CC BY
65
__________________________________ © А.В. Горбатов, А.О. Аристов,
К.В. Моргачёв, 2011
УДК 004.92 (075.8)
А.В. Горбатов, А. О. Аристов, К.В. Моргачёв
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ В МГГУ
Рассмотрены технологии организации дистанционного обучения (eLearning). Рассмотрены компоненты таких систем, их архитектура, особенности разработки, внедрения и практического использования в МГГУ.
Ключевые слова: дистанционное обучение, e-Learning, мультимедиа, видеоуроки.
В современном образовании всё больше и больше применяются информационные технологии. Если раньше предполагалось только применение простых средств мультимедия (презентации) и подготовки книг в электронном виде, то современные информационные технологии в образовании значительно шагнули вперёд. Основными направлениями совершенствования и развития современных информационных технологий в образовании можно считать:
• совершенствование способов представления знаний. Предполагается переход от текстовых материалов и электронных книг к аудиовизуальным формам учебных материалов, например видеозаписей лекций, видеоуроков по работе с программным обеспечением;
• развитие средств обратной связи. Предполагается возможность организации виртуальных консультаций, чатов, форумов, средств видеосвязи.
Благодаря развитию средств обратной связи и современным интернет-технологиям, особо перспективным направлением развития информационных технологий в образовании можно считать дистанционное обучение. Под термином "дистанционное обучение" можно понимать различные технологии и подходы.
В самом простейшем случае, отличием дистанционного обучения от заочного можно считать то, что связь организована по электронной почте, а не с использованием "Почты России". Однако, в
настоящее время принципиально меняются подходы организации дистанционного обучения.
Реальное обучение предполагает тесное взаимодействие преподавателя и студента, предполагающее наглядное изучение лекционного материала, выполнение практических работ, лабораторные занятия и проверку знаний. При таком рассмотрении одной только обратной связи по электронной почте будет явно недостаточно.
Вторым этапом развития технологии дистанционного обучения является возможность удалённого доступа к материалам изучаемого курса, которые чаще всего представляют собой иллюстрированные тексты лекций и презентации. Если считать, что на презентации положено помещать материалы, которые трудно рассказать или изобразить вручную, то на них остаются только иллюстрации, графики, схемы, диаграммы и т.п. Презентации обычно являются сопровождением выступления преподавателя, но не заменой его лекции. В свою очередь чтение текстов лекций сравнимо с обычным чтением книги, а значит больше относится к "самоподготовке", нежели к "обучению".
Третьим этапом развития дистанционного обучения можно считать организацию электронной среды для дистанционного обучения. Современные электронно-образовательные среды дистанционного обучения обеспечивают:
• удалённый доступ к материалам курсов (при необходимости доступ может быть ограничен);
• чёткую структуру содержания курса (лекции, литература по теме, примеры решения заданий, задания, контрольные и тесты);
• средства поддержки плана обучения (например, динамика освоения курса);
• работу с элементами социальных сетей (обмен сообщениями, опросы, группы и т.д.).
Использование программных решений для организации сред дистанционного обучения позволяет структурировать процесс дистанционного обучения и приблизить порядок дистанционного обучения к обычному учебному процессу.
На первый взгляд кажется, что организация электроннообразовательной среды является вершиной развития технологии, однако не стоит забывать о том, что необходимо организовать ди-
станционное обучение, а не самоподготовку. При этом возникает объективная потребность качественно организовать передачу знаний студентам и организовать проверку знаний. Здесь становится очевидным, что для организации качественного дистанционного обучения невозможно обойтись без четвёртой ступени развития дистанционного обучения, предполагающей совершенствование содержимого электронно-образовательной среды с учётом современного уровня развития информационных технологий.
Можно выделить три способа восприятия информации студентами - зрительный, слуховой, кинестетический (образный). Нельзя однозначно определить, какой из этих способов лучше -кому-то проще воспринимать текст, кто-то лучше воспринимает информацию на слух, кому-то требуется обучение на практических примерах. Именно на это должно быть нацелено содержание образовательной среды дистанционного обучения. Только так можно добиться качественного представления знаний, воспринять которые смогут любые студенты. В зависимости от этого необходимо организовать материалы для:
• зрительного рассмотрения - тексты, иллюстрации, видеозаписи;
• слухового - аудиозаписи, видеозаписи;
• кинестетического - иллюстрации практических примеров в различной форме.
Несмотря на многообразие способов восприятия, существует лишь одна форма представления образовательных материалов, поддерживающих все предложенные способы. Речь идёт о видеоматериалах. Действительно, их можно построить таким образом, чтобы в них присутствовали визуальные образы, наглядные примеры и звуковое сопровождение. Конечно, возможность применения видеоматериалов зависит от изучаемых дисциплин, но практически любую информацию по любому предмету можно представить в форме видеоматериала. Рассмотрим основные категории учебных видеоматериалов (видеоуроков):
• фактическая информация о явлениях природы, экономических процессах, исторических событиях может быть представлена в виде набора фрагментов документальных фильмов, схем, презентаций, видеозаписей с аудиосопровождением;
• демонстрация спортивных упражнений и работа с какими-либо устройствами и оборудованием может быть представлена в виде обычных записей с камеры;
• работа с программами на ЭВМ может быть представлена в формате видео на основе технологии Screen Capture (Запись происходящего на экране компьютера). Такой же подход годится и для компьютерных имитаций каких-либо устройств, а также для создания лекций в виде презентаций с аудиосопровождением;
• лекции и примеры решения задач по теоретическим наукам (например, математике) также могут быть представлены в виде записи происходящего на доске с аудиосопровождением. Для этого может быть использована виртуальная доска (программа имитации доски) и запись на основе технологии Screen Capture.
Приведённые виды материалов позволяют организовать представление знаний из различных предметных областей, а также способствуют накоплению и широкому использованию знаний ведущих специалистов в тех или иных областях. При этом, полноценность обучения с использованием видеоматериалов сравнима с обычным обучением, а местами даже превосходит его (поскольку какие-либо записи можно просматривать много раз).
Однако, видеоматериалы являются лишь одним из элементов представления знаний, который не отменяет другие формы представления, например литературу, которая позволит расширить полученные знания.
Ещё одним немаловажным элементом в дистанционном обучении являются интерактивные элементы, например виртуальные лаборатории, компьютерные программы, виртуальные треннинги и т.п.
Кроме того, для организации полноценного обучения обязательно потребуется обратная связь. Форма реализации обратной связи может значительно варьироваться в зависимости от изучаемого предмета, начиная от простых форумов и чатов, тестов для проверки знаний и заканчивая видеоконференциями и виртуальными трансляциями.
Так или иначе, все рассмотренные элементы являются наполнением электронно-образовательной среды.
Из сказанного выше можно сделать вывод, что основной и решающей составляющей процесса организации дистанционного
обучения является наполнение электронно-образова-тельной среды. Также для успешного функционирования среды требуется определённый уровень организации методической работы учебного заведения, поскольку дистанционное обучение не заканчивается качественным наполнением электронно-образовательной среды, а требует хорошо отлаженной технологии обучения и методов контроля над образовательным процессом.
Выше были разобраны общие аспекты, касающиеся дистанционного обучения в целом для образовательного учреждения, ведущего деятельность в различных предметных областях. Примером такого учебного заведения, ведущего многостороннюю образовательную деятельность можно считать любой современный университет, в частности Московский государственный горный университет (МГГУ).
Перспективы организации дистанционного обучения в МГГУ можно оценивать с трёх основных позиций:
• объективная потребность в дистанционном обучении (особенно актуально в рамках масштабов России, с учетом отдаленности горных регионов от ВУЗов Москвы и Санкт-Петербурга);
• возможности современных информационных технологий в обучении по дисциплинам ВУЗа;
• организационно-экономические аспекты.
Объективная потребность организация дистанционного обучения в МГГУ связана прежде всего с тем, что в ВУЗе учится большое количество иногородних студентов, в том числе на заочном отделении. Многие студенты приехали учиться из горнодобывающих регионов. Для студентов заочного обучения организация электронно-образовательной среды, особенности которой рассматривались выше, являются способом существенного повышения качества образования. Переход от заочного обучения к дистанционному (при условии полноценного использования современных достижений информационных технологий) позволит приблизить качество передачи знаний к уровню очного обучения (в чем ключевую роль играет наличие интерактивности). При этом сочетание практической работы на предприятиях совместно с качественным дистанционным обучением будут выгодно отличать студентов заочнодистанционного обучения от студентов дневной формы обучения.
Студенты очной и вечерней форм обучения вынуждены добиваться материальной независимости, что сильно вредит их учёбе в
ВУЗе. В таком случае, элементы дистанционного обучения позволяют студентам навёрстывать пропущенные занятия на дневном и вечернем отделении.
Особую актуальность дистанционные средства обучения приобретают в условиях сокращения аудиторной нагрузки и увеличения количества часов на самоподготовку.
Из сказанного выше можно сделать вывод о целесообразности организации средств дистанционного обучения, которые могут быть применены при различных формах обучения. Кроме того внедрение подобных форм обучения несет значительный экономический эффект.
Крайне важную роль в дистанционном обучение несет эффект обратной связи, так как он позволяет индивидуально подходить к каждому учащемуся, позволяя разъяснить трудные для усвоения моменты курса, подстроить скорость изучения новых материалов и создать эффективный контроль знаний (причем по ряду направлений автоматизированный).
Рассматривая дистанционное обучение в условиях МГГУ с точки зрения возможностей современных технологий, можно считать, что и эта задача является выполнимой. Выше уже рассматривались классификации учебных дисциплин и возможные формы организации учебных материалов. Практически все предложенные варианты (видеолекции, документальные фильмы, виртуальные лаборатории и т.п.) может быть применено практически для любых дисциплин, преподаваемых в МГГУ. Однако, стоит отметить, что на большинстве специальностей ВУЗа в программу обучения входит "практический блок", предполагающий дисциплины со сложным лабораторным практикумом (который невозможно качественно воссоздать в виртуальной лаборатории), а также производственные практики. Исходя из этой особенности обучения в МГГУ, организовать полностью дистанционно обучение невозможно. Предполагается, что обучение может совмещать в себе элементы заочного и дистанционного обучения, а также содержать очные занятия и практикумы. Несмотря на это, для ряда специальностей обучение может быть практически полностью дистанционным (в частности для экономических и информационных), а для остальных предполагается смешанное обучение, часть дисциплин которого предполагает дистанционное обучение, а часть полудистанционное.
Наконец, организационно-экономический аспект предполагает рассмотрение дистанционного образования как организационнотехнической системы, в которой есть как аппаратно-программная часть, так и методические элементы. С разработкой каждого представленного элемента связаны некоторые временные и финансовые затраты. Стоит понимать, что какими бы качественными не были учебные материалы и среда, в которой они находятся, дистанционное обучение постигнет провал, если оно не будет устроено с орга-низационно-методи-ческой точки зрения. В этом плане требуется определённый уровень дисциплины и понимания идей обучения от разработчиков материала и преподавателей, организующих процесс обучения.
Стоит заметить, что существенное снижение затрат связано с тем, что все программные средства, сопровождающие дистанционное обучение могут быть свободно распространяемыми. Это позволит бесплатно установить всё необходимое программное обеспечение для организации электронно-образо-вательной среды, а затем перейти к процессу наполнения среды материалом. Учитывая, что сами среды для организации дистанционного обучения являются бесплатными и развернуть из достаточно просто, то в чистом виде они не представляют особой ценности. Основную ценность представляет их наполнение, от которого напрямую зависит качество обучения.
В завершении стоит сказать о результатах исследований в этой области, проведённых в течение 2008-2010 гг. на кафедре Систем автоматизированного проектирования (САПР) в МГГУ.
• В 2008 году учитывая сложность некоторых дисциплин на кафедре, необходимость их изучения для будущих специалистов в области САПР, было решено разработать образовательные видеоматериалы (видеоуроки) по работе со сложными продуктами и технологиями.
• Содержимое видеоуроков предполагает изложение всех основных вопросов изучаемого курса. Запись и обработка видеоуроков позволила получить сжатый материал объёмного курса. Для примера курс, аудиторная нагрузка которого составила 120 часов, был представлен в форме видеоматериалов в объёме 34 часов.
• Видеоматериалы показали свою эффективность в условиях эпидемии вируса гриппа в ноябре-декабре 2009 года и позволили в экстренной ситуации отказаться от аудиторных занятий без ущерба
учебному процессу. Также, видеоуроки успешно применялись студентами, не имеющими возможности посещать занятия по различным причинам.
• Существенно сократилось время на консультации, т.к. каждый видеоурок студент может просматривать неограниченное количество раз, что позволяет снять практически все возникающие вопросы.
• Учитывая необходимость организации структурированного использования учебных материалов, необходимости обратной связи, контроля знаний и т.п., с сентября 2010 года организован eLearning сервер (электронно-образовательная среда). Сервер был построен на свободной среде Atutor. Основные затраты по организации среды пришлись на приобретение дискового пространства у хостинг-провайдера для размещения наполнения.
• Сервер позволит студентам имеющим выход в интернет получить все необходимые учебные материалы.
• Содержимое сервера построено в виде электронного учебно-методического комплекса (ЭУМК), содержащего блок организационной информации (статистика сдачи, экзаменационные билеты, сроки приёма работ), полнотекстовую электронную библиотеку и дистрибутивы необходимых программ, материал по каждой теме, а именно: видеолекция, презентация лекции, текст лекции (или ссылка на главы методички), словарь терминов, практические видеоуроки, ссылки на главы из литературных источников, задания по теме, тесты. Кроме того, среда позволяет организовать различные способы обратной связи (форумы, чаты, виртуальные трансляции и т.п.).
• Особое внимание стоит уделить инструментам исследования электронно-образовательной среды, таким как статистика посещаемости, статистика использования элементов содержимого, а также опросы. Инструменты исследования показали:
- в группе из 38 человек средняя посещаемость сервера составляет —10,5 чел/сут.;
- 17 из 18 опрошенных считают, что видеоматериалы необходимо скачивать с сайта и смотреть локально и только 1 из 18 выступает в пользу online просмотра.
- в среднем с одной страницей ЭУМК студент работает 20-30 минут.
При необходимости можно проводить и другие опросы и исследования.
• Содержимое е^еагш^ сервера может быть экспортировано в виде ЭУМК для локального пользования.
Таким образом, можно сделать выводы о целесообразности перехода от разрозненных электронных материалов к структурированной электронно-образовательной среде дистанционного обучения с современным и качественным мультимедийным наполнением. Организация электронно-образова-тельной среды способствует не только повышению эффективности учебного процесса на всех формах обучения, но и накоплению знаний ведущих специалистов в виде электронно-образовательных материалов, доступ к которым может быть раскрыт для учащихся из удаленных регионов. Кроме того, данная методика весьма экономична, что позволяет увеличить эффективность процесса обучения при тех же материальных затратах. Надо отметить, что подобная форма применима и для подготовки абитуриентов, шгсга
— Коротко об авторах ----------------------------------------------------
Горбатов А.В. - профессор, доктор технических наук, проректор по информатизации,
АристовА.О. - ассистент, Batan-87@mail.ru Моргачёв К.В. - ассистент, lytkos@mail.ru Московский государственный горный университет,
Moscow State Mining University, Russia, ud@msmu.ru
