CC BY
133
УДК 372.851 Т.Л. ОВСЯННИКОВА
кандидат педагогических наук, доцент кафедры геометрии и методики преподавания математики Орловского государственного университета
UDC 372.851
T.L. OVSYANNIKOVA
candidate of pedagogical sciences, associate professor of geometry and technique of teaching of mathematics Orel
state university
ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКЕ FOREIGN EXPERIENCE OF DISTANCE LEARNING TO ATHEMATICS
Рассмотрены зарубежные системы дистанционного обученияматематике: внутривузовские, межвузовские, надвузовские, национальные, региональные и глобальные (в том числе системы открытого образования.-MIT OCW, Coursera, Udacity, EdX,Saylor и т.п.). Показано, что в последние годы имеют место тенденции роста внимания к текущему контролю знаний и усиления контакта обучающихся с преподавателем, а также проникновения технологий дистанционного обучения в систему очного образования.
Ключевые слова: обучение математике, дистанционное обучение, смешанное обучение, системы открытого образования.
Considered by the foreign system of distance learning of mathematics: in-College, inter-College, over- College, national, regional and global (including the system of open education: the MIT OCW, Coursera, Udacity, EdX, Saylor, etc.). It is shown that in recent years there have been tendencies of growth of attention to the current control of knowledge and strengthening of the contact of students with the teacher, as well as the penetration of the technologies of distance learningto the system of full-time education.
Keywords: learning of mathematics, distance learning, blended learning, MOOC.
Современный уровень развития информационных технологийсущественным образом расширил возможности поиска информации и необратимо трансформировал информационную среду. Эти революционные изменения ещё в относительно малой степени коснулись российской высшей школы, но общемировые тенденции частичной виртуализации высшего профессионального образования не смогут обойти её стороной.
Система взаимодействия преподавателя и студентов, альтернативная традиционному очному обучению (face-to-face learning, F2F), появившаяся ещё в ХУШвеке и широко распространившаяся (в том числе в нашей стране - как заочное обучение) в 50-60-е годы ХХвека,традиционно обозначалась термином «DistanceEducation» (в 90-е годы в русскоязычной литературе он переводился преимущественно как «дистантное обучение», с начала ХХ1века - как «дистанционное обучение»). В течение долгого времени обмен информацией при дистанционном обучении осуществлялся на бумажных носителях: из рук в руки или по почте. С 70-х годов стали широко использоваться аудио- и видеоматериалы (как на физических носителях, так и в виде трансляций по радио и телевидению), но эти формы на рубеже веков были поглощены Интернетом. В настоящее время термин «DistanceEducation» уже почтивы-теснен термином «E-Learning» (от Electronic Learning, электронное обучение), хотя этот термин объединяет столь разнообразные формы организации обучения, что часто даже в рецензируемых научных публикациях не вполне ясно, какая форма обсуждается. Различные
типы и формы Б-Ьеагт^можно рассматривать как континуум[2]. Тем не менее, существуют некоторые очевидные критерии классификации. Так, например, можно разделить:
- синхронные и асинхронные системы обучения (впервых модульный контроль имеет единые для всех обучающихся временные рамки, вовторых скорость прохождения курса определяется только самим студентом);
- системы, базирующиеся на учебниках,и т.н. системы,«Б-Ьеагт^ 2.0»[5], основанные на CSCL (Computer-supportedcollaborativelearning)- компьютерных технологиях совместного обучения, при которых обучаемые сами (хотя обычнопод руководством преподавателя) формируют контент, часто по технологии Wiki;
- полностью онлайновые системы и системы, в которых сохраняется значительная доля очного обучения: «Blended Learning» (в русскоязычной терминологии -смешанное или комбинированное обучение), иногда используется также термин «HybridCourse» (гибридный курс);
- системы, интегрированные в процесс обучения в конкретном вузе, и системы открытого образования, доступного из любой точки планеты: с 2008 года такие системы называют массовыми открытыми онлайн-курс ами(MassiveOpenOnlineCourse,MOOC).
Внедрению дистанционного и смешанного обучения в вузах способствует кредитная система, при которой студент вправе самостоятельно выбирать дисципли-
© Т.Л. Овсянникова © T.L. Ovsyannikova
ны и порядок их изучения. По данным исследовательской группы Babson, в осеннем семестре 2011 года 6,7 млн. студентов, обучающихся в США, по крайней мере одну дисциплину изучали в дистанционной форме [3].
Среди дисциплин, вовлечённых в дистанционное обучение, математика занимает весьма заметное место (уступая только изучению информационных технологий, иностранных языков и экономики, а также курсам корпоративного обучения). Если исключить из рассмотрения внесетевые формы дистанционного обучения и обучение элементарной математике, то остальные системы дистанционного и смешанного обучения математике можно разделить наследующие группы:
- внутривузовские;
- межвузовские- созданные в ходе сотрудничества нескольких университетов;
- надвузовские, в которых общие ресурсы дистанционного обучения адресуются преподавателям различных университетов без формального вовлечения вузов в консорциум;
- национальные и региональные, ориентированные на конкретную страну или группу стран;
- глобальные, ориентированные на студентов и вольнослушателей всего мира - коммерческие и некоммерческие (системы открытого образования).
Построение внутривузовских систем дистанционного и смешанного обучения в значительной степени определяется программным обеспечением, используемым для них. В настоящее время существует несколько десятков пакетов, реализующих LMS(learningmanagementsystems, системы управления обучением) и LCMS (learningcontentmanagementsystem, системы управления обучающим контентом), большинство из которых реализованы согласно в соответствии со сборником стандартов8СОИМ (SharableContentObjectR eferenceModel, образцовая модель объекта содержимого для совместного использования), регламентирующим все аспекты дистанционного обучения (вплоть до организации учебного материала). Среди наиболее популярных современных LMSможно отметить:Blackboard (около 50% рынка), Moodle (около 20%) и Desire2Learn (около 10%), eCollege (около 5%). Кроме того, набирают популярность свободныеLMS: ATutor, Claro line, Dokeos, EFront, ILIAS, Sakai, Scoology, TCExam,OLATH его форк OpenOLAT.B большинстве случаев и контент, и тестовые задания внутривузовских систем доступны либо в пределах локальной сети вуза, либо по паролю через сайт университета. Примеромуниверситетского сайта, на котором все задания реализованы через LMS (Moodle), являетсясайт UniversityCollegeLondon.
Существуют LMS, ориентированные только на тестовые задания. Среди них наибольший интерес представляет проект WeBWorK, разработанный университетом Рочестера и базирующийся на коллекции задач OpenProblemLibrary (OPL) и включающей на начало 2013 года более 25 тысяч задач по математике. Система WeBWorK используется в нескольких сотнях университетов (преимущественно в США, но и во многих других странах). Существуют ответвления этого проекта, под-
держивающие другие языки, в частности русский.
Принципиально иной подход был реализован университетом Северной Каролины: разработанный там сайт Webassign, предназначенный для текущего и модульного контроля по математике, физике и химии, стал доступен преподавателям других вузов непосредственно - без размещения ПО на их серверах. Этот сайт имеет, среди прочего, достаточно развитые возможности для ввода формул и графиков и специализируется на математике, физике и химии. Этот ресурс бесплатен для преподавателей, но является платным для студентов (хотя в ряде случаев плата включена в стоимость учебника). В настоящее время Webassignиспользуют преподаватели нескольких сотен учебных заведений по всему миру, причём не только англоязычных [1].
Среди веб-ресурсов, специализирующихся на тестировании, следует отметить также ресурс Perdisco, использующийся в ряде университетов США, Канады, Австралии и Новой Зеландии и стран Азии (он специализируется на экономических науках, и из математики на нём присутствует только статистика и математические методы в экономике).
Системы WeBWorK,Webassign и Perdisco можно классифицировать как надвузовские системы дистанционного обучения. Как надвузовскую систему можно охарактеризовать и проект Connexions, базирующийся в Университете Райс (Хьюстон): он является динамическим репозиторием образовательных материалов с возможностями комментирования и рецензирования. В разделе математики на начало 2013 года находится почти 5 тысяч единиц хранения. Реализована поддержка не только английского языка, однако доля иноязычного контента крайне мала.Предполагается, что из мелких фрагментов учебного материала преподаватели могут собрать собственные учебные курсы (для уровня средней школы сходными ресурсами являются LessonPlanetH Curriki).
Примером межвузовской системы дистанционного обучения является британский ресурс MAGIC, обеспечивающий трансляции лекций по математике, проводимых в 20 университетах Великобритании, но только для ГРадресов университетов, входящих в ассоциацию.
Ещё одним примером межвузовской системы можно назвать ресурс «TheConnectedCirriculumProject» (ССР), реализованный Дюкским университетом (штат Северная Каролина) и университетом штата Монтана. Особенностью этого ресурса является использование учебных модулей, реализованных на основе популярных математических пакетов (Maple, Mathematica, а также Matcad иMatLab). Этот подход сочетает гибкость веб-страниц с развитыми возможностями систем компьютерной алгебры.МодулиCCPв находятся в свободном доступе и могут быть использованы для обучения в других вузах и для самообразования. В 90-е и начале 2000-х годов этот подход к дистанционному обучению математике рассматривался как весьма перспективный [4], но после прекращения финансирования в 2003 году проект был заморожен. Впрочем, подобные наборы модулей размещены и на сайтах других университетов,
обширная коллекция ссылок на них представлена на сайте Math Archives.
Национальные системы дистанционного обучения реализованы в нескольких десятках стран (в том числе и в СНГ: в Беларуси, Казахстане, Армении, Азербайджане), но крупнейшими из них являются китайская CORE (China Open Resources for Education) и индийская NPTEL (National Programmeon Technology Enhanced Learning). Ванглоязычной системе NPTEL представлено более 70 курсов по математике, примерно для трети из них контент находится в свободном доступе. Среди региональных систем интерес представляет Виртуальный африканский университет AVU (avu.org) с трёхязычным контентом (английский, французский, португальский). Математических курсов на этом ресурсе пока немного, но они доступны и из-за пределов Африки (впрочем, без обратной связи в виде тестов и экзаменов).
В Европе крупнейшим поставщиком дистанционного обучения является британский Открытый университет (Open University). В нём занимаются около 200 тысяч студентов. Основными образовательными ресурсами университета являются OpenLearn, представляющий научно-популярные статьи, и LabSpace, где доступны систематические курсы с указанием количества часов на их обучение. Впрочем, среди нескольких десятков математических курсов, предлагаемых университетом, к высшей математике можно отнести всего один (на начало 2013 года) курс - по основам топологии. Ещё одним схожим по функциональности ресурсом является ALISONstandsfor «AdvanceLearninglnteractiveSy stemsOnline», предоставляющий платные и бесплатны-екраткосрочныекурсыссертификацией (однако полно-стьюбесплатное обучение затруднено показом рекламы между страницами). Уровень математических курсов здесь также ограничен элементарной математикой.
Не выходит за рамки элементарной математики и популярный некоммерческий проект KhanAcademy, представляющей видеоуроки для взрослых, не получивших достаточных знаний в школе (из 3,5 тысяч уроков более тысячи посвящено математике, преимущественно элементарной).Более основателен ресурс Academic Earth, на котором размещены несколько тысяч видеолекций из ряда ведущих университетов. В большинстве случаев эти лекции представляют собой целостные лекционные курсы, но не предполагают ни обратной связи, ни контрольных заданий.
Тенденцией последних лет стал перенос информационной среды из бумажных носителей в Интернет. Это коснулось и учебников математики, однако далеко не в полной мере. Считающаяся одной из наиболее обширных коллекция Джорджа Кейна включает всего 80 математических книг, размещение которых в Интернете было разрешено авторами и издателями. Не слишком много учебников по математике представлено в популярных каталогах открытых учебников: в Open Academicsв 2013 году - 19 вузовских учебников по математике. В последние годы проявилась тенденция бесплатного предоставления учебников самими изда-
тельствами. Наиболее интересна коллекция издательства Bookboon - 44 учебника по математикев формате pdf. Аналогичный проект был реализован и на сайте издательства Flat World Knowledge, но в ноябре 2012 возможность бесплатного чтения учебников там была закрыта.
Попытку сбора разрозненной информации, полезной для дистанционного обучения, предпринял образовательный консорциум MERLOT (Multimedia Education Resourcefor Learningand Online Teaching), патронируемый Фондом Карнеги и представляющий собой базу ссылок на разнообразные материалы: учебники, электронные учебники, презентации, видеокурсы, коллекции и т.п. В разделе математики на начало 2013 года имеется более 2,5 тысяч ссылок, из которых почти тысяча - на различные учебники и курсы. Ресурс весьма полезен в первую очередь для преподавателей математики, но недостаточно чёткая структурированность системы ссылок существенно усложняет поиск матери-алов.Концептуально близким аналогом MERLOT был британский ресурс Intute, организованный консорциумом из восьми вузов Великобритании и работавший с 2006 по 2011 год. В настоящее время финансирование и развитие этого проекта прекращено, но сайт проекта доступен до лета 2014 года.Ещё одна обширная коллекция ссылок на обучающие ресурсы собрана на сайте Мичиганского университета.
Важным информационным ресурсом является сайт Американской математической ассоциации (MathematicalAssociationofAmerica, MAA). Он включает в себя библиотеку материалов MathDL, ориентированную на поддержку создания интерактивных учебных материалов по математике.
Весьма информативны популярные ресурсы корпорации Google: система поиска книг Scholar (в русской локализации - Академия) и система поиска контекста в книгах Book^ русской локализации - Книги), хотя они обычно ведут к ресурсам, не допускающим копирование, а часто даже ознакомление с полным текстом книги. Интерес представляет ресурс поиска свободных учебников Textbook Revolution, индексирующий в основном личные страницы авторов независимых (альтернативных) учебников. Нельзя не упомянуть развивающийся в рамках многоязычного портала Wikimediaпроект Wikibooks (Викиучебник), который пока ещё не может рассматриваться как серьёзный ресурс, во всяком случае - в разделе «Математика» (даже в англоязычном сегменте большинство книг лишь намечены). Несколько более быстро прогрессирует другой проект портала Wikimedia - Wikiversity (Викиверситет), задуманный как один из базовых ресурсов открытого образования, но пока и он представляет интерес в основном как коллекция ссылок, в первую очередь - на основной проект портала Wikimedia - универсальную энциклопедию Wikipedia. Впрочем, информативность Википедии в части математики существенно уступает специализированным математическим энциклопедиям. В настоящее время таковых три (все на английском языке):
- MathWorld, разработанная компанией Wolfram
(известной главным образом порталом Wolfram Alpha и программным продуктом Mathematica);
- свободная математическая энциклопедия Planet Math, задуманная как альтернатива Math World (в 2000 году, когда сайт Math World был временно недоступен), но в среднем менее информативная;
- Encyclopaedia of Mathematics, построенная на основе бумажной энциклопедии, изданной Kluwer Academic Publisher 2002 году.
Первыми (впрочем, неудачными) проектами, попытавшимися предоставить в интернете полноценные бесплатные курсы уровня ведущих вузов, были Fathom. comпри Колумбийском университете, действовавший с 2000 по 2003 год, и AllLearn, проект Оксфордского, Стэнфордского и Йельского университетов, закрывшийся в 2006 году в связи с недостаточным количеством слушателей.
Наиболее успешной оказалась модель открытого обученияOpenCourseWare (OCW), которуюреализовал Массачусетский технологический институт (MIT), начавший размещение курсов в интернете в 2002 году. Сейчас MIT - общепризнанный мировой лидер системы открытого образования. Он предоставляет более двух тысяч различных курсов вузовского и поствузовского уровней (часть курсов переведены на китайский, испанский, португальский, турецкий, корейский, персидский и тайский языки). На начало 2013 года доступно 134 математических курса: преимущественно в виде учебных комплектов, включающих в себя теоретический материал, задачи и их решения; для части курсов даны также видеолекции. Впрочем, для ряда курсов не вся необходимая для их освоения информация доступна онлайн: в некоторых случаях слушателю предлагается купить учебник через онлайн-магазин (amazon.com).
Вслед за MITпринципы OSW приняли более десяти вузов США, отдельные вузы Германии, Нидерландов, Японии, Китая, Индии, Бразилии и Мексики и т.д. Специально для Африки был запущен ресурс Students Circle Network; онимеет некоторую дополнительную функциональность, превращающую его в специализированную социальную сеть, но в плане контента неоригинален (в отличие от AVU): все математические курсы заимствованы уMIT.
Предполагается, что серьёзную конкуренцию курсам MIT уже в ближайшем будущем составит стартап Coursera, интегрировавший курсы 33 ведущих университетов мира (в основном на английском, но ряд курсов на французском языке). Учебные пакеты Coursera включают видеолекции с субтитрами (предусмотрена воз-
можность добавления пользовательских субтитров на других языках), текстовые конспекты лекций, домашние задания, тесты и итоговыеэкзамены. Доступ к курсам ограничен по времени; каждое домашнее задание или тест должно быть выполнено только в определённый временной промежуток. По окончанию курса слушателю может высылаться сертификат об окончании. Платформа способна обеспечить до 50 тысяч слушателей на каждом курсе. Предполагается, что возможна монетизация через продажу сертификатов с брендом университета (сейчас сертификаты не содержат указаний об университете) либо за тестирование с подтверждением личности.
Популярным ресурсом открытого образования становится ипроектШас^, схема обучения в котором сходна с Coursera, но количество курсов пока ещё не столь велико.
На фоне успеха Coursera и Udacity в конце 2012 М1Ти Гарвардский университет запустили проект EdX, также предполагающий жёсткий временной контроль успеваемости и выдачу сертификатов. Уже в первые месяцы к проекту присоединились другие университеты. Единственный на начало 2013 года математический курс (статистика) был представлен университетом Беркли.
Ещё одним быстро развивающимся ресурсом свободного образования является проею^у^, основанный крупным американским предпринимателем Майклом Сейлором.Этот ресурс базируется на специально написанных для него учебниках, доступных даже без записи на курс. По каждому курсу предусмотрена возможность сдачи экзамена и получения сертификата. На начало 2013 года представлено 26 курсов по математике, в основном вузовского уровня.
Можно отметить также проект обучения математической статистике, реализуемый располагающимся в Калифорнии Институтом цифровых исследований и образования (ThelnstituteforDigitalResearchandEducation).
Обобщая обзор, можно отметить, что уже сейчас любой, кто на достаточном уровне владеет английским языком и имеет доступ к интернету, может самостоя-тельноизучить высшую математикуна уровне ведущих вузов. Очевидно, что в течение ближайших летколиче-ство ресурсов дистанционного обучения будет расти, а их информативность и функциональность повышаться. При этом наиболее успешными окажутся именно те системы дистанционных курсов, в которых достаточное внимание уделено текущему контролю и реализована обратная связь между студентом и преподавателем.
Библиографический список (References)
1. Abramovitz B., Berezina M., Berman A., Shvartsman L. A Blended Learning Approach in Mathematics // Teaching Mathematics Online. Emergent Technologies and Methodologies - IGI Global, 2012. Р. 22-42.
2. Bersin J. Enterprise Class Live E-Learning: What Works - URL: http://www.bersin.com/blog/post/a-discussion-with-bob-dean2c-clo-of-grantthornton.aspx
3. Blair B.S.Babson research finds most institutions remain undecided about massive open online courses - URL:http://www. babson.edu/News-Events/babson-news/Pages/130107-2012-survey-of-online-learning-results.aspx
4. Fitchett S. Teaching with Duke's CCP Materials // Journal of Online Mathematics and its Applications - URL:http://mathdl. maa.org/mathDL/4/?pa=content&sa=viewDocument&nodeId=440&bodyId=487
5. Karrer T. Understanding E-Learning 2.0 - URL: http://www.astd.org/Publications/Newsletters/Learning-Circuits/ Learning-Circuits-Archives/2007/07/Understanding-E-Learning-20
