CC BY
54
ОБРАЗОВАНИЕ
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ДИСТАНЦИОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ В УРАЛЬСКОМ ИНСТИТУТЕ ЭКОНОМИКИ, УПРАВЛЕНИЯ И ПРАВА
Смирнов А.И., Смирнова Е.А., Корнякова Е.Н.
В статье обсуждается опыт применения дистанционных образовательных технологий для обучения студентов очной формы обучения на базе платформы MOODLE. На примере курса линейной алгебры демонстрируется, что их использование повышает качество самостоятельной работы студентов, повышает уровень их мотивированности в обучении, облегчает переход на балльно-рейтинговую систему.
Обсуждаются также вопросы регламентации дистанционного образования в российском законодательстве.
EXPERIENCE OF THE USE OF DISTANCE LEARNING TECHNOLOGIES TO IMPROVE THE QUALITY OF STUDENTS'INDEPENDENT WORK IN THE URAL INSTITUTE OF ECONOMY, MANAGEMENT AND LAW
A.I. Smirnov, E.A. Smirnova, E.N. Kornjakova
In the article experience of application of remote educational technologies for training of students of a full-time course of study on the basis of platform MOODLE is discussed. On an example of a course of linear algebra it is shown that their use raises quality of independent work of students, raises level of their motivation in training, facilitates transition to point rating system.
Questions of a regulation of remote formation in the Russian legislation are discussed also.
Уральский институт экономики, управления и права - крупный региональный ВУЗ, имеющий значительное количество аккредитованных филиалов в Свердловской области и за ее пределами, в том числе, в таких крупных городах региона (помимо Екатеринбурга), как Нижний Тагил, Каменск-Уральский, Курган. Наличие крупной филиальной сети предопределяет насущную необходимость использования Институтом не только традиционных средств обучения, общения преподавателя и студента, но и современных медиатехнологий.
Одним из ключевых моментов в повышении эффективности обучения студентов регионального ВУЗа, на наш взгляд, явля-
ется сочетание классических и электронных, в т.ч. дистанционных образовательных технологий, создание и использование системы дистанционного образования (СДО).
Сразу следует отметить, что в данной статье описывается применение дистанционных образовательных технологий для студентов очной формы обучения, в данном случае изучающих годовой курс линейной алгебры. Таким образом, здесь дистанционные технологии не являются основным инструментом обучения студента, они лишь дополняют и усиливают очное взаимодействие преподавателя и студента, повышают эффективность его самостоятельной работы.
Как результат - увеличивается заинтересованность студентов при обучении, их активность, конкуренция за счет создания соревновательной среды. Им, с одной стороны, интересны новые технологии, возможности, предоставляемые электронным обучением, с другой, - они видят объективность полученных оценок, выставляемых «системой» (по их мнению; хотя, конечно, это оценки преподавателя), которая является посредником между студентом и преподавателем и снимает некоторые психологические проблемы, связанные при традиционном контроле с неизбежной определенной степенью субъективизма преподавателя.
Одним из положительных моментов использования СДО является ее естественный симбиоз с внедрением балльно-рейтинго-вой системы (БРС). БРС в рамках СДО освоить преподавателю гораздо проще, чем без нее, по-крайней мере, именно так обстоит дело с СДО MOODLE, используемой в УИЭУиП, благодаря ее обширным возможностям.
Заметим также, что отдельная тема, которую хотелось бы затронуть, - использование в СДО формул, в частности, математических текстов. Наличие формул в текстах, предлагаемых студентам для изучения, создает дополнительные трудности для преподавателя при занесении курса в СДО. В связи с этим далее кратко описываются некоторые пути решения и этих проблем.
Несколько слов об электронном и дистанционном образовании вообще и о их специфике в России, в частности, а также о нормативных документах, регулирующих эти разновидности образования в России.
Современное электронное обучение (е-Learning) включает on-line-обучение (обучение с помощью Интернета, буквально обучение «на линии»), off-Нпе-обучение (обучение за пределами «линии», с помощью других электронных носителей информации, например мультимедийных СD, DVD, МР3), м-Learning (мобильное обучение, обучение
«в движении» с помощью мобильных телефонов, смартфонов, имеющих, помимо прочего, возможности выхода в Интернет).
Зарождение дистанционного обучения (Distance learning) связывают с деятельностью в 1960-е гг. в Великобритании Британского открытого университета по реализации новых технологий доступа к качественному британскому образованию.
В дистанционном обучении инициаторы новых подходов в образовании видели прежде средство повышения конкурентоспособности своего университета за счет интеграции различных форм получения образования, улучшения коммуникаций преподавателя и студента. Новая форма образовательного учреждения - «открытый университет» - стала распространяться по всему миру Такие учебные заведения часто представляют собой поистине глобальные мега-университеты с десятками и даже сотнями тысяч студентов по всему миру.
Дистанционное обучение невозможно представить без современных технологий, способствующих распространению знаний. С появлением Интернета и развитием медиатехнологий оформилось новое направление в образовании, - электронное образование (е-Learning).
В России е-Learning можно рассматривать как предпосылку преодоления традиционного противоречия между относительно высоким качеством очного образования и большей массовостью заочного образования.
Необходимым условием использования е-Learning в образовательном процессе -развитая информационно-коммуникационная среда ВУЗа, интегрирующая образовательный контент, технологии обучения, профессиональные компетенции преподавателей, организационные модели обучения.
Посмотрим, как в российского законодательстве регулируются эти виды образовательной деятельности.
Действующий ФЗ «Об образовании в
Смирнов А.И., Смирнова Е.А., Корнякова Е.Н.
РФ» 1992г. [1] вообще не упоминает термин «электронное образование»; к дистанционному образованию относятся лишь несколько строк статьи 32. Компетенция и ответственность образовательного учреждения, в части, относящейся к его компетенциям: «под дистанционными образовательными технологиями понимаются образовательные технологии, реализуемые в основном с применением информационных и телекоммуникационных технологий при опосредованном (на расстоянии) или не полностью опосредованном взаимодействии обучающегося и педагогического работника».
Имеется также более поздний Приказ №137 Минобрнауки России от 2005г. «Об использовании дистанционных образовательных технологий». Согласно этому Приказу, дистанционное образование также не является самостоятельной формой обучения, используется тот же термин «дистанционные образовательные технологии (ДОТ)». При этом ДОТ могут использоваться во всех формах обучения: очной, очно-заочной и заочной [2].
Таким образом, в российском законодательстве отсутствует непосредственное определение дистанционного образования, присутствует опосредованный чисто технологический подход к пониманию этого явления. Понятие «дистанционные образовательные технологии» трактуется как некая сумма технологий, которые могут использоваться в обучении при всех формах образования.
Трудно не согласиться с мнением профессора Ю.Б.Рубина, ректора Московской финансово-промышленной академии, одного из лидеров в области электронного образования в России: «На наш взгляд, технологическим детерминизмом проникнуты все принятые в последнее десятилетие поправки в действующее законодательство и новые нормативные акты в сфере образования» [3,4]. Так, в последней редакции проекта нового закона «Об образовании», обсуждающегося в настоящее время образова-
тельным сообществом, этот подход сохранился практически полностью (см. статью 15. Реализация образовательных программ с использованием электронного обучения указанного проекта [5]). Процитированный выше абзац о ДОТ вошел в новый проект из действующего закона полностью, без малейших изменений.
По сравнению с действующим законом об образовании 1992г. положительным моментом можно считать появление в проекте нового ФЗ об образовании понятия «электронного обучения». Под электронным обучением понимается «реализация образовательных программ частично или в полном объеме с использованием информационных систем и информационно-телекоммуникационных сетей, в том числе сети Интернет».
Важным моментом, во много определяющим эффективность работы системы дистанционного образования, является оптимальный выбор базовой платфомы в соответствии спецификой и задачами образовательного учреждения. В настоящее время существует достаточно большое число такого рода платформ, перечислим некоторые из них. Такие е-learning системы являются системами управления обучением (Learning Management Systems - LMS) или виртуальными образовательными средами (Virtual Learning Environments - VLE).
Существующие платформы
для дистанционного образования
Зарубежные:
• Blackboard - http://www.blackboard.com
• WebCT - http://www.webct.com
• IBM Lotus LearningSpace - http:// www.lotus.com/
• Its learning - http://its. solution.no
• MOODLE - http://www.MOODLE.org
Отечественные:
• Виртуальный Университет -(www.openet.ru),
• Доцент - www.uniar.ru
• Прометей - www.prometeus.ru
• Орокс - www. mo cnit .miee.ru/mo cnit/ develop.html
• eLearning - www.elearn.ru
• WebTutor - www.websoft.ru/db/wb/
• Аванта - www.avanta.vvsu.ru
• xDL - www.xdlsoft. com/rus
• Redclass - http://sdt.redlab.ru/ sdt/static/ welcome.htm
• WebClass - www.webclass.net.ru
В результате сравнительного анализа существующих платформ УИЭУиП выбрал в качестве базовой платформу MOODLE (Modular Object Oriented Digital Learning Environment).
MOODLE - это инструментальная среда для разработки как отдельных онлайн-кур-сов, так и образовательных веб-сайтов. В основу проекта положена теория социального конструктивизма и ее использования для обучения.
MOODLE используется без модификаций на операционных системах Unix, Linux, FreeBSD, Windows, Mac OS X, Netware и любых других системах, поддерживающих PHP. Данные хранятся в единственной базе данных: MySQL и PostgreSQL (наилучшая поддержка), но могут быть использованы и коммерческие системы управления базами данных. Система реализована на веб-платформе Open Source. Эта система достаточно просто инсталлируется и обновляется.
Этот проект инициировал Martin Dougiamas, разочарованный недостаточными возможностями системы WebCT.
Идея создания программы поддержки обучения с использованием информационных технологий и компьютерных сетей возникла у него в конце прошлого века в результате эксплуатации коммерческой платформы WebCT в роли ее администратора в одном из университетов Австралии. Первая работающая версия была представлена сообществу в августе 2002 года.
Проект MOODLE задумывался автором как комплекс удобных инструментов для преподавателя. Архитектура MOODLE и заложенные в эту платформу принципы оказались довольно удачными и система MOODLE быстро приобрела популярность по всему миру, во многом и благодаря некоммерческому характеру ее распространения, в отличие от использовавшихся в то время коммерческих систем WebCT и Blackboard. Кроме того, эта система регулярно обновляется и имеет высокий уровень поддержки. Имеется также ряд форумов пользователей, на которых обсуждаются ее проблемы и где можно получить помощь начинающим пользователям.
Система MOODLE изначально ориентирована на преподавателей. Благодаря широте своих функциональных возможностей эта система является и в России в настоящее время одной из наиболее широко используемых в информационной поддержке образования.
СДО MOODLE имеет около 2 млн. зарегистрированных пользователей, 46 тыс. образовательных порталов на 70 языках в 200 странах мира и объединяет более 300 программистов-разработчиков, постоянно обновляющих систему.
MOODLE распространяется как программное обеспечение с открытыми исходными кодами (http://www.opensource.org/docs/ definition_plain.html) под лицензией GPL (http:/ /www.gnu.org/copyleft/gpl.html).
Открытый программный код MOODLE доступен по адресу: http://www.MOODLE.org для внесения изменений, улучшений, модификаций, которые вносятся практически ежедневно программистами - специалистами в области информационной поддержки образования.
Система MOODLE (или МООДУС - модульная объектно-ориентированная динамическая учебная среда) — свободная система управления обучением, предназначенная, прежде всего, для организации взаимодействия между преподавателем и сту-
Смирнов А.И., Смирнова Е.А., Корнякова Е.Н.
дентами. Эта система может быть использована как для организации традиционных дистанционных курсов, так и для поддержки очного обучения.
Используя MOODLE, преподаватель может создавать курсы, наполняя их содержимым в виде текстов, вспомогательных файлов, презентаций, опросников и т.п. [6]. Для использования MOODLE достаточно иметь любой web-браузер, что делает использование этой учебной среды удобной как для преподавателя, так и для обучаемых. По результатам выполнения студентами заданий системой выставляются оценки и даются заранее заготовленные преподавателем комментарии. Таким образом, MOODLE является и местом хранения учебного контента и средством обеспечения интерактивного взаимодействия между участниками учебного процесса.
Курс MOODLE может использовать один из следующих форматов.
Формат-календарь - материалы курса организованы понедельно, с точной датой начала и датой окончания разделов.
Курс состоит из разделов (секций), каждый протяженностью одна неделя. В каждый раздел Вы можете добавить ресурсы, форумы, контрольные тесты и т.п. для изучения их в течение одной недели. Максимальное число разделов - 52.
Если материалы Вашего курса строго регламентированы по срокам изучения и Вы хотите, чтобы все Ваши студенты работали с одними и теми же материалами одновременно, этот выбор - для Вас.
Формат-структура - подобен еженедельному формату, за исключением того, что каждую "неделю" называют темой. Тема не ограничивается сроком. Когда Вы создаете курс, используя формат- структуру, Вы указываете количество тем, которые Вы будете использовать в своем курсе. MOODLE создает раздел (секцию) для каждой темы.
Максимальное число разделов - 52.
Если Ваш курс ориентирован на изуче-
ние отдельных тем и студенты не обязательно должны работать с их перечнем в строгом порядке, то это - хороший выбор.
Формат- структура - рекомендуемый формат для использования в учебных курсах.
Формат-форум - курс организуется в виде одного главного социального форума, который представлен на главной странице.
Это, в нашем понимании - не учебный курс. Может использоваться в виде доски объявлений факультета или кафедры.
Средства для создания курса
Ресурсы - это учебная информация, которую преподаватель желает представить в своем курсе. Ресурсом может являться любой загруженный вами файл или URL. Также Вы можете поддерживать обычные страницы текста, который можно набрать непосредственно в форме. Ресурсы могут быть представлены в следующих форматах:
• HTML-текст;
• Ссылка - ссылка на статью в журнале или книгу;
• Закачанный файл - отображает любой файл, который Вы закачали для курса;
• Web-ссылка - URL ссылка;
• Web-страница - работает аналогично Web-ссылке, за исключением того, что ресурс открывается во фрейме (интегрируется с сайтом);
• Внешняя программа, принимающая на входе информацию о пользователе и курсе.
Тесты позволяют преподавателю создать базу тестовых вопросов. Типы тестов: с несколькими ответами, с выбором верно/не верно, или предполагающие короткий текстовый ответ. Все вопросы хранятся в базе данных и могут быть в последствии использованы заново в этом же курсе (или в других). Студентам можно разрешить проходить тест несколько раз, при этом каждая попытка автоматически оценивается. В тестах могут быть показаны правильные ответы, комментарии или оценка, по усмотрению преподавателя.
Задания позволяют преподавателю под-
готовить вопрос, на который в последствии он получит ответ от студентов в виде файла, закачанного на сервер, и поставит оценку студенту. Преподаватель определяет срок и количество попыток сдачи задания, оценку и формат ответа, комментирует ответы студентов.
Опрос позволяет преподавателю задать вопрос и получить на него ответ от своих студентов.
Форумы - сервис, позволяющий проводить разного рода обсуждения.
Чат - это модуль, позволяющий студентам вести дискуссию в реальном времени в среде веб. Чат является удобным и полезным средством при обсуждении, какого либо вопроса и получения ответов на них.
В Уральском институте экономики, управления и права в системе управления обучением MOODLE содержится в настоящее время 204 курса (из общего числа 1804 ресурсов). Опишем один из них курс «Линейная алгебра», разработанный авторами. Этот курс основан на учебном пособии одного из авторов [4], рекомендованном УМО по Прикладной информатике студентам экономических направлений.
Данный курс состоит из двух частей (для первого и для второго семестра). Первая часть курса состоит из следующих тем.
Тема 1. Прямоугольная декартова система координат. Параметрический способ задания отрезка. Деление отрезка в данном отношении.
Тема 2. Свободные векторы в трехмерном пространстве. Линейные операции над векторами: умножение вектора на скаляр, сумма и разность векторов. Критерии коллинеарности и компланарности векторов.
Тема 3. Проекция точки и вектора. Общая декартова (аффинная) система координат плоскости и трехмерного пространства. Координаты суммы и разности векторов, произведения вектора на число. Критерий коллинеарности векторов, использующий их координаты.
Тема 4. Скалярное, векторное и смешанное произведения векторов. Критерии ортогональности и компланарности векторов, использующие координаты векторов.
Тема 5. Различные виды уравнений прямой.
Тема 6. Угол между прямыми. Условия параллельности и перпендикулярности прямых, заданных различными видами уравнений. Координаты точки пересечения прямых. Исследование взаимного положения двух прямых.
Тема 7. Линии второго порядка на плоскости. Уравнения окружности, эллипса, гиперболы, параболы.
Тема 8. Плоскости и прямые в трехмерном пространстве. Уравнение плоскости. Способы задания прямой в трехмерном пространстве. Взаимное расположение двух плоскостей, прямой и плоскости, двух прямых. Нормальное уравнение плоскости. Расстояние от точки до плоскости.
Вторая часть курса содержит следующие темы.
Тема 1. Матрицы и операции над ними.
Тема 2. Перестановки, инверсии, четные и нечетные перестановки. Определение и простейшие свойства определителя.
Тема 3. Разложение определителя по строкам и столбцам.
Тема 4. Обратимые и невырожденные матрицы.
Тема 5. Ранг матрицы, его свойства и алгоритмы нахождения.
Тема 6. Линейные пространства. Подпространства линейного пространства. Линейная зависимость векторов. Максимальная линейно независимая подсистема. Базис линейного пространства.
Тема 7. Действительное п-мерное пространство. Полные системы векторов. Линейная зависимость векторов. Геометрическая интерпретация линейной зависимости. Ранг конечной системы векторов. Понятие базиса. Критерий «базисности» системы векторов.
Тема 8. Системы линейных уравнений.
Смирнов А.И., Смир
Матричная запись системы линейных уравнений. Условия совместности системы линейных уравнений. Характеристика множества всех решений системы линейных уравнений
Тема 9. Методы решения систем линейных уравнений.
Тема 10. Собственные векторы и собственные значения матрицы (линейного преобразования). Характеристический многочлен матрицы.
Темы представляют собой элемент курса «Лекция» в виде страницы с вопросами. После каждой страницы лекции задаются контрольные вопросы на понимание материала, при правильном ответе на которые студент допускается к освоению следующей части лекции.
По каждой теме разработан тест, позволяющий контролировать освоение материала студентами. Всего база годового курса линейной алгебры содержит более 500 вопросов, которые распределены по 18 тематическим тестам (в соответствии с количеством тем теории для изучения). Для контроля освоения каждой темы из базы соответствующего теста случайным образом выбираются 10 вопросов. Уровень сложности вопросов варьируется от относительно простого до высокого (фактически «сложный» вопрос - это некоторая задача).
Особенность размещения курсов по математическим дисциплинам состоит в необходимости использования специального программного модуля TeXfilter, необходимого для отображения формул. Формулы должны быть набраны в формате TeX.
В случае с курсом «Линейная алгебра» исходный текст лекций и тестов был набран в редакторе Microsoft Word, для набора формул использовался математический редактор MathType. Далее с помощью конвертера системы MathType формулы были преобразованы в формат TeX, после чего лекция была размещена непосредственно в среде MOODLE.
ва Е.А., Корнякова Е.Н.
В заключение опишем более подробно работу технологии работы с формулами в среде MOODLE.
Использование формул в ресурсах курса
Подготовка текстов с формулами для СДО, как уже упоминалось выше, вызывает определенные трудности и требуют гораздо больше времени, чем занесение текстов в в СДО MOODLE без формул. Для занесения курса «линейная алгебра» использовались разные технологии на разных этапах. Опишем здесь возможные технологии работы сформулами.
1. Формулы в виде изображения.
Это наиболее надежный способ отображения формул, гарантирующий точность воспроизведения формул.
При создании веб-страницы, содержащей формулы в виде картинок, преподаватель будет испытывать определенные неудобства, т.к. вынужден загружать формулы в текст в виде ссылок на файлы.
1. Набираем формулы в MS Word с помощью встроенного редактора формул Microsoft Equation (по умолчанию не устанавливается, нужно использовать выборочную установку).
2. Сохраняем документ как веб-страницу (*.html). При этом создается файл *.html и дополнительно папка с названием *.files, в которой размещаются файлы изображений, содержащиеся в документе Word.
3. Открываем папку *.files и переименовываем файлы изображений формул в формате GIF (по умолчанию они называются image001.gif, image002.gif и т.д.).
4. Переходим в файловую директорию Вашего курса, нажав ссылку Файлы в блоке Управление.
5. Создаем там новую папку для рисунков и закачиваем все изображения в эту папку:
6. Вставляем в веб-страницу абсолютную ссылку на изображение с HTML-тегом <img> в таком виде:
<img src-'http://www.ksame.kharkov.ua/ MOODLE/file. php/5 8/formuly/1. 1.GIF">
Абсолютную ссылку на изображение можно скопировать, щелкнув правой клавишей мыши на имени файла и выбрав в меню Копировать ссылку. Потом ее можно вставить в Блокнот.
Удобно сначала сохранить все ссылки в блокноте, а затем копировать и вставлять в соответствующие места в тексте «Ctrl-C - Ctrl-V». II. Формулы в формате ТеХ: TeX — система компьютерной вёрстки, разработанная Д.Кнутом. В неё входят средства для секционирования документов, для работы с перекрёстными ссылками и для набора сложных математических формул.
Текстовое представление формулы необходимо просто вставить в текст и с двух сторон обрамить символами $$.
Для отображения таких формул в MOODLE применяются графические фильтры.
При отображении страницы (ответа в форуме, ответа или комментария в каком-либо активном элементе курса и т.п.) такое текстовое представление формулы будет автоматически преобразовано в рисунок.
При редактировании своего сообщения Вы опять будете работать с текстовым представлением формулы.
Это оптимальный путь ввода формул в MOODLE, он не накладывает никаких ограничений на их использование не только в ресурсах, но и в заданиях, тестах и даже форумах.
ЛИТЕРАТУРА
1. ФЗ 3266-1 от 10 июля 1992 г. «Об образовании в РФ» http://mon.gov.ru/dok/fz/obr/ 3989
2. Приказ Министерства образования и науки РФ «Об использовании дистанционных образовательных технологий» (6 мая 2005 г., №137, п. 4).
3. Рубин Ю.Б. E-Learning как предпосылка становления интегрированного обучения на российском рынке образовательных услуг // Высшее образование в России. - 2008, №6.
4. Рубин Ю.Б. E-learning в России: от хаоса к глубокому укоренению // Высшее образование в России. - 2006. - №3.
5. Проект ФЗ «Об образовании в РФ (версия 3.0.3)» - Официальный сайт Минобрнау-ки и образования РФ http://mon.gov.ru/files/materials/7786/11.12.30-obr.proekt-3.0.3.pdf
6. Анисимов А.М. Работа в системе дистанционного обучения MOODLE.
Учебное пособие. - Харьков, ХНАГХ, 2008. - 275 стр
