Цифровые технологии математического образования в техническом вузе. Учебное пособие

Поддержка форумов, чатов, видеоконференций и других способов коллективной интерактивной коммуникации обучающихся с преподавателем.

Архив учебных материалов, хранение портфолио студентов.

На сегодняшний день существуют как бесплатные, так и коммерческие системы обучения, которые поддерживают электронное обучение. Среди них наиболее распространены: Moodle, Прометей, ДОЦЕНТ,

Ё-Стади, ATutor, Claroline, Dokeos, LAMS, Blackboard, OLAT, OpenACS, iSpring Online, TalentLMS, Inkling, Sakai, Versal, WebTutor

идругие. Доли рынка, занимаемые различными платформами, зависят от страны и области их применения.

Наиболее популярной системой дистанционного обучения является

Moodle (англ. Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment).

Перечислим основные преимущества и особенности системы Moodle.

Свободное распространение и открытый программный код. Система Moodle предоставляется пользователю на основе лицензии GNU General Public License, которая гарантирует свободу ее использования

ираспространения (URL: http://www.gnu.org/licenses/gpl.html). Откры-

тая архитектура системы позволяет пополнять ее модулями и настраивать программный код под свои требования.

Динамичное развитие. В ее создании участвуют пользователи, программисты, системные администраторы и организации, что гарантирует постоянное совершенствование системы и ее соответствие современным и перспективным требованиям электронного обучения.

Простота инсталляции, настройки и администрирования системы. Система работает под управлением основных современных операционных систем. Предъявляются минимальные требования к ресурсам вычислительной системы, которые потребляются в зависимости от одновременных активных подключений. В системе может быть зарегистрировано большое число неактивных в конкретный момент пользователей, которые не влияют на потребление ресурсов.

Функциональная полнота позволяет реализовать все основные функции современной системы электронного обучения. Система поддерживает около 20 элементов (форумы, глоссарии, задания, тесты, scorm-пакеты, базы данных и т. д.), которые за счет многочисленных настроек используются разнообразно. Кроме того, предусмотрена возможность использования любой системы оценивания; презентация

21

учебно-методических материалов осуществляется в любом виде (картинка, видео, аудио, текст), реализованы различные виды учебнометодических материалов (рабочие тетради, лекции, практические задания, уроки, тесты), существует возможность создания собственного интегрированного курса.

Система подходит как для работы в небольшой образовательной организации, так и для организации образовательного процесса в большом университете.

Помимо очевидных преимуществ использования систем дистанционного обучения, существуют некоторые недостатки.

1.Отсутствие очного общения между преподавателем и студентами. Студенты излагают свои знания в письменной форме, словесная форма контроля знаний проходит через вебинары.

2.От студентов требуется жесткая самодисциплина и высокая мотивация к обучению, которые в ряде случаев отсутствуют у студентов младших курсов, что, несомненно, создает дополнительные сложности

инакладывает дополнительную ответственность на преподавателей при формировании содержания дистанционных курсов.

3.Необходимость качественного технического оснащения, которое имеется не у каждого обучаемого.

4.Для ряда дисциплин отмечается нехватка практических занятий.

2.2. КРИТЕРИИ ВЫБОРА СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Распределим технические свойства и параметры, служащие для оценки систем электронного обучения, на следующие группы.

Обучающие средства. Эта группа объединяет различные функции электронного обучения, которые обеспечивают самостоятельное освоение материала студентом, а также его коммуникацию с преподавателями. Примером может служить выдача заданий посредством электронной почты, обсуждение учебных материалов на дискуссионном форуме, создание заметок пользователей, обмен учебным материалом, ведение электронных журналов и т. д.

Средства поддержки. Включает ресурсы, предназначенные для разработки, администрирования и поддержки учебных курсов, планов

иметодологий обучения.

22

Технические спецификации. Объединяет набор технических требований, выполнение которых необходимо для корректной и полноценной работы системы электронного обучения.

Эффективность контроля знаний при компьютерном тестировании зависит от возможностей системы дистанционного обучения, в которой разрабатывается тест. В связи с этим особо актуальной становится проблема выбора системы дистанционного обучения для разработки компьютерных тестов. Выделим группы критериев сравнения систем дистанционного обучения для разработки компьютерных тестов.

Администрирование и обработка результатов тестирования

(регистрация/идентификация тестируемых по паролю, ведение протокола тестирования, ведение статистики, возможность запрета на переключение между окнами при тестировании, ведение статистики и система отчетности).

Формирование теста (импорт тестов из текстовых и табличных файлов, экспорт тестов в текстовые редакторы, возможность создания различных типов тестов, разнообразие используемых типов тестовых заданий, проверка правописания текста, создание вебтестов; задание весовой характеристики тестового упражнения; форматирование текста).

Вставка объектов в тест (использование различных форматов компьютерной графики и мультимедийных файлов, использование редактора формул, вставка символа, таблицы, блок-схемы, кнопок перехода и др.).

Настройка параметров теста (защита редактирования теста паролем, ограничение даты тестирования, времени тестирования, количества тестирований, перемешивание тестовых заданий и вариантов ответов; случайный выбор тестовых заданий из тестовой базы; альтернативное оценивание; возможность задания шкалы оценивания; упорядочение вопросов по степени сложности; открытость/закрытость тестирования).

Дополнительные возможности при тестировании (вызов встро-

енного калькулятора, вставка подсказки, возможность возвращения к предыдущему тестовому заданию и др.).

Доступность для преподавателей, не обладающих навыками программирования.

23

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.Перечислите основные возможности систем дистанционного обучения.

2.Какими преимуществами обладает система дистанционного обу-

чения Moodle?

3.Какие недостатки есть у систем дистанционного обучения? Как они влияют на процесс обучения?

4.Сформулируйте критерии выбора систем дистанционного обучения.

5.Перечислите критерии сравнения систем дистанционного обучения для разработки компьютерных тестов.

УПРАЖНЕНИЯ

1. Выполните сравнительный анализ известных вам систем дистанционного обучения для разработки компьютерных тестов по критериям:

администрирование и обработка результатов тестирования;формирование теста;вставка объектов в тест;

настройка параметров теста;

дополнительные возможности при тестировании.

2. Сравните известные вам системы дистанционного обучения по их основным функциям:

средства обучения;средства поддержки;

технические спецификации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Мультимедиаконструктор дистанционных курсов / С. В. Агапонов, Д. Л. Кречман, И. С. Никифоров, Д. С. Ченосов // Сб. докладов II Междунар.

конф. ИОЛ-2000. – Санкт-Петербург, 2000. – С. 159–160.

2. Андреев А. А. Учебно-методический комплекс для e-Learning: Проблемы структуры и проектирования / А. А. Андреев // Дистанционное и виртуальное обучение. – 2007. – № 6. – С. 5–8.

24

3.Андреев А. В. Практика электронного обучения с использованием Moodle / А. В. Андреев, С. В. Андреева, И. Б. Доценко. – Таганрог : Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008. – 146 с.

4.Батаев А. В. Обзор рынка систем дистанционного обучения в России и мире / А. В. Батаев // Молодой ученый. – 2015. – № 17. – С. 433–436. – URL: https://moluch.ru/archive/97/21748/ (дата обращения: 25.06.2021).

5.Белоус И. А. Сравнительный анализ современных систем дистанционного обучения / И. А. Белоус, А. Я. Чупалов // Вестник МГПУ. Серия «Информатика и Информатизация Образования». – 2019. – № 3 (49). – С. 85–95.

6.Габбасова И. Н. Сравнительный анализ программных оболочек созда-

ния компьютерных тестов / И. Н. Габбасова. – URL: http://econf.rae.ru/article/ 6870. (дата обращения: 25.06.2021).

7.Корень А. В. Использование электронной образовательной среды

Moodle в создании интерактивных учебных курсов нового поколения / А. В. Корень // Территория новых возможностей. Вестник ВГУЭС. – 2013. –

№3 (21). – С. 127–138.

8.Манукян Л. А. Сравнительный анализ платформ для дистанционного обучения / Л. А. Манукян // Ученые записки Тамбовского отделения РоСМУ. –

2018. – № 12. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sravnitelnyy-analiz- platform-dlya-distantsionnogo-obucheniya (дата обращения: 25.06.2021).

9.Официальный сайт СДО Moodle. – URL: https://moodle.org/ (дата обращения: 25.06.2021).

10.Первухин М. А. Опыт внедрения ЭОС Moodle во Владивостокском государственном университете экономики и сервиса / М. А. Первухин // Территория новых возможностей. Вестник ВГУЭС. – 2013. – № 3 (21). – С. 143–148.

11.Тайзетдинова А. Г. Анализ автоматизированных систем дистанционного обучения / А. Г. Тайзетдинова // Инновационное развитие профессио-

нального образования. – 2016. – №2 (10). – URL: https://cyberleninka.ru/ article/n/analiz-avtomatizirovannyh-sistem-distantsionnogo-obucheniya (дата обращения: 25.06.2021).

12.Эшназарова М. Ю. Moodle – свободная система управления обучением / М. Ю. Эшназарова // Образование и воспитание. – 2015. – № 3 (3). – С. 41–44. – URL: https://moluch.ru/th/4/archive/9/35/ (дата обращения: 08.06.2021).

25

приоритет самостоятельной деятельности обучаемого;

гибкость образовательной траектории;

интеграция лучших моментов традиционного и онлайн-обучения. Введение в образовательный процесс смешанного обучения позво-

ляет решить ряд задач.

1.Для обучающихся:

расширение образовательных возможностей за счет увеличения доступности и гибкости образования, учета их индивидуальных образовательных потребностей, а также темпа и ритма освоения учебного материала;

персонализация образовательного процесса: обучаемый самостоятельно определяет свои учебные цели, способы их достижения, учитывая свои образовательные потребности, интересы и способности;

максимальная объективизация процедуры и результатов оценивания;

стимулирование формирования субъективной позиции обучающегося: повышение самостоятельности, активности, мотивации учебной деятельности;

получение индивидуальных консультаций при освоении учебного материала и ликвидации пробелов в знаниях.

2.Для преподавателей:

использование новых видов контроля и коммуникаций в учебном процессе;

внедрение различных форм смешанного обучения;

возможность организовывать индивидуальную работу с высокомотивированными студентами.

3.Для организации учебного процесса:

возможность экономии средств за счет повышения уровня эффективности педагогической деятельности;

привлечение дополнительного контингента обучающихся благодаря организации многопрофильного обучения;

решение проблемы дефицита педагогических кадров. Существуют различные классификации моделей смешанного

обучения, которые можно принять за основу. В зависимости от того,

27

что является базой (очное или дистанционное обучение), выделяют12:

поддерживающую модель, которая реализуется при наличии дистанционного компонента в качестве дополнения к системе очного обучения;

замещающую модель, использующую интеграцию очного и дистанционного обучения в соотношении от 30 до 70 %;

модель электронного образовательного центра, работающую при развитой электронной образовательной среде вуза.

Каждая модель отличается преобладанием одной из трех составляющих технологии смешанного обучения.

1.Прямое личное взаимодействие участников образовательного процесса.

2.Интерактивное взаимодействие, опосредованное компьютерными технологиями и электронными информационно-образовательными ресурсами.

3.Самообразование.

Приведем другую классификацию моделей смешанного обучения.

1.Модель Face-to-Face Driver: значительная часть учебной программы изучается в аудитории при непосредственном взаимодействии

сучащимся; электронное обучение используется в качестве дополнения к основной программе.

2.Ротационная модель: чередование способов работы с учебными материалами при прохождении образовательной программы; учебное время распределено между индивидуальным электронным обучением и обучением в аудитории вместе с преподавателем, который также осуществляет дистанционную поддержку при электронном обучении.

Классная ротация: чередование способов изучения материала по установленному расписанию (графику) или по усмотрению преподавателя, использование электронного обучения, вовлечение в деятельность группы обучаемых или индивидуально.

Лабораторная ротация: одним из способов работы с учебными материалами являются онлайн-лабораторные работы, наличие утвержденного расписания, перемещение обучаемых внутриучебного заведения.

12Фандей В.А. Теоретико-прагматические основы использования формы смешанного обучения иностранному (английскому) языку в языковом вузе: автореф. дис. … канд. пед. наук. – Москва, 2012. – 24 с.

28

Порционное обучение (перевернутый класс): наличие утвержденного расписания очной учебной активности, в том числе работы над проектами; преимущественное использование электронного обучения при определенном контроле над обучением; возможность выбора места для прохождения электронного обучения, использование для организации самостоятельной учебной деятельности.

Индивидуальная ротация: наличие индивидуального графика изучения предмета, обязательный онлайн-этап обучения.

3. Гибкая модель: преимущественное использование электронного обучения; обеспечение онлайновой, офлайновой и очной поддержки обучаемых; наличие индивидуального расписания; работа в малых группах; организация групповых проектов; индивидуальное обучение.

4. Модель «учебного меню» (Self-blend модель): изучение одного или нескольких электронных учебных курсов полностью онлайн; возможно одновременное обучение в различных учреждениях.

5. Модель обогащенного виртуального обучения (виртуально обо-

гащенная модель): модель работы всего учебного заведения; не обязательное каждодневное посещение учебного заведения; сочетание очных и дистанционных занятий.

В условиях смешанного обучения преподаватель обеспечивает обратную связь посредством комментирования успехов и скорости прохождения учебного материала, успешности его выполнения благодаря функционалу электронной образовательной среды: видеоконференции, форумы, чаты и др. Кроме того, преподаватель непрерывно проводит мониторинг учебного процесса и комплексный анализ промежуточных результатов деятельности каждого обучаемого посредством проверки сведений об активности работы в электронной образовательной среде, качестве выполненных тестовых заданий, количестве попыток выполнения того или иного задания, количестве обращений к дополнительным образовательным ресурсам.

3.2.МОТИВАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ СМЕШАННОГО ОБУЧЕНИЯ

Переход к «цифре» связан с внедрением в учебный процесс электронных учебно-методических материалов (слайд-конспект лекций, видео, электронные учебники, тренажеры и др.). Важной особенностью

29

этой тенденции являются наглядность, гибкость, персонализация обучения, что, безусловно, привлекает студентов. В частности, слайдконспект лекций или видео позволяют, с одной стороны, высвободить дополнительное время на занятии для объяснений, с другой стороны, электронные материалы ориентированы на реализацию классического дидактического принципа обучения – принципа наглядности. Например, аттракторы динамических систем в курсе обыкновенных дифференциальных уравнений можно продемонстрировать с помощью графических объектов анимации, чего невозможно достичь с помощью доски и мела. У студентов такие наглядные элементы, как правило, вызывают повышенный интерес.

Тем не менее довольно много преподавателей отдают предпочтение классической схеме «face to face», а когда необходимость заставляет их обращаться к цифровым технологиям, просто записывают свои лекции у «доски» на видео и размещают их в сети Интернет. Но, по-видимому, такая схема подачи учебного материала, при которой преподаватель сам пишет формулы, изображает графики и рисунки на доске или на какойнибудь другой панели, себя уже изжила.

Как развитие этого аспекта можно рассмотреть вовлечение в процесс обучения цифровых технологий и продуктов, позволяющих широко применять математические и имитационные модели. С одной стороны, такие технологии позволяют не только самому преподавателю по-новому организовать курс обучения, но и студентам, изучающим математические дисциплины, выполнять и оформлять учебные проекты комплексного характера в виде электронных файлов, в которых можно существенно расширить возможности получения результатов и их представления. Как пример можно рассмотреть один из популярных сервисов, используемых в преподавании математики, – WolframAlpha13, с помощью которого можно существенно изменить отношение к закреплению на практике полученных теоретических знаний. Относительная простота обращения с этим сервисом нередко помогает за счет наглядности лучше понять смысл и назначение многих решаемых задач.

Однако, с другой стороны, учитывая специфику математических дисциплин, активное применение подобного рода сервисов, с нашей

13 Сайт WolframAlpha. – URL: https://www.wolframalpha.com (дата обращения: 24.06.2021).

30