CC BY
21
УДК 371.315 ББК 74.48
DOI: 10.31862/2218-8711-2021-1-167-175
РЕАЛИЗАЦИЯ ОНЛАЙН-ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНОГО КУРСА
IMPLEMENTATION OF THE ONLINE LEARNING OF MATHEMATICS WITH THE USE OF AN ELECTRONIC TRAINING COURSE
Сясина Татьяна Васильевна
Доцент кафедры высшей математики, Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, кандидат педагогических наук E-mail: [email protected]
Манаков Виктор Михайлович
Доцент кафедры высшей математики, Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, доцент, кандидат физико-математических наук E-mail: [email protected]
Маркова Наталья Владимировна
Доцент кафедры высшей математики, Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, кандидат физико-математических наук E-mail: [email protected]
Федорова Галина Николаевна
Старший преподаватель кафедры высшей математики, Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск E-mail: [email protected]
iTS, ф 1 Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License The content is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Syasina Tatiana V.
Assistant Professor at the Higher Mathematics Department, Pacific National University, Khabarovsk, PhD in Education E-mail: [email protected]
Manakov Viktor M.
Assistant Professor at the Higher Mathematics Department, Pacific National University, Khabarovsk, Associate Professor, PhD in Physics and Mathematics E-mail: [email protected]
Markova Natalia V.
Assistant Professor at the Higher Mathematics Department, Pacific National University, Khabarovsk, PhD in Physics and Mathematics E-mail: [email protected]
Fedorova Galina N.
Senior Lecturer at the Higher Mathematics Department, Pacific National University, Khabarovsk E-mail: [email protected]
© Сясина Т. В., Манаков В. М., Маркова Н. В., Федорова Г. Н., 2021
Аннотация. В современной системе высшего образования России является очень актуальной задача внедрения инновационных дистанционных технологий в образовательный процесс. В статье рассматривается инновационная технология обучения -система организации электронного обучения при изучении дисциплины «Математика» студентами инженерно-технических направлений бакалавриата заочной формы обучения в Тихоокеанском государственном университете. Описан электронный учебный курс по дисциплине «Математика». Проведен сравнительный анализ традиционного заочного обучения и заочного обучения с использованием электронного учебного курса; успеваемости студентов заочного дистанционного обучения и заочного обучения. Выявлено, что успеваемость студентов изменяется в процессе изучения курса. Показано, что при качественной подготовке электронного учебного курса «Математика» переход на электронное обучение не влияет отрицательно на успеваемость студентов заочного обучения, наоборот, показатели успеваемости улучшаются.
Abstract. In the modern system of higher education in Russia, the task of introducing innovative distance learning technologies in the educational process is very urgent. The article deals with an innovative learning technology - a system for organizing e-learning within the study of the discipline "Mathematics" by part-time Bachelor students majoring in engineering and technical areas at the Pacific National University. An electronic training course on the discipline "Mathematics" is described. A comparative analysis of traditional distance learning and the distance learning with the use of e-learning, as well as the educational performance of students of both forms of education, is conducted. It is revealed that students' academic performance changes during the course of study. It is shown that with high-quality preparation of the e-learning course "Mathematics", the transition to e-learning does not negatively affect the performance of students of distance learning, on the contrary, performance indicators improve.
Ключевые слова: электронное обучение, электронный курс, заочное обучение, математика, успеваемость.
Keywords: e-learning, e-course, distance learning, mathematics, academic performance.
Введение. Проблемы современного мира (глобализация, формирование мирового информационного пространства и информационного общества, создание цифровой экономики, развитие информационной культуры, модификация межличностных коммуникативных взаимодействия между людьми, пандемия коронавируса СОУГО-19 и др.) ставят перед научно-педагогической общественностью новые вызовы, требующие безотлагательного их решения. А именно экстренный переход всех образовательных учреждений на электронное обучение с применением дистанционных образовательных технологий. Через ответы на поставленные вызовы общество формирует новый стиль жизнедеятельности, в том числе новые формы и способы взаимодействия педагогов и обучающихся.
Переход на ФГОС3++, сокращение аудиторного учебного времени на изучение математики будущими бакалаврами технических направлений подготовки очной и заочной
форм обучения и повышение роли самостоятельной работы студентов требуют от высшей школы внедрения в образовательный процесс электронного обучения с использованием дистанционных технологий.
Целью исследования является изучение влияния удаленного электронного обучения по дисциплине «Математика» на успеваемость студентов инженерно-технических направлений подготовки бакалавров заочной формы обучения.
В мировой педагогической практике систему обучения с использованием информационных технологий (Internet, мультимедиа) и электронных гаджетов называют e-learn-ing. При реализации e-learning используется электронная почта, интернет-форумы, интернет-сообщества, видеолекции, видеоконференции, case-study, онлайн-тестирование, онлайн-консультирование, экспертные системы и т. п. E-learning - процесс приобретения знаний и навыков с помощью образовательной среды, основанной на использовании информационных технологий, обеспечивающих обмен учебной информацией на расстоянии и реализующих систему сопровождения и администрирования учебного процесса [1].
В российской системе образования в статье 16 Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» понятие «электронное обучение» определяется как «организация образовательной деятельности с применением содержащейся в базах данных и используемой при реализации образовательных программ информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий, технических средств, а также информационно-телекоммуникационных сетей, обеспечивающих передачу по линиям связи указанной информации, взаимодействие обучающихся и педагогических работников. Под дистанционными образовательными технологиями понимаются образовательные технологии, реализуемые в основном с применением информационно-телекоммуникационных сетей при опосредованном (на расстоянии) взаимодействии обучающихся и педагогических работников». Также в законе подчеркнуто, что «при реализации образовательных программ с применением исключительно электронного обучения, дистанционных образовательных технологий в организации, осуществляющей образовательную деятельность, должны быть созданы условия для функционирования электронной информационно-образовательной среды, включающей в себя электронные информационные ресурсы, электронные образовательные ресурсы, совокупность информационных технологий, телекоммуникационных технологий, соответствующих технологических средств и обеспечивающей освоение обучающимися образовательных программ в полном объеме независимо от места нахождения обучающихся» [2].
По нашему мнению, «сущность электронного обучения составляет организация удаленной самостоятельной учебной деятельности обучающихся с различными мультимедийными приложениями через электронные гаджеты (персональный компьютер, планшет, мобильный телефон, smart-телевизор), имеющие возможность доступа к Интернету с целью ознакомления с рабочей программой дисциплины, изучения электронных учебных материалов дисциплины, получения консультаций преподавателя, самоконтроля полученных знаний, взаимодействия с другими участниками виртуальной учебной группы. Такая организация деятельности обучающихся позволяет выстраивать индивидуальную траекторию обучения, доступ к образовательным ресурсам, взаимодействие с преподавателем как в реальном времени, так и в отложенном, то есть синхронно и асинхронно,
причем ограничений во времени и пространстве не существует. Обучающиеся получают свободу доступа к образовательным услугам, равные возможности обучения, снижение затрат на обучение, возможность обучаться постоянно в удобное время и без отрыва от основной трудовой деятельности» [3, с. 196].
Исследователь И. А. Болкунов доказал, что новые образовательные задачи приводят к изменению места и возможностей традиционного обучения в образовательном пространстве. Возможности традиционных методов значительно расширяются и обогащаются с помощью технологий электронного обучения. Автор подчеркивает, что можно говорить о качественно новом уровне образовательного процесса [4].
Традиционная технология заочного обучения предполагает, что в каждом семестре студенты, после установочных лекций, самостоятельно выполняют контрольную работу по дисциплине «Математика». За месяц до сессии почтовой бандеролью студенты должны отправить контрольную работу в университет на проверку. Затем студенты, примерно на месяц, приезжают в университет на сессию. Во время сессии посещают аудиторные занятия (лекции и практические занятия), выполняют работу над ошибками в контрольной работе, защищают контрольную работу, сдают зачет или экзамен по математике.
Недостатки традиционной технологии заочного обучения. На время сессии университету необходимо резервировать места для заочников в общежитиях кампуса. В то же время не все иногородние студенты очной формы обучения обеспечены местом в общежитии. Отправив в университет бандероль с выполненной контрольной работой, студент-заочник обычно получает проверенную работу с рецензией преподавателя только на первом аудиторном занятии по дисциплине во время сессии. Чтобы во время сессии по 8-10 часов в день присутствовать на занятиях, а по вечерам еще несколько часов тратить на работу над ошибками в контрольных работах и подготовку к зачетам и экзаменам, необходима очень сильная мотивация на получение высшего образования. Только 60-70% студентов 1-го курса заочной традиционной формы обучения становятся студентами 2-го курса.
В 2019 г. в цифровой обучающей среде университета была создана Система электронного обучения ТОГУ, предназначенная для обучения студентов и магистрантов всех курсов всех форм обучения и слушателей программ дополнительного профессионального обучения. В системе электронного обучения Тихоокеанского государственного университета на базе виртуальной обучающей среды LMS MOODLE авторами статьи был разработан электронный учебный курс «Математика (заочное обучение)». MOODLE - модульная объектно-ориентированная динамическая обучающая среда. Представляет собой свободное веб-приложение, предоставляющее возможность создавать сайты для онлайн-обучения.
Созданный электронный учебный курс состоит из нескольких разделов: общая информация о курсе; текущий контроль самостоятельной работы и промежуточная аттестация по дисциплине «Математика» в первом семестре; текущий контроль самостоятельной работы и промежуточная аттестация по дисциплине «Математика» во втором семестре; оценка удовлетворенности студентов качеством учебного курса по данной дисциплине.
В разделе общей информации о курсе сообщается, кем был разработан курс, какую базовую подготовку необходимо иметь для успешного освоения курса, цель изучения дисциплины. Также перечислены нормативные документы, использованные при разработке
и актуализации электронного учебного курса, рабочие программы дисциплины, фонды оценочных средств, краткий конспект электронного учебного курса, компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины, информационное обеспечение по курсу в целом, рекомендации преподавателям и студентам, глоссарий по всему курсу, объявления. Для общения студентов с преподавателем, закрепленным за учебной группой, разместили в электронном учебном курсе элемент форум.
Во втором и третьем разделах представлена информация об особенностях организации образовательной деятельности студентов в учебном семестре, о контрольной работе по математике, образец экзаменационного билета для очного экзамена, репетиционный тест для подготовки к экзамену, экзаменационный тест для удаленного экзамена. Для компенсации отсутствия аудиторных занятий к каждому заданию контрольных работ по дисциплине «Математика» разработали и разместили в электронном учебном курсе учебный контент в виде электронных лекций, список рекомендуемой учебной литературы, глоссарий.
Достоинства технологии электронных учебных курсов. Если студент-заочник выполняет лабораторные работы [5] при помощи компьютерных программ-тренажеров, сдает экзамен или зачет в форме теста в электронном учебном курсе, размещенном в системе электронного обучения на сайте университета, то приезжать на сессию в университет нет необходимости. Не нужно резервировать места для заочников в общежитиях кампуса.
Отправив файл с выполненной контрольной работой на проверку через соответствующий элемент электронного учебного курса, студент в течение суток получает рецензию преподавателя. Выполняет, если необходимо, работу над ошибками. После отправки на проверку работы над ошибками также в течение суток получает повторную рецензию. Экзамен или зачет в форме теста становится доступен сразу после того, как зачтена контрольная работа за семестр. Это позволяет студенту сдать часть зачетов и экзаменов досрочно. Учебная нагрузка на студента в течение семестра становится более равномерной.
Данная работа направлена на изучение следующих исследовательских вопросов:
• Как много студентов, поступающих на 1-й курс Заочного факультета, могут учиться самостоятельно?
• Не приведет ли отказ от аудиторных занятий к резкому снижению успеваемости?
• Как влияет использование электронного учебного курса при заочном обучении математике по программам бакалавриата на успеваемость студентов?
• Каковы преимущества обучения с использованием электронных учебных курсов перед традиционным обучением в аудитории?
Получить хотя бы приближенный ответ на эти вопросы можно только при помощи педагогического эксперимента.
Для получения ответа на исследовательские вопросы авторы провели педагогический эксперимент, в котором приняли участие 466 студентов программ бакалавриата заочного факультета изучающих дисциплину «Математика» в первом и во втором семестрах. На заочное обучение поступили 379 студентов и 87 студентов выбрали заочное дистанционное обучение.
В течение одного учебного года (2019-2020) были изучены данные образовательной деятельности студентов заочного обучения и заочного дистанционного обучения. Рассмотрены результаты экзаменов осеннего семестра 2019 г. и весеннего семестра 2020 г.
Осенью 2019 г. учебные занятия со студентами заочного обучения проводились в аудитории, подготовка экзаменационного ответа выполнялась в присутствии преподавателя. Экзамен студенты сдавали преподавателю «лицом к лицу». Использование внешних источников информации было запрещено.
Весной 2020 г., в связи с учетом ограничений по СОУГО-19, студенты заочного обучения были переведены на электронное обучение онлайн. Студенты выполняли задания преподавателей и прикрепляли в электронный учебный курс отчет о выполненном задании. По необходимости преподаватели консультировали студентов, используя возможности системы MOODLE, корпоративную электронную почту, коммуникационные мессенджеры. Экзамен студенты сдавали онлайн в системе электронного обучения университета после того, как выполнили контрольную работу и задания преподавателя. Контроль со стороны преподавателя за использованием на экзамене внешних источников информации отсутствовал. Мы согласны с исследованиями ученых Са^а^ Муога В., утверждающих, что важен контроль во время тестирования студентов [6].
Студенты заочного дистанционного обучения постоянно находились в онлайн-режи-ме удаленного электронного обучения. Контрольные работы студентов заочного дистанционного обучения преподаватели проверяли ежедневно. Также ежедневно преподаватели отвечали на вопросы студентов заочного дистанционного обучения, заданные через форум электронного учебного курса и через личные сообщения в системе электронного обучения университета. Оказалось, что для большинства студентов личные сообщения удобнее, чем форум.
В начале эксперимента нас интересовало, как много студентов, поступивших на первый курс заочного факультета, смогут учиться самостоятельно. Выбрав из базы данных результаты экзаменов по дисциплине «Математика» (см. табл. 1), мы увидели, что из 466 студентов заочного факультета сдали экзамен по математике за первый и за второй семестр 67,2%. Из 379 студентов, зачисленных на заочное традиционное обучение и во втором семестре переведенных на электронное онлайн-обучение, сдали математику и за осенний и за весенний семестр 67,0%. Из 87 студентов заочной дистанционной формы обучения, обучавшихся дистанционно оба семестра, сдали математику за первый и за второй семестр 67,8%.
Мы выяснили, что не все принятые на первый курс студенты смогли учиться самостоятельно. Таким образом, исследование показало, что только две трети студентов заочного обучения и заочного дистанционного обучения, принятые на первый курс, смогли учиться самостоятельно. Студенты заочного обучения и заочного дистанционного обучения практически не отличаются друг от друга по успеваемости.
Проанализировав данные результатов обучения за осенний семестр, мы увидели, что из 379 студентов, обучавшихся заочно, сдали экзамен за первый семестр 78,1%. Из 87 студентов, обучавшихся заочно дистанционно, сдали экзамен за первый семестр 81,6%. Студенты заочного дистанционного обучения, обучающиеся только онлайн, показали в осеннем семестре большую продуктивность.
Данные результатов обучения в весеннем семестре свидетельствуют о том, что 296 студентов заочного обучения были переведены на весеннюю сессию 2020 г. из аудитории на электронное обучение с использованием дистанционных технологий. Из данных
студентов за второй семестр успешно сдали экзамен 85,8%. А из 71 студента, продолживших во втором семестре заочное дистанционное обучение онлайн, сдали экзамен за второй семестр 83,1%.
Таблица 1
Результаты изучения дисциплины «Математика» студентами программ заочного бакалавриата ТОГУ в 2019-2020 учебном году
Направление подготовки Численность обучающихся, чел. Сдали экзамен за 1 семестр, чел. Сдали экзамен за 2 семестр, чел.
ЗДО* ЗО** ЗДО ЗО ЗДО ЗО
08.03.01. Строительство 30 136 25 102 17 95
15.03.02. Технологические машины и оборудование 2 25 2 23 2 23
18.03.01. Химическая технология 9 10 9 8 9 6
18.03.02. Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии 3 9 2 8 2 6
20.03.01. Техносферная безопасность 6 36 4 26 4 25
21.03.01. Нефтегазовое дело 3 8 3 5 3 5
21.03.02. Землеустройство и кадастры 9 40 7 32 5 27
23.03.01. Технология транспортных процессов 6 34 5 30 5 26
23.03.02. Наземные транспортно-техно-логические комплексы 5 27 4 18 3 16
23.03.03. Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов 3 35 2 28 2 15
27.03.01. Стандартизация и метрология 5 5 3 4 3 4
27.03.02. Управление качеством 1 6 1 6 1 2
35.03.02. Лесное дело 5 8 4 6 3 4
Итого 87 379 71 296 59 254
Примечание: ЗДО - заочное дистанционное обучение, ЗО - заочное обучение.
Для выявления влияния электронного учебного курса при заочном обучении математике по программам бакалавриата на изменение успеваемости студентов, мы сравнили результаты экзаменов в первом и во втором семестрах (рис. 1).
Итак, в первом семестре студенты заочной формы обучения показали успеваемость на уровне 78,1%, а во втором - 85,8%. Таким образом, отказ от аудиторных занятий не привел к резкому снижению успеваемости, а, наоборот, улучшил показатели успеваемости студентов заочного обучения.
Однако сомнения все еще присутствуют. Зарубежные исследователи Ли Уильям Даф-фин младший и Эшли А. Джонс показывают, что учащиеся успевают лучше, когда он-лайн-экзамен не контролируется. Авторы утверждают, что обман является одним из объяснений успеваемости, как и беспокойство студентов по поводу сдачи теста, независимо от
Рис. 1. Результаты обучения в первом и во втором семестрах
того, проводится экзамен или нет. Для обеспечения академической честности в развивающейся области онлайн-образования могут применяться различные стратегии, в том числе разработка электронного учебного курса [7].
Новые вопросы. Даже беглого взгляда на результаты проведенного исследования достаточно, чтобы увидеть, что независимо от применяемых технологий обучения примерно 33% студентов первого курса решили в течение учебного года отказаться от получения высшего образования. Причем примерно две трети из этих студентов приняли такое решение в первом семестре. Как уменьшить этот показатель - 33%?
Согласно данным, приведенным в табл. 1, есть направления подготовки, выделяющиеся из общей закономерности. Для некоторых направлений подготовки показатель значительно меньше (например, направления 15.03.02, 18.03.01, 23.03.01), а для направления подготовки 23.03.03 показатель значительно больше, чем 33%.
Студенты каких направлений подготовки бакалавров более мотивированы получать высшее образование? С чем это связано? Как повысить академическую честность обучающихся?
Список литературы
1. Якунин А. Ю. Особенности применения технологий электронного обучения в гуманитарном вузе // Вестн. Таганрогского гос. пед. ин-та. 2017. № 1. С. 141-149.
2. Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации»: 29.12.2012 № 273-ФЗ, ред. от 06.02.2020. URL: http://zakon-ob-obrazovanii.ru/16.html (дата обращения: 01.12.2020).
3. Сясина Т. В. Смешанное обучение в вузе // Проблемы высшего образования: материалы междунар. науч.-метод. конф., Хабаровск, 11-13 апреля 2018 / под ред. Т. В. Гомза. Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос.ун-та. 2018. С. 195-198.
4. Болкунов И. А. Электронное обучение: проблемы, перспективы, задачи // Таврический научный обозреватель. 2016. № 11 (16). С. 128-132.
5. Авдеев Д. А., Римлянд В. И. Виртуальная платформа для выполнения лабораторных работ на основе метода конечных разностей во временной области // Вестник ТОГу. 2016. № 2 (41). С. 13-20.
6. Carstairs J., Myor B. Internet testing: A natural experiment reveals test score inflation on a high-stakes, unproctored cognitive test // Computers in Human Behavior. 2009. No. 25 (3). P. 738-742. DOI: https://doi.org/10.1016/j-.chb.2009.01.011.
7. Daffin L. W., Jr., Jones A. A. Comparing Student Performance on Proctored and Non-Proctored Exams in Online Psychology Courses // Online learning journal the online learning consortium. 2018, March. Vol. 22, Iss. 1. P. 131-145. DOI: http://doi.org/10.24059/olj. v22i1.1079.
References
1. Yakunin A. Yu. Osobennosti primeneniya tekhnologiy elektronnogo obucheniya v gumanitarnom vuze. Vestn. Taganrogskogo gos. ped. in-ta. 2017, No. 1, pp. 141-149.
2. Federalnyy zakon "Ob obrazovanii v Rossiyskoy Federatsii": 29.12.2012 No. 273-FZ, red. ot 06.02.2020. Available at: http://zakon-ob-obrazovanii.ru/16.html (accessed: 01.12.2020).
3. Syasina T. V. Smeshannoe obuchenie v vuze. In: Gomza T. V. (ed.) Problemy vysshego obrazovaniya. Proceedings of International scientific-methodological conference, Khabarovsk, 11-13 Apr. 2018. Khabarovsk: Izd-vo Tikhookeanskogo gos.un-ta. 2018. Pp. 195-198.
4. Bolkunov I. A. Elektronnoe obuchenie: problemy, perspektivy, zadachi // Tavricheskiy nauchnyy obozrevatel. 2016, No. 11 (16), pp. 128-132.
5. Avdeev D. A., Rimlyand V. I. Virtualnaya platforma dlya vypolneniya laboratornykh rabot na osnove metoda konechnykh raznostey vo vremennoy oblasti. Vestnik TOGU. 2016, No. 2 (41), pp. 13-20.
6. Carstairs J., Myor B. Internet testing: A natural experiment reveals test score inflation on a high-stakes, unproctored cognitive test. Computers in Human Behavior. 2009, No. 25 (3), pp. 738-742. DOI: https://doi.org/10.1016/j-.chb.2009.01.011.
7. Daffin L. W., Jr., Jones A. A. Comparing Student Performance on Proctored and Non-Proctored Exams in Online Psychology Courses. Online learning journal the online learning consortium. 2018, March, Vol. 22, Iss. 1, pp. 131-145. DOI: http://doi.org/10.24059/olj.v22i1.1079.
Интернет-журнал «Проблемы современного образования» 2021, № 1
Статья поступила в редакцию 01.12.2020 The article was received on 01.12.2020
