Что такое вычислительная наука и как она прямо сейчас меняет образование

© iStock

За последние недели резко выросла популярность сервисов, позволяющих перевести обучение в онлайн-формат. Но есть еще одна перспективная область EdTech, которая переживает бурный рост, рассказывает в колонке для РБК Дмитрий Аббакумов, доктор педагогических наук (PhD Лёвенского университета, Бельгия), руководитель Центра вычислительных наук об образовании НИУ ВШЭ.

Технологии и платформы для проведения лекций, обсуждений, практикумов и экзаменов в онлайн-режиме переживают настоящий пользовательский бум и, наверное, уже навсегда оставили яркий след в цифровой трансформации образования. Но мне хотелось бы рассказать еще об одном тренде, меняющем его — применении методов научных вычислений. Использование всех этих сервисов производит огромное количество данных, которые могут помочь трансформировать саму идею и структуру образования.

Что такое вычислительная наука и для чего она применяется?

Вычислительные науки — быстроразвивающаяся междисциплинарная область. В ней используются передовые вычислительные возможности для решения различных проблем. Можно привести пару примеров.

 Вычислительная геномика
Сфера применения: сравнивает цепочки и расшифровывает последовательности генов с помощью сложных статистических методов и алгоритмов машинного обучения.

 Вычислительная химия
Сфера применения: моделирует поведение молекул и прогнозирует реакции с помощью математических методов.

Вычислительные методы востребованы и в образовании (англ. — computational educational sciences). Там они направлены на глубокое исследование того, как, например, происходит обучение, как учатся студенты и как работают учебные материалы.

Современные профессора читают курсы не только офлайн, в аудитории своего университета, но и онлайн, когда студентов тысячи, а аудитория ограничивается разве что размерами нашей планеты. Однако при этом профессора теряют контакт с аудиторией, так как не имеют возможности видеть, что происходит по другую сторону монитора и, соответственно, не понимают, сработал ли новый пример, который они подбирали всю ночь накануне лекции, или стал ли понятен разбор формулы в новой редакции презентации. Помочь вернуть ощущение контроля происходящего может вычислительная наука.

Как это происходит?

Платформы для онлайн-обучения собирают данные о каждой активности студента на уровне единичного клика мышкой. Специальный анализ этих данных позволяет увидеть:

• какой была активность по ту сторону монитора;
• насколько продуктивными были студенты в решении практических заданий;
• насколько полезными оказались учебные материалы.

В результате появляются решения, напоминающие центр управления полетами — аналитические дашборды, показывающие профессору всю необходимую информацию и позволяющие скорректировать курс для восполнения пробелов.

Читать материал полностью