CC BY
40
1/2П11 ВЕСТНИК
_угогт_мгсу
К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ В ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ
ON THE QUESTION OF IMPROVING THE QUALITY OF STUDENT LEARNING IN HIGHER EDUCATION
E.A. Петрова
E.A. Petrova
ГОУ МГСУ
В статье рассматривается проблема повышения качества обучения студентов в Вузах. Показана динамика развития дистанционного обучения на примере кафедры Прикладной химии Московского государственного строительного университета. Приведено подробное описание различных реализаций дистанционного обучения.
The paper addresses the problem of improving the quality of student learning in higher education. The dynamics of development of distance education as an example of the Department of Applied Chemistry, Moscow State Construction University. A detailed description of various implementations of distance learning.
B настоящее время актуальной проблемой высшей строительной школы является повышение качества обучения студентов [1]. Современный специалист должен уметь получать, анализировать, а также самостоятельно искать необходимую научную информацию. Поэтому большое внимание необходимо уделять самостоятельной работе студентов. В данном случае понятие «самостоятельная работа студента» можно рассматривать с двух сторон. С одной стороны это творческий процесс, стимулирующий познавательный интерес студента, а с другой - система мероприятий, обеспечивающих руководство студентами во время проведения аудиторных контрольных работ под наблюдением преподавателя [2].
С апреля 2006 года на кафедре Прикладной химии МГСУ действует система повышения качества обучения студентов. В рамках этой системы преподаватели кафедры успешно применяют различные реализации дистанционного обучения в качестве дополнения к очной форме обучения. Особое внимание уделяется следующим аспектам:
- созданию мультимедийных учебных пособий [3];
- разработке наглядных электронных материалов,
- разработке виртуальных лабораторий
- организации электронного контрольного тестирования студентов,
- созданию образовательного портала.
С 2006 года на кафедре Прикладной химии МГСУ применяются электронные учебники (ЭУ), которые являются электронными вариантами книг. Они излагают материал в соответствии с учебной программой и позволяют студентам быстро ориентироваться в материале, включать озвучивание голосом, организовывать меню «Избранное» и терминологический поиск, а также во время обучения проходить обучающие и контрольные тесты. Однако, электронные учебники (ЭУ) имеют только один интерфейс, ориентированный на слабо подготовленных по химии студентов. Практический опыт показал, что учет индивидуальных особенностей студентов является важнейшим условием успешного усвоения материала и осуществления воспитательного процесса.
Поэтому в 2008 году на кафедре Прикладной химии было создано трехмерное мультимедийное учебное пособие (ММУП) [4], адаптирующееся к уровню знаний студента и синтезирующее наиболее эффективный алгоритм обучения.
В учебном пособии имеются простой, средний, сложный и самый сложный уровни представления материала. Каждый уровень представления материала, в свою очередь, рассчитан на определенный уровень знаний студента. В зависимости от уровня знаний студента по различным темам учебного курса генерируется алгоритм обучения, представляющий собой симбиоз учебного материала различного уровня сложности. Создание мультимедийного учебного пособия (ММУП) проходило в несколько этапов. Сначала осуществлялась диагностика потенциальных возможностей и способностей студентов. Для этого разработаны методы и критерии диагностики на основе получаемой информации. Разработаны несколько моделей студентов и, в зависимости от критериев диагностики, происходит соотнесение модели студента к конкретному алгоритму обучения.
Процесс обучения построен так: в пособие включены тесты, определяющие уровень знаний студента. После выявления уровня подготовки система определяет нужный вариант интерфейса и, в зависимости от результатов тестирования, предлагает студенту несколько вариантов: пройти обучающие тесты, содержащие пояснения и ссылки на учебный материал; прослушать виртуальную лекцию; выполнить виртуальную лабораторную работу; решить задачу. После каждого этапа обучения следует контрольный тест, определяющий дальнейшее направление студента. Студент в зависимости от своих успехов сам выстраивает наиболее эффективный алгоритм обучения. Материал учебника изложен в соответствии с системно-структурным подходом от простого элемента (атом, его строение) к сложному (химические реакции). Все результаты обучения студентов заносятся во внутреннюю базу данных, что позволяет формировать отчетность для преподавателей.
В учебное пособие внедрена интерактивная таблица Д.И. Менделеева, построенная по Flash-тexнoлoгии. Она позволяет при нажатии на конкретный элемент вывести максимум информации о нем.
Оценить уровень подготовки студентов и получить балльный результат позволяет система электронного контрольного тестирования студентов. Контрольное тестирование студентов проводится в компьютерном классе. Система очень проста в управлении и применяется на кафедре Прикладной химии с 2006 года. Чтобы начать тестирование, студент должен ввести свою фамилию, выбрать группу и курс, а затем дисциплину и нужный тест из списка.
Все тесты и результаты тестирования шифрованы методами стойкой криптографии, что полностью исключает возможность подделки результатов тестирования.
В контрольных тестах используется пять типов вопросов:
Одиночный выбор. В этом случае студент должен выбрать один вариант ответа.
Множественный выбор. В этом случае необходимо выбрать один или несколько вариантов ответа из нескольких предложенных.
Открытый вопрос. В этом случае необходимо ввести ответ с клавиатуры.
Соответствие. В этом случае необходимо упорядочить два списка таким образом, чтобы они соответствовали друг другу.
Упорядоченный список. В этом случае необходимо привести список в соответствие.
Некоторые тесты разделены на темы. При этом возможно оценивать знания студентов как по каждой теме в отдельности, так и по тесту в целом. Вопросы и ответы в тесте перемешаны. Каждый раз студент получает разный набор вопросов. Каждый вопрос и вариант ответа имеет свой "вес" в соответствии с установленной балльной системой. Это позволяет начислять студентам больше баллов за правильные ответы на сложные вопросы и меньше баллов за ответы на легкие вопросы. Все контрольные тесты ограничены по времени - как для теста, так и для каждого вопроса. Четырехлетний опыт эксплуатации системы контрольного тестирования полностью подтвердил ее эффективность. Результаты тестирования заносятся в базу данных, что позволяет преподавателю в любой момент получить отчет, как по отдельному студенту, так и по всей группе.
С 2008 года на кафедре Прикладной химии применяются виртуальные химические лаборатории Chemlab [5]. Здесь химические опыты реализованы с использованием двухмерных анимаций, поэтому, студенты могут проводить опыты так же, как в реальной лаборатории. Студентам предоставляется возможность собирать химические установки и проводить шаг за шагом
1/2011
ВЕСТНИК _МГСУ
виртуальные эксперименты. Во время выполнения опыта студенты могут занести в «Лабораторный журнал» свои наблюдения. Программа контролирует каждое действие учащегося, проводя его через все этапы, необходимые для успешного завершения опыта. Порядок работы с виртуальной лабораторией следующий: выбор лабораторной работы в главном меню; изучение теоретической части; выполнение лабораторной работы по шагам;
оформление результатов эксперимента в специально предусмотренном пространстве Результаты эксперимента можно сохранить в виде отдельного файла, распечатать, или выслать по электронной почте преподавателю.
Но систему ChemLab можно применять только для организации несложных лабораторных работ и она даже больше ориентирована на школьный курс химии. Поэтому, начиная с 2009 года, на кафедре Прикладной химии МГСУ используется еще один программный продукт «Модуль прикладной химии» (МПХ) [6], разработанный на кафедре ИУ-6 МГТУ им. Н.Э. Баумана. Благодаря МПХ стало возможным проведение лабораторных работ по этим темам в режиме реального времени (Real Time), реализуя смешанную модель дистанционного обучения. (МПХ) представляет собой сложную систему, состоящую не только из баз данных, но и базы знаний. Поэтому МПХ может создавать новые химические процессы, проходящие при введении дополнительных данных. Данная виртуальная лаборатория создана с использованием математических моделей, которые позволяют определить результат любого эксперимента и соответствующее визуальное представление.
В 2010 году студенты МГСУ получили возможность воспользоваться услугами динамично развивающегося образовательного портала доц. к.т.н. Петровой Елены Александровны [7]. На сайте представлено онлайновое тестирование для подготовки к рубежному контролю, онлайновый зачет по дисциплинам, читаемым на кафедре Прикладной химии. Доступ к учебным материалам осуществляется по учетным данным, выданным преподавателем.
Рис.1. Динамика успеваемости студентов по предмету «Органическая химия» студентов СТ
МГСУ с 2005 по 2010 год
Для студентов МГСУ существует возможность скачать все необходимые учебные материалы, посмотреть видео лабораторных работ и прослушать видеолекции. Тестирование возможно либо проходить онлайн, либо скачать тест на локальную машину. В случае онлайнового
тестирования все результаты студента записываются в журнал, который доступен преподавателю на сайте, а также высылается ему на адрес электронной почты в виде табличного отчета -журнала.
Результаты исследований успеваемости студентов факультета CT МГСУ по предмету «Органическая химия» (рис.1) показали четкую положительную динамику хороших и отличных оценок. Количество удовлетворительных и неудовлетворительных оценок, наоборот существенно снизилось. Самые лучшие результаты наблюдались в 2010 году после введения в эксплуатацию образовательного портала.
Таким образом, использование образовательного портала, виртуальных химических лабораторий и электронного контрольного тестирования позволяет студентам качественно подготовиться к аудиторным контрольным работам и рубежному контролю. Это существенно повышает качество образовательного процесса, т.к. стимулирует познавательный интерес студента. Наиболее эффективно применять дистанционное обучение в качестве дополнительного к очной форме обучения. Здесь очевидна уверенная положительная динамика. В случае применения дистанционного обучения как основной формы обучения такой уверенности нет, т.к. затруднителен контроль знаний студентов преподавателем. Применение электронных учебных пособий и МУП тоже большой плюс, но даже самые лучшие интерактивные пособия не заменят студентам чтение книг. Классический бумажный учебник всегда был и останется первичным источником знаний.
Литература
1. Сударикова Е.П., Трапезникова Л.В. Проблемы качества высшего профессионального образования// Государственная публичная научно-техническая библиотека России: [Электронный ресурс] URL: http://www.gpntb.ru/win/inter-events/crimea2003/trud/tom1/sec/Doc111 .HTML (дата обращения 24.12.2010)
2. Попова И.В. Опыт исследовательской деятельности в виртуальном научном пространстве университета // Философия образования. - 2007.-1.-С. 45-49.
3. Смолянинова О.Г. Мультимедиа в образовании (теоретические основы и методика использования): Монография. - Красноярск: Изд. КрасГУ. 2002. 300 с.
4. Чуксина Л.Н. П-58 Методика разработки мультимедийных учебных пособий: Монография. М.: Изд-во Машиностроение-1, 2002.
5. ChemLab - A Vitrtual Chemistry Lab [Интернет-сайт производителя программ. обеспечения]. URL: http://www.modelscience.com/ (дата обращения 24.11.2010)
6. Л.С. Григорьева, В.А. Григорьев.. Использование виртуальной химической лаборатории при дистанционном обучении // Письма в Эмиссия.Оффлайн (The Emissia.Offline Letters): электронный научный журнал. - Ноябрь 2010, ART 1472 . - СПб., 2010г. -
URL: http://www.emissia.org/offline/2010/1472.htm . - Гос.рег. 0421000031. - ISSN 1997-8588. -
[дата обращения 24.11.2010]
7. Сайт по химии для студентов и школьников [электронный ресурс] // URL:http:// chemi-stry.do.am [дата обращения 24.11.2010]
The literature
1. Sudarikova EP, Trapeznikov LV The problems of quality in higher vocational education / State Public Scientific Technical Library of Russia: [electronic resource] URL: http://www.gpntb.ru/win/inter-events/crimea2003/trud/tom1/sec/Doc111.HTML (date accessed 24/12/2010)
2. Popova IV Experience of research activities in the virtual university of Science / Philosophy of Education. - 2007.-1.-S. 45-49.
3. Smolyaninova OG Multimedia in Education (theoretical foundations and metal-using the technique used): Monograph. - Krasnoyarsk: Izd. Krasnoyarsk State University. 2002. 300.
4. Chuksin LN II-58 Methods of development of multimedia learning tools: Monograph. Moscow:
1/2011 ВЕСТНИК _1/2011_МГСУ
Izdatel'stvo Mashinostroenie-1, 2002.
5. ChemLab - A Vitrtual Chemistry Lab [Internet-Web software. software]. URL: http://www.modelscience.com/ (date accessed 11/24/2010)
6. LS Grigoriev, VA Grigoriev .. Using a virtual chemistry laboratory for distance learning Pis'ma Emissiya.Offlayn (The Emissia.Offline Letters): electronic scholarly journal. - November 2010, ART 1472. - CPb., 2010. - URL: http://www.emissia.org/offline/2010/1472.htm. - Gos.reg. 0421000031. -ISSN 1997-8588. - [Date accessed 24/11/2010]
7. Website for Chemistry for students [electronic resource] / / URL: http:// chemistry.do.am [date accessed 24/11/2010]
Ключевые слова: Дистанционное обучение, виртуальная лаборатория, обучение, мультимедийные учебные пособия
Keywords: Distance learning, virtual laboratory, training, multimedia tutorials
e-mail автора: e.a.petrova@bk.ru
Рецензенты: Т.В.Поленова кандидат химических наук, доцент, кафедра аналитической химии
химического факультета МГУ) В.Д.Блинникова кандидат химических наук, кафедра неорганической и аналитической химии факультета почвоведения, агрохимии и экологии РГАУ- МСХА им.К.А. Тимирязева)
