Концептуальный подход к организации виртуальных лабораторных работ по физике в системе дистанционного обучения «Moodle» Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Подготовка персонала

51 =

ПОДГОТОВКА ПЕРСОНАЛА

Рубрику ведет

П.В. Косенков, проректор по учебной и научной работе НОУ ВПО МИЭЭ, кандидат технических наук, доцент, почетный энергетик РФ

Концептуальный подход к организации виртуальных лабораторных работ по физике в системе дистанционного обучения "Moodle"

Е. Г. Губский,

заведующий лабораторией разработки средств дистанционного обучения МИЭЭ

Первая версия системы дистанционного обучения "Moodle" (далее - СДО "Moodle") вышла 20-го августа 2002 года. Это версия имела отношение к углубленным курсам университетского уровня и изучала анализ природы совместной учебной деятельности участников в малых группах. С того времени было добавлено много усовершенствований, новых возможностей, улучшено исполнение проекта в целом. С ростом и расширением СДО "Moodle" все больший вклад вносится в различные сферы обучения. Сейчас СДО "Moodle" используют не только в университетах, но и в колледжах, училищах, школах, некоммерческих организациях, различных фирмах. Его также используют родители и учителя, не выходя из дома. Число людей по всему миру, которые способствуют развитию «Moodle», растет с каждым днем. Этому способствует добавление новых ресурсов и функциональных возможностей.

Однако периодически возникает необходимость нестандартного использования ресурсов СДО "Moodle" для организации требуемых учебных конструкций. В соответствии с требованиями Министерства образования РФ структура электронного обучающего ресурса предусматривает наличие такого компонента, как лабораторные работы. По многим техническим дисци-

плинам они просто необходимы. В Московском институте энергобезопасности и энергосбережения разрабатываются виртуальные лабораторные работы по таким дисциплинам, как физика, химия, материаловедение, информатика, релейная защита автоматики, теоретические основы электротехники, электрические машины и многим другим.

Первые виртуальные лабораторные работы были реализованы по курсу «Физика». При этом возникла проблема организации оценивания выполнения лабораторной работы дистанционным студентом. Встроенные ресурсы СДО "Moodle" не позволяют простыми способами организовать такое оценивание. Преподавателями кафедры естественнонаучных дисциплин были сформулированы основные требования к организации виртуальной лабораторной работы для оценивания результатов её выполнения.

Формулировка задачи: организовать доступ студентов к практическому эксперименту на основе виртуальной модели лабораторной работы только после ввода ими расчётов по данным полученного задания.

Для решения поставленной задачи были рассмотрены варианты организации взаимодействия нескольких ресурсов для достижения требуемого результата. Лабораторная работа состоит из:

№2Т(ШШте

1) теоретического материала, методических рекомендаций по выполнению;

2) задания на лабораторную работу;

3) описания работы с моделью;

4) допуска к модели по результатам проведённых расчётов;

5) отчёта о проделанной работе;

6) контрольных вопросов.

Элементы лабораторной работы были разбиты на две группы: информационная и проверочная. Информационная группа элементов реализована с использованием ресурса лекции и включает: теоретическое введение, описание модели и модель лабораторной работы. Проверочная группа реализована с использованием ресурса тест и содержит: задание на лабораторную работу, допуск к модели по результатам проведённых расчётов, отчёт о проделанной работе и контрольные вопросы.

Лабораторная работа №1.1. Движение тела, брошенного под углом к горизонту

¡^Теоретическая часть кпа& ра&оте N° 1.1. Движение тепа, брошенного под углом к горизонту Исходные данные для расчетов и проведения эксперимента к лаб работе N£1.1

¡^Практическая часть к лаб работе №1.1 Отчет по лабораторной работе 1.1

Рис. 1. Организация лабораторной работы по физике

Рассмотрим более подробно процесс настройки ресурсов для организации виртуальной лабораторной работы "Движение тела, брошенного под углом к горизонту" (см. рис. 1).

Создайте ресурс лекция с названием "Теоретическая часть к лаб. работе № 1.1. Движение тела под углом к горизонту" и ресурс тест с названием "Исходные данные для расчётов и проведения эксперимента к лаб. работе № 1.1". В настройках лекции задайте в группе. Другие параметры свойству Переход к элементу курса значение "quiz- Исходные данные для расчётов и проведения эксперимента к лаб. работе № 1.1". Таким образом, после окончания лекции и прочтения теоретического материала студент сразу перейдёт к тесту с исходными данными для лабораторной работы.

Другие параметры

Переход * »леивнту курса ф tjjg Исжпдмдд»%|цд дл» рас-чкмн проодми!миаирмдта к пдй райлд № 1 1 '-

IHJ- I S..»-™ ивЗ*«-----... . (._>—: «.vwi-u.'j . деэл f /

ЩГЩПЫОМП» КТ1ЧМКИ j --1 " '"Ч-"........ дт .<■ . --------- ■ rrf /Ц-- --* '!

Рис. 2. Настройка перехода из теоретической части теста к исходным данным для расчётов и эксперимента

В настройках теста "Исходные данные для расчётов и проведения эксперимента к лаб. работе № 1.1" в блоке "Комментарии" в зависимости от оценки задать комментарии для границы оценки в 90% "Не получилось. Попробуйте ещё раз". Этот комментарий будет выдаваться студенту в том случае, если расчёт, введённый им, отличается от правильных значений больше, чем на 10%. Для границы оценки

100% задать комментарий <а ге£=Ь'йр:// edu.mieen.ru/moodle/mod/lesson/vi-ew.php?id=6130&userpassword=traqw>Перейти на

практическую часть</а> . Появляется ссылка "Перейти на практическую часть" на лекцию с моделью и описанием работы с ней.

Комментарии в зависимости от оценки ф

Комментарий -ia hw^hnpfl^du ' ' . 1Т>\ к - '>- ' *'J\rr, si php' Комментарий Не iri.fi'i нь j I1С пце pjj

Рис.3. Настройка теста "Исходные данные расчётов и проведения эксперимента к лаб. работе № 1.1"

В самом тесте необходимо создать категорию Исходные данные к лабораторной работе № 1.1. и добавить нужное количество вариантов заданий, создав соответствующее количество вопросов типа "Вложенный ответ" в данной категории. В каждом вопросе настроить нужное количество полей ввода значений для проверки расчётов. После этого добавить в тест все вопросы созданной категории в виде случайных вопросов.

Просмотр Исходные данные для расчетов и проведения эксперимента к лаб работе № 1.1

Гниитша»,

Л

шка -л Вариант 1

Для мда»«ык параиетрое Ро. о, л рассчитайте дли д ■ 10 ш'с2 по формулам ц.1) - (1.4) магеимзяьиое »ремо попета Гц» к с максимальную высоту полета п>ть по горизонтагм л - *ипяс

Таблица 1.1

h, м 30

'•лике С

We м

'Mine u

Рис. 4. Ввод данных для расчётов и проведения эксперимента

В результате перечисленных выше процедур студенту будет выдаваться задание для лабораторной работы случайным образом, а после ввода правильных расчётных данных он получит ссылку на лекцию с моделью для экспериментальной проверки полученных расчётных значений. Пример варианта задания приведён на рис. 1.

Теперь необходимо создать лекцию "Практическая часть к лаб. работе № 1.1" и тест "Отчёт по лабораторной работе № 1.1". В настройках лекции выбрать в свойстве "Переход к элементу курса" значение "quiz-Отчёт по лабораторной работе № 1.1."(рис. 5)

Другие параметры

Переход К элементу курса Ф quiz Отчет по лабораторной работе 1.1

Рис. 5. Настройка параметров лекции "Практическая часть к лаб. работе № 1.1"

№21(2ШШЖ

Подготовка персонала

53 =

В результате произведённой настройки после завершения работы с моделью будет осуществлён переход к отчёту по лабораторной работе.

В лекции размещается описание работы с моделью и сама модель. Пример приведён на рис. 6.

Рис. 6. Практическая часть к лаб. работе № 1.1

Для создания отчёта в тесте "Отчёт по лабораторной работе № 1.1" нужно создать одноимённую категорию и добавить один вопрос типа «Вложенные ответы», в котором нужно оформить в виде таблицы нужное количество полей для ввода расчётных и экспериментальных значений и несколько вопросов типа эссе

Рис. 7. Отчёт по лабораторной работе №1.1

для выводов о проделанной работе и ответов на контрольные вопросы (рис. 7).

Описанная конструкция прошла проверку на примере лабораторных работ по физике и доказала свою состоятельность и надёжность. Эта система эффективно используется при обучении в курсах физики, химии и теоретических основ электротехники. У совершенства нет пределов, и описанная выше система построения виртуальной лабораторной работы не является оптимальной. В настоящее время лаборатория систем дистанционного обучения Московского института энергобезопасности и энергосбережения занимается оптимизацией организации виртуальных лабораторных работ.

№2Т(ШШте