Неповоротливые вымрут: проректор ТПУ о "революции 4.0" в образовании

ТОМСК, 16 фев – РИА Томск, Елена Тайлашева. Томский политех в феврале запустит бета-версию цифровой модели университета, которая позволит просчитывать последствия различных управленческих решений. Это одно из новшеств, которое вывело "маяков" промышленной революции 4.0 в лидеры. Какие практики цифровизации индустрий перенимает образование и каким станет первый цифровой вуз – в материале РИА Томск.

Помощь машины

Цифровая модель университета – это математическая модель, учитывающая самые разные сферы работы вуза – от загрузки преподавателей до наличия мест в общежитиях, от среднего балла студента до количества пропущенных им пар. 

Обрабатывая эти данные с помощью технологий искусственного интеллекта, можно делать далеко идущие выводы. Например, сколько абитуриентов можно будет набрать через пять лет с учетом мест в общежитиях? Какова оптимальная нагрузка преподавателей в онлайн-средах? Как должны расти затраты на науку, чтобы повышалась цитируемость ученых? А какие перспективы отчисления конкретного студента?.. 

"Самые передовые мировые компании – "маяки" четвертой промышленной революции – стали лидерами своих отраслей во многом потому, что внедрили у себя принятие решений на основе анализа больших данных, а не гипотез. На момент перестройки они сильно "просаживались", но потом резко взлетали вверх.

По-другому теперь нельзя: если вы не пойдете в "цифру", мир вас выживет. Это касается не только бизнеса, но и образования", – уверен проректор по цифровизации ТПУ Александр Фадеев.

Без цифровой трансформации вузы просто отомрут как инструмент подготовки профессионалов. Данные опросов красноречивы: 72% университетов считают, что их выпускники абсолютно соответствуют требованиям рынка. Только 40% работодателей считают так же.

Эволюция университетов

Каждая промышленная революция (из четырех) требовала модернизации оборудования – в той или иной степени.

Первая, "опиравшаяся" на использование воды и пара, привела к его 100%-й замене. Со второй, наступившей вместе с эрой электричества, нужно было переоснастить 10-20% станков (менялся только привод). "Промышленная революция 3.0" "пришла" вместе с автоматизацией и снова повлекла кардинальные перемены – замене подлежало 80-90% оборудования.

Наконец, индустрии 4.0 должны использовать киберфизические системы, для чего требуется частичная модернизация (40-50%) и подключение существующего оборудования к сети, его оптимизация.

Александр Фадеев отмечает, что точно так же можно проследить эволюцию университетов:

"В университете 1.0 образовательный результат был следствием коммуникаций преподавателя и студента, но у них были различные собственные цели. Университеты 2.0 (как и 3.0) формируют результат при помощи технологий и инструментов. Образовательная программа – это модель, состоящая из набора стандартных образовательных мероприятий, некая "труба": на входе – абитуриент, на выходе – выпускник. Шаг вправо, шаг влево – отчисление. 

При этом инструменты глубокого мониторинга и точного контроля фактически отсутствуют, управление и настройка системы выполняются вручную на основе результатов экзаменов".

Университет 4.0 принципиально отличается тем, что все события в процессе обучения регистрируются и сохраняются. Для каждого участника образовательного процесса создаются цифровые двойники, хранящие исчерпывающее описание каждого субъекта. Все данные находятся в единой цифровой модели учебного процесса, позволяя оперативно менять модель и оценивать результат обучения для каждого субъекта.

Одна из главных особенностей, которую отмечает Фадеев, в том, что управление всеми процессами осуществляется на основе цифровой модели в реальном масштабе времени. Но таких университетов в России нет. Да и в мире – единицы…

"Томский политех, может быть, ближе всех подошел к этой модели, поскольку о цифровизации мы заговорили не тогда, когда это стало модно и тем более необходимо (как в пандемию). Уже больше 10 лет назад мы начали вводить электронные журналы, зачетки и электронный деканат для заочников. Благодаря этому к настоящему времени накопили огромные массивы данных. А именно они – основа цифровой трансформации", – подчеркивает собеседник.

Два самых крутых цифровых инструмента для обучения в ТПУ – цифровые копии ядерного реактора и геологического полигона в Хакасии. Они отрисованы до мельчайших подробностей, поэтому эффект присутствия полный. У студентов, которые прошли виртуальную практику, время подготовки сократилось в семь раз!

Как стать "маяком" в образовании

Цифровизация индустрий изменила ожидания потребителей.

От владения они стали переходить к совместному доступу (яркий пример – каршеринги вместо личных авто, облачные системы хранения данных вместо флешек). Появились "товары по требованию": можно заказать себе пиццу с определенным составом, добавить больше лука при заказе в "Макдональдсе". Появилась прозрачность: "Могли вы 20 лет назад представить, что перед покупкой утюга две недели изучаете отзывы в интернете?" – улыбается Фадеев.

"Промышленная революция 4.0 – это не только и не столько внедрение средств автоматики или цифровых систем. Это изменение идеологии формирования бизнеса. А что такое университет? Это большая компания. Все принципы, которые сработали в индустрии, могут сработать и в университете. Кстати, никто так пока не пытался сделать, такой дискурс звучит только в Томском политехе", – говорит проректор.

Некоторые элементы идеологии новейших индустрий в ТПУ уже работают. Например, реализованы сервисы совместного доступа к ПО: любой сотрудник или студент может зайти на специальный сайт, выбрать и запустить любую из сотен программ, необходимых для учебного процесса или исследований. Причем какой-нибудь AutoCAD или Mathcad будут "летать" даже на стареньком ноутбуке – потому что запускаться они будут на самом деле на суперкомпьютере ТПУ.

"Очень крутой вызов для университетов – прозрачность. Когда я поступал на АВТФ в 1998 году, я пришел в приемную комиссию, открыл брошюру, прочитал про шесть направлений – и ничего не понял. И уже тем более я не смог добыть программу обучения. В итоге наугад выбрал первую специальность, на букву "А" ("Автоматизация технологических процессов и производств"). За 20 лет мало что изменилось…

Но как только абитуриент, выбирая университет, увидит не только все дисциплины, но и преподавателя, который его будет учить, посмотрит видео с его лекций; как только он увидит, что все доступно, открыто и прозрачно – он никуда больше не пойдет!" – убежден Фадеев.

Постоянный апгрейд

Задача, о которой говорят все вузы в последние годы и которую мало кто в России решил – это персонализация образования (можно сказать, "товар по требованию").

"Персонализация возможна только на основе цифры – мы должны иметь полное описание самого студента, его характеристику в числовом выражении. Условно говоря, способность к математике – 3 балла, а внутри этой математики к интегралам – 2 балла, к диффурам – 0 баллов и так далее. Тогда мы сможем подобрать программу, которая "заходит" конкретно этому человеку. И чем больше мы знаем о его жизни (в том числе до университета), тем более точно сможем дать прогноз.

Мы уже начали работу по цифровым двойникам студентов, прорабатываем их компетентностные характеристики. Это первые шаги, но важно, что мы в принципе движемся", – говорит Александр Фадеев.

Он достает телефон и на его примере поясняет, каким должен стать "новый студент":

"Особенность индустрии 4.0. была также в том, что качество продуктов стало совершенствоваться за счет данных, повышающих производительность. Все, кто покупал новейшую модель телефона, знают – в первые месяцы она жутко "глючит", но по мере обновления ПО и данных, повышающих производительность, телефон в конце концов становится идеальным.

Так вот, в отношении студента "обновление ПО в течение эксплуатации" – это обучение в течение всей жизни. Не нужно стремиться выпустить идеального студента – мы все равно не сможем. Но нам нужно создать систему, при которой бы университет проводил мониторинг трендов в профессиях и при наличии доступного "обновления" приглашал бы выпускника на короткие (например, недельные) курсы".

Фадеев подчеркивает: "Когда мы будем отвечать перед работодателем, за то, что студент всегда находится в актуальном состоянии, тогда и сможем называться университетом нового технологического уклада. Уверен, в перспективе 10 лет такой вуз построить реально".