Розділи

  • Загальне

    • Голёнова И.А., Синьков Г.Г.

      Учреждение образования «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет»

      ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИРТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ ОБУЧЕНИЯ MOODLE ПРИ СОЗДАНИИ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ КОМПЛЕКСОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

      На современном этапе функционирования практики обучения и реализации достижений методики преподавания математики многообразное использование дидактических возможностей информационных технологий является характерной чертой и одной из закономерностей современной образовательной системы.

      Наибольшее распространение среди информационно-коммуникационных технологий в настоящее время получило использование виртуальной среды обучения Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment), обладающей различными опциями формирования и представления учебного материала, проверки знаний и контроля успеваемости. Однако по нашему мнению, более уместно использовать словосочетание «среда обучения», поскольку сама среда является лишь одним из инструментов процесса обучения, основными субъектами которого являются преподаватель и студенты.

      Использование Moodle в процессе математической подготовки студентов фармацевтического факультета позволяет решить проблему интеграции разнообразных форм учебной деятельности в единое пространство, где преподаватель может контролировать выполнение студентами разных видов деятельности, оценивать его работу, а главное – отдельные студенты, целые группы и преподаватель могут работать совместно.

      В условиях интенсивного развития средств информационных технологий при выборе программной среды реализации электронного обучения особую роль играет выбор технологии, не только полностью отвечающей современным требованиям, но и имеющую высокий потенциал использования в будущем. Так, многие электронные учебно-методические комплексы последнего десятилетия разрабатывались на основе платформы AdobeFlash (ранее – MacromediaFlash), однако в связи с сокращением её поддержки современными браузерами и несовместимостью с большинством мобильных устройств со временем планируется сокращение её поддержки разработчиками.

      Согласно докладу Международного союза электросвязи об «Измерении информационного общества 2011», Беларусь находится в «верхней» группе стран по индексу развития ИКТ, будучи 52-й в мировом рейтинге [1]. В свою очередь повсеместно наблюдается тенденция увеличения доли мобильных устройств при использовании ресурсов сети Интернет.

      В настоящее время на официальном сайте сообщества Moodle зарегистрировано 66 359 активных сайта с 82 415 968 пользователями из 223 стран, в том числе 118 сайтов из Республики Беларусь [2]. Для сравнения, пять лет назад в 2011 г, таких сайтов было 49 786, из них лишь 31 принадлежал нашей республике.

      Кроме того, как ведущие мировые вузы, так и десятки тысяч учебных заведений по всему миру используют виртуальную среду Moodle и считают её одной из наиболее перспективных с точки зрения использования её возможностей в качестве вспомогательного инструмента как для очного, так и для заочного обучения [3]. Для работы в системе преподавателю и студенту требуются лишь персональный компьютер и подключение к сети Интернет. Moodle можно использовать с широкого спектра смартфонов и планшетов, что особенно важно в контексте стабильного роста популярности мобильных устройств у студентов.

      Апробация и аналитико-экспериментальные исследования результатов внедрения электронного учебно-методического комплекса (ЭУМК) по дисциплине «Основы медицинской статистики» проводились в процессе математической подготовки студентов первого курса фармацевтического факультета УО «ВГМУ». В исследовании приняли участие 459 студентов. В работе использовалась совокупность теоретических и эмпирических методов исследования: теоретический анализ и синтез эмпирических данных, анкетирование, интервьюирование, обобщение педагогического опыта, статистические и математические методы, педагогический эксперимент.

      Необходимость разработки ЭУМК в виртуальной среде Moodle была обусловлена потребностью его использования в учебном процессе в качестве электронного средства обучения и самообучения, средства осуществления диагностики, контроля и самоконтроля, в то время как разработанные ранее электронные образовательные ресурсы не в полной мере соответствовали как уровню исходной математической подготовки студентов медицинских специальностей, так и программе по высшей математике и статистике в медицинском университете.

      Например, в рамках программы «Электронный учебник» по разработке электронных образовательных ресурсов для системы образования Республики Беларусь на 2007-2010 годы рядом авторов был разработан контент в форме электронных учебно-методических комплексов для вузов, в том числе ЭУМК «Высшая математика» и ЭУМК «Теория вероятностей и математическая статистика». В ЭУМК «Высшая математика» большая часть разделов не соответствует типовой программе по математике для медицинских университетов. В частности, в него не включены такие разделы как: теория вероятностей, элементы математической статистики, элементы корреляционного анализа, статистическая проверка гипотез, анализ временных рядов, дисперсионный анализ, которые являются основными при подготовке студентов фармацевтических факультетов. ЭУМК «Теория вероятностей и математическая статистика» предназначен в основном для физико-математических и технических специальностей, поэтому изложенный в нем материал сложен для понимания и не соответствует уровню исходной подготовки студентов нематематических специальностей. Кроме того, оба комплекса включают лишь задания вычислительного характера, в то время как практико-ориентированные задачи в них отсутствуют.

      С технической точки зрения данные комплексы разработаны в виде pdf-документов, что не в полной мере вкладывается в перспективы развития отдельных направлений информационных технологий, представленных, например, увеличивающейся долей использования мобильных устройств. В тоже время, в связи с переходом на новые образовательные стандарты произошло значительное сокращение аудиторных часов, отведенных на преподавание медицинской статистики при неизменном объеме учебного материала, что говорит о возрастающей роли самостоятельной внеаудиторной работы студентов.

      Нами разработан и внедрен в учебный процесс кафедры медицинской и биологической физики УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет»  ЭУМК по дисциплине «Основы медицинской статистики», разработанный в системе дистанционного обучения ВГМУ на основе виртуальной среды Moodle и доступный любому интернет-пользователю через гостевой доступ. В свою очередь, зарегистрированные пользователи, являющиеся студентами, магистрантами или аспирантами университета, могут воспользоваться всеми дополнительными возможностями курса, такими как: изучение интерактивных лекций с элементами точечного гомогенного тестового контроля усвоения базовых понятий, выполнение типовых обучающих и контрольных тестовых заданий и задач для самостоятельного решения, получение оценок и комментариев к ним, обсуждение на форумах вопросов по дисциплине.

      Отметим наиболее важные особенности создания и функционирования электронных учебных комплексов  в среде Moodle, выгодно отличающие их от традиционных форм обучения. К таким особенностям, прежде всего, относятся:

      – возможность интерактивного взаимодействия всех субъектов образовательного процесса (преподавателей и студентов) в синхронном и асинхронном режиме;

      – неограниченные возможности интеграции курса «Основы медицинской статистики» как с внутренними, так и внешними образовательными ресурсами посредством гиперссылок;

      – возможность использования в образовательном процессе практически всех видов мультимедийного контента (графика, анимации, аудио и видео), позволяющего накапливать и систематизировать огромное количество информации, полезной для изучения дисциплины;

      – четкое планирование учебного процесса и управление курсом в соответствии с требованиями учебной программы, а также образовательного стандарта по специальности «Фармация», в том числе на уровне отдельных групп;

      – широкий спектр интерактивных заданий для самоконтроля, использование которых затруднено при традиционной форме обучения и при использовании ЭУМК в «классических» форматах.

      Большое внимание уделено адаптации курса «Основы медицинской статистики» под мобильные устройства, благодаря чему каждый студент в итоге получает полный комплект учебных материалов и интерактивных заданий по изучению дисциплины не только на персональном компьютере, но и на любом мобильном устройстве из любого места при наличии доступа в Интернет. При размещении материалов курса практикуется вариативность форм представления контента. Например, содержимое документов MS Word размещается на основе веб-страниц, а презентации MS PowerPoint конвертируются в формат HTML5 при помощи программы iSpringSuite, что позволяет студентам получить максимально удобный доступ к материалам на мобильных устройствах.

      Еще одна особенность ЭУМК «Основы медицинской статистики», в отличие от печатного пособия «Высшая математика» и вышеупомянутых ЭУМК состоит в дополнении большим количеством примеров и задач, содержанием дополнительных материалов, предназначенных для коррекции знаний (тесты, задания для самоконтроля), а также отдельных тем школьного курса математики, которые необходимы при обучении в университете. Преимуществом ЭУМК является возможность его постоянной модернизации в режиме on-line при любой необходимости, в том числе при изменениях в программе по математике.

      ЭУМК «Основы медицинской статистики» разработан в соответствии с требованиями внутриуниверситетского «Положения об учебно-методическом (электронном учебно-методическом) комплексе научно-методического обеспечения преподавания дисциплины при получении высшего образования I ступени» и представляет собой веб-страницу, содержащую учебные материалы по дисциплине  на основе ресурсов и элементов системы Moodle [8]. Под ресурсами мы понимаем модули системы Moodle, предназначенные для представления статичных учебных материалов («файл», «галерея», «страница», «гиперссылка», «пояснение» и т.д.). Элементы комплекса представляют собой интерактивные модули учебных материалов, подразумевающие on-line взаимодействие пользователей с ними («тест», «лекция», «задание», «глоссарий», «опросник», «форум», «чат» и т.д.).

      Структура комплекса «Основы медицинской статистики» включает в себя следующие разделы: нормативные документы, теоретический и практический разделы, блок контроля знаний, справочные и вспомогательные материалы. Остановимся более подробно на отдельных структурных элементах названного ЭУМК.

      Нормативные документы дают общие сведения о курсе и включают: образовательный стандарт по специальности «Фармация», типовую и учебную программы дисциплины, положение о рейтинговой системе успеваемости студентов, а также текущий рейтинг студентов, тематические планы лекций и практических занятий, расписание занятий, контрольных и самостоятельных работ, графики проведения консультаций и отработок.

      Теоретический раздел дисциплины представлен в виде нескольких подразделов: методические материалы и рекомендации для студентов и преподавателей, интерактивные лекции, презентации, аттестационные материалы.

      Методические материалы и рекомендации для студентов содержат общую информацию по изучению учебного курса «Основы медицинской статистики», требования по уровню подготовленности студента при завершении изучения дисциплины, рекомендации по изучению отдельных тем курса, а также по выполнению контрольных и самостоятельных работ (в том числе и контролируемых), по подготовке к зачету.

      Методические материалы для преподавателей представлены в виде скрытых документов и содержат указания по проведению практических занятий, самостоятельных и контрольных работ, а также методические разработки по всем темам курса «Основы медицинской статистики» с подробными решениями предлагаемых на занятии задач.

      Интерактивные лекции организованы в виде учебных модулей на основе элемента курса «Лекция» и позволяют преподносить учебный материал нелинейно. Данные лекции представляют собой совокупность веб-страниц с теоретическим материалом, в которые внедрены все виды мультимедиа (графика, анимация, аудио, видео), и веб-страниц с контрольными вопросами различных типов (множественный выбор с одним или несколькими верными ответами, ответ в виде текста, ответ в виде числа, на соответствие). Управление процессом самостоятельного усвоения теоретического материала лекции осуществляется следующим образом: после изучения определенного объема материала, для его закрепления студенту предлагается ответить на несколько произвольных контрольных вопросов. В случае правильных ответов студент переходит к следующему блоку теоретического материала, в противоположном случае обучающемуся предлагается еще раз прочитать плохо усвоенный фрагмент лекции и повторно ответить на предложенные вопросы темы (рис. 1, 2,3).

      Интерактивная лекция используется нами как для изучения нового, так и для закрепления уже пройденного материала в качестве элемента контроля знаний, позволяющему преподавателю своевременно выделить те элементы курса, которые вызвали наибольшие затруднения. В зависимости от цели занятия преподаватель может изменять настройки «лекции». Например, тренировочную лекцию можно просматривать неограниченное число раз, а для лекции с элементами контроля может быть задано ограничение по времени и количеству попыток. Важной особенностью лекции с элементами контроля является тот факт, что система предоставляет студенту возможность продолжить работу над темой даже в том случае, если превышено время, отведенное на изучение, однако ответы на контрольные вопросы после лимита времени не будут зачтены. Использование интерактивных лекций способствует повышению интереса и общей мотивации благодаря новым формам работы, активизации и индивидуализации обучения.

      Рис. 1. Вводная страница интерактивной лекции

      Рис. 2. Фрагмент окончания лекции

      Рис. 3. Фрагмент видеоурока

      Практический раздел включает методические указания для преподавателей и студентов по подготовке к практическим занятиям, задания к занятиям, задачи для самостоятельного решения, а также образцы решения задач по всем темам курса. На практических занятиях происходит осмысление теоретического материала, формируется умение убедительно формулировать собственную точку зрения, а использование виртуальной среды обучения Moodle способствует повышению познавательной активности студентов.

      Несколько отдельных элементов ЭУМК «Основы медицинской статистики» предназначены для контроля успеваемости студентов и  анализу типовых ошибок при выполнении заданий. Так, блок контроля включает критерии оценки знаний студентов, контрольные вопросы и задания по всем темам дисциплины. Данный блок организован при помощи обучающих и контролирующих тестов, что позволяет быстро оценить уровень того, как студенты овладели основными математическими понятиями и способами их применения. Обучающие тесты предназначены для внеаудиторного контроля и используются при подготовке к контрольной работе или зачету. Контролирующие тесты используются в аудиторной работе для текущего контроля математических знаний и применяются как аналог контрольной работы или в качестве итогового контроля (зачета).

      Тестовые задания представлены в двух формах: 1) закрытого типа, при выполнении которых студенту предлагаются задания с выборочной формой ответа; 2) открытого типа (задания для самоконтроля): полноценные задачи, на решение которых отводится большее количество времени (рис. 4,5) В задачах данного вида студенту необходимо самостоятельно ввести ответ, а не выбирать из предложенных вариантов.

      Рис. 4. Пример тестового задания открытого типа

      Рис. 5. Пример тестового задания закрытого типа

      Модуль статистики тестов позволяет студентам при внеаудиторном тестировании выявлять наиболее трудные для усвоения аспекты учебного материала, что позволяет преподавателю эффективнее использовать время практических занятий для рассмотрения наиболее сложных вопросов. Статистика вопросов позволяет выявлять эффективные и неэффективные вопросы, а так же вопросы с техническими ошибками, что позволяет непрерывно совершенствовать тесты.

      В основе заданий для самоконтроля лежат упражнения вычислительного характера. Формулировка такого вопроса включает один или несколько шаблонов переменных, значения которых выбираются случайным образом из заданных промежутков. Ответ вычисляется по формуле, куда входят указанные переменные. При этом каждый студент увидит совершенно другие значения этих параметров из диапазонов, заданных на этапе создания вопроса, то есть, создавая один вопрос, мы фактически создаем десятки, сотни и даже тысячи его вариантов (рис. 6). Таким образом, система Moodle открывает принципиально новые возможности тестирования по сравнению с бумажными аудиторными тестами.

      Рис. 6. Пример задания для самоконтроля вычислительного характера

      Все вопросы хранятся в базе данных по категориям и могут быть использованы при создании различных видов тестов. Из заданной категории выбор вопроса в тест, а также порядок его расположения осуществляются по принципу случайной генерации. Соответствующим образом формируются и сами ответы, что затрудняет возможность списывания и механического запоминания. Обучающие тесты студент может проходить неоднократно, и каждая его попытка оценивается отдельно. Для каждого теста количество попыток его выполнения может быть установлено преподавателем. В курсе «Основы медицинской статистики» обучающие тесты студент может выполнять неограниченное число раз. В качестве итоговой оценки за тест преподаватель может выбрать высший, средний или низший балл, либо оценку последней или первой попытки. При оценивании теста можно начислять штрафные баллы за каждую попытку, а также начислять различные баллы за каждый вопрос теста. Пройдя тест, студенты имеют возможность просмотреть свои баллы как непосредственно после попытки, так и позже, когда тест будет закрыт. ЭУМК «Основы медицинской статистике» содержит тесты и задания для самоконтроля по всем темам курса.

      На наш взгляд, тесты самоконтроля являются необходимым и полезным звеном, поскольку студенты имеют возможность повторить ранее изученный материал и обратить внимание на допущенные в процессе выполнения ошибки. Такие тесты являются неотъемлемой частью самостоятельной работы студентов. Они активизируют мыслительные операции, развивают память, внимание. Как свидетельствует практика, важным, стимулирующим самостоятельную работу студентов моментом является четкая оговоренность процедуры диагностики и контроля, а также возможность выполнения тестов в любое время суток.

      Интерактивность взаимодействия участников образовательного процесса особенно хорошо проявляется во время обсуждения учебных вопросов на форуме. Примерами такого обсуждения являются on-line и off-line консультации, функционирующие в качестве отдельной ветки форума, где каждый участник может задать интересующий его вопрос. При этом существенно экономится время, которое студенты и преподаватели ранее затрачивали на то, чтобы собраться в определённый момент. В случае использования on-line и off-line консультаций все заданные вопросы сохраняются в базе курса и могут быть использованы в будущем другими студентами. 

      Важным преимуществом коммуникации студентов и преподавателей в рамках курса является то, что общение фокусируется на одной специализированной образовательной площадке, а не распределяется между несколькими сервисами on-line общения.

      Справочные и вспомогательные материалы содержат список рекомендованной литературы и список литературы, имеющийся в библиотеке ВГМУ, раздаточный материал и наглядные пособия, основные математические формулы и схемы, статистические таблицы, глоссарий.

      Основные математические термины и понятия размещены в ЭУМК на основе интерактивного глоссария, что позволяет выводить их определения одним кликом мыши во всех материалах курса, где они встречаются. Это позволяет сделать теоретический материал более доступным в освоении. На основе глоссария могут быть созданы интерактивные игры («кроссворд», «судоку», «Кто хочет стать миллионером?»), что позволяет организовать самостоятельную работу студентов в игровой форме, привлечь внимание к учебным материалам и в целом повысить мотивацию к изучению математики и статистики (рис. 7).

       

       Рис. 7. Фрагмент интерактивной игры «Кроссворд»

      Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы медицинской статистики», разработанный на базе виртуальной среды Moodle, позволяет эффективно организовать процесс обучения за счет более полного формата представления учебного материала по сравнению с охваченным во время аудиторных занятий, возможности выбора каждым студентом индивидуальной траектории изучения материала, тренинга и самоконтроля, использования мобильной прозрачной системы диагностики, коррекции и контроля знаний студентов. Это позволяет уверенно говорить о высокой перспективности развития данного педагогического подхода и необходимости его внедрения в учебный процесс каждого вуза. Электронные комплексы, сформированные посредством стандартизированных элементов специализированных образовательных сред, используемых с учётом специфики и особенностей преподавания в высшей школе, могут стать основным направлением развития методики белорусского образования на следующее десятилетие.

      Список использованных источников

      1. Интернет в Беларуси [Электронный ресурс]  // Министерство иностранных дел Республики Беларусь. – Режим доступа: http://mfa.gov.by/upload/internet_rus.pdf. – Дата доступа: 25.01.2015.

      2. Moodle Statistics [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://moodle.net/stats. – Дата доступа: 17.02.2016

      3. Web 2015: Edition 2.1 [Электронный ресурс] // Ranking Web of universities / –  Режим доступа: http://www.webometrics.info/en/node/164. – Дата доступа: 29.01.2016