Використання сучасних цифрових технологій у сфері освіти та науки

Abstract

Об’єктом дослідження є процес впровадження та специфіка використання сучасних цифрових технологій у сфері науки та освіти. Предмет дослідження є практичні підходи, методи та інструменти застосування цифрових технологій у навчально-науковій діяльності. Метою кваліфікаційної магістерської роботи полягає в аналізі ролі сучасних цифрових технологій у сфері освіти та науки, дослідженні їхнього впливу на ефективність освітнього процесу та наукових досліджень. Окрему увагу буде приділено авторській розробці освітнього застосунку, яка розглядатиметься як практичний приклад використання сучасних цифрових інструментів. Завданнями роботи є: – у першому розділі дослідити теоретичні основи цифровізації освіти, проаналізувати класифікацію цифрових освітніх ресурсів та визначити ключові виклики при розробці платформ для їх обміну; – у другому розділі провести порівняльний аналіз існуючих аналогів (на прикладі платформ «Всеосвіта» та «На Урок»), дослідити архітектурні підходи до зберігання даних та обґрунтувати доцільність створення власного агрегатора контенту; – у третьому розділі спроєктувати та програмно реалізувати веб-застосунок з використанням стеку технологій (MongoDB, Express, React, Node.js) та Next.js, а також провести тестування розробленого продукту. Актуальність дослідження обумовлена глобальними тенденціями цифровізації суспільства, що безпосередньо впливають на сферу освіти та науки. Використання цифрових технологій стає невід’ємною частиною навчального процесу, наукових досліджень та міжнародної співпраці. Зростання потреби у дистанційному навчанні, електронних освітніх ресурсах та цифрових наукових базах робить питання інтеграції сучасних технологій особливо важливим. Дослідження цього процесу дозволить виявити можливості та обмеження цифровізації освіти й науки та сприятиме підвищенню їхньої якості та доступності. За результатами дослідження розроблено повнофункціональний прототип веб-агрегатора освітніх матеріалів. Зроблено висновок, що використання сучасних цифрових технологій у сфері освіти та науки є ключовим фактором підвищення ефективності освітньо-наукової діяльності. Цифрові інструменти сприяють інтерактивності навчального процесу, розвитку дистанційної та змішаної освіти, удосконаленню наукових методів і підвищенню рівня доступності знань. Практична новизна полягає у виявленні тенденцій розвитку цифрових освітніх платформ, порівняльному аналізі їхніх можливостей та у представленні власного аналогу як практичного інструменту, що може бути застосований у навчально-науковій діяльності. Одержані результати можуть бути використані освітніми установами, викладачами, студентами та науковцями для впровадження сучасних цифрових технологій у навчальний процес, удосконалення існуючих освітніх платформ, а також для розробки нових продуктів, орієнтованих на підвищення якості освіти та ефективності наукових досліджень.The object study is the process of implementation and specifics of the use of modern digital technologies in the field of science and education. The subject research is practical approaches, methods and tools for applying digital technologies in educational and scientific activities. The purpose of the work is to analyze the role of modern digital technologies in the field of education and science, to study their impact on the effectiveness of the educational process and scientific research. Special attention will be paid to the author's development of an educational application, which will be considered as a practical example of the use of modern digital tools. The tasks of a bachelor's degree are: – in the first section, to explore the theoretical foundations of the digitalization of education, analyze the classification of digital educational resources and identify key challenges in developing platforms for their exchange; – in the second section, to conduct a comparative analysis of existing analogues (using the example of the platforms "Vseosvita" and "Na Urok"), to explore architectural approaches to data storage and to justify the feasibility of creating your own content aggregator; – in the third section, to design and programmatically implement a web application using a technology stack (MongoDB, Express, React, Node.js) and Next.js, as well as to test the developed product. The relevance of the study is due to global trends in the digitalization of society, which directly affect the sphere of education and science. The use of digital technologies is becoming an integral part of the educational process, scientific research and international cooperation. The growing need for distance learning, electronic educational resources and digital scientific databases makes the issue of integrating modern technologies particularly important. The study of this process will identify the possibilities and limitations of the digitalization of education and science and will contribute to improving their quality and accessibility. According to the results of the research, a fully functional prototype of a web aggregator of educational materials was developed. It was concluded that the use of modern digital technologies in the field of education and science is a key factor in increasing the efficiency of educational and scientific activities. Digital tools contribute to the interactivity of the educational process, the development of distance and blended education, the improvement of scientific methods and an increase in the level of accessibility of knowledge. Practical novelty lies in identifying trends in the development of digital educational platforms, comparative analysis of their capabilities, and presentation of our own analogue as a practical tool that can be used in educational and scientific activities. The results obtained can be used in educational institutions, teachers, students, and scientists to introduce modern digital technologies into the educational process, improve existing educational platforms, and develop new products aimed at improving the quality of education and the effectiveness of scientific research.