Приложение N 2. Концепция по созданию и функционированию центра цифрового образования "IT-куб"

Приложение N 2
Утверждена
постановлением
администрации области
от 25.10.2018 N 1099

Концепция
по созданию и функционированию центра цифрового образования "IT-куб"

1. Обоснование потребности в реализации мероприятия по созданию центра цифрового образования "IT-куб"

Переход к цифровой экономике - один из приоритетных векторов в развитии Тамбовской области, что отражено в "Стратегии социально-экономического развития Тамбовской области до 2035 года", утвержденной Законом области от 04.06.2018 N 246-З. Особое внимание в регионе уделяется внедрению современных технологических решений и цифровой трансформации, развитию дистанционного образования в отдаленных местностях и доступности IT-образования для всех слоев населения региона. Несмотря на это, существенной проблемой региона по результатам мониторинга потребности в IT-специалистах для производственного сектора экономики, как всей российской IT-индустрии, является нехватка квалифицированных кадров. По оценкам Минкомсвязи России, прирост IT-специалистов за 2015 - 2018 годы составил всего 3,6 процента, а ежегодная потребность увеличилась на 25 процентов. В решении данной проблемы важным является формирование цифровых компетенций гражданина, начиная с раннего возраста.

В региональной системе образования накоплен определенный опыт. В образовательной деятельности 50 школ из 18 муниципалитетов используются электронные формы учебников (ЭФУ), активно используются онлайн- платформы Учи.ру, "Мобильное электронное образование", "ЯКласс". В течение 2-х последних лет в области реализуется проект "Яндекс.Лицей". Ежегодно более 10000 обучающихся совместно с педагогами участвуют в сетевых образовательных мероприятиях, наблюдается рост IT-активных учителей. На Национальном чемпионате WorldSkills 2016 года команда школьников Тамбовской области в рамках соревнований JuniorSkills завоевала 3 золотых медали по таким высокотехнологичным компетенциям, как "Прототипирование", "Системное администрирование", "Мобильная робототехника" и 1 бронзовую медаль по компетенции "Фрезерные работы на станках с числовым программным управлением".

Вместе с тем, имеет место недостаточная активность обучающихся области в мероприятиях, связанных с программированием (конкурсы по программированию, олимпиады по информатике). Всего 5,5 процента учащихся 11 классов школ области в 2018 году выбрали предмет "Информатика" для сдачи ЕГЭ. Причин тому много, но наиболее серьезными являются: малое количество часов по программированию в обязательном школьном курсе информатики, недостаточно развитая инфраструктура системы дополнительного образования детей, нехватка современного оборудования; недостаточный уровень готовности педагогических работников для реализации программ дополнительного образования IT-направленности.

Одним из механизмов решения данной проблемы может стать создание центра цифрового образования "IT-куб".

Деятельность центра цифрового образования "IT-куб" направлена на развитие у обучающихся интереса к программированию через знакомство с современными парадигмами программирования, основными конструкциями и особенностями наиболее распространенных современных языков программирования, реальное погружение в промышленное программирование, формирование необходимых практических навыков - поиск индивидуальных подходов к каждой задаче, умение работать в команде, применение нестандартных решений. Основными направлениями деятельности центра цифрового образования "IT-куб" являются освоение технологий прототипирования программных продуктов, 3D-моделирования, создания и продвижения мобильных приложений (Android, iOS); получение навыков системного администрирования: понимание назначения основных настроек операционной системы, способов оптимизации ее работы, устранения сбоев и их профилактики. Формирование навыков грамотного использования информационной среды, изучение наилучших способов сохранения информационной безопасности цифрового устройства и содержащихся на нём данных еще одно направление деятельности центра цифрового образования "IT-куб".

Реализация новых общеобразовательных программ технической направленности на базе центра цифрового образования "IT-куб" обеспечит развитие интереса у школьников к сфере IT-инноваций. Обучающиеся приобретут навыки обработки больших данных, работы с системами принятия решений, программирования в универсальной группе С-подобных языков для решения задач системного программирования, разработки приложений, в том числе игровых. У обучающихся появится возможность освоить базовые компетенции, необходимые для получения востребованных профессий IT -отрасли: программиста, системного администратора, специалиста по информационной безопасности, администратора баз данных и других.

Таким образом, обучение по новым общеобразовательным программам технической направленности на базе созданного центра цифрового образования "IT-куб" обеспечит раннее выявление учащихся, имеющих склонности и способности в области программирования, вовлечение их в конкурсное и олимпиадное движение, успешное продвижение по профессиональной траектории.

В области функционирует модель сетевой организации дополнительного образования детей, в которую входят: 2 областные (Тамбовское областное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования (далее - ТОГБОУ ДО) "Центр развития творчества детей и юношества", ТОГБОУ ДО "Областная детско-юношеская спортивная школа") и 61 муниципальная организация дополнительного образования детей, 272 дошкольные образовательные организации, 436 общеобразовательных организаций (в том числе филиалов), 5 организаций, осуществляющих образовательную деятельность, подведомственных управлению образования и науки Тамбовской области, 33 профессиональные образовательные организации.

2. Опыт Тамбовской области в реализации федеральных и международных проектов (мероприятий) в области образования

В регионе накоплен определенный потенциал по созданию информационной среды в образовательных организациях, что позволит эффективно решить задачи по внедрению цифровой образовательной среды.

В период с 1990 по 2000 год на территории региона были реализованы масштабные проекты по информатизации общего, начального, среднего профессионального и высшего профессионального образования. В образовательные организации области были закуплены компьютеры, принтеры, были открыты 2 центра по подготовке учителей информатики и вычислительной техники. В образовательный процесс постепенно началось внедрение компьютерных технологий.

С 2005 по 2010 годы все школы области были подключены к сети Интернет, во всех 30 базовых школах области были созданы центры дистанционного образования. Педагоги области активно участвовали в реализации международной программы Intel "Обучение для будущего", международной программе "Партнерство в образовании", реализуемой Корпорацией Microsoft. С 2008 года область принимала участие в проекте "Сетевая школа управленцев", реализуя федеральный проект "Формирование сетевой школы управленческих кадров общего образования".

В течение последних 5 лет школы области принимали участие в реализации проектов "Яндекс Лицей", "ЯКласс". 100 процентов обучающихся подключены к системе электронных дневников и журналов успеваемости, активно используются образовательные платформы "Учи.ру", "Российская электронная школа", "Мобильное электронное образование". На базе информационно-библиотечных центров проходят on-line занятия с преподавателями вузов, реализуются сетевые проекты.

Опыт выполнения в регионе федеральных проектов (мероприятий) в области образования за последние 5 лет

Наименование проекта/мероприятия	Объем и источник финансирования, тыс. руб.	Основные результаты
1	2	3
1. Реализация мероприятий 1.8, 1.9 федеральной целевой программы развития образования (далее - ФЦПРО) на 2011 - 2015 годы - федеральная стажировочная площадка "Распространение моделей государственно-общественного управления, обеспечивающих современное качество и экономическую эффективность деятельности образовательных организаций, муниципальных и региональных систем образования" (Соглашения от 17.06.2014 N 08.047.24.0004/63; от 03.08.2015 N 08.G47.24.004)	Федеральный бюджет - 32 456,0 Областной бюджет - 13 620,0	Разработаны учебно-методические материалы. Обучено 2319 педагогических и управленческих кадров из 14 субъектов Российской Федерации
2. Реализация мероприятия 2.7 ФЦПРО на 2011 - 2015 годы "Распространение на всей территории Российской Федерации современных моделей успешной социализации детей". (Соглашения от 31.08.2011 N 03.647.24.0013; от 08.11.2012 N 07.G93.24.0137/93; от 06.09.2013 N 07.G93.24.0145/109; от 05.06.2014 N 07.G93.24.0101/58; от 30.06.2015 N 07.693.24.0115/76)	Федеральный бюджет - 56 528,0 Областной бюджет - 20 319,0	Разработаны и апробированы модели социализации детей, представленные на уровне технологий, готовых к распространению в субъектах Российской Федерации. Обучено 2416 педагогов
3. Реализация мероприятий по формированию сети общеобразовательных организаций, в которых созданы условия для инклюзивного образования детей-инвалидов в рамках Государственной программы "Доступная среда" на 2011 - 2015 годы (Соглашения от 10.07.2015 N 07.G65.24/0209; от 16.06.2016 N 16-С-13-ГП-3, от 18.02.2017 N 074-08-131, от 08.02.2018 N 074-08-2018-113; от 26.01.2018 N 149-08-2018-072)	Федеральный бюджет -- 69 399,6 Областной бюджет - 19 897,95	Создана сеть из 89 образовательных организаций, реализующих образовательные программы общего образования, обеспечивающих совместное обучение инвалидов и лиц, не имеющих нарушений развития
4. Реализация мероприятия 5.1 ФЦПРО на 2016 - 2020 годы "Развитие национально- региональной системы независимой оценки качества общего образования через реализацию пилотных региональных проектов и создание национальных механизмов оценки качества" (Соглашение от 14.02.2017 N 077-08-043)	Федеральный бюджет - 7 043,0 Областной и местный бюджеты - 3 018,4	Развитие технологического обеспечения процедур оценки качества образования: закуплено и направлено в пункты проведения экзамена 359 единиц оборудования. Разработан инструментарий и проведен мониторинг уровня социальной зрелости 1577 выпускников основной школы из 22 общеобразовательных организаций. Обучено 267 педагогических работников
5. Реализация мероприятия 2.4. "Модернизация технологий и содержания обучения в соответствии с новым федеральным государственным образовательным стандартом посредством разработки концепций модернизации конкретных областей, поддержки региональных программ развития образования и поддержки сетевых методических объединений" ФЦПРО на 2016 - 2020 годы (Соглашение от 25.05.2016 N 08029.24/009, от 19.02.2017 N 074-08-438)	Федеральный бюджет - 11 156,1 Областной и местный бюджеты - 4 800,6	Обучено 3 901 педагогический работник. Создано 30 информационных библиотечных центров. В 18 сетевых сообществах создан региональный банк методических материалов и медиаресурсов в поддержку практической реализации предметных концепций
6. Реализация мероприятия 2.2. ФЦПРО на 2016 - 2020 годы "Повышение качества образования в школах с низкими результатами обучения и в школах, функционирующих в неблагоприятных социальных условиях, путем реализации региональных проектов и распространение их результатов" (Соглашение от 19.02.2017 N 074-08-438)	Федеральный бюджет - 959,5 Областной и местный бюджеты - 3 536,2	Обучено 305 руководящих и педагогических работников 20 школ с низкими результатами обучения и школ, функционирующих в неблагоприятных социальных условиях, в том числе специалистов 16 органов местного самоуправления, осуществляющих управление в сфере образования. Разработана региональная программа повышения качества образования и 16 муниципальных программ помощи школам
7. Реализация мероприятия 1.6 Федеральной целевой программы "Русский язык" на 2016 - 2020 годы. "Развитие содержания, форм, методов повышения кадрового потенциала педагогов и специалистов по вопросам изучения русского языка (как родного, как неродного, как иностранного) в образовательных организациях Российской Федерации, а также по вопросам использования русского языка как государственного языка Российской Федерации" (Соглашение от 16.06.2016 N 08G27.24.02, от 19.02.2017 N 074-08-379)	Федеральный бюджет - 14 443,4 Областной и местный бюджеты- 6 190,02	Обучено 3922 чел. (в т.ч. 1251 - из Республики Дагестан). Разработано 13 методических материалов. Актуализирована деятельность 12 сетевых сообществ, создан банк видеоуроков, создан информационно- образовательный портал "Русский для всех" по вопросам изучения русского языка (http://rusall.68edu.ru/)
8. Реализация мероприятия 3.5. ФЦПРО на 2016 - 2020 годы "Создание условий, обеспечивающих доступность дополнительных общеобразовательных программ естественно-научной и технической направленности для обучающихся" (Соглашение от 18.02.2017 N 074-08-287, дополнительное соглашение от 03.05.2017 N 074-08-287/1; дополнительное соглашение от 21.09.2017 N 074-08-287/2)	Федеральный бюджет - 57 122,2 Областной бюджет - 24 489	Реализация дополнительных общеобразовательных программ, соответствующих приоритетным направлениям технологического развития Российской Федерации, на базе детских технопарков в рамках национальной инициативы "Новая модель системы дополнительного образования детей"
9. Реализация мероприятия "Повышение качества образования в школах с низкими результатами обучения и в школах, функционирующих в неблагоприятных социальных условиях, путем реализации региональных проектов и распространение их результатов" государственной программы "Развитие образования" (Соглашение от 06.02.2018 N 074-08-2018-535)	Федеральный бюджет - 1 550,9 Областной бюджет - 153,4	Обучено 328 руководящих и педагогических работников 36 школ с низкими результатами обучения и школ, функционирующих в неблагоприятных социальных условиях, в том числе специалистов 30 органов местного самоуправления, осуществляющих управление в сфере образования. Разработано 30 муниципальных программ помощи школам
10. Реализация мероприятия "Модернизация технологий и содержания обучения в соответствии с новым федеральным государственным образовательным стандартом посредством разработки концепций модернизации конкретных областей, поддержки региональных программ развития образования и поддержки сетевых методических объединений" государственной программы "Развитие образования" (Соглашение от 06.02.2018 N 074-08-2018-535)	Федеральный бюджет - 4 376,3 Областной бюджет - 432,8	Обучено 3145 педагогических работников. Создано 17 информационных библиотечных центров. В 18 сетевых сообществах создан региональный банк методических материалов и медиаресурсов в поддержку практической реализации предметных концепций
11. Реализация мероприятия "Развитие и распространение русского языка как основы гражданской самоидентичности и языка международного диалога" государственной программы "Развитие образования" (Соглашение от 06.02.2018 N 074-08-2018-533)	Федеральный бюджет - 6 894,6 Областной бюджет - 681,9	Обучено 1600 чел. (в т. ч. из Республики Дагестан). Функционирует портал "Русский для всех" по вопросам изучения русского языка (как родного, как неродного, как иностранного) (http://rusall.68edu.ru)

3. Организационно-правовая форма организации, реализующей мероприятие по созданию центра цифрового образования "IT-куб"

В качестве организационно-правовой модели центра цифрового образования "IT-куб" определена модель "Стандарт". Для этого в регионе есть необходимые ресурсы и условия, сформирован кадровый потенциал.

Центр цифрового образования "IT-куб" будет являться структурным подразделением муниципального автономного общеобразовательного учреждения "Лицей N 14 имени Заслуженного учителя Российской Федерации А.М. Кузьмина".

Это позволит в полном объеме обеспечить качественные управленческие решения, стабильность финансирования, так как в Тамбовской области сформирована система финансирования из регионального бюджета дополнительных образовательных программ в муниципальных общеобразовательных организациях в объеме четырех часов на каждого ученика в неделю. Данный механизм предусмотрен Законом Тамбовской области от 28.12.2013 N 360-З "Об областных нормативах финансирования образовательных организаций Тамбовской области". Реализация всех запланированных программ дополнительного образования (6 программ в 2019 году, 7 - в 2020 году, 8 - в 2021 году) будет осуществляться на безвозмездной основе за счет средств регионального бюджета.

Мероприятия по развитию негосударственного сектора основаны на принципах государственно-частного партнерства, тесного сотрудничества с отраслевыми предприятиями, социальными и интеллектуальными партнерами.

Планируется организовать совместную работу с ведущими промышленными предприятиями г. Тамбова по реализации дополнительных образовательных программ IT-направленности. Совместно с предприятиями планируется проведение летних учебных практик, профильных смен.

Важным направлением деятельности центра цифрового образования "IT-куб" станет возрождение системы наставничества, обеспечение дуальности образовательного процесса, направленного на формирование технологических, надпрофессиональных и профессиональных компетенций обучающихся по востребованным профессиям и специальностям регионального рынка труда.

Формируемые компетенции: JuniorSkills - сетевое и системное администрирование, интеллектуальные технологии интеграции реального и виртуального миров (Интернет вещей), программные решения для бизнеса; подготовка к получению профессий ТОП-50 - техник по защите информации, специалист но тестированию в области информационных технологий, специалист но информационным системам, сетевой и системный администратор, разработчик Web и мультимедийных приложений; компетенции будущего, указанные в Атласе новых профессий (FutureSkills) - разработчик моделей bigdata, цифровой лингвист, сетевой юрист, дизайнер виртуальных миров.

4. Описание площадки центра цифрового образования "IT-куб"

Площадкой для центра цифрового образования "IT-куб" будет 2 этаж (общей площадью 915 м2) структурного подразделения муниципального автономного общеобразовательного учреждения "Лицей N 14 имени Заслуженного учителя Российской Федерации А.М. Кузьмина", расположенного в трехэтажном здании общей площадью 3255 м2 по адресу: г. Тамбов, ул. Пензенская, д. 62. Здание находится в муниципальной собственности.

В структуру центра цифрового образования "IT-куб" войдут 10 ключевых сегментов: 6 кубов, соответствующих образовательным направлениям "IT-куба" по приоритетным направлениям технологического развития Российской Федерации:

- программирование на Python (Python-cube);

- основы программирования на Java (Web-cube);

- мобильная разработка (Mobile-cube);

- системное администрирование (System-cube);

- цифровая гигиена и работа с большими данными (Data-cube);

- базовые навыки программирования на С-подобных языках (Robo-cube).

интерактивная научно-познавательная зона;

лекторий/коворкинг;

шахматная гостиная;

центр обработки данных - специализированный учебно-практический центр общего пользования. Зонирование помещений "IT-куб" представлено в приложении N 3.

Дизайн-проекты помещений "IT-куб" подготовлены в соответствии с утвержденным бренбуком. Запланированное их техническое оснащение отвечает современным требованиям. Дизайн-проект представлен в приложении N 4.

Python-cube представляет собой структурное звено целостной системы "IT-куб", призванной формировать цифровые компетенции обучающихся, направленные на развитие умений и навыков веб-разработки, освоение принципов машинного обучения, анализа и визуализации данных, а также автоматизации технологических процессов.

Программы дополнительного образования, реализуемые в Python-cube, дифференцированы в зависимости от возраста и подготовленности обучающихся и, позволяя накаливать опыт, дают широкий спектр возможностей для обучения, обеспечивая как простоту, гибкость и полный контроль над реализуемым проектом, так и направление на создание конечного информационного продукта.

Обучение в Python-cube охватывает вопросы создания алгоритмов машинного обучения. Такой подход позволяет формировать цифровые компетенции и повышает конкурентоспособность будущих выпускников "IT-куб" в области нейронных сетей, глубокого обучения и т.д.

На современном рынке информационных технологий одной из самых популярных сфер применения Python является написание небольших скриптов для автоматизации различных рабочих операций и процессов. Данный подход реализован уже на первоначальном этапе освоения программы Python-cube и совместно с обучением навыкам построения SQL-запросов к базам данных и визуализации полученной информации, позволяет создать оптимальные условия для освоения материала программы в ключе повышенной мотивации и практикоориентированности.

Web-cube как часть IT-cube призван в рамках своих образовательных программ формировать цифровые компетенции обучающихся в области синтаксиса языка программирования Java и объектно-ориентированного программирования, архитектуры баз данных и организации запросов к ним. Следует отметить, что в рамках реализации программ дополнительного образования детей на базе Web-cube используется командный подход в совокупности с принципами проектного обучения, что позволяет уделять отдельное внимание таким общекультурным компетенциям, как умение коммуницировать, работать в команде, участвовать и управлять реализацией IT -проекта.

Отдельные методы и приемы программирования на Java описываются на иностранном языке (технический английский), что позволяет обучающимся в рамках образовательного процесса организовывать взаимодействие с онлайн-сообществом Java-разработчиков и представлять свои проекты на международных конкурсах и соревнованиях.

Отдельным ключевым аспектом обучения программирования на Java мы видим параллельное изучение языков разметки, web-серверов и серверов приложений, клиентских и серверных технологий, операционных систем и средств офисной работы. Учет данного обстоятельства в образовательных программах позволяет выпускнику Web-cube будучи широко эрудированным и всесторонне подготовленным быть востребованным в различных сферах IT и смежных областях.

Mobile-cube ориентирован на формирование цифровых компетенций обучающихся, связанных с разработкой программных приложений для различных мобильных устройств: планшетов, смартфонов. Данное направление - одно из самых вос