными преимуществами станут масштабируемость, гибкость и интеллект полосы пропускания, ориентированные на поддержку инновационных приложений будущего.