CC BY
28
УДК 378.14:378.662
https://doi.org/10.24158/spp.2018.12.40
Васильев Максим Дмитриевич
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры высшей математики Института математики и информатики Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова
Васильева Наталья Васильевна
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информационных технологий Института математики и информатики Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова
ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ MOODLE В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ НАПРАВЛЕНИЙ
Vasilyev Maksim Dmitrievich
PhD in Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, Higher Mathematics Department, Institute of Mathematics and Information Science, North-Eastern Federal University
Vasilyeva Natalya Vasilyevna
PhD in Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, IT Department,
Institute of Mathematics and Information Science, North-Eastern Federal University
MOODLE E-LEARNING PLATFORM IN DEVELOPING MATHEMATICAL SKILLS OF STUDENTS MAJORING IN TECHNICAL FIELDS
Аннотация:
В статье представлен опыт разработки и применения электронных курсов по математике для бакалавров технических направлений на платформе модульной объектно-ориентированной системы дистанционного обучения Moodle. Приводится описание возможностей системы для студентов и преподавателей, рассматриваются структура курсов, особенности использования элементов и внедрения в них математических выражений. Разработанный электронный учебно-методический комплекс позволяет интенсифицировать процесс обучения, создавая оптимальные условия для реализации принципов дифференциации и индивидуализации обучения, а также усиливая мотивацию студентов за счет разнообразных форм и видов учебных заданий. Компоненты технологии смешанного обучения в совокупности с возможностями системы Moodle позволяют эффективно организовать самостоятельную работу студентов для подготовки к восприятию аудиторных занятий и закрепления полученных знаний.
Ключевые слова:
Moodle, электронный курс, математика, электронное обучение, дистанционная форма обучения, самостоятельная работа, тестирование.
Summary:
The study deals with online maths courses developed for and presented to bachelor's degree students majoring in technical fields through the Moodle e-learning platform. The research describes the platform capabilities for students and teachers. The course structure and the Moodle elements are considered. The introduction of mathematical expressions into the tests is specified as well. The e-learning kit devised makes it possible to intensify the educational process by providing the favorable environment for the differentiated and individualized learning and encouraging students to learn through a variety of forms and types of educational tasks. The components of the blended-learning technology in conjunction with the Moodle platform capabilities allow teachers to arrange effectively the self-directed learning process to prepare students for the perception of the in-class information and the consolidation of the knowledge acquired.
Keywords:
Moodle, online course, mathematics, e-learning, distance learning, self-directed learning, testing.
Развитие информационных и коммуникационных технологий, их проникновение практически во все сферы общественной и личной жизни современных людей существенным образом сказываются и на сфере образования. Широкое внедрение в образовательный процесс новых информационных технологий является перспективным направлением и отличительной особенностью развития современного высшего образования.
В течение последних лет активно развиваются новые образовательные технологии, включающие в себя различные способы и средства доставки образовательных ресурсов. Эти технологии составляют основу системы открытого образования и обусловлены требованиями образовательных стандартов об обязательном использовании в учебном процессе интерактивных форм проведения занятий. При этом главными инструментами служат разного рода электронные учебники, пособия, а также широко распространенные в мировой практике системы дистанционного обучения (СДО), одной из которых является система управления курсами Moodle [1]. Данная система обладает рядом неоспоримых преимуществ, среди которых интуитивно понятный интерфейс с набором многофункционального инструментария, свободное использование на основе
лицензии GNU General Public License, широкий коммуникационный функционал для взаимодействия участников образовательного процесса.
К основным особенностям СДО Moodle относятся: широкие возможности по размещению и актуализации учебного материала образовательного курса; дистанционное консультирование обучаемых и наличие обратной связи; возможность контроля работы слушателей с помощью статистики посещений; получение отчетов активности участников курса; возможность использования как для заочного, так и для очного обучения.
Система Moodle поддерживает обмен файлами любых форматов как между преподавателем и студентом, так и между самими студентами. Сервис рассылки позволяет оперативно информировать всех участников курса или отдельные группы о текущих событиях. Форум дает возможность организовывать учебное обсуждение проблем, которое можно проводить по группам. Чат позволяет организовать учебное обсуждение индивидуальных проблем в режиме реального времени [2].
Высокий уровень интерактивности обучения, многообразие способов и форм представления учебных материалов, возможности модульного структурирования содержания, создания индивидуального образовательного плана, наличие постоянно активной справочной системы, комфортность и конфиденциальность обучения способствуют существенному повышению интереса к изучаемому предмету, развитию навыков и активизации самостоятельной работы студентов [3]. Кроме того, преподаватель может оперативно и эффективно управлять этими процессами. Меняется и сама роль преподавателя. Отказываясь от доминирующей роли в процессе обучения, он во многом выполняет лишь функцию наставника, одного из источников информации, помощника в процессе саморазвития студентов.
Единая образовательная информационная среда Северо-Восточного федерального университета (СВФУ) состоит из двух компонентов. Первый включает системы обеспечения организации образовательного процесса и создан для взаимодействия преподавателей, студентов и специалистов в области управления образованием (личный кабинет, система электронных ведомостей, электронный журнал балльно-рейтинговой системы, система онлайн-тестирования и анкетирования студентов и т. д.). Второй компонент включает средства содержательной поддержки учебного процесса: методические материалы, программные средства учебного назначения, СДО Moodle (рисунок 1).
V Максим Дмитриевич Васильев
Мои курсы | Мой профиль | Выход
^ Якутский глобальный университет СВФУ •
В начало
Категории курсов
Общие дисциплины (13)
► Горный институт
► Инженерно-технический институт
► Институт естественных наук (1)
► Институт зарубежной филологии и регионоведения
► Институт математики и информатики
► Институт психологии
► Институт физической культуры и спорта
► Институт языков и культуры народов Северо-Востока РФ
► Медицинский институт(1)
► Педагогический институт
► Физико-технический институт
► Финансово-экономический институт
► Автодорожный факультет
► Геологоразведочный факультет
► Исторический факультет
► Филологический факультет
► Юридический факультет
► Политехнический институт (филиал) СВФУ в г. Мирном с Технический институт (филиал) СВФУ в г. Нерюнгри
► Колледж инфраструктурных технологи
► Чукотский филиал СВФУ г.Анадыре
► Аспирантура
► Ординатура
^ Факультативные курсы (4)
► Специализированный учебно-научный центр СВФУ (7)
Рисунок 1 - Портал СДО Moodle Якутского глобального университета СВФУ
Остановимся на опыте разработки и применения электронных курсов по математике, направленных на повышение качества математического образования и эффективное формирование математической компетентности бакалавров технических направлений. Первоначально при разработке курсов была использована локальная схема. Разделы курса представляли собой html-страницы на
CD, размещенные затем в сети Интернет. В связи с новыми требованиями образовательного стандарта и созданием единой образовательной среды электронные курсы были внедрены в систему Moodle на портале дистанционного обучения Якутского глобального университета СВФУ [4].
Математика относится к числу фундаментальных наук, овладение которыми необходимо для формирования научного мировоззрения, и составляет основу для изучения специальных дисциплин по направлениям 08.03.01 «Строительство» и 15.03.03 «Прикладная механика». Получение общего математического образования с четко выраженной прикладной направленностью, освоение методов построения математических моделей простейших систем и процессов в естествознании и технике, овладение методами их исследования - основные задачи курса, позволяющие создать основу для изучения дисциплин профильной направленности.
Курс математики нацелен на формирование следующих компетенций: ОПК-1 - способность использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и математического (компьютерного) моделирования, теоретического и экспериментального исследования; ОПК-2 - способность выявить естественно-научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат.
Традиционная структура учебно-методических пособий - теоретическая часть, практическая часть и задания для самостоятельного выполнения - зарекомендовала себя для изучения математических дисциплин. Эта структура, но с новой формой подачи материала и контроля знаний, является оптимальной и для электронного курса по математике.
В соответствии с принципом организации рабочего пространства Moodle, курсы имеют модульную структуру, состоящую из трех блоков: нормативного, учебного, контролирующего (рисунок 2). В связи с наличием нескольких профилей подготовки внутри направления 08.03.01 «Строительство» на портале ЯГУ СВФУ размещено несколько математических курсов, незначительно отличающихся объемом материалов в учебном и контролирующем блоках. Это также обусловлено несходными графиками учебного процесса и необходимостью проведения контрольных мероприятий, тестов в разное время.
Рисунок 2 - Главная страница курса в режиме редактирования модулей
Организационные материалы нормативного блока включают: пояснительную записку с инструкциями работы с электронным курсом, рабочую программу, положение о балльно-рейтинго-вой системе, список рекомендуемой литературы, новостной форум. Нормативный блок позволяет студентам получить полное представление о курсе, тематике модулей, видах учебной деятельности, формах и сроках отчетности. Форум позволяет осуществлять коммуникативную связь преподавателей и студентов.
Учебный модуль содержит структурированную учебную информацию, соответствующую рабочей программе: конспекты лекций, электронный вариант учебного пособия для практических занятий, справочный материал.
Несмотря на техническую возможность размещения в СДО Moodle лекций с обратной связью, когда для перехода к следующей теме необходимо выполнить задание, данная функция в рассматриваемых курсах не используется. Этот функционал чаще всего применяется для дистанционных курсов, рассчитанных для заочной и очно-заочной формы обучения [5]. Студентам очной формы обучения опорные конспекты лекций доступны без ограничений и рассматриваются не только как повторение содержания аудиторных лекций, но и как дополнительный материал для самостоятельного изучения. В кратких конспектах лекций можно найти ответы на вопросы устных коллоквиумов, проводимых во время практических занятий.
Согласно требованиям образовательного стандарта, при реализации основной образовательной программы необходимо наличие занятий, проводимых в интерактивной форме, с использованием мультимедийных технологий. Наличие презентаций по некоторым темам позволяет использовать систему Moodle во время лекционных занятий, удельный вес которых соответствует стандарту.
Наличие опорных конспектов лекций в системе Moodle и постоянный доступ к ним позволяют решить проблему охвата всего объема учебного материала в условиях сокращения аудиторных часов. Также при необходимости это позволяет студенту пройти курс по индивидуальной траектории обучения [6].
Наиболее посещаемым и популярным разделом являются «Практические занятия». Каждое практическое занятие содержит краткую теоретическую часть, состоящую из основных формул и определений, блок задач для совместного решения и обсуждения во время практических занятий, блок задач для самостоятельного решения и задач повышенной сложности для реализации идеи дифференцированного обучения. Существует несколько вариантов планирования учебного процесса. Можно открывать практические занятия по мере прохождения тем согласно календарно-тематическому плану. Открывая занятия по некоторым темам заранее, можно использовать метод перевернутого обучения. В этом случае аудиторное занятие проходит в форме консультации по тем задачам и вопросам, с которыми студенты не смогли справиться самостоятельно.
Контролирующий модуль содержит: контрольные работы, расчетно-графические работы, вопросы и задачи коллоквиумов, текущие и экзаменационные тесты. Весь учебный материал данного модуля состоит из индивидуальных вариантов. Каждое контрольное мероприятие имеет конкретные сроки (дату и время), за которые оно должно быть выполнено.
Одним из основных инструментов системы Moodle является возможность формирования тестовых заданий. Популярность тестирования обусловлена наличием ряда преимуществ по сравнению с другими традиционными способами контроля и оценки знаний. Среди положительных сторон тестирования необходимо отметить отсутствие субъективизма и возможность за короткое время опросить большое количество обучающихся.
Для настройки тестовых заданий у преподавателя имеются различные возможности управления тестом: синхронизация времени (назначение начала и окончания тестирования, ограничение продолжительности тестирования, установка параметра отправки ответов), установка категории оценки и количества попыток прохождения теста, а также случайного перемешивания вопросов и вариантов ответов, настройки просмотра и т. д. [7]. Информация, получаемая по завершении тестирования, в системе Moodle может быть обработана с помощью опций. Вывод анализа верных и неверных ответов на экран позволяет использовать тест не только как контролирующий модуль, но и как средство самообразования и самоконтроля. Студент получает объективные данные о своем уровне знаний.
Распределение заданий по категориям в банке вопросов (рисунок 3) позволяет провести тестирование как по определенной теме, так и используя случайную выборку. Комплекты тестов для каждого профиля подготовки формируются и периодически обновляются из единого банка вопросов и соответствуют компетенциям государственного образовательного стандарта, а также разделам и темам учебной программы дисциплины. Банк вопросов содержит около 400 вопросов различной степени сложности.
Основным объектом математических вычислений являются формулы, поэтому при оценке теоретических знаний студента особое внимание надо уделить знанию и пониманию формул. Организация тестовых заданий по математическим дисциплинам имеет ряд особенностей. Во-первых, система Мoodle не предусматривает возможности ввода математической формулы с помощью клавиатуры в качестве ответа на тестовое задание. Это налагает ограничение на использование формы вопроса с открытым ответом. Во-вторых, математические выражения и формулы в систему Moodle вводятся с использованием текстового редактора TeX (рисунок 4).
* Максим Дмитриевич Васильев
Мои курсы | Мой профиль | Выход
Математика СТР-1,2,3
Рисунок 3 - Банк тестовых вопросов по категориям
Накопленный опыт позволяет указать на неудобную работу с единым банком вопросов для нескольких курсов одновременно. Периодическое обновление единого банка вопросов, расположенного внутри одного из курсов, влечет трудоемкую работу по переносу базы в остальные курсы. Восстановление резервной копии требует предварительного удаления предыдущей версии. При этом в системе нет функции удаления нескольких или всех категорий вопросов за один раз.
Рисунок 4 - Окно редактирования вопросов теста командами ТеХ
Таким образом, несмотря на некоторые недостатки, использование системы Moodle в образовательном процессе высшей школы обеспечивает его эффективность за счет перераспределения учебного времени в пользу активных форм обучения, повышения объема самостоятельной работы (на примере изучения курса математики). Анализ учебной деятельности указывает на то, что наиболее эффектным методом обучения можно считать технологию смешанного обучения, заключающуюся в сочетании электронного обучения с традиционными учебными пособиями и реальным взаимодействием преподавателя и студента.
Необходимо отметить, что активное использование Moodle требует организационной работы. Даже при готовых методических материалах по дисциплине техническая работа по их внедрению в систему требует значительных временных и трудозатрат на начальном этапе.
Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что интеграция традиционной формы обучения и дистанционных технологий в организации учебного процесса способствует формированию математической компетентности студентов.
Ссылки:
1. Официальный сайт системы дистанционного обучения Moodle [Электронный ресурс]. URL: http://moodle.org (дата обращения: 27.12.2018).
2. Шурыгин В.Ю., Краснова Л.А. Организация самостоятельной работы студентов при изучении физики на основе использования элементов дистанционного обучения в LMS Moodle // Образование и наука. 2015. № 8 (127). C. 125-139.
3. Amandu G.M., Muliira J.K., Fronda D.C. Using Moodle E-learning Platform to Foster Student Self-Directed Learning: Experiences with Utilization of the Software in Undergraduate Nursing Courses in a Middle Eastern University // Procedia - Social and Behavioral Sciences. 2013. Vol. 93. P. 677-683. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2013.09.260.
4. Якутский глобальный университет СВФУ [Электронный ресурс]. URL: http://yagu.s-vfu.ru (дата обращения: 27.12.2018).
5. Применение системы Moodle при очной, очно-заочной и заочной формах обучения [Электронный ресурс] / А.В. Керт-ман, Т.М. Крутская, О.А. Полунина, Н.А. Старцева, Н.В. Шальнева // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 3. URL: http://www.science-education.ru/article/view?id=26493 (дата обращения: 27.12.2018).
6. Caputi V., Garrido A. Student-oriented Planning of E-learning Contents for Moodle // Journal of Network and Computer Applications. 2015. Vol. 53. P. 115-127. https://doi.org/10.1016/j.jnca.2015.04.001.
7. Александрова Н.А., Пигузов А.А. Опыт применения системы дистанционного обучения Moodle в преподавании дисциплин учебного плана студентам направления обучения «Менеджмент» // Вестник Костромского государственного университета. Серия: Педагогика. Психология. Социокинетика. 2016. Т. 22, № 1. С. 159-162.
References:
Aleksandrova, NA & Piguzov, AA 2016, 'Moodle Online Learning System in Teaching Curriculum Subjects to Students Majoring in Management', Vestnik Kostromskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Pedagogika. Psikhologiya. Sotsiokinetika, vol. 22, no. 1, pp. 159-162, (in Russian).
Amandu, GM, Muliira, JK & Fronda, DC 2013, 'Using Moodle E-learning Platform to Foster Student Self-Directed Learning: Experiences with Utilization of the Software in Undergraduate Nursing Courses in a Middle Eastern University', Procedia - Social and Behavioral Sciences, vol. 93, pp. 677-683. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2013.09.260.
Caputi, V & Garrido, A 2015, 'Student-oriented Planning of E-learning Contents for Moodle', Journal of Network and Computer Applications, vol. 53, pp. 115-127. https://doi.org/10.1016/jjnca.2015.04.001.
Kertman, AV, Krutskaya, TM, Polunra, OA, Startseva, NA & Shalneva, NV 2017, 'The Use of Moodle during Intramural, Intra- and Extramural, Extramural Studies', Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya, no. 3, viewed 27 December 2018, <http://www.science-education.ru/article/view?id=26493>, (in Russian).
Official website of Moodle E-learning Platform 2018, viewed 27 December 2018, <http://moodle.org>, (in Russian). Shurygin, VYu & Krasnova, LA 2015, 'Organization of Students' Independent Work in Studying Physics Based on Distance Learning Technology in LMS MOODLE', Obrazovaniye i nauka, no. 8 (127), pp. 125-139, (in Russian).
Yakutsk Global University: North-Eastern Federal University 2018, viewed 27 December 2018, <http://yagu.s-vfu.ru>, (in Russian).
