Любченко О. А., кандидат педагогических наук, ГАОУ ВО МГПУ
E-mail: LubchenkoOA@mgpu.ru
Маринюк А.А., кандидат исторических наук, доцент, ГАОУ ВО МГПУ
E-mail: MarinyukAA@mgpu.ru
Серебренникова Ю.А., кандидат педагогических наук, доцент, ГАОУ ВО МГПУ
E-mail: SerebrennikobaYUA@mgpu.ru
В статье раскрываются особенности анализа больших данных и потоковых мультимедийных данных в учебном процессе начальной школы, учителями при использовании информационных технологий и программных средств анализа данных.
Изучение и работа с большими данными становятся все более актуальными в современном обществе. Цифровизация постепенно проникает во все области человеческой жизнедеятельности. Каждый день в мире создается огромное количество информации, и важно научиться использовать ее на благо общества. Педагоги начальной школы могут сделать большой вклад в этот процесс, помогая своим ученикам развивать компетенции по работе с данными.
В современном мире люди должны быть готовы к тому, что информация окружает их повсюду. Педагоги начальной школы могут помочь детям развивать навыки работы с большими данными, чтобы ученики могли быстро и точно обрабатывать информацию, которую они получают из различных источников.
Работа с большими данными может помочь детям научиться анализировать и интерпретировать информацию, что является важным навыком в нашем информационном обществе. Педагоги могут помочь своим ученикам учиться собирать, классифицировать и анализировать информацию, используя различные инструменты, такие как таблицы и графики.
Изучение больших данных также помогает развивать у детей критическое мышление, так как при работе с данными необходимо уметь задавать вопросы и проверять достоверность информации. Педагоги могут помочь своим ученикам научиться формулировать вопросы, искать ответы на них и принимать решения на основе полученной информации. [1]
Кроме того, работа с данными помогает ученикам развивать коммуникативные навыки, так как они должны будут общаться друг с другом и с педагогом, чтобы обсудить и проанализировать данные. Это также может помочь развить социальные навыки у детей, такие как сотрудничество и уважительное отношение к мнению других людей.
С развитием технологий и увеличением доступа к высокоскоростному интернету, количество потоковой мультимедийной информации в обществе значительно увеличилось. Сегодня мы можем получать доступ к видео, аудио, изображениям и другим форматам мультимедийного контента на любых устройствах, от смартфонов до телевизоров.
Одной из основных причин такого роста является увеличение количества пользователей интернета и снижение стоимости доступа к высокоскоростной сети. Также значительно увеличилось количество сервисов для потоковой трансляции мультимедийного контента, таких как Netflix, YouTube, Twitch и многие другие.
Потоковая мультимедийная информация стала не только популярным развлечением, но и играет важную роль в образовании, бизнесе, медицине и других отраслях. В образовательной сфере потоковое видео используется для проведения онлайн-курсов, в медицине — для удаленной консультации и диагностики, а в бизнесе — для проведения вебинаров и онлайн. В ближайшем будущем роль такой информации и роль больших данных в целом будет только увеличиваться.
Уже сейчас существуют несколько эффективных и доступных программных и аппаратных средств, которые используются в образовательном процессе при обучении учителей начальной школы работе с большими данными, с потоковыми мультимедийными данными, а так же стриминговыми сервисами.
Остановимся на некоторых из них, рекомендованных департаментом образования города Москвы. Общим для этих продуктов является то, что все они являются программными средствами, используемыми в области разработки и анализа мультимедиа- и сетевых приложений, а также в области обработки больших объемов данных и их хранения.
Elecard Stream Analyzer и Elecard StreamEye — это программы для анализа цифрового видео- и аудиопотоков и проверки соответствия стандартам кодирования и передачи данных.
JMeter — это средство тестирования производительности, которое используется для проверки надежности и масштабируемости веб-приложений.
GStreamer и GraphEdit — это программные платформы, предназначенные для создания и настройки потоковой передачи мультимедийных данных.
Elasticsearch — это высокопроизводительная система хранения и поиска структурированных и неструктурированных данных, которая широко используется в области анализа больших объемов данных.
Все перечисленные продукты имеют отношение к разработке, тестированию, анализу, обработке и хранению данных в области мультимедиа- и сетевых приложений. Эти продукты, являясь высоко эффективными программными средствами, в то же время очень сложны в освоении педагогами начального образования, поскольку имеют специфический интерфейс, предполагают высокий уровень знания
Основные функции указанных программных средств, которые можно использовать в образовательном процессе, учителями начальной школы являются:
Программный инструмент, используемый для анализа и отладки видео потоков. Такой инструмент может работать с различными форматами видео, такими как MPEG-2, H.264/AVC, HEVC/H.265, MPEG-DASH и другими, появляющимися кодер-декодерами.
Анализ параметров видео: программное обеспечение позволяет пользователю просмотреть информацию о различных параметрах видео, таких как разрешение, битрейт, кадровую частоту, формат кадра и другие. Согласование форматов является важным элементом при реализации мультимедиапроектов в начальной школе.
Детализированный анализ видео потока: позволяет просмотреть каждый кадр видео потока и анализировать его параметры, такие как тип кадра, QP значение, количество блоков и т.д. [2]
Анализ синтаксиса видео: программы могут анализировать синтаксическую структуру видео потока что так же может быть использовано в педагогическом процессе.
Измерение качества видео: можно измерять качество видео, используя такие параметры, как PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio), SSIM (Structural Similarity Index) и другие.
Визуализация видео: удобные и надежный инструменты для визуализации видео, такие как график PSNR, гистограмма распределения значений QP и т.д., при выявлении потоковых масок очень удобно обрабатывать большие данные, измерения поиск по ним происходит гораздо быстрее. [3]
Использование блокчейна, так например продукт Ethereum — это блокчейн-платформа с открытым исходным кодом, которая позволяет создавать и запускать децентрализованные приложения. И хотя она широко известна как средство обмена криптовалютой, Ethereum также может быть использована в образовании.
Учителя начальной школы могут использовать приложения Ethereum для улучшения учебного процесса. Они могут создавать цифровые учебные материалы и задания, которые доступны для скачивания через Ethereum. Это позволит учителям легко делиться материалами с учениками, а также отслеживать их успехи. Кроме того, Ethereum может быть использована для создания децентрализованных приложений, которые помогут учителям отслеживать прогресс своих учеников. Например, учителя могут создавать цифровые записи, которые отображают успеваемость каждого ученика. Эти записи могут быть защищены с помощью блокчейна, что гарантирует безопасность данных и защиту от возможных изменений.
Наконец, Ethereum может быть использована для создания цифровых токенов, которые могут быть использованы в качестве награды за достижения учеников. Это позволит создать мотивацию для учеников и поможет им принимать участие в образовательном процессе более активно.
Использование приложения Ethereum в образовании может помочь учителям создавать более эффективные учебные материалы, отслеживать успехи учеников и создавать мотивацию для их активного участия в учебном процессе. Это может быть особенно полезно для учителей начальной школы, которые играют важную роль в формировании у учеников интереса к обучению и развитию.
Создание графиков и диаграмм очень распространено в педагогической среде, однако обработка больших данных, это ресурсоемкий процесс, который очень трудно реализовать стандартными средствами MS Office. А построение графиков и диаграмм потоковых мультимедийных данных еще сложнее. С помощью GraphEdit учителя могут создавать различные графики, диаграммы и таблицы, на основе потоковых больших данных и данных мультимедиа. Они помогут ученикам лучше понимать различные концепции. Например, учителя могут создавать графики, показывающие изменение температуры в течение дня или графики, демонстрирующие прогресс учеников в решении математических задач на основе анализа потоковых данных. Кроме того, GraphEdit позволяет учителям создавать интерактивные диаграммы, которые ученики могут использовать для исследования различных концепций. Например, учителя могут создавать диаграммы, которые демонстрируют связь между различными элементами в науке или истории. Ученики могут использовать эти диаграммы для исследования и развития своих знаний. GraphEdit также может быть использован для создания презентаций и отчетов. Учителя могут использовать приложение для создания презентаций, которые помогут ученикам лучше понимать различные концепции. Они также могут использовать GraphEdit для создания отчетов о прогрессе учеников, которые могут быть отправлены родителям. В целом, использование GraphEdit может быть полезным инструментом для учителей начальной школы при работе с большими данными, в том числе потоковыми. Приложение может помочь им создавать более эффективные учебные материалы, повышать понимание учеников и помогать им развивать свои знания и навыки. В настоящее время количество данных, генерируемых и используемых в образовательном процессе каждый день, растет с огромной скоростью, и обработка этих данных становится все более сложной. Это создает большой спрос на специалистов по обработке и анализу больших данных и потоковых данных в области начального образования. [4]
Однако, важно помнить, что в конечном итоге цель обработки данных — это использование их для принятия решений. И учителя начальной школы могут использовать большие данные и потоковые данные в своей работе, для прогнозирования успеваемости учеников или для определения эффективности своих методов обучения.
Чтобы сделать работу с данными более доступной для учителей начальной школы, необходимо консолидировать усилия разработчиков приложений в области больших данных и потоковых данных, с учителями начальной школы. В результате совместной работы, можно создать программы для работы с большими данными и потоками, которые будут просты в использовании и иметь интуитивно понятный интерфейс. Они должны включать в себя базовые инструменты анализа данных, такие как графики и диаграммы, а также возможность использования различных современных алгоритмов для обработки данных.
Консолидация разработчиков приложений в области больших данных и потоковых данных с учителями начальной школы может привести к созданию наиболее эффективных и простых в использовании программ для работы с данными. Это позволит учителям начальной школы использовать большие данные и потоковые данные в своей работе и повысит эффективность обучения.
- Абасов, А. А., Коньков, А. С. (2018). Использование потокового мультимедиа в образовании [Use of streaming multimedia in education]. Информационные технологии и вычислительные системы, 2(154), 57-63.
- Демченко, Е. В., Соколова, О. В. (2020). Анализ и использование потокового мультимедиа в современном образовании [Analysis and use of streaming multimedia in modern education]. Инновационные технологии в образовании и науке, 4(36), 79-84.
- Черепанова, Е. В., Лукина, М. А. (2019). Применение методов анализа больших данных в образовании [Application of Big Data analysis methods in education]. Информационные технологии в науке, управлении, социальной сфере 2(15), 42-46.
- Шагимуратов, Р. Н. (2021). Применение технологий Big Data в образовании [Application of Big Data technologies in education]. Научно-технический вестник информационных технологий 21(1), 69-74.
http://izvestia-ippo.ru/lyubchenko-o-a-marinyuk-a-a-serebrenniko-3/