Загальне
Якунин А.В.
Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А.Н. Бекетова
ПРОБЛЕМЫ АДАПТАЦИИ СОДЕРЖАНИЯ ДИСТАНЦИОННОГО КУРСА ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКИ К РАЗНОВОЗРАСТНОМУ КОНТИНГЕНТУ
Современный этап развития высшего образования характеризуется внедрением и распространением информационно-коммуникационных технологий, среди которых важное место занимает дистанционное обучение (ДО) [1]. Оно является одной из наиболее эффективных форм подготовки специалистов высшей квалификации, использование которой содействует интенсификации учебно-познавательной деятельности, раскрытию способностей и творческого потенциала студентов на основе повышения роли самостоятельной индивидуальной работы. Становление информационного общества порождает необходимость создания условий для самоопределения и раскрытия потенциала каждой личности, в частности, обеспечения возможностей для повышения уровня образования на протяжении всей жизни, независимо от места проживания и социального статуса. Реалиям современности отвечает человек-деятель – активный, самостоятельно мыслящий, умеющий видеть, вскрывать и креативно решать возникающие проблемы. Главными ресурсами социально-экономического развития все в большей мере выступают знания, информация, человеческий потенциал, интеллектуальный капитал и освоение передовых инновационных технологий.
Качественные изменения общественных ценностей и потребностей, углубление интеграционных тенденций в экономике и научно-технической сфере, разработка инновационных наукоемких технологий выдвигают новые требования к подготовке специалистов. Усиление влияния математики в различных сферах науки и производства, расширение областей применения математических знаний и компетенций, процесс математизации основных направлений прогрессивного развития человечества существенно повышают значение полноценного математического образования каждого студента [2]. Требуется формирование достаточного уровня математической и общей культуры, интеллектуального развития. Выработка математического стиля мышления, умения рассуждать критически, в логической последовательности, развитие способностей по применению математических методов для решения прикладных задач, потребности в непрерывном самостоятельном овладении знаниями на протяжении всей активной жизни – крайне важный аспект подготовки конкурентоспособных специалистов, готовых к постоянной адаптации к быстро изменяющимся условиям производства и рынка труда.
Возрастание спроса на современные кадры высшей квалификации, постоянная необходимость актуализации компетенций действующего персонала, развитие технической базы диктуют повышенное внимание к проблемам ДО [3, 4]. Для дистанционных групп типичен разновозрастной состав с высокой степенью вариативности, как уровня математической подготовки, так и готовности к учебному труду в целом [5]. Актуальной педагогической проблемой представляется создание научно-обоснованной структуры дистанционного курса (ДК) по высшей математике, качественное наполнение его содержания, разработка и использование адекватных и эффективных методик обучения, реализующих дифференцированный подход. Процесс обучения высшей математике нуждается в коренных изменениях, прежде всего, направленных на актуализацию математической подготовки студентов путем развития у них способностей по применению математических методов для решения прикладных задач, что требует овладения ими современными информационными технологиями осуществления учебной и профессиональной деятельности. Одним из вариантов реализации таких технологий в учебном процессе выступает свободно распространяемая среда управления дистанционным обучением Moodle [6, 7]. Системы ДО с открытым исходным кодом позволяют реализовать основной набор функциональных возможностей, характерных для развитых коммерческих решений, но с существенно меньшими экономическими затратами. Кроме того, открытость Moodle как среды ДО предоставляет возможность ее доработать и адаптировать к особенностям организации учебного процесса в конкретном вузе, дополнить новыми сервисами. Все это служит платформой для создания качественных online-курсов.
Актуальной проблемой является психолого-педагогическое обоснование выбора тех или иных инструментов системы ДО при формировании структуры ДК, определении глубины и детализации подачи учебного материала, особенностей использования различных форм организации педагогического процесса [8 – 10]. Это требует постоянного мониторинга имеющегося уровня знаний, умений и психофизиологических характеристик студентов, проведения соответствующей корректировки структуры и наполнения ДК по высшей математике, изменения приоритетов отдельных форм педагогической деятельности, выработки соответствующих требований к программным средствам с учетом возможностей и технических ограничений выбранной учебной среды Moodle, формирования рекомендаций по применению адаптивных интерфейсов, обеспечивающих комфортные условия каждому студенту и облегчающих достижение наилучших результатов в учебе. Особенно важно выяснение уровня мотивации студентов и их готовности к самостоятельной учебной деятельности.
Особенностью высшей математики является высокая степень абстракции информации, что требует значительного напряжения мыслительной деятельности. Характерная для взрослой аудитории утилитарность восприятия и нацеленность на конечный результат при минимизации затрат на его достижение выдвигают на первый план при подаче теоретического материала и средств его практического закрепления узкопрофессиональную направленность всей информационной базы. Высококвалифицированным специалистам требуется основательная математическая подготовка, которая открывает возможность исследовать новые проблемы их профессиональной области, реализовывать теоретические положения на практике, формулировать соответствующие задачи и привлекать к их решению современную компьютерную технику. Для этого им необходимо не только сформировать целостное представление об общих математических методах и моделях, но и научится применять их для изучения явлений реального мира, прежде всего, в рамках своей профессиональной сферы.
Стремясь придать ДК по высшей математике профессиональную направленность, не следует забывать о соблюдении внутренней логики дисциплины и поддержании разумной строгости изложения [4]. Курс должен быть простым и ясным, чтобы студенты освоили основные идеи и методы исследования, которые составляют фундамент каждого изучаемого раздела. Адаптивная организация доступа к учебному материалу позволяет учесть разницу в математической подготовке студентов и особенности восприятия информации, обеспечить личностно-ориентированный подход к ДО. В среде Moodle имеется возможность дополнять изложение математических выкладок наглядными мультимедийными вставками, демонстрирующими проявления теоретических положений в соответствующих производственных процессах. Использование аудио и видеоинформационных материалов, презентаций и т.п. способствует углублению и закреплению знаний, развитию интуиции и образного мышления [11].
Насыщение ДК мультимедийными компонентами служит решению проблемы адаптации к индивидуальным психофизиологическим особенностям каждого студента. Однако использование иллюстраций должно быть дозировано и отвечать конкретным методическим замыслам и законам композиции. Кроме того, следует учитывать технические возможности имеющихся интернет-сервисов и персональных компьютерных и периферийных ресурсов студентов – скорость передачи информации с помощью телекоммуникационных сетей, уровень стабильности связи и т.п.
Обращая внимание на общекультурный аспект ДК по высшей математике, следует добиваться формирования в каждом обучаемом таких черт как критичность, фундаментальность, логическая строгость, абстрактность и обобщенность, ответственность за принятые решения и их аргументированность, алгоритмичность действий с учетом реальных возможностей их реализации доступными вычислительными средствами. Этому способствует расширение изучаемого материала дополнительными сведениями, что следует делать дозировано, чтобы избежать перегрузок студентов. Главный упор – на научно-обоснованной переработке основного программного материала. Преподавателю необходимо включать в ДК ресурсы и элементы, которые бы раскрывали взаимосвязи различных научных дисциплин, демонстрировали проявление системных синергетических эффектов в процессе изучения высшей математики. Важным приемом может служить вкрапление исторических сведений, которые, с одной стороны, раскрывают междисциплинарные влияния, запросы практики и объективную причинно-следственную структуру математических знаний, а с другой стороны, придают учебной информации эмоциональную окраску.
Учитывая непредсказуемый уровень осведомленности отдельных студентов по конкретному разделу, требуется многоуровневая подача теоретического материала для поддержания тонуса работы и интереса к курсу. Следует отказаться от конструирования ДК лишь на основе однозначно-линейного подхода, реализующего логику одного базового учебного пособия. Необходимо обеспечить дифференциацию маршрутов обучения, используя системы гиперссылок, которые включают дополнительные материалы, расширяющие или углубляющие основное содержание, задачи повышенной сложности, исторические справки и т.п. Этим достигается вариативность подачи учебного материала, повышается системность восприятия взаимосвязей различных тем курса. Совершенно неоправданно полное освещение каждого вопроса в виде единого объемного моноблока. Гораздо лучше в основном изложении давать лишь план темы и ее узловые моменты (рис. 1). Это позволит компетентным студентам «проскочить» известный им материал, лишь обновив свои знания, и сэкономить усилия для более глубокой проработки трудных проблем. Основной текст нужно расширить разъяснениями двух уровней: для студентов с математическим складом ума выкладки должны быть достаточно строгими, а для основной части аудитории следует предложить более «живое» изложение, снабженное ссылками на ресурсы курса или интернет для уточнения отдельных понятий и положений.
В практической части курса для основной массы студентов можно было бы ограничиться разбором типовых задач, что гарантирует существенную экономию учебного времени. Однако такой подход подрывает практическую направленность курса и снижает его влияние на рост математической культуры. Изучение методов решения стандартных задач нужно дополнять применением освоенного математического аппарата к решению задач из сферы соответствующей профессиональной деятельности. Повышению общекультурного уровня и поддержанию интереса к учебе способствует включение в курс нестандартных задач и постановка проблемных вопросов, выходящих за его рамки.
Эффективность практической части также повышается включением в подачу информации мультимедийных компонент, в частности, графических схем и таблиц. Графика помогает наглядно представить структуру материала; выпятить основные положения, облегчает агрегирование большого числа характеристик и обобщение представленных подходов, понуждает к генерации новых идей, повышая качество восприятия, запоминания, анализа и синтеза информации, делая мышление более гибким и подвижным. Элемент Moodle «задание» позволяет варьировать сроки его выполнения, количество попыток и способы подачи отчетной информации. Наличие комментариев оживляет оценивание результатов и помогает студенту осознать причины ошибок, что содействует глубокому освоению соответствующих тем. Для поддержания мотивации следует предусмотреть возможность выбора студентами различного уровня подготовки соответствующих по сложности и объему упражнений и задач. Важную роль в этом также может сыграть стимулирование применения современных пакетов компьютерной математики для выполнения полученных заданий.
Для развития коммуникационных компетенций будущих специалистов особую роль играет участие студентов в групповых формах работы. В рамках ДК по высшей математике для этого используются такие сервисы Moodle, как «форум», «чат», «вики», «обмен сообщениями» (рис. 2). Форум применяется для организации дискуссий по выдвинутым темам и для проведения консультаций в режиме of-line. К сообщениям в форуме можно прикреплять файлы любых форматов, что позволяет, в частности, обмениваться формульными записями, строить вокруг этих файлов учебное обсуждение. Высказывания участников дискуссии могут быть скорректированы и оценены преподавателем, функция оценки может быть использована и студентами. Чат предназначен для общения в реальном времени и применяется, в частности, для организации консультаций в режиме on-line. Форумы и чаты учат работать в коллективе, излагать свои суждения и идеи кратко, ясно и доходчиво. Обмен сообщениями можно использовать для конфиденциального общения, что позволяет учитывать психологические особенности отдельных студентов и соблюдать деликатность, защищая от нездоровых реакций. Кроме прямого назначения, форумы могут применяться для организации реальных встреч и «живого» общения вне сайта, что способствует некоторой компенсации отсутствия прямых эмоциональных контактов в рамках ДК.
При этом следует учитывать возможные барьеры общения [9] и специфику указанных форм межличностного взаимодействия в интернете: зачастую отсутствие визуального контакта, отсроченный диалог, ограниченные возможности выбора способов оперативного выражения интеллектуальных посылов (к примеру, трудности непосредственного набора и быстрой передачи формул).
Контрольно-мониторинговая часть (рис. 3) является непосредственным продолжением практической составляющей ДК по высшей математике. Ее ядром служит система тестирования, которая позволяет оценить качество усвоения материала каждым студентом и определить направления корректировки его траектории обучения. Она отвечает основным дидактическим принципам контроля – системность, индивидуальный подход, охват всех тем изучаемых разделов. Элемент Moodle «тест» предоставляет возможность разрабатывать тесты с использованием вопросов различных типов, которые сохраняются в базе данных и могут использоваться повторно. На прохождение теста может быть предоставлено несколько попыток и ограничено время каждой их них, кроме того, между попытками прохождения теста устанавливается задержка по времени. Все это служит рычагами обоюдного согласования самого теста и уровня подготовки студентов.
Основные требования к тестовым вопросам: информативность; отражение всех основных сторон проверяемых тем; четкость, лаконичность и однозначность формулировок, как самого вопроса, так и возможных ответов; при составлении неверных ответов лучше всего использовать типичные ошибки; по сложности ориентация на средний уровень освоения материала; некоррелированность ответов между собой; исключение возможности простого угадывания или отбрасывания явно неверных ответов.
В рамках ДК по высшей математике тесты следует использовать в следующих направлениях: для входного контроля; самообучения; текущего контроля; итогового оценивания. С учетом разброса психофизиологических характеристик разновозрастного контингента следует предусмотреть возможность адаптации процедур тестирования (увеличение времени на прохождение теста и допустимого числа попыток, разрешение на использование компьютера и предоставление технических консультаций). В ряде случаев студентам можно предложить альтернативные формы оценивания. К примеру, итоговый контроль за модуль (рис. 4) может быть пройден, как в форме компьютерного тестирования, так и в форме очного письменного экзамена или зачета, что позволяет более гибко учитывать особенности организации учебного процесса и индивидуальные потребности отдельных студентов (в частности, с ограниченными физическими возможностями).
За счет варьирования различных ресурсов и элементов Moodle можно организовать изучение высшей математики таким образом, чтобы подача материала и форма обучения соответствовали поставленным целям и задачам с учетом специфики разновозрастного контингента. Для достижения максимального положительного эффекта следует применять инновационные подходы, которые выходят за традиционные рамки Moodle – новые Web 2.0-технологии и мобильные приложения, существенно расширяющие учебное пространство студентов [12 – 14].
Среда Moodle позволяет получить развернутую информацию о прохождении тестирования, а также протокол с описанием допущенных ошибок. Moodle создает и хранит портфолио каждого студента: выполенные им работы; полученные оценки и комментарии к ним преподавателя; сообщения на форумах. Все отметки по каждому студенту хранятся в журнале оценок. Есть возможность контролировать время нахождения на ДК и активность каждого студента. Это можно использовать при модернизации ДК по высшей математике.
При реализации ДК по высшей математике требуется не только грамотное использование преимуществ информационно-куммуникационных технологий, но и педагогически правильно поставленный системный подход к решению возникающих дидактических и воспитательных проблем, которые они порождают или усиливают. Адаптация ДК по высшей математике к особенностям студенческой аудитории должна рассматриваться как постоянный процесс совершенствования системы ДО применительно к перманентно изменяющимся требованиям к содержанию, целям и задачам программы подготовки с использованием расширяющихся технических возможностей и инновационных педагогических технологий. Система управления обучением Moodle позволяет оперативно настраивать ДК по высшей математике, опираясь на результаты анализа его эксплуатации и качественного состава студенческих групп. При этом имеется возможность расширения базы используемых образовательных технологий за счет интеграции учебной среды Moodle с другими программными ресурсами.
Список использованных источников
- Кошкина Е.Н. Дистанционное обучение: реалии и перспективы / Е.Н. Кошкина, Е.Р. Орлова // Вестник Международного института экономики и права. – 2011. – №2. – С. 5–13.
- Лабеев В.И. Рекомендации по оптимизации курса высшей математики для технических специальностей / В.И. Лабеев, Т.А. Шамшина // Актуальные направления научных исследований XXI века : теория и практика. –2015. – Т.3, № 9-1 (20-1). – С. 120–125.
- Гореткина Е. Дистанционное образование: новые подходы – новые проблемы / Е. Гореткина // PC Week. – 2014. – № 6. [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://www.pcweek.ru/
- Шугайло Е.А. О некоторых проблемах создания дистанционного курса по математике / Е.А. Шугайло // Проблеми сучасної освіти : збірник науково-методичних праць. – Вип. 5. У 2 ч. : Ч. 2. / Укл. Ю. В. Холін, Т. О. Маркова. – Харків : ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2014. – С. 166–169.
- Бесперстова Е.Н. Инновационные технологии организации самостоятельной работы студентов технических вузов заочного и дистанционного обучения – категории взрослых обучаемых / Е.Н. Бесперстова // Проблемы и перспективы развития образования: материалы II междунар. науч. конф. (г. Пермь, май 2012 г.). – Пермь : Меркурий, 2012. – С. 176–179.
- Moodle.org: open-source community-based tools for learning. [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://www.moodle.org.
- Ниязова Г.Ж. Особенности использования lms moodle для дистанционного обучения / Г.Ж. Ниязова, Г.А. Дуйсенова, Б.А. Иманбеков // Молодой ученый. –2014. – №3. – С.991–994.
- Смульсон М.Л. Дистанційне навчання: психологічні засади / М.Л. Смульсон, Ю.І. Машбиць, М.І. Жалдак та ін.; за ред. М.Л. Смульсон. – Кіровоград : Імекс-ЛТД, 2012. – 240 с.
- Гнатюк О.Л. Основы теории коммуникации / О.Л. Гнатюк. – Москва : КНОРУС, 2012. – 256 с.
- Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева, А.Е. Петров; под ред. Е.С. Полат. – Москва : Академия, 2010. – 272 с.
- Болдовская Т.Е. Использование Moodle в процессе обучения высшей математике / Т.Е. Болдовская, Е.А. Рождественская // Сборники конференций НИЦ Социосфера. –2013. – №28. – С.125–128.
- Панишева Е.В. Возможности LMS Moodle для инновационного обучения студентов в вузе / Е.В. Панишева // Тенденции и инновации системы образования в XXI веке: теория, методика и основы практического применения в учебном процессе, социология и культура : сб. науч. материалов Открытой дистанционной (заочной) школы-конференции [Электронный ресурс]. – Москва, 2012. – Режим доступа: http://konf.ychitel.com.
- Burns M. Distance Education for Teacher Training : Modes, Models and Methods / M. Burns. – Washington, DC : Education Development Center, Inc., 2011. – 338 p.
- Копняк Н. Моделювання й інтеграція сервісів хмаро орієнтованого навчального середовища / Н. Копняк, Г. Корицька, С. Литвинова та ін.; за заг. ред. С.Г. Литвинової. – Київ : ЦП Компринт, 2015. – 163 c.