Введение
Цифровая трансформация образования диктует новые стандарты подготовки ИТ-кадров, где ключевым навыком становится умение тестировать системы на надежность и безопасность. Однако классические подходы к обучению зачастую отстают от практических запросов отрасли, не обеспечивая полноценного освоения прикладных умений. В условиях, когда рынок работодателей требует специалистов, способных мгновенно адаптироваться к реальным сценариям производства ИТ-индустрии, на первый план выходят инновационные технологии, способные преодолеть этот разрыв. Одним из таких решений является виртуальная реальность – инструмент, создающий цифровое окружение, где пользователь взаимодействует с виртуальными объектами и симуляциями. Данный вывод отражается в различных исследованиях и публикациях, например, таких авторов, как А.В. Козлов [1], Е.К. Шилов [2], А.Д. Федченко [3] и др.
Сказанное выше объясняет, почему возрастает интерес к интеграции инновационных педагогических технологий, способных повысить практико-ориентированность образовательного процесса. Особое место среди таких технологий занимает виртуальная реальность, открывающая принципиально новые возможности для моделирования профессиональной деятельности в учебной среде. Благодаря интерактивности, иммерсивности и вариативности сценариев VR позволяет приблизить процесс обучения к реальным условиям, что особенно актуально для подготовки будущих тестировщиков [1].
Как отмечают Овчинникова П.Р. и Лавина Т.А., за счет виртуальной реальности появляются новые возможности, связанные с моделированием профессиональной деятельности в учебной среде, обеспечивается интерактивность, иммерсивность и вариативность сценариев. Это особенно важно при подготовке тестировщиков информационных систем, где требуется практический опыт работы в условиях, максимально приближенных к реальным [4].
Несмотря на нарастающий интерес к использованию VR в сфере профессионального образования, в отечественной педагогической науке недостаточно исследован вопрос о потенциале данной технологии именно в контексте формирования компетентности в тестировании информационных систем. Существующие работы, как правило, рассматривают виртуальную реальность в более широком ключе, не акцентируя внимание на специфике задач тестирования и не предлагая методических решений, ориентированных на ИТ-направления подготовки [5].
В связи с этим цель данного исследования заключается в том, чтобы определить педагогический потенциал технологии виртуальной реальности как средства формирования профессиональной компетентности в области тестирования информационных систем у будущих специалистов в сфере ИТ.
Материалы и методы исследования
В процессе написания данной статьи были изучены публикации и исследования, посвящённые подготовке ИТ-специалистов в области тестирования информационных систем. Данный анализ позволил выявить ключевые концепции формирования профессиональной компетентности будущих специалистов в сфере тестирования. Эмпирические данные были собраны путем анкетирования и наблюдения за участниками образовательного процесса.
Проведенный эксперимент на выявление эффективности применения VR-технологии в подготовке ИТ-специалистов основывается на данных опроса, в котором приняла участие группа студентов из 30 человек, обучающихся по направлению «Информационные технологии». Опрос проводился анонимно с использованием Google Forms, включал закрытые и открытые вопросы, направленные на выявление восприятия студентами уровня сформированности профессиональной компетентности до и после использования VR-среды.
Исследование включало следующие методы.
– Количественный метод. Применялся для сбора и анализа данных с целью понимания потенциала технологии виртуальной реальности в формировании компетентности будущих ИТ-специалистов по тестированию информационных систем.
– Метод кейс-стадии. Использовался для глубокого изучения конкретного практического примера – задачи по проверке кроссплатформенности мобильного приложения. Это позволило участникам приобрести практический опыт в рамках обучения.
– Метод имитационного моделирования. Был реализован через погружение в виртуальное пространство, имитирующее реальные условия тестирования мобильных приложений.
– Метод группового обсуждения. Применялся для стимулирования коммуникативных навыков и критического мышления студентов.
– Метод рефлексии. Позволил оценить эффективность применения технологии виртуальной реальности и измерить сформированность профессиональных навыков.
Результаты исследования и их обсуждение
Формирование профессиональной компетентности будущих специалистов в области информационных технологий является приоритетным направлением современного образования, ориентированного на подготовку конкурентоспособных и адаптивных к быстро меняющимся условиям цифровой экономики специалистов. При этом анализ требований работодателей к ИТ-специалистам, в частности в области прикладной информатики, подтверждает высокий спрос на сформированные компетенции в области обеспечения качества и тестирования программного обеспечения [5].
В педагогике и психологии профессиональная компетентность рассматривается как комплексное образование, включающее в себя не только знания, умения и навыки, но и личностные характеристики, а также накопленный опыт, которые в совокупности позволяют эффективно решать профессиональные задачи [6]. В соответствии с требованиями профессиональных стандартов формирование такой компетентности требует комплексного подхода, интегрирующего фундаментальные знания, практические умения и личностное развитие.
Отечественные исследователи отмечают, что эффективное формирование таких компетенций осуществляется за счет ориентации образовательного процесса на деятельность обучающегося в условиях, максимально приближенных к профессиональной практике. Соответственно, огромное значение имеют технологии, при помощи которых можно смоделировать реальные производственные ситуации и обеспечить полноценное взаимодействие обучающихся с учебными объектами на уровне действий, решений и рефлексии [7].
Следует также отметить, что специфика тестирования информационных систем как вида деятельности предполагает наличие следующих составляющих компетентности:
– аналитическая составляющая, включающая способность выявлять возможные ошибки, интерпретировать требования и проектировать тест-кейсы;
– инструментальная, связанная с владением соответствующими программными средствами (например, Jira, Selenium, Postman и др.);
– коммуникативная, проявляющаяся в умении работать в команде, оформлять результаты тестирования, взаимодействовать с разработчиками;
– мотивационно-ценностная, выражающаяся в стремлении к обеспечению качества программного продукта и соблюдению профессиональных стандартов [7].
Для эффективного формирования компетентности в области тестирования необходимо не только передавать знания, но и создавать условия для их применения в практике. В традиционной образовательной среде такие условия не всегда достижимы в силу ограниченности времени, ресурсов, доступа к реальным кейсам, это делает актуальным поиск новых педагогических решений, способных компенсировать указанные дефициты. Одним из таких решений становится использование технологий виртуальной реальности, которые позволяют воссоздавать условия, приближенные к профессиональной деятельности тестировщика, и обеспечивать обучение через действие и опыт [8].
В педагогике виртуальная реальность рассматривается как средство, способное не только расширить дидактические возможности, но и трансформировать саму структуру образовательного взаимодействия. Ее потенциал заключается в способности воссоздавать обучающую среду, максимально приближенную к реальной профессиональной деятельности, что особенно важно в контексте подготовки специалистов технического профиля [9].
Виртуальная реальность представляет собой созданное с помощью цифровых технологий искусственное пространство, в котором человек может активно взаимодействовать с элементами окружающей среды, используя специальные устройства – такие как VR-шлемы, контроллеры, датчики движения и другие технические средства. Именно за счёт того, что достигается погружение и ощущение присутствия, обучающиеся полноценно вовлекаются в процесс, он становится максимально осознанным и приобретает практико-ориентированный характер [10].
Рассмотрим пример применения технологии виртуальной реальности при обучении будущих ИТ-специалистов в области тестирования информационных систем. Выполняя задание, предусматривающее проверку кроссплатформенности, студенты на одном из практических занятий должны проверить, как приложение работает на разных экранах телефонов и планшетов, используя эмуляторы – виртуальные копии устройств, которые имитируют настоящие смартфоны и планшеты. Студенты надевают VR-гарнитуру и переходят таким образом в виртуальное пространство, представляющее интерьер интернет-магазина. Перед ними появлялись эмуляторы – виртуальные смартфоны и планшеты, на экранах которых было открыто приложение магазина.
Используя контроллеры виртуальной реальности, студенты вступают в процесс взаимодействия с мобильным приложением, имитируя поведение множества пользователей, совершающих покупки, оформляющих заказы и взаимодействующих с интерфейсом приложения. Студенты фиксируют критерии оценки качества работы мобильного приложения, внимательно наблюдая за реакцией приложения, отмечая время отклика, плавность анимации и отсутствие сбоев в работе. Чтобы проверить, как приложение работает на разных устройствах, студенты переключались между эмуляторами с экранами разных характеристик и систем Android и iPhone. Проверяли, как приложение адаптируется к разным размерам дисплеев, правильность отображения элементов интерфейса и удобство оптимизации на различных платформах. Это позволит оценить производительность, стабильность и удобство использования приложения в условиях высокой нагрузки, что критически важно для реальных коммерческих платформ.
Во время тестирования студенты могут выступать в роли профессиональных тестировщиков, взаимодействуют друг с другом, обмениваясь наблюдениями и обсуждая возникающие проблемы. Они также могут использовать виртуальные инструменты для фиксации ошибок внутри мобильного приложения, создавать скриншоты экранов, чтобы документировать свои наблюдения.
В завершение тестирования студенты выходят из виртуальной среды и объединяются в группу для дискуссии о полученных результатах тестирования. Они анализируют эффективность применения технологии виртуальной реальности для тестирования информационных систем, заполняя анкету через Google Forms, с содержанием вопросов закрытого и открытого типов, направленных на анализ изменений в самооценке профессиональных навыков. Согласно обработанным данным, полученным по результатам проведенного анкетирования, можно резюмировать, что использование технологии виртуальной реальности в процессе обучения будущих специалистов по информационным системам имеет значительный педагогический потенциал. Большинство участников отметили повышение практического опыта и уровня знаний в области тестирования программного обеспечения при решении практических задач. Ключевым фактором, усиливающим интерес и активность студентов, была названа интерактивность VR-пространства.
С педагогической точки зрения внедрение технологий виртуальной реальности способствует эффективной реализации базовых принципов актуального образования: обеспечивается визуализация учебного материала, стимулируется активность обучающихся, учитываются индивидуальные особенности обучающихся, а также создаются условия для интерактивного взаимодействия с содержанием обучения. «Виртуальные среды позволяют строить образовательные сценарии, ориентированные на практическую деятельность, моделировать сложные производственные процессы и обеспечивать возможность многократного повторения учебных действий без риска нанесения ущерба реальному объекту» [11].
Особенно важно подчеркнуть потенциал VR в контексте формирования профессиональных компетенций в сфере тестирования информационных систем. Данный вид деятельности предполагает выполнение точных и последовательных действий, которые можно отработать в безопасной, контролируемой среде. В виртуальной реальности студент может пройти весь путь – от анализа требований к системе до фиксации результатов тестирования – в условиях, приближенных к производственным, это позволяет не только закрепить полученные знания, но и сформировать устойчивые навыки, соответствующие реальным профессиональным стандартам [12].
Дополнительно VR предоставляет возможность построения гибких траекторий обучения. За счет адаптивности цифровой среды можно варьировать уровень сложности задач, учитывать индивидуальные особенности обучающихся, обеспечивая обратную связь в режиме реального времени и делая процесс обучения более адресным и эффективным, что особенно важно при формировании технических и аналитических компетенций [13].
Несмотря на очевидные преимущества, применение виртуальной реальности в образовательной практике требует методического и технологического обоснования. Важно учитывать не только дидактические цели, но и технические характеристики оборудования, особенности проектирования виртуального контента, а также готовность педагогов к использованию таких инструментов. Опыт зарубежных и отечественных образовательных учреждений показывает, что успешное внедрение виртуальной реальности требует междисциплинарного подхода, сочетающего педагогические, психологические и инженерные аспекты [14, с. 23].
Содержание потенциала технологии виртуальной реальности в формировании компетентности в тестировании информационных систем Источник: составлено автором данного исследования
Виртуальная реальность обладает высоким образовательным потенциалом при подготовке специалистов в сфере информационных технологий, особенно в части развития практических профессиональных умений. Использование таких технологий способствует усилению интереса к обучению, делает процесс освоения материала более интенсивным и обеспечивает прочную основу для последующей профессиональной деятельности в реальных условиях [15].
Одним из ключевых преимуществ VR-технологий является их способность адаптироваться под индивидуальные особенности обучающихся. Виртуальная среда позволяет варьировать уровень сложности задач, темп подачи информации и характер обратной связи, тем самым обеспечивая персонализацию обучения. Это особенно важно при формировании компетентности в тестировании, где одни студенты нуждаются в детальной проработке алгоритмов, а другим необходимо больше практических сценариев [16].
На рисунке представлена круговая диаграмма, иллюстрирующая основные аспекты педагогического потенциала виртуальной реальности в процессе формирования компетентности в области тестирования информационных систем. Наибольший вклад вносит компонент интерактивности (25%) благодаря способности виртуальной реальности создавать эффект погружения и стимулировать активное участие студентов. Значительную роль играют гибкость и адаптивность (20%), визуализация процессов (20%) и командное взаимодействие (20%), которые поддерживают разнообразие сценариев и развитие профессиональных навыков. Безопасность и контроль ошибок (15%) дополняют картину, позволяя студентам проводить эксперименты в тестировании на кроссплатформенность без риска и совершенствовать свои действия, оттачивая навыки компетенции тестировщика. Диаграмма демонстрирует, что комплексное сочетание указанных компонентов делает VR эффективным инструментом формирования профессиональных ИТ-компетенций.
Виртуальная реальность создает эффект погружения в профессиональную деятельность, что способствует формированию устойчивых навыков через эмоциональное и когнитивное вовлечение. В процессе тестирования информационных систем студенты могут не просто наблюдать, но и активно взаимодействовать с элементами интерфейса, выполнять отладку, выявлять ошибки в динамике, что повышает уровень осмысленного усвоения материала [17].
В VR возможно наглядно представить сложные архитектуры информационных систем, логические связи между модулями, процессы обработки данных и маршруты ошибок. Такая визуализация облегчает понимание принципов работы программных продуктов и формирует у обучающихся системное мышление, необходимое для проведения качественного тестирования [18].
Использование виртуальной среды позволяет обучающимся экспериментировать без риска нанести ущерб реальной информационной системе. «Возможность возвращаться к этапам тестирования, анализировать совершенные ошибки и повторно выполнять задания способствует формированию устойчивых умений и развивает рефлексивную составляющую профессиональной компетентности» [19].
Современные VR-платформы позволяют создавать сценарии коллективного взаимодействия, имитируя распределенные команды разработчиков и тестировщиков. Это развивает навыки коммуникации, управления задачами и согласования действий – критически важные компетенции для работы в ИТ-проектах, особенно в agile-среде [18; 19].
На основе полученных данных были рассчитаны относительные показатели в процентах. Так, 76% респондентов отметили повышение понимания процесса тестирования ПО, 68% – рост уверенности в выполнении практических заданий, а 84% положительно оценили интерактивность среды как фактор, повышающий мотивацию к обучению.
Заключение
Интеграция VR-технологии в образовательный процесс требует комплексного подхода, включающего методическую, техническую и организационную составляющие. Однако полученные результаты свидетельствуют о целесообразности и перспективности такого внедрения в рамках подготовки IT-специалистов, особенно в части формирования прикладных умений в области тестирования информационных систем. Перспективным направлением дальнейших исследований является разработка методики поэтапного внедрения VR в образовательный процесс, а также создание адаптивных обучающих сценариев, ориентированных на целенаправленное формирование конкретных профессиональных компетенций.