CC BY
70
УДК 372.853
А. С. Чирцов, В. М. Микушев
МООС-ТЕХНОЛОГИИ КАК ИНСТРУМЕНТы СОЗДАНИЯ ТРАНСГРАНИЧНОЙ ПРЕДМЕТНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДы
УНИВЕРСИТЕТА
Развитие популярных в Западной Европе МООС-курсов может представлять интерес для российского образования по двум причинам. С одной стороны, формат online-курсов легко включает в себя учебные материалы на различных носителях, что открывает возможности для построения электронных учебников нового поколения по естественнонаучным дисциплинам. Такой вариант был удачно апробирован путем включения электронных конструкторов виртуальных систем в МООС-курс по механике. С другой стороны — возможность совмещения учебного материала с его видео-иллюстрациями открывает возможность дополнения формально логического восприятия учебной информации чувственно-эмоциональными каналами. Последнее важно для преподавания гуманитарных дисциплин. Особенности Псковского университета создают предпосылки развития на его базе МООС-курсов по историко-литературным дисциплинам.
Ключевые слова: электронные учебные ресурсы, технологии МООС (Massive Online Open Courses), физическое объектно-ориентированное программирование, активные формы обучения.
Популярная сегодня идеология организации обучения с пониженной аудиторной нагрузкой требует дальнейшего развития электронных средств сопровождения индивидуальной работы студентов. В этой связи возникает потребность адаптации имеющихся электронных учебных ресурсов для решения задачи сопровождения самостоятельного повторения и/или изучения курсов, уровень сложности которых соответствует индивидуальным возможностям, подготовке, мотивации и прогнозируемым профессиональным потребностям учащихся. Параллельно должна решаться задача объединения уже разработанных электронных ресурсов в удобные для восприятия и допускающие вариативное использование мультимедийные курсы [1, 2].
Удобной и популярной сегодня платформой для решения сформулированных задач является завоевывающая невиданную в сфере образования популярность МО-ОС-технология (Massive Open Online Courses). Пионерскими работами в этой области явились видеозаписи лекций по физике ведущих ученых и преподавателей, выставлявшиеся ведущими университетами США в открытый Интернет-доступ во второй половине 90-х годов ХХ века. Эстафету традиционно лидирующих в области компьютеризации предметного обучения физиков подхватили экономисты и менеджеры, активность которых была подкреплена ажиотажным спросом населения на недорогие образовательные услуги в области обучения соответствующим дисциплинам. В результате к началу XXI века суммарная численность виртуальной учебной аудитории online-образования начала лавинообразно возрастать с такой скоростью, что появились прогнозы о приближающемся крахе традиционного университетского образования. Привлекательность новой формы обучения была обусловлена ее доступностью: большинство МООС-курсов размещалось и размещается в открытом
доступе и допускает посещение без оплаты и каких-либо вступительных испытаний, возможность слабо контролируемого (или неконтролируемого) на промежуточных аттестациях обучения. С другой стороны, высоко затратные работы по созданию курсов получили поддержку университетов, вступивших в новый МООС — марафон Интернет-популярностей. Аудитории «виртуальных» (удаленных) пользователей трансляций наиболее популярных курсов начали достигать нескольких тысяч человек. Несколько успокаивающим фактором для сторонников традиционного образования, явно проигрывающего в навязанной ему конкурентной борьбе, была гигантская доля удаленных учащихся, покидающих МООС-аудитории после первых 2-3 лекций. В итоговых аттестациях принимало участие, как правило, не более 1-3 % от числа зарегистрировавшихся и получивших доступ к ресурсам пользователей. Широкая популярность этого вида образовательного контента позволяет ставить параллельную задачу его использования для популяризации науки и просветительской деятельности, а также для продвижения брендов все более жестко конкурирующих между собой университетов [3].
В России МООС-технологии начали приобретать популярность в начале 2010-х годов. По-видимому, пионерские работы в этой области были выполнены физиками МФТИ, их эстафету подхватили МГУ, НГУ и Томский университет. В Санкт-Петербурге в МООС-гонку активно включились Университет ИТМО, СПбГТУ и созданная на базе Президентского физико-математического лицея (ФМЛ J№ 239) мультимедийная студия образовательного проекта «Лекториум» ([Электронный ресурс]: URL: https://www.lektorium.tv/). Уже ставший довольно обширным личный опыт общения с производителями МООС-ресурсов показывает, что наиболее разнообразный набор сервисов и комфортные условия для работы авторов в Санкт-Петербурге предоставляет «Лекториум» [4]. Для образовательного пространства России МООС-продукция может стать и уже становится востребованной из-за низкой плотности населения, ведущей к удаленности заметной части учащейся молодежи от расположенных в мегаполисах центров элитарного образования, и поставленной сегодня задачи развития демократичного (равнодоступного для всех потенциальных обучаемых) индивидуализированного сетевого образования, подразумевающего вариативность учебных траекторий и академическую мобильность обучающихся и преподавателей. Широкое распространение разумно используемых МООС-технологий для создания качественных интерактивных курсов различных уровней интенсивности и сложности позволяет решить все выше перечисленные задачи без физических перемещений участников образовательного процесса между удаленными друг от друга учебными заведениями. Международная доступность Интернет-ресурсов предопределяет решение дополнительного ряда важных для России задач поддержки качественного обучения русскоязычного населения за рубежом, популяризации русского языка и продвижения брендов Российских университетов.
Помимо перечисленных потенциальных преимуществ МООС-технологии и форматы их реализаций оказались прекрасно сочетающимися с электронными конструкторами и другими современными мультимедийными технологиями: компьютерным видео, гипер-видео, флэш-анимациями, интерактивным обучающим тестированием с элементами автоматизированного интеллектуального анализа ответов в форме multi-choice выборок. Изложение каждого из перечисленных аспектов могло бы стать темой для отдельного рассмотрения. В результате МООС-курсы могут
быть превращены в следующее поколение электронных интерактивных учебников-сборников, допускающих двустороннее общение преподавателя с аудиторией обучающихся в ходе распределенных в пространстве и времени занятий. Последнее утверждение не голословно. Совместно со студией «Лекториум» одним из авторов уже созданы два подобных курса (в которых апробировано около 85 % перечисленных идей) по физике — наиболее простой и, следовательно, подходящей для экспериментирования учебной дисциплине [5].
Созданные курсы уже сейчас используются в реальном очном и заочном обучении, в том числе на базе ПсковГУ. К уже доказанным практикой преимуществам МООС-лекций следует отнести: доступность для широкой аудитории, возможность структуризации путем разбиения на модули, возможность организации удаленных обсуждений; включение видеофрагментов, анимаций и компьютерных симуляций, сопровождение индивидуализированного обучения, доступность взаимодополняющих ресурсов при их группировке в сборниках. При этом оказалось возможным использовать такие курсы не как альтернативу традиционному аудиторному обучению с «живым общением» преподавателя с аудиторией, а как естественное дополнение к очным лекциям и семинарам. К трудностям использования МООС-курсов для преподавания фундаментальной физики следует отнести: несоответствие принятого формата 5-6 минутных видеофрагментов лекций требованиям адекватного и доходчивого изложения абстрактных идей и традиционного для МООС акцентирования внимания на личности преподавателя, реально понижающего восприятие математических выкладок в реальном времени, осуществляемых со скоростью, слабо допускающей их осмысление. В результате было принято решение о реализации на базе МООС-технологии проекта создания многоуровневого курса физики. Три уровня курса должны соответствовать: 1) углубленному изучению физики в старших классах школ и гимназий; 2) требованиям к обучению физике в рамках программ технических университетов; 3) углубленному варианту, приближающемуся к программе физических факультетов университетов. Такая структура должна минимизировать повторения и предоставить возможность формирования индивидуализированных образовательных траекторий.
В результате на одну лекцию приходится около 50 минут аудиторного времени, что примерно в 2 раза меньше длительности одной «пары» традиционной лекции. Перенесение части материала в соответствующие модули других уровней сложности решает проблему полноты фактического наполнения курса. Каждая лекция завершается примером решения задачи. По каждому модулю обучаемым предлагается по 3 теста с множественным выбором, ориентированные на проверку усвоения основных фактов, изложенных в модуле. После окончания работы с модулями лекции учащемуся предлагается итоговый тест, содержащий 5 заданий, выполнение которых требует активного владения всем изученным материалом лекции и, частично, предшествующих занятий. Итоговый тест дополняется задачей. Подробный анализ решения последней становится доступным учащимся после окончания установленного срока выполнения контрольных заданий к лекции. Разумными решениями проблемы визуализации математических выкладок было признано использование: 1) контекстно зависимого появления формул; 2) их демонстрация «в письменном варианте» при помощи анимированного изображения пера; 3) запись математических выражений лектором на прозрачной доске с помощью флуоресцирующих маркеров (рис. 1).
Рис. 1. Одна из инновационных образовательных технологий, используемых при создании МООС-курсов: прозрачная доска с формулами, записываемыми маркерами, флуоресцирующими в мягком ультрафиолетовом излучении; в процессе компьютерной обработки видеозаписи лекции все кадры инвертируются и написанный текст представляется зрителю в нормальном виде
Разумеется, в качестве иллюстраций к читаемым лекциям могут и должны демонстрироваться и другие имеющиеся мультимедийные ресурсы [6]. Интерактивные тесты должны быть дополнены компьютерными задачами и заданиями для самостоятельных мини-исследований. После просмотра видеозаписи работы преподавателя с интерактивной компьютерной моделью обучаемому должна предоставляться возможность самостоятельной online работы с моделирующей программой или программой-конструктором в режиме удаленного доступа. Учитывая большие аудитории слушателей МООС-курсов, возникает задача создания указанных интерактивных ресурсов в весьма большом количестве. Использование программ-конструкторов для автоматизации таких работ выглядит безальтернативным.
Длительность обучения по курсу составила 6 лекций. Несмотря на каникулярное время, количество слушателей курса превысило 1500 человек. Во время обучения помимо перечисленных ранее материалов слушателям предлагались дискуссионные вопросы. Для их обсуждения был открыт специальный чат. Но этом же чате слушатели обменивались мнениями и информацией по изучаемым вопросам. Дискуссия моделировалась лектором и куратором курса. Количество записей на чате превысило 500 единиц. Пробный запуск курса был осуществлен 3 июня 2014 года. В настоящее время «Лекториум» перешел на систематические (ежесеместровые) трансляции этого курса и создаваемых на его базе аналогичных курсов физического блока.
Описанная в предшествующих разделах деятельность носила инициативно-поисково-исследовательский характер. Переход к систематической официально организованной деятельности связан с заключением между МГУ, СПбГУ, МФТИ, СПбГТУ, Университетом ИТМО и Томским ГУ договора о совместной деятельности и разгра-
ничении сфер влияния и полномочий в области создания российского блока МООС-курсов по естественнонаучным и техническим дисциплинам. Лаборатория «Лектори-ум» выступает в качестве удаленной площадки-студии для трех участников договора. К сожалению, Псковский государственный университет не стал участником этого амбициозного проекта, несмотря на то, что на первых этапах выполнения Программы стратегического развития вполне благоприятные предпосылки к этому существовали. На первом этапе выполнения проекта был сделан необходимый задел для создания МООС-курса для старших школьников и абитуриентов, но в дальнейшем это направление деятельности было лишено статуса приоритетного. В результате ПсковГУ пока выступает лишь в качестве одного из потребителей-тестеров МООС-курсов. Другим несомненным, но опосредованным вкладом ПсковГУ в естественнонаучный проект является успешно реализовавшаяся на протяжении почти трех лет на базе студии Телеком и одноименного телеканала научно-популярная программа «Практикум» (рис. 2). Благодаря наличию Интернет-версии программа была замечена и оценена в других городах Северо-Западного региона и за его пределами. Найденный в передаче стиль обучающей дискуссии между ведущими был признан весьма перспективным для создания учебно-информационных модулей для МООС-образования.
В настоящий момент возникает новая возможность для ПсковГУ занять свою достойную и в известной степени уникальную «экологическую нишу» в МООС-де-ятельности. Последняя связана с пока еще не осуществленной на серьезном профессиональном уровне апробацией возможностей МООС-технологий в сферах гуманитарного образования (литературоведении, русского языка, культурных коммуникаций и истории). Именно здесь коллектив ПсковГУ имеет общепризнанный научно-педагогический задел, а историко-географические особенности региона могут помочь сделать соответствующую учебную продукцию уникальной и востребованной во всей России за ее пределами. Нестандартные лекции, читаемые непосредственно на фоне хрестоматийно — известных литературных пейзажей и уникальных исторических объектов, в сочетании с умелым использованием МООС-возможностей могут и должны придать лекциям нового типа неповторимую ауру Псковской Земли и обеспечить возможность передачи информации не только по логическим, но и по чувственно-эмоциональным каналам восприятия. Подобный проект полностью согласовался бы с инвестиционной программой развития индустрии туризма в регионе. В качестве имеющегося задела помимо научно-педагогического опыта псковских универсантов нужно упомянуть освоенную инновационную технологию «Дополненная реальность», позволяющую совмещать изображения реальных ландшафтов и утраченных исторических памятников [7].
К объявленным, но пока еще так и не запущенным инновационным проектам в этой перспективной области можно добавить и интерактивное круговое 4D-видео, обеспечивающее глубокое погружение в виртуальные исторические объекты (например, Псковский Кремль) и перемещение по ним в пространстве и во времени. К сказанному может быть добавлен и актуальный для Пскова проект мини-лаборатории художественной голографии, пока также реализованный на иных университетских площадках: организованная в рамках Международного Года Света российская выставка Magic of Light повезет в полугодовое турне по Европе среди прочих экспонатов голографические изображения яиц Фаберже вместо планировавшихся два года назад всемирно-известных псковских фресок.
Рис. 2. Фрагмент телепередачи из цикла «Практикум», посвященный физико-математическим основаниям гармоничного звучания музыкальных инструментов
Базой для создания МООС-продукции Псковского университета может стать Студенческая телевизионная студия, создаваемая сегодня в ПсковГУ. Для подготовки продукции, соответствующей предъявляемым сегодня к МООС международным стандартам, необходимо наличие в штате такой студии профессиональных операторов и специалистов в области видеомонтажа и компьютерной графики, под руководством которых студенты могут учиться создавать подобную продукцию.
Хочется надеяться, что в рамках проекта создания телевизионной студии университета МООС-подпроект будет реализован и со временем перерастет в отдельный самофинансируемый и саморазвивающийся проект. В этом случае Псковский государственный университет приобретет свою неповторимую визитную карточку, узнаваемую в международном университетском сообществе, которая будет самостоятельно работать на его бренд, одновременно решая множество иных актуальных задач.
Литература
1. Чирцов А. С. Серия электронных сборников мультимедийных материалов по курсу общей физики: новые подходы к созданию электронных конструкторов виртуальных физических моделей с простым удаленным доступом // Компьютерные инструменты в образовании. 2010. № 6. С. 42-56.
2. Марек В. П., Микушев В. М., Чирцов А. С. Использование информационных технологий при создании инновационной образовательной среды на физическом факультете классического университета // Международный журнал экспериментального образования. 2009. № 6. С. 23-26.
3. Coursera. Как это работает? / [Электронный ресурс]: URL: https://www.coursera.org/about (дата обращения: 23.12.2014).
4. Сомов Я. М., Чирцов А. С. МООС — эффективное применение привычных компонент образовательного процесса // Современное образование: содержание, технологии, качество: тезисы докл. ХХ Межд. научно-метод. конф., (Санкт-Петербург, 23 апреля 2014 г.). СПб., 2014. Т. 1. С. 151-152.
5. Чирцов А. С. CS-1. Небесная механика // Лекториум: cайт. [Электронный ресурс]: URL: http://mooc. lectorium.tv (дата обращения: 21.11.2014).
6. Чирцов А. С., Марек В. П. Варианты использования компьютерных технологий для интенсификации практикумов и приближения учебных работ к научным исследованиям // Информатика и образование. 2013. № 9. С. 22-34.
7. Демьяненко Ю. А., Драгунов А. В., Микушев В. М., Седунов А. В. Информационные и коммуникационные технологии в образовательном кластере Псковской области // Информатика и образование. 2013. № 9. С. 3-9.
Об авторах
Чирцов Александр Сергеевич — доктор технических наук, профессор, Институт точной механики и оптики (университет ИТМО), Санкт-Петербург, Россия. E-mail: [email protected]
Микушев Владимир Михайлович — кандидат физико-математических наук, доцент, Санкт-Петербургский государственный университет; проректор по учебной работе и стратегическому развитию образовательной деятельности, Псковский государственный университет, Россия. E-mail: [email protected]
A. Chirtsov, V. Mikushev
MOOC-TECHNOLOGIES AS TOOLS FOR CREATING A CROSS-SUBJECT EDUCATIONAL ENVIRONMENT OF THE UNIVERSITY
Development of popular in West Europe Massive Online Open Courses (MOOQ may be of interest to the Russian education due to a number of reasons. On the one hand, online course format uses educational material stored on various media. This opens the opportunity to create new generation electronic books on natural sciences. This option has been successfully tested by incorporating electronic designers of virtual systems in MOOC on mechanics. On the other hand the possibility of combining educational material with its video illustrations opens the possibility of supplementing logical channels for getting educational information by the sensually emotional ones. The latter is important for the teaching of the humanities. Features of Pskov University create the preconditions for creating and developing MOOC -based courses on the historical and literary subjects.
Key words: electronic training resources, MOOC (Massive Online Open Courses) technologies, physical object-oriented programming, active education.
About the authors
Dr. techn. Sci. A. Chirtsov, Professor, Department of Physics, ITMO University, Saint-Petersburg, Russia.
E-mail: [email protected]
Dr. V. Mikushev, Associate Professor, Saint-Petersburg State University; Vice-Rector for Academic Affairs and Strategic Development, Pskov State University, Russia. E-mail: [email protected]
