CC BY
22
Практика обучения, контроля и самоконтроля в условиях дистанционной переподготовки учителей информатики
А.И. Валишев, Высший колледж информатики Новосибирского государственного университета, директор, доцент, к.ф.-.м.н,
valishev@ci. nsu. ru;
А.Г. Минак, Высший колледж информатики Новосибирского государственного университета, зам. директора по информатизации, andrey@minak.ru
В работе описаны активные формы взаимодействия участников дистанционного процесса подготовки и переподготовки учителей информатики посредством системы Bigbluebutton. Так же, рассматриваются способы решения проблемы автоматической проверки учебных заданий по программированию средствами системы дистанционного обучения Moodle. Разработанный типы вопросов тестов Programming, позволяют осуществлять автоматический контроль с локализацией и анализом ошибок при подготовке и переподготовке учителей. В контексте темы данной работы рассматриваются механизмы конкретно-ситуативной самооценки в процессе обучения.
Введение
На базе Новосибирского государственного университета (НГУ) с целью повышения уровня квалификации педагогических кадров в области преподавания информатики и программирования организована подготовка и переподготовка профильных специалистов. Переподготовка учителей школ и преподавателей ССУЗов, ВУЗов по направлению «Информатика и программирование» является одной из приоритетных задач Федеральной программы, направленной на создание системы поиска, профориентации, отбора, дополнительного обучения, предпрофессио-нальной и профессиональной подготовки высококвалифицированных специалистов в области производства программного обеспечения.
При выполнении данного проекта, в части дистанционного обучения по курсу «Основы алгоритмизации и программирования», используется ресурс http://algorithmic-online.ru, построенный на базе системы дистанционного обучения (СДО) Moodle.
Курс переподготовки построен таким образом, что учителю предлагается в дистанционном режиме выполнение следующих работ: • расчетно-графическая работа, проверяемая автоматизировано тьютором по установленным критериям оценки, с целью исключения субъективной оценки;
• выполнение заданий в рабочей тетради, которая в дальнейшем проверяется автоматически в системе МоШее;
• тесты с комбинированной автоматической и автоматизированной проверкой.
Для формирования адекватной оценки процесса переподготовки учителей используются работы с автоматической проверкой решения алгоритмических задач.
Обучение посредством вебинаров ВЮВШЕВЫТТОЫ
Интерактивные он-лайн технологии с использованием потокового видео, ^ГР-телефонии и децентрализованных облачных вычислений, относятся к эффективным технологиям дистанционного обучения. Одной из реализаций данного подхода является использование систем для поддержки вебинаров - интерактивных он-лайн лекций (семинаров).
Использование системы проведения вебинаров дает ряд важных образовательных возможностей:
• использование интерактивных форм взаимодействия тьюторов с учителями в дистанционной форме;
• облегчает процесс формирования виртуального профессионального сообщества учителей, дает возможность участникам общаться в реальном времени между собой, обсуждать проблемы, решать общие задачи, обмениваться опытом.
Система для проведения вебинаров BigBlueButton, используемая НГУ, позволила организовать проведение образовательных мероприятий по переподготовке учителей информатики. Посредством системы BigblueButton реализованы:
• Видеоконференцсвязь - ведущий и остальные участники могут в режиме реального времени наблюдать за происходящим на вебина-ре. При показе слайдов осуществляется текстовое и голосовое комментирование презентации и трансляция видео для всех участников вебинара.
• Аудио-связь - позволяет вести диалоги, слушать выступающего и задавать ему вопросы. Организатор вебинара имеет возможность управлять аудио-связью участников.
• Презентации - все участники вебинара могут просматривать презентацию загруженную ведущим, а так же принимать активное участие не только в ее просмотре, но и в решении предложенных задач, делать записи.
• Совместное управление рабочим столом - предоставляет участникам возможность организовать совместную работу над документами, провести презентацию, реализовать удаленное обучение.
• Электронная доска - дает возможность ведущему и другим участникам вебинара оставлять пометки или комментировать пункты слайдовой презентации.
Выбор системы BigblueButton обусловлен с одной стороны ее перечисленными возможностями и полной интеграцией с LMS Moodle, с другой стороны - тем, что система имеет лицензию GNU/GPL.
Организация контроля решений алгоритмических задач в среде MOODLE
Автоматическое тестирование решений алгоритмических задач сводится к запуску представленной программы несколько раз на разных входных файлах, и сравнением каждый раз вывода с эталонным.
На этапе подготовки учителей к «раннему обучению» программированию целесообразным является «диалог с системой» посредством стандартных потоков ввода-вывода, так как начинающие программировать не владеют механизмами работы с файлами. На дальнейших этапах обучения становится возможным использование работы с входными и выходными файлами. В Высшем колледже информатики Новосибирского государственного университета (ВКИ НГУ) такой подход реализован в системе электронных курсов http://edu.ci.nsu.ru.
Используемая свободная система обучения (LMS) Moodle, отвечая стандарту SCORM, имеет мощные инструменты для поддержки очного и дистанционного обучения. Реализованные в системе типы вопросов в тестах с одиночным и множественным выбором, числовых ответов и ответов в кратной форме, вопросов на соответствие, вычисляемых и вложенных вопросов, безусловно позволяют использовать систему Moodle в процессе обучения программированию. Однако, в базовом пакете Moodle не предусмотрена реализация автоматической проверки задач по программированию.
Одним из решений этой проблемы является интеграция СДО Moodle с турнирными системами по программированию, используемыми для проведения олимпиад. Московским центром непрерывного математического образования (МЦНМО) и Московским институтом открытого образования (МИОО) разработана интеграция с системой еJudge на ресурсе дистанционной подготовке по информатике http://informatics.mccme.ru/moodle/. Пример этой работы демонстрирует удачные подходы и актуальность в интеграции подобных систем. К сожалению, такое направление не дает готового решения для использования результата другими учебными заведениями и требует достаточных трудозатрат по выполнению интеграции системы Moodle с такими системами как eJudge, Contester. Это затрудняет обмен педагогическим опытом при переподготовке учителей информатики.
Благодаря развитой модульной архитектуре, возможности Moodle могут расширяться сторонними разработчиками. Этот подход реализован на ресурсе электронных курсов ВКИ НГУ http://edu.ci.nsu.ru. Разработанный тип вопросов теста Programming позволяет публиковать задания по программированию с автоматической проверкой решений.
Обучаемый имеет возможность познакомиться с условием задания, загрузить файл с решением или ввести исходный код решения в текстовом окне, выбрать язык программирования, на котором решалась задача и отправить решение на проверку. На этапе конструирования заданий, разработанный модуль такого типа вопросов позволяет описать формулировку задачи, выбрать язык программирования для сдачи решения, определить форму детализации вывода результатов тестирования, определить тип передачи аргументов (из стандартного потока ввода-вывода или посредством работы с файлами), описать форматы входных и выходных данных, привести аргументы с эталонными результатами для их проверки. Результатом проверки решения является сообщение о неверном, полном или частичном решении задачи с указанием результатов проверки с каждым эталонным вариантом.
Разработанный тип вопроса обладает стандартными функциями базовых типов вопросов Moodle. Вследствие чего не требует интеграции с другими системами и корректно взаимодействует со всеми модулями СДО Moodle.
Вопросы безопасности запуска программ, скомпилированных из исходных файлов, посылаемых на проверку, решаются с использованием инструмента для перемещения потенциально опасных приложений в "песочницу" (sandbox) на базе платформы SELinux. Эта функция позволяет запускать приложения во временной среде изолированно от системы. Это позволяет закрыть вопросы безопасного запуска отправляемых решений.
Организация самоконтроля в среде MOODLE
Механизмы формирования адекватной самооценки в профессиональном обучении, подготовки и переподготовки специалистов освещены недостаточно, в особенности в электронных и дистанционных формах обучения.
Самооценка относится к центральным образованиям личности. Однако, она не является качеством гипотетически присущим личности. Одним из условий формирования самооценки является осуществление личностью деятельности. Следует подчеркнуть, что самооценка в обыденном понимании, т.е. самооценка, даваемая самим субъектом, всегда субъективна, хотя и может быть адекватной конкретной ситуации. Согласно выводам [2] "представления индивида о самом себе, как правило, кажутся ему убедительными независимо от того, основываются ли они
на объективном мнении, являются ли они истинными или ложными". Не вызывает сомнений утверждение о важности формирования адекватной самооценки в процессе обучения и переподготовки. В качестве исходных предполагаем реализацию следующих педагогических (образовательных) условий:
• процесс обучения осуществляется в рамках деятельностного и лич-ностно-ориентированного подхода;
• формирование адекватной самооценки является результатом относительно длительного процесса и опирается на целенаправленно формируемые умения самоанализа, самоконтроля, самокоррекции;
• успешное формирование умений осуществлять самоконтроль в учебной деятельности сопровождается методической системой, включающей поэтапное формирование элементов самоконтроля, использованием совокупности заданий, направленных на формирование умения контролировать и оценивать свои достижения при усвоении учебного материала [3].
Предлагается также в процессе формирования правильной самооценки посредством самоконтроля ввести следующие дополнительные условия:
• приравнивание оценки за самоконтроль к оценке успеваемости;
• оценка за самоконтроль выставляется без принуждения;
• непрерывность и системность самоконтроля при изучении каждой темы учебного курса;
• предоставление результатов автоматической и автоматизированной (объективных) оценок учебной деятельности до выполнения самоконтроля;
• индивидуальное информирование в случаях расхождения самооценки с объективными оценками.
Процедура самоконтроля при переподготовке учителей осуществляется в процессе изучения каждой темы. Оценка выставляется добровольно по завершению и приравнивается к оценке за успеваемость.
Результаты проверки всех работ: расчетно-графические работы, выполнение заданий в рабочих тетрадях, тесты, практические работы считаются адекватной оценкой учебной деятельности и сообщаются до выполнения процедуры самоконтроля. Самоконтроль можно организовать используя систему опросов Moodle.
Заключение
В практике дистанционной переподготовки учителей информатики в НГУ используются эффективные инструменты автоматического и автоматизированного контроля. Реализованы и активно используются инструменты автоматической проверки решений алгоритмических задач в
СДО Moodle без использования интеграции с турнирными системами. Таким образом, учебные заведения могут свободно внедрять автоматическую проверку алгоритмических задач в уже используемой ими модульной объектно-ориентированной динамической учебной среде.
Предлагаемые педагогические условия самоконтроля и способы их реализации в среде Moddle позволяют формировать адекватную самооценку учебной деятельности. Вследствие этого, слушатели курсов выбирают учебные задачи соответствующие их уровню обучения и результатам познавательной деятельности.
Технологии использования вебинаров Bigbluebutton позволяют создать эффект присутствия в единой аудитории тьюторов и учителей, разделенных расстоянием, их использование можно рассматривать как замену традиционных выездных лекций и семинаров. Это позволяет организовать образовательный процесс с минимальными потерями его эффективности в условиях дистанционного обучения.
Литература
1. Захарова А.В. Психология формирования самооценки. - Минск, 1993. - С. 28-100.
2. Кон И. Категория "Я" в психологии // Психологический журнал. - Т.2. -1981. - №3.
3. Рылова В. В. Самоконтроль как средство формирования адекватной само-
оценки учебной деятельности старшеклассников : Дис. канд. пед. наук : 13.00.01 - РГБ ОД, 61:01-13/2022-8 : Киров, 2001 - С.54-148
4. Электронные учебные курсы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://edu.ci.nsu.ru (дата обращения : 07.11.2011)
5. Минак А.Г., Валишев А.И. Разработка инструментального средства автомати-
ческой проверки учебных заданий по программированию в системе MOODLE // Материалы XVI Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные процессы в высшей школе» - Краснодар: КубГТУ, 2010. - С204-207.
6. Грабарь М.И., Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы. - М. : Педагогика, 1977. - 137 с.
7. Система дистанционного обучения информатике [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://algorithmic-online.ru (дата обращения : 07.11.2011)
