Data napovědí, jaké má student šance dokončit studium. Digitální univerzita nabízí inovace pro vysoké školy

Přijímací zkouška na vysokou školu je pro řadu mladých lidí stresujícím okamžikem. V přeplněné aule navíc sedí s dalšími nervózními studenty, kteří jsou při zkoušce jejich konkurenty. Od loňského roku však mohou středoškoláci přijímačky na univerzity absolvovat i jinak. Třeba z pohodlí svého pokoje. Online formu testování spustila v listopadu společnost Scio, která už 13 let organizuje Národní srovnávací zkoušky. Jejich výsledky v rámci přijímacího řízení využívá přes 80 fakult v Česku a na Slovensku. Za necelých pět měsíců ostrého provozu už se přes testovací aplikaci ScioLink odehrálo více než 15 tisíc online zkoušek, letos v lednu testy absolvovali také studenti z Asie nebo Afriky.

Aplikace si umí poradit i s problémem, že je student u sebe doma mimo dosah kontroly zkoušejícího. Před startem zkoušky musí svou totožnost prokázat občanským průkazem a snímkem obličeje pomocí webkamery. „Klíčovým momentem je následný sken místnosti, kdy uchazeč prokazuje, že je v místnosti sám a nemá ve svém okolí nepovolené předměty, jako je mobilní telefon nebo výpisky,“ říká Martin Drnek, vedoucí projektu ScioLink a Národních srovnávacích zkoušek. Během zkoušky musí každý student sdílet s testovací aplikací obrazovku svého počítače a mít zapnutou kameru a mikrofon. „Probíhá však i další kontrola na bázi datové analytiky, která dokáže odhalit i případné pokusy o sofistikované podvody. Kontrolu zpracováváme v prvé řadě s pomocí umělé inteligence, přičemž sporné momenty vždy vyhodnocují školení hodnotitelé,“ dodává Drnek.

Zájem o online testování podle něj neopadne ani po konci koronavirové epidemie, která výuku na školách a univerzitách často převedla do distanční formy. „Vnímáme to jako dlouhodobé řešení, které bude doplňovat prezenční formu přijímacích zkoušek,“ tvrdí. Poptávka po testování „na dálku“ není jen mezi vysokým školami, ale i mezi studenty. „V okamžiku, kdy nyní mají možnost volby mezi online a prezenční formou testu, přibližně polovina z nich volí první možnost,“ tvrdí Drnek. Zájem o online zkoušky navíc nemají jen univerzity, ale třeba i společnosti, které se zabývají profesní certifikací.

Miliardy na digitalizaci univerzit

Online testovací aplikace od Scia je jednou z mnoha inovací, které v současnosti mohou tuzemské vysoké školy využít. Dalších zhruba 65 technologických řešení jim nabízí projekt Digitální univerzita, za kterým stojí Microsoft a na kterém se podílí dalších více než 25  technologických firem. „Projekt ukazuje, jak lze k jednotlivým vysokoškolským agendám přistoupit inovativně a moderně. Webové stránky projektu univerzitám na jednom místě poskytují inspiraci a přehled o dostupných řešeních,“ říká Denisa Brabcová, která se v Microsoftu stará o spolupráci s tuzemskými univerzitami. Díky interaktivní platformě školy zároveň mohou sdílet své zkušenosti s jednotlivými inovacemi.

Pro české vysoké školy je to důležité třeba proto, že v příštích třech letech mezi ně ministerstvo školství rozdělí tři miliardy korun z Národního plánu obnovy. Dotační projekt je určený na restart tuzemské ekonomiky po koronavirové pandemii. Školství je jen jednou z mnoha oblastí, evropské peníze zamíří také do firem nebo na různé ekologické projekty. Univerzity je budou moci využít právě na svoji modernizaci a digitalizaci. „Věřím, že i díky těmto prostředkům dojde k zásadnímu posunu ve vzdělávací činnosti vysokých škol a nově vytvořené studijní programy budou plně konkurenceschopné vůči programům nabízeným prestižními zahraničními univerzitami, a to ať už hovoříme o poptávaných profesně zaměřených programech, či studijních programech v oborech, jejichž absolventi budou schopni zastávat nejnáročnější pozice v high-tech sektoru,“ uvádí bývalý náměstek ministerstva pro řízení sekce vysokého školství, vědy a výzkumu Pavel Doleček.

Ministerstvo školství, které projekt Digitální univerzity zaštiťuje, podporuje například tvorbu nových studijních programů zaměřených na umělou inteligenci, strojové učení nebo kybernetickou bezpečnost.

Podle Brabcové Microsoft aktuálně nabízí bezplatné online kurzy, materiály pro vyučující a oficiální certifikace na platformě Microsoft Learn. Online kurzy jsou dostupné i pro veřejnost a zaměřují se na rozvoj základních digitálních dovedností, ale i na oblasti, jako je datová analytika a reporting, strojové učení a umělá inteligence, kybernetická bezpečnost a další. Kurzy jsou určeny od úplných začátečníků až po odborníky a jsou navázány na oficiální certifikace. Lidé si tak mohou ověřit své znalosti a zlepšit pozici na trhu práce. Jednotliví vyučující i univerzity mají také možnost získat přístup k hotovým materiálům a kurikulům, na základě kterých lze postavit nové předměty či upravit ty stávající. To vše může zvýšit šance studentů na pracovním trhu.

Potřeby studentů, o kterých sami nevědí

Sázka na digitalizaci se v případě vysokých škol netýká pouze studia, ale také vědeckých a výzkumných projektů, administrativy či práce s daty. Například Univerzita Pardubice spolupracuje s IT společností dolphin consulting, která pro ni zajišťuje analýzu a vizualizaci dat. Zástupce univerzity teď nejvíc zajímají informace o studentech středních škol, kteří se do Pardubic hlásí. „Bedlivě sledujeme nejen absolutní počty přihlášených, ale snažíme se rovněž naše uchazeče o studium blíže poznat a porozumět jim. Obecně lze říct, že analyzujeme, kdo se ke studiu na Univerzitě Pardubice hlásí, koho ke studiu přijímáme a kdo se nakonec ke studiu zapíše,“ říká analytik univerzity Jiří Šafra.

Univerzita Pardubice díky datové analýze třeba zjistí, zda absolventi odborných středních škol se zaměřením například na ekonomii či zdravotnictví na vysoké škole pokračují v oboru, který v minulosti studovali, nebo se rozhodli vydat jiným směrem. „Díky výstupům z datové analytiky jsme v minulém roce identifikovali enormní nárůst v počtu zahraničních uchazečů, zejména ze zemí mimo Evropskou unii. V tom čase vrcholila pandemie covidu-19 a možnosti fyzických kontaktů v rámci Česka, natož přeshraničních, byly výrazně omezeny,“ popisuje Šafra. „Bylo evidentní, že bude nezbytné uzpůsobit vnitřní procesy a informační systémy takovým způsobem, aby zápisy ke studiu mohly proběhnout i alternativním online způsobem. Díky včasné identifikaci trendu jsme získali dva měsíce k dobru, během kterých jsme dokázali potřebné změny přijmout a na potřebu online zápisů se procesně i technologicky připravit,“ uvádí analytik.

Podle spolumajitele dolphin consulting Jakuba Holubce jsou univerzity v porovnání se soukromými firmami při sběru a vyhodnocování dat zatím stále poněkud konzervativní. Využívání dat pro manažerská rozhodnutí je prý na vysokých školách stále na začátku. „Oba sektory ale jinak řeší stejné věci, tedy jak získat a udržet klienty, případně studenty, jak zajistit efektivní fungování interních procesů, mít pořádek ve financích nebo dokázat identifikovat příležitosti pro zlepšení nebo blížící se problémy,“ tvrdí spolumajitel firmy, která kromě Univerzity Pardubice spolupracuje také s Jihočeskou univerzitou v Českých Budějovicích, Univerzitou Karlovou nebo Žilinskou univerzitou.

Zástupci univerzit mohou díky sběru dat dokonce poměrně přesně určit, s jakou pravděpodobností konkrétní student své studium úspěšně dokončí. Zároveň mohou podle jeho studijních výsledků poznat, že se blíží problémy, a včas mu pomoci s problematickými předměty nebo poradit, jaké předměty si v následujícím semestru zapsat a kterým se naopak ještě vyhnout. „Prediktivní analýzu neúspěšnosti již s některými univerzitami aktivně řešíme,“ říká Holubec. Některé zahraniční univerzity už podle něj dnes využívají dokonce i data z univerzitních jídelen – i změna stravovacích návyků totiž může být signálem, že je student ve stresové situaci a řeší problémy. „Tomu se ale zatím lokální univerzity kvůli nejasnostem v oblasti ochrany osobních údajů raději vyhýbají a pracují spíše s agregovanějšími daty pro účely predikce počtů studentů a související plánování do budoucna,“ dodává.

Univerzita ve 3D

Významný nárůst online výuky během dvou koronavirových let výrazně rozšířil oblast, kterou lze pomocí dat analyzovat – třeba vliv účasti studentů na online hodinách na jejich budoucí úspěšnost u zkoušek. „Často se ale jedná o poměrně citlivá osobní data, s jejichž využíváním na detailní úrovni jsou univerzity velmi opatrné,“ míní Holubec z dolphin consulting.

Společnost Virtuloc nabízí zástupcům vysokých škol možnost vytvořit si na její webové platformě svou vlastní 3D virtuální univerzitu. „Máme dnes více než 25 šablon od malých místností přes velké kampusy,“ říká výkonný ředitel Emil Beneš. Zároveň upozorňuje, že si zájemci mohou vytvořit také svou vlastní virtuální univerzitu, která bude vzhledem co nejvíc kopírovat tu reálnou. Sestavení takového modelu trvá Virtulocu přibližně dva měsíce. V Česku firma spolupracuje třeba s pražskou Vysokou školou obchodní, Vysokou školou podnikání a práva nebo s Vysokou školou báňskou v Ostravě. Mimo Česko vytvořili například kampus pro americkou Vanderbilt University.

Vysoké školy díky tomu mohou zájemcům o studium nabízet takzvané dny otevřených dveří prakticky bez omezení po celý rok. Mezi studenty stačí rozeslat link nebo je přesměrovat na webové stránky digitálně vytvořené univerzity a ti si pak ve virtuálním prostředí mohou prohlédnout přednáškové auly, učebny i školní jídelnu. Do prostředí lze navíc vkládat nejrůznější prezentace, dokumenty či videa. Univerzita má přes Virtuloc možnost představit se také žákům z celého světa, kteří například uvažují, že by na ní strávili semestr v rámci programu Erasmus.

Do budoucna počítá Virtuloc s tím, že by jeho produkt mohly školy využít také při podpoře online výuky. „Důležité je, že studenta do výuky zapojujete, na tom teď intenzivně pracujeme,“ uvádí Beneš. Jako příklad zmiňuje 3D model srdce, který už jeho společnost ve virtuálním prostředí vytvořila. Studenti na něm mohou pozorovat, jak jím protéká krev, nebo ho zkoušet oživovat. Nejsou navíc omezeni časem přednášky, ale k modelu se na webu mohou kdykoliv znovu vrátit.

Technologií proti kůrovci

Nejmodernější technologie, jako jsou 5G sítě nebo internet věcí (IoT), začíná v tuzemském vysokoškolském prostředí používat Česká zemědělská univerzita v Praze (ČZU), která se aktuálně pustila do projektu digitalizovaného kampusu. „Instituce vysokoškolského vzdělávání musí přijmout technologie inteligentních kampusů, aby na tomto konkurenčním trhu mohly i nadále nabízet špičkové a nákladově efektivní vzdělávací programy,“ myslí si kvestor univerzity Jakub Kleindienst.

V praxi už ČZU využívá například cloudové služby. Fakulta lesnická a dřevařská dlouhodobě spolupracuje s Národním parkem České Švýcarsko, kterému pomáhá odhadnout vývoj a intenzitu kůrovcové kalamity. Speciálním laserovým snímkováním stromů vědci zjistí přesnou polohu a výšku jednotlivých stromů a mohou tak určit, které stromy by mohly spadnout. Během výzkumu takto vědci vytipovali až 80 tisíc stromů. „Jedná se o suché stromy, u kterých je jednoznačně oslabena jejich kořenová soustava, a z jiných výzkumů víme, že stabilita takovýchto stromů je nízká, a proto v takovém stavu vydrží stát většinou dva nebo tři roky,“ říká vedoucí katedry hospodářské úpravy lesů na Lesnické a dřevařské fakultě ČZU Peter Surový. „Tím pádem určení pozice paty stromu a jeho výšky stačí na odhad nebezpečí, kdy strom při svém pádu dopadne na cestu,“ dodává.

Zástupci národního parku pak díky těmto informacím zjistí, jak náročné a nákladné bude zajistit bezpečnost turistických stezek. „Data by jinak museli získávat pouze časově náročnějším terénním měřením,“ tvrdí Surový.

Laserové snímkování stromů pomocí letadel či dronů vyprodukuje obrovské množství dat, která je velmi těžké zpracovat. Na to by akademici na ČZU potřebovali velké samostatné serverovny a také podstatně větší IT oddělení, které by se jim věnovalo. Využívají proto raději cloudovou službu Microsoft Azure. „Dává nám zejména možnost využít netradičně silného výpočtového výkonu ve chvíli, kdy potřebujeme data zpracovávat. Zároveň, když už data nezpracováváme, nemusíme řešit technologie a údržbu infrastruktury, což bychom museli v případě, že bychom výpočtový hardware provozovali sami. Současně je tento hardware přes Azure dostupný i jiným vědeckým týmům v obdobné situaci,“ popisuje hlavní výhody Surový.

Digitalizace vysokoškolských agend

Pandemie přiměla k větší digitalizaci také jednu z nejstarších univerzit v Evropě, Univerzitu Karlovu. Za poslední dva roky její zástupci postupně převedli do elektronické podoby například nabídku vzdělávání pro zaměstnance a doktorandy, žádosti o náhradní termíny přijímacích zkoušek nebo zápis do studia. „Změny přinesly větší míru flexibility, a to díky možnosti zapojení distančních aktérů, kteří mohou do procesů vstupovat, ať jsou aktuálně téměř kdekoliv po světě. Například elektronické žádosti v procesu přijímacího řízení a distanční zápisy do studia odbouraly zbytečné fronty na studijních odděleních a také ušetřily budoucím studentům mnoho hodin cestování,“ pochvaluje si tiskový mluvčí univerzity Václav Hájek.

„Na rektorátu UK bylo také loni zavedeno roční systematické hodnocení zaměstnanců v digitální podobě. Na základě toho vedoucí pracovníci připraví závěrečnou zprávu o hodnocení svého odboru, podněty zaměstnanců ke zlepšení a přehled o vzdělávacích a rozvojových potřebách. Z těchto podkladů pak na HR oddělení vzniká souhrnná zpráva za celý rektorát, která je projednána v kolegiu rektorky, a to včetně podnětů od zaměstnanců a případných návrhů možných řešení,“ říká Hájek.

Podle ministerstva školství je potřeba pomocí digitalizace zefektivnit administrativu univerzit, aby byly školy schopné poskytovat vzdělání pro 21. století. Projekt Digitální univerzita jim proto ukazuje konkrétní praktické možnosti, které univerzity na své cestě za digitalizací a modernizací mají.

Článek vznikl ve spolupráci s firmou Microsoft.