Проаналізовано головні етапи розвитку системи засобів навчання на базі комп'ютерних технологій. Розглянуто період розробки ідей програмованого навчання, появу навчальних комп'ютерних програм та систем на базі штучного інтелекту та засобів імітаційного моделювання наукового знання.

Досліджено філософсько-методологічні засади моделювання наукового знання у галузі штучного інтелекту. Виокремлено головні напрямки імітаційного моделювання та проведено їх систематизацію як таких, що відображають різноманітні аспекти цілісної системи наукового знання. Виявлено структури знання у предметній галузі імітаційного моделювання та визначено, що висловлювальні структури складають лише їх підмножину. Введено й обгрунтовано поняття міркувань у вузькому розумінні як перетворень висловлювань згідно з правилами висновку та у широкому розумінні як перетворень будь-яких структур знання. Проведено класифікацію засобів імітаційного моделювання. Запропоновано розуміння проблеми як структури, за допомогою якої здійснюють розвиток знання, а завдання - як структури застосування вже отриманих знань. Розкрито головні елементи знання й пов'язані з ними процеси, що в імітаційному моделюванні досі практично не розглядалися.

Досліджуються філософсько-методологічні засади моделювання наукового знання у галузі штучного інтелекту. Виокремлено головні напрямки імітаційного моделювання та проведено їх систематизацію як таких, що відображають різноманітні аспекти цілісної системи наукового знання. Виявлено структури знання у предметній галузі імітаційного моделювання та показано, що висловлювальні структури складають лише їх підмножину. Введено й обгрунтовано поняття міркувань у вузькому розумінні як перетворень висловлювань згідно до правил висновку й у широкому розумінні як перетворень будь-яких структур знання. Проведено класифікацію засобів імітаційного моделювання. Запропоновано розуміння проблеми як структури, за допомогою якої здійснюють розвиток знання, а завдання як структури застосування вже отриманих знань. Визначено головні елементи знання та пов'язані з ними процеси.

Розглянуто проблеми створення інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) для інформатизації системи освіти (СО). Розкрито науково-методичні засади створення засобів ІКТ, які базуються на дослідженнях СО України як об'єкта інформатизації. Визначено параметри СО, зокрема, структуру та види діяльності для створення типових засобів і систем інформатизації, їх ефективність за інформатизації певного об'єкта та виду діяльності. Увагу приділено техічним та електронним засобам навчання, технологіям організації й управління інформаційними ресурсами. Наведено рекомендації щодо створення та використання засобів ІКТ для закладів освіти.

Висвітлено сучасний стан і перспективи розвитку досліджень проблем інформатизації освіти України. Визначено, що вказані питання тісно пов'язані з певними науково-методичними підходами до оцінювання якості, добору та застосування електронних засобів і ресурсів навчального призначення, інформаційно-технологічних платформ їх реалізації. Виявлено міжнародні тенденції розвитку досліджень у сфері стандартизації й оцінювання якості засобів інформаційно-комунікаційних технологій в освіті. Окреслено перспективи використання технології хмарних обчислень як платформи інформатизації сучасних освітніх систем. Обгрунтовано актуальність проведення дослідження "Система психолого-педагогічних вимог до засобів інформаційно-комунікаційних технологій навчального призначення" у контексті проблем інформатизації сучасної освіти.

Освещены современное состояние и перспективы развития исследований проблем информатизации образования Украины. Обосновано, что указанные вопросы тесно связаны с определенными научно-методическими подходами к оценке качества, отбора и применения электронных средств и ресурсов учебного назначения, информационно-технологических платформ их реализации. Выявлены международные тенденции развития исследований в области стандартизации и оценки качества средств информационно-коммуникационных технологий в образовании. Определены перспективы использования технологии облачных вычислений как платформы информатизации современных образовательных систем. Обоснована актуальность проведения исследования "Система психолого-педагогических требований к средствам информационно-коммуникационных технологий учебного назначения" в контексте проблем информатизации современного образования.

The article reviews the current state and prospects of research problems of informatization of education of Ukraine. It is determined that these issues are closely related to specific scientific and methodological approaches to quality evaluation, selection and use of electronic learning resources and information technological platforms of their delivery. International trends of research in the field of standardization and evaluation of the quality of information and communication technologies in education are revealed. Prospects of application of cloud computing technologies as a platform of informatization of modern educational systems are described. The currency of the research "The system of psychological and educational requirements for ICT-based learning tools" in the context of informatization of modern education is grounded.

Висвітлено актуальні питання гармонізації мережевих інструментів організації й інформаційно-технологічної підтримки навчально-пізнавальної діяльності учнів і студентів, що є суттєвою умовою підвищення ефективності навчальної взаємодії. Обгрунтовано найбільш доцільні шляхи раціонального добору та поєднання цих мережевих інструментів на основі моделей глобального освітнього простору і розподіленого навчального середовища систем відкритої освіти. Здійснено аналіз моделей мережевих інструментів відкритих педагогічних систем на базі мережі Інтернет, методичних систем електронного дистанційного навчання, бібліотечних систем наукового і навчального призначення, редагування публікацій в електронних журнальних системах. Обгрунтовано доцільність використання знаннєво-орієнтованих систем з метою гармонізації мережевих інструментів у термінах вказаних моделей.

Освещены актуальные вопросы гармонизации сетевых инструментов организации и информационно-технологической поддержки учебно-познавательной деятельности учащихся и студентов, что является существенным условием повышения эффективности учебного взаимодействия. Обоснованы наиболее целесообразные пути рационального подбора и сочетания этих сетевых инструментов на основе моделей глобального образовательного пространства и распределенной учебной среды систем открытого образования. Осуществлен анализ моделей сетевых инструментов открытых педагогических систем на базе сети Интернет: методических систем электронного дистанционного обучения; библиотечных систем научного и учебного назначения, редактирования публикаций в электронных журнальных системах. Обоснована целесообразность использования знание-ориентированных систем с целью гармонизации сетевых инструментов в терминах вышеуказанных моделей.

The topical problems of harmonization of network tools of organizational and information technological support of teaching and learning activities, being an essential cause of improving of efficiency of educational interaction are considered in the article. The most feasible ways of rational selection and combination of network tools for model-based global educational space and distributed learning environment of open education systems are proved. The analysis of the models of network tools of Internet-based open educational systems; methodical systems of e-learning, research and educational e-library systems; publication editing in electronic journal systems is made. Expediency of knowledge-based learning systems for harmonization of network tools in terms of these models is grounded.

Окреслено сучасні проблеми та протиріччя розвитку систем електронного навчання: доступність навчання; якість освітніх послуг; індивідуалізація навчання; ризики і переваги використання комп'ютерної техніки; стандартизація технологій і ресурсів. Висвітлено тенденції їх вирішення в аспекті розвитку нових перспективних технологій е-навчання. Окреслено суть і переваги використання технології хмарних обчислень як нової платформи розподіленого навчання. Виявлено перспективні напрями застосування хмар даних в системах управління електронним навчанням: управління доступом; управління контентом; управління ресурсами; управління спілкуванням.

Визначено особливості процесу фундаменталізації інформатичної освіти, передумови її забезпечення у вищому навчальному закладі. Висвітлено поняття фундаментального знання та його роль у підготовці фахівця. Розглянуто проблеми реалізації доступу до якісної освіти, зокрема до електронних освітніх ресурсів у сучасному високотехнологічному середовищі. Визначено роль систем комп'ютерної математики як засобів фундаменталізації навчання інформатичних дисциплін.

Розглянуто проблеми формування хмаро орієнтованого навчального середовища у вітчизняних закладах освіти, що є актуальним у світлі останніх тенденцій розвитку інформаційно-комунікаційних технологій. Висвітлено комплекс теоретичних питань, пов'язаних з визначенням понятійного апарату, моделюванням структури середовища, з'ясуванням основних характеристик, принципів, вимог до його формування, інтеграцією сервісів у хмаро орієнтоване навчальне середовище загальноосвітніх, вищих навчальних закладів і закладів післядипломної освіти. Показано практичне застосування сервісів Microsoft Office 365 та Google, програмного забезпечення навчального призначення та технологій Веб.2.0 (інтерактивних плакатів, блог- і квест-технологій та ін.) для реалізації навчальної взаємодії педагогів та учнів (студентів).

За умов формування інформаційного суспільства, коли темпи науково-технічного прогресу різко зростають, досить складно забезпечити підготовку фахівців для негайного включення їх у технологічний ланцюжок на виробництві або в системі освіти. Вихід з цієї ситуації полягає у фундаменталізації освіти. Необхідно навчати фахівця так, щоб він сам зміг швидко адаптуватися до змін, що відбуваються у технологічному розвитку галузі; дати йому знання, універсальні за своєю суттю, на основі яких фахівець зможе швидко зорієнтуватися у ситуації вирішення нових професійних задач. Визначено напрями педагогічного використання систем компіютерної математики (CKM) при вивченні інформатичних дисциплін. Наведено загальну характеристику СКМ та умови доцільного використання системи Maxima як засобу фундаменталізації у навчальному процесі бакалаврів інформатики. Висвітлено елементи методики використання системи Maxima у підготовці бакалаврів інформатики. Розглянуто особливості хмаро орієнтованого рішення надання доступу до освітнього сервісу. Проведено аналізу сучасних підходів застосування СКМ як засобу фундаменталізації навчання інформатичних дисциплін та виявлення методичних аспектів застосування цих систем при викладанні курсу "Дослідження операцій та теорія ігор" на прикладі СКМ Maxima.

Висвітлено актуальні проблеми розвитку досліджень з питань впровадження засобів і сервісів хмарних технологій у навчальний процес. Висвітлено поняття хмарно-орієнтованого середовища навчального закладу, виокремлено основні етапи його формування. Охарактеризовано сучасний стан розвитку і використання сервісів хмарних технологій у навчальних закладах. Здійснено аналіз змістового наповнення освітнього і наукового компонентів хмарно-орієнтованого освітньо-наукового середовища. Окреслено тенденції поширення засобів хмарних технологій у навчальних закладах, виокремлено перспективні напрями психолого-педагогічних досліджень.

Раскрыты актуальные проблемы развития исследований по внедрению средств и сервисов облачных технологий в учебный процесс. Освещено понятие облачно-ориентированной среды учебного заведения, выделены основные этапы ее формирования. Охарактеризовано современное состояние развития и использования сервисов облачных технологий в учебных заведениях. Проведен анализ содержательного наполнения образовательного и исследовательского компонента облачно-ориентированной учебно-исследовательской среды. Очерчены тенденции распространения средств облачных технологий в учебных заведениях, определены перспективные направления психолого-педагогических исследований.

The article is devoted to actual problems of research development concerning to the problems of introduction of cloud-based tools and services into the learning process. The concept of cloud-based learning environment of educational institution is considered and the main stages of its development are revealed. The current state of cloud based services use in educational institutions of Ukraine is described. An analysis of content of educational and research components of educational-research environment is made. The tendencies of cloud based services adoption in educational institutions and main trends of educational research of the problem are revealed.

Обгрунтовано, що використання сервісів хмарних обчислень є актуальною тенденцією розвитку засобів ІКТ сучасних педагогічних систем. Висвітлено перспективні шляхи організації доступу до математичного програмного забезпечення в інформаційно-освітньому середовищі вищого навчального закладу. Розглянуто особливості хмароорієнтованого рішення у процесі проектування електронних освітніх ресурсів. Наведено критерії вибору математичного програмного забезпечення у разі встановлення його "у хмарі". Висвітлено основні риси розгортання та реалізації програмного компонента інформаційно-технологічної інфраструктури на базі віртуального сервера з операційною системою Ubuntu. Окреслено особливості педагогічного використання програмного компонента з застосуванням системи Maxima, реалізованого у даній конфігурації, у процесі навчання інформатичних дисциплін у педагогічному університеті. На прикладі виконання лабораторної роботи з теорії графів продемонстровано властивості розробленого компонента. Визначено перспективні напрями педагогічного застосування хмароорієнтованих систем у процесі навчання.

Проведено історичний та теоретико-методологічний аналіз сутності проблеми формування хмаро орієнтованого освітнього наукового середовища (ХООНС) ВНЗ. Розкрито сучасні теоретико-методологічні підходи та принципи формування ХООНС. Розроблено класифікацію електронних ресурсів і сервісів зазначеного середовища. Обгрунтовано модель ХООНС ВНЗ. Розроблено гібридну сервісну модель організації доступу до програмного забезпечення у ХООНС. Розроблено методи та методичні рекомендації щодо формування ХООНС.

Виокремлено засоби віртуальної машини серед усього розмаїття засобів підтримування навчання інформатичних дисциплін у ВНЗ, бо саме їх використання передбачає розширення доступу до електронних освітніх ресурсів, випробування нових підходів до створення додатків, запровадження перспективних технологій навчання. Аналіз інструментарію систем віртуалізації, таких як віртуальні машини, гостьові операційні системи, гіпервізори першого та другого роду як засобів, що використовуються в процесі розроблення web-додатків, поряд з описом визначальних характеристик таких програмних засобів надав можливість визначити переваги саме цих засобів у ході вивчення інформатичних дисциплін. Зокрема, серед таких переваг є можливість проектування web-сторінки на машині клієнта, що використовується в тому випадку, коли web-сторінка буде переноситися з одного сервера на інший з технічних причин, зокрема, для подальшого розгортання на хмаринному сервері. Розглянуто схему та основні підходи до проектування web-додатків і приклади їх застосування для різних варіантів програмного забезпечення у процесі навчання інженерного проектування.

У сучасному інформаційно-освітньому середовищі виникають нові моделі організації навчальної діяльності, що грунтуються на інноваційних технологічних рішеннях щодо організації інфраструктури середовища, до числа яких належать хмаро орієнтовані. Питання налаштування інформаційно-технологічної інфраструктури навчального закладу на потреби користувачів, організація засобів і сервісів цього середовища таким чином, щоб можна було максимальною мірою використати педагогічний потенціал сучасних ІКТ, досягнути підвищення рівня результатів навчання, а також поліпшення організації процесів науково-педагогічної діяльності, передбачають обгрунтування шляхів організації доступу до програмного забезпечення та електронних освітніх ресурсів. Визначено понятійний апарат дослідження, розглянуто існуючі підходи, моделі формування хмаро орієнтованого середовища, їх переваги і недоліки, наявний досвід використання. Розглянуто моделі архітектури середовища, визначено особливості їх педагогічного застосування. Обгрунтовано гібридну сервісну модель організації доступу до програмного забезпечення навчального призначення.

Розглянуто проблеми використання хмаро орієнтованих систем у навчальному процесі педагогічного ВНЗ. Виокремлено типи хмаро орієнтованого середовища; види хмаро орієнтованих сервісів, що можуть бути застосовані у навчанні математичних дисциплін; обгрунтовано модель хмаро орієнтованого освітньо-наукового середовища, розглянуто перспективи розвитку і використання систем комп'ютерної математики (СКМ) в аспекті формування хмаро орієнтованого середовища. Виявлено педагогічні особливості застосування SageMathCloud як засобу навчання математичних дисциплін. Розкрито методичні аспекти використання SageMathCloud (як розпочати роботу, створення лекційних демонстрацій і динамічних моделей; організація колективної роботи). Визначено місце спеціалізованих сервісів, зокрема SageMathCloud у хмаро орієнтованому освітньо-науковому середовищі педагогічного навчального закладу. Обгрунтовано методичні рекомендації щодо застосування SageMathCloud у навчанні математичних дисциплін. Висновки: створення хмаро орієнтованого середовища із використанням SageMathCloud є методично доцільним, сприятиме поліпшенню доступу до програмного забезпечення і електронних ресурсів, покращанню організації процесу навчання математичних дисциплін, досягненню кращих його результатів.

Досліджено проблеми використання систем комп’ютерної математики (СКМ) у сучасному високотехнологічному середовищі. Висвітлено перспективні шляхи запровадження хмаринно орієнтованих компонентів на базі СКМ, що є суттєвим чинником розширення доступу до них як засобу навчальної і дослідницької діяльності у галузі інформатичних і математичних дисциплін. Визначено роль СКМ у підготовці бакалаврів з інформатики й особливості їх педагогічного застосування у навчанні дослідження операцій. Розглянуто основні характеристики СКМ MAXIMA та шляхи організації доступу до неї як у локальній, так і у хмаринно орієнтованій реалізації. Наведено результати експертного оцінювання хмаринно орієнтованого компонента на базі системи MAXIMA у навчальний процес дослідження операцій.

Исследованы проблемы использования систем компьютерной математики (СКМ) в современной высокотехнологической среде. Освещены перспективные пути внедрения облако ориентированных компонентов на базе СКМ, что является существенным фактором расширения доступа к ним как к средствам учебной и исследовательской деятельности в процессе обучения исследования операций. Определена роль СКМ в подготовке бакалавров по информатике и особенности их педагогического применения в обучении исследования операций. Рассмотрены основные характеристики СКМ MAXIMA и пути организации доступа к ней как в локальной, так и в облако ориентированной реализации. Приведены результаты экспертной оценки облака ориентированного компонента на базе системы MAXIMA в учебный процесс исследования операций.

The article highlights the problem of the use of computer mathematics (SCM) in today's high-tech environment, in particular, it describes the promising ways of introducing the cloud-oriented components based on SCM, which is a significant factor in increasing access to them as a means of educational and research activities in the field of mathematics and computer science disciplines. The role of SCM in training of bachelors of computer science and especially their use in operations research learning is revealed. The main characteristics of SCM MAXIMA and ways of access to it both locally and in the cloud-oriented implementation are considered. The results of the expert evaluation of the cloud-based learning component with the use of MAXIMA system for operations research learning are presented.

Проведено історичний та теоретико-методологічний аналіз сутності проблеми формування та розвитку хмаринно орієнтованого освітньо-наукового середовища (ХООНС) ВНЗ. Виокремлено етапи його еволюції. Виявлено тенденції, обгрунтовано принципи формування та розвитку ХООНС ВНЗ. Визначено критерії та показники сформованості ІКТ-компетентностей наукових, науково-педагогічних працівників і студентів із використання хмаринних технологій. Виокремлено етапи пілотного проектування та широкого впровадження ХООНС ВНЗ і розроблено систему моделей його формування та розвитку: загальну модель формування і розвитку ХООНС ВНЗ; модель групування компонентів ХООНС ВНЗ; модель наукового компонента ХООНС ВНЗ; гібридну сервісну модель організації доступу до програмного забезпечення у ХООНС ВНЗ; холістичну модель підготовки фахівця у галузі STEM освіти; ХООНС ВНЗ STEM-освіти. Розроблено методичну систему формування та розвитку хмаринно орієнтованого освітньо-наукового середовища ВНЗ та експериментальним шляхом перевірено її ефективність.

Зазначено, що сучасні засоби інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) відкривають широкі перспективи для покращення якості та доступності освіти для осіб з особливими потребами. Представлено результати науково-педагогічних досліджень із питань інформаційно-комунікаційної підтримки інклюзивного навчання (ІН) на різних рівнях освіти, здійснено спробу систематизації досвіду вітчизняних фахівців у цьому аспекті. Виокремлено головні умови успішного впровадження ІН. Окреслено переваги та проблеми впровадження ІКТ у ролі засобу підтримки ІН. Розкрито особливості застосування ІКТ у навчанні та вихованні дітей з особливими потребами з позиції компенсування фізичних недоліків за допомогою новітніх засобів. Надано загальну характеристику рекомендацій психолого-медико-педагогічної консультації для дітей із порушеннями слуху, зору, ортопедичними патологіями та ДЦП, розладами аутистичного спектру, розумовою відсталістю. Описано зарубіжний досвід використання цифрових наративів у навчанні дітей з особливими потребами. Подано інформацію про Інтернет-обчислювальне середовище CoCalc як засіб підтримки ІН студентів із фізико-математичних дисциплін.

Викладено результати тривалого комплексного та системного дослідження проблем інформатизації освіти і практичної реалізації інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) в освітній сфері України, виконаного упродовж усього періоду становлення суверенітету Української держави та найважливіших інноваційних сфер суспільства - освіти та науки, відповідальних за розвиток людини, її конкурентоспроможність у сучасному глобалізованому і швидко прогресуючому світі. Подано інформацію щодо найвагоміших наукових досягнень авторів, а саме: обгрунтування основних напрямів і розробка концепції інформатизації освіти України на новому етапі розвитку країни, починаючи з 1991 р., в умовах незалежності, глобалізації, стрімкого поширення новітніх ІКТ; створення фундаментальної теорії, що пояснює інформаційно-комунікаційну сутність освіти, ключову роль інформації та комунікації у формуванні людських компетентностей як інформаційного продукту; науковий і методичний супровід організації, визначення змісту, програмно-методичного забезпечення вивчення інформатики як предмету та під час вивчення інших предметів у закладах загальної середньої і професійної (професійно-технічної) освіти; створення системи широкого впровадження ІКТ у загальній середній освіті з науково-методичною підтримкою її цифровізації; обгрунтування норм освітнього законодавства та державних програм розвитку освіти в частині інформатизації у період 1991 - 2018 рр.; запровадження в національну освітньо-наукову практику інноваційних інституційних форм інформатизації освіти; становлення фахового експертного середовища та поширення інноваційних ідей і практик інформатизації. Розкрито внесок авторів у розробку науково-методичного забезпечення підготовки та підвищення кваліфікації вчителів інформатики і для її вивчення в інших предметах, зокрема за дистанційною формою; створення нових систем навчання і хмаро орієнтованих освітніх середовищ, електронних освітніх ресурсів, електронних наукових фахових видань, підручників і посібників для різних рівнів освіти. Представлено науковий прогноз подальшої інформатизації освіти та використання ІКТ. Наведено список наукових праць кандидатів на здобуття Державної премії України в галузі освіти.