Технологии дистанционного обучения студентов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Современные условия информационного общества, развитие телекоммуникаций требуют иных подходов, методов и технологий в сфере образования. В настоящее время для активизации деятельности студентов применяются различные методы обучения и современные образовательные технологии, базирующиеся на использовании компьютерной техники. Освоение информационных технологий в образовательных целях предполагает переход к их использованию в сетевом варианте, включая системы и средства мультимедиа, развитие электронного обучения и дистанционного образования. Появление и развитие новых технических средств обмена информацией между участниками образовательного процесса создало условия для получения образования без отрыва от основного занятия обучающегося и перемены места жительства. С их распространением идет достаточно интенсивное внедрение новой формы обучения в учебных заведениях. Из этого вытекает актуальность данного исследования.

Целью исследования является изучение и экспериментальная проверка эффективности использования технологии дистанционного обучения для студентов технических ВУЗов по курсу "Теория вероятностей и математическая статистика".

В качестве гипотезы было выдвинуто предположение о том, что если, используя технологии дистанционного обучения, разработать курс "Теория вероятностей и математическая статистика" в системе Moodle, то обучение этом курсе будет эффективным.

В качестве объекта исследования рассматривается современные вычислительные технологии в образовании.

Предмет исследования является применение современного программного обеспечения в организации дистанционного обучения студентов.

В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи исследования:

1. Проанализировать и описать сущность применения современных технологий в обучении студентов.

2.Рассмотреть понятие и способы реализации технологии дистанционного обучения.

3. Изучить возможности системы дистанционного обучения Moodle для создания в ней учебного комплекса.

4. Разработать учебный комплекс в среде Moodle по курсу "Теория вероятностей и математическая статистика" для обучения студентов технических ВУЗов.

5. Экспериментально проверить эффективность разработанного в среде Moodle курса "Теория вероятностей и математическая статистика".

Теоретическая значимость исследования состоит в обобщении научной литературы по применению современного программного обеспечения в организации дистанционного обучения студентов.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанный курс может применяться в обучении студентов технических специальностей дисциплине Теория вероятностей и математическая статистика как для полноценного дистанционного обучения.

Методы исследования: теоретические (анализ литературы по исследуемой проблеме, нормативных); эмпирические (обобщение накопленного опыта, наблюдение, тестирование, эксперимент).

Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы.

Во введении обосновываются актуальность проблемы и темы исследования, определяются цель, объект, предмет исследования, его гипотеза и задачи, раскрывается теоретическая и практическая значимость работы.

В первой главе обосновывается актуальность применения дистанционной формы обучения, а также раскрывается сущность понятия технологии дистанционного обучения.

Во второй главе описаны возможности и структура системы Moodle, представлен электронный курс "Теория вероятностей и математическая статистика" разработанный на базе системы Moodle, а также предоставлены результаты исследования.

В заключении представлены основные результаты исследования на уровне обобщений.

обучение дистанционный moodle студент

Глава 1. Теоретические аспекты применения современных вычислительных технологий в образовании

1.1 Современные технологии в организации обучения студентов

Процессы информатизации современного общества и тесно связанные с ними процессы информатизации всех форм образовательной деятельности характеризуются процессами совершенствования и массового распространения современных информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). Подобные технологии активно применяются для передачи информации и обеспечения взаимодействия преподавателя и обучаемого в современных системах образования. Современный преподаватель должен не только обладать знаниями в области ИКТ, но и быть специалистом по их применению в своей профессиональной деятельности.

Слово "технология" имеет греческие корни и в переводе означает науку, совокупность методов и приемов обработки или переработки сырья, материалов, полуфабрикатов, изделий и преобразования их в предметы потребления. Современное понимание этого слова включает и применение научных и инженерных знаний для решения практических задач. В таком случае информационными и телекоммуникационными технологиями можно считать такие технологии, которые направлены на обработку и преобразование информации [11].

Информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) - это обобщающее понятие, описывающее различные устройства, механизмы, способы, алгоритмы обработки информации. Важнейшими современными устройствами ИКТ являются компьютер, снабженный соответствующим программным обеспечением и средства телекоммуникаций вместе с размещенной на них информацией.

Основным средством ИКТ для информационной среды любой системы образования является персональный компьютер, возможности которого определяются установленным на нем программным обеспечением. Основными категориями программных средств являются системные программы, прикладные программы и инструментальные средства для разработки программного обеспечения. К системным программам, в первую очередь, относятся операционные системы, обеспечивающие взаимодействие всех других программ с оборудованием и взаимодействие пользователя персонального компьютера с программами. В эту категорию также включают служебные или сервисные программы. К прикладным программам относят программное обеспечение, которое является инструментарием информационных технологий - технологий работы с текстами, графикой, табличными данными и т.д.

В современных системах образования широкое распространение получили универсальные офисные прикладные программы и средства ИКТ: текстовые процессоры, электронные таблицы, программы подготовки презентаций, системы управления базами данных, органайзеры, графические пакеты и т.п.

С появлением компьютерных сетей и других, аналогичных им средств ИКТ образование приобрело новое качество, связанное в первую очередь с возможностью оперативно получать информацию из любой точки земного шара. Через глобальную компьютерную сеть Инернет возможен мгновенный доступ к мировым информационным ресурсам (электронным библиотекам, базам данных, хранилищам файлов, и т.д.).

В сети доступны и другие распространенные средства ИКТ, к числу которых относятся электронная почта, списки рассылки, группы новостей, чат. Разработаны специальные программы для общения в реальном режиме времени, позволяющие после установления связи передавать текст, вводимый с клавиатуры, а также звук, изображение и любые файлы. Эти программы позволяют организовать совместную работу удаленных пользователей с программой, запущенной на локальном компьютере [7].

С появлением новых алгоритмов сжатия данных доступное для передачи по компьютерной сети качество звука существенно повысилось и стало приближаться к качеству звука в обычных телефонных сетях. Как следствие, весьма активно стало развиваться относительно новое средство ИКТ - Интернет-телефония. С помощью специального оборудования и программного обеспечения через Интернет можно проводить аудио и видеоконференции.

Для обеспечения эффективного поиска информации в телекоммуникационных сетях существуют автоматизированные поисковые средства, цель которых - собирать данные об информационных ресурсах глобальной компьютерной сети и предоставлять пользователям услугу быстрого поиска. С помощью поисковых систем можно искать документы всемирной паутины, мультимедийные файлы и программное обеспечение, адресную информацию об организациях и людях.

С помощью сетевых средств ИКТ становится возможным широкий доступ к учебно-методической и научной информации, организация оперативной консультационной помощи, моделирование научно-исследовательской деятельности, проведение виртуальных учебных занятий (семинаров, лекций) в реальном режиме времени.

Мощной технологией, позволяющей хранить и передавать основной объем изучаемого материала, являются образовательные электронные издания, как распространяемые в компьютерных сетях, так и записанные на CD-ROM. Индивидуальная работа с ними дает глубокое усвоение и понимание материала. Эти технологии позволяют, при соответствующей доработке, приспособить существующие курсы к индивидуальному пользованию, предоставляют возможности для самообучения и самопроверки полученных знаний. В отличие от традиционной книги, образовательные электронные издания позволяют подавать материал в динамичной графической форме [15].

Современный научно-технический уровень информационных технологий таков, что они могут использоваться для выполнения многих рутинных процессов обработки учебной информации. Современные системы обучения при применении информационных технологий могут взять на себя и часть интеллектуального труда преподавателя, например, контроль усвоения и успеваемости обучаемых. Основные навыки и приемы, которые должны быть переданы учащимся, хорошо алгоритмизируются в рамках таких систем обучения [24].

Исходя из всего сказанного, все средства ИКТ по области методического назначения можно разделить на следующие группы:

1) Обучающие. Средства такого вида сообщают знания, умения, навыки учебной или практической деятельности, обеспечивая тем самым необходимый уровень усвоения материала.

2) Тренажеры. Они предназначены для отработки различного рода умений и навыков, повторения или закрепления пройденного материала.

3) Информационно-поисковые и справочные. Подобные средства сообщают сведения, формируют умения и навыки по систематизации информации.

4) Демонстрационные. Такие средства визуализируют изучаемые объекты, явления, процессы с целью их исследования и изучения в дальнейшем.

5) Имитационные. Этот вид средств представляет собой определённый аспект реальности для изучения его структурных или функциональных характеристик.

6) Лабораторные. Данные средства позволяют проводить удалённые эксперименты на реальном оборудовании.

7) Моделирующие. Эти средства дают возможность моделировать объекты, явления, процессы с целью их исследования и изучения.

8) Расчётные. Такой вид реализует возможность для автоматизации различных расчётов и других рутинных операций.

9) Учебно-игровые. Основное назначение этих средств - это создание учёбных ситуаций, в которых деятельность обучаемых реализуется в игровой форме [5].

Изучение последних достижений в области информатики, ее средств и методов, а так же перспектив их дальнейшего развития и практического использования должны занимать одно из наиболее важнейших мест системе образования. Применение информационных технологий в образовании позволяет:

- значительно повысить эффективность работ во всех видах образовательной деятельности, получать больший эффект при одинаковых с традиционными технологиями затратах;

- сократить разрыв между количеством людей, желающих получить образование, и возможностями системы образования его предоставить;

- объединять усилия и организовывать совместное творчество многих коллективов и отдельных специалистов, не производя фактически никаких затрат на их физическое перемещение, обеспечение рабочими площадями [24].

Использование современных средств ИКТ во всех формах обучения может также привести и к ряду негативных последствий, в числе которых можно отметить (ряд негативного) влияния средств ИКТ на физиологическое состояние и здоровье обучаемого.

1) Индивидуализация обучения. В частности, чаще всего её называют одним из преимуществ обучения с использованием средств ИКТ. Однако, наряду с преимуществами здесь есть и крупные недостатки, связанные с тотальной индивидуализацией:

- индивидуализация свертывает и так дефицитное в учебном процессе живое диалогическое общение участников образовательного процесса - преподавателей и студентов, студентов между собой - и предлагает им суррогат общения в виде "диалога с компьютером";

- активный в речевом плане студент надолго замолкает при работе со средствами ИКТ, что особенно характерно для студентов открытых и дистанционных форм образования. В течение всего срока обучения студент занимается, в основном, тем, что молча потребляет информацию. В целом орган объективизации мышления человека - речь - оказывается выключенным, обездвиженным в течение многих лет обучения. Студент не имеет достаточной практики диалогического общения, формирования и формулирования мысли на профессиональном языке;

- без развитой практики диалогического общения, как показывают психологические исследования, не формируется и монологическое общение с самим собой, то, что называют самостоятельным мышлением. Ведь вопрос, заданный самому себе, есть наиболее верный показатель наличия творческого и самостоятельного мышления.

2) Принцип "экономии сил". Использование информационных ресурсов, опубликованных в сети Интернет, зачастую приводит к отрицательным последствиям. При использовании таких средств ИКТ срабатывает свойственный всему живому принцип "экономии сил": заимствованные из сети Интернет готовые проекты, рефераты, доклады и решения задач стали сегодня уже привычным фактом, не способствующим повышению эффективности обучения и воспитания [9].

Таким образом, компьютеризация обучения вызывает свои, подчас довольно сложные психологические и методологические проблемы. Чтобы ожидаемый от неё положительный эффект был достигнут, необходимо последовательно создавать качественно иные методики обучения с учётом особенностей восприятия и освоения человеком новых типов информации.

Информатизация становится наиболее перспективной и динамичной "точкой роста" мировой науки, вокруг которой формируется комплекс новых наук об информации. Исследованию различных аспектов обучения с использованием информационных и коммуникационных технологий посвящены работы многих зарубежных и отечественных исследователей, а именно, под руководством В. В. Рубцова разрабатываются новые информационные коммуникативно-ориентированные технологии обучения, проводятся углубленные исследования игровых, учебных и профессионально-ориентированных видов деятельности, основанных на использовании компьютерных средств; под руководством профессора Ю. С. Брановского разработано двадцать пять компьютерных программно-методических комплексов и др.[11]

1.2 Электронное обучение и дистанционные образовательные технологии

В настоящее время для активизации деятельности студентов применяются различные методы обучения и современные образовательные технологии, базирующиеся на использовании компьютерной техники. Освоение информационных технологий в образовательных целях предполагает переход к их использованию в сетевом варианте, включая системы и средства мультимедиа, развитие электронного обучения и дистанционного образования. Появление и развитие новых технических средств обмена информацией между участниками образовательного процесса создало условия для получения образования без отрыва от основного занятия обучающегося и перемены места жительства. С их распространением идет достаточно интенсивное внедрение новой формы обучения в университетах, системе повышения квалификации, в школах.

Понятие "электронное обучение" сегодня употребляется наряду с термином "дистанционное обучение". Это более широкое понятие, означающее разные формы и способы обучения на основе ИКТ. Рассмотрим эти понятия подробнее.

Электронное обучение (ЭО) - это технология обучения, основанная на использовании средств вычислительной техники и систем передачи данных для представления и доставки знаний, поддержки взаимодействия обучаемого и обучающего, а также контроля знаний. Это обучение высочайшего уровня при низких затратах, повышение мотивации обучаемых и четкий контроль за всеми участниками процесса на всех его этапах. В современной быстро меняющейся среде организации, внедряющие для своих сотрудников системы ЭО, могут не бояться перемен. Более того, перемены становятся их преимуществом. В последние годы роль ЭО в решении проблемы поддержки требуемого уровня квалификации сотрудников существенно возросла. Это обусловлено значительным ростом необходимых объемов обучения, возможностями обеспечить коллективный режим обучения, оперативное взаимодействие обучаемых и обучающего (в том числе в режиме реального времени), развитием рынка дистанционных курсов и другими факторами.

Дистанционная технология обучения (образовательного процесса) на современном этапе - это совокупность методов и средств обучения и администрирования учебных процедур, обеспечивающих проведение учебного процесса на расстоянии на основе использования современных информационных и телекоммуникационных технологий [17].

В современных условиях качество образования зависит от количества предоставляемых способов доставки информации, подключения к информационным сетям библиотек, профессиональных сообществ, информационным каналам.

Знаковыми элементами, определяющими готовность полномасштабной реализации элементов технологии дистанционного обучения во всех формах обучения, следует признать наличие:

- локальной сети с широкополосным выходом в Интернет;

- системы электронного документооборота;

- системы электронных учебно-методических комплексов с учебными пособиями, системами тестирования, авторизации и статистики;

- системы промежуточного и итогового тестирования, баз тестов и практических заданий по всем учебным дисциплинам;

- электронных тренаж?ров профессиональной деятельности специалиста и виртуальных лабораторных работ;

- системы, обеспечивающей виртуальное интерактивное взаимодействие всех субъектов образовательного процесса [26].

Необходимая часть системы дистанционного обучения - самообучение. Традиционное обучение происходит следующим образом: слушатель приходит на лекцию, получает теоретический материал, затем на семинарах отрабатывает определенные практические навыки. Дистанционное обучение заключается в самостоятельном изучении тем учебного пособия, выполнении контрольных заданий и консультировании с преподавателем посредством чата или видеоконференции. При таком обучении нет прямого, очного контакта преподавателя с учащимися.

Дистанционное обучение по своим характеристикам настолько сильно отличается от традиционного, что успешное создание и использование дистанционных учебных курсов должно начинаться с глубокого анализа целей обучения, дидактических возможностей новых технологий, передачи учебной информации, требований к технологиям дистанционного обучения.

С точки зрения Е.И. Машбиц, Б.С. Гершунский, М. Демакова использование дистанционных технологий в образовании повышает возможность вариативности способов получения образования, облегчает доступ к информации преподавателей и студентов, позволяет по-новому организовать их взаимодействие, способствует развитию познавательной самостоятельности студента [27].

А. А. Андреев среди основных отличительных черт дистанционного образования выделяет:

- гибкость: обучаемые системы дистанционного образования, в основном не посещают регулярных занятий в виде лекций и семинаров, а работают в удобное для себя время в удобном месте и в удобном темпе, что представляет большое преимущество для тех, кто не может или не хочет прекратить свой обычный уклад жизни; для поступления учащемуся формально не требуется какого-либо образовательного ценза; каждый может учиться столько, сколько ему лично необходимо для освоения предмета и получения необходимых зачетов по выбранным курсам;

- модульность: в основу программ дистанционного образования кладется модульный принцип; каждый отдельный курс создает целостное представление об определенной предметной области; это позволяет из набора независимых курсов-модулей формировать учебную программу, отвечающую индивидуальным или групповым (например, для персонала отдельной фирмы) потребностям;

- параллельность: дистанционное образование может проходить без отрыва от работы;

- дальность действия: обучающийся может находиться сколь угодно далеко от места обучения, но качество обучения - при условии хорошей связи - от этого не страдает;

- территориальный охват: сеть услуг дистанционного обучения может покрывать огромные территории, а, значит, число обучающихся критическим не является;

- рентабельность: дистанционное образование экономически выгоднее традиционного: экономия на содержании учебных и вспомогательных помещений, транспортных расходах; при дистанционном доступе к электронным библиотекам экономятся ресурсы на обеспечения обучающихся учебными пособиями и т.д [1].

Развитие средств ИКТ позволило совершенствовать виды дистанционного обучения. Е.С. Полат выделяет пять видов дистанционного обучения, сложившихся к настоящему времени:

1) Курсы на основе "кейс-технологий" и средств ИКТ. Средством связи в данном случае является электронная почта и факсимильная связь. Обучаемые по электронной почте получают учебные материалы и отсылают письменные отчеты и результаты самостоятельно выполненных практических работ и заданий. В качестве учебных материалов могут быть использованы видео- и аудиокассеты, лазерные диски и дискеты с компьютерными программами учебного назначения.

2) "Вещательные" курсы. В процессе обучения используются учебные телепередачи, которые интегрируются в учебное расписание очных курсов, таким образом дополняя учебные программы. В качестве обратной связи используются каналы электронной почты, по которым обучаемые получают помощь преподавателей и передают отчетные материалы.

3) Учебные телеконференции и видеоконференции. Эти два вида конференций часто объединяются в учебном процессе: телеконференции используются на начальных этапах учебной деятельности для трансляции теоретического материала, аудио- и видеоконференций, для семинарской или проектной работы в небольших группах. Обучаемые работают над своими проектами, а с помощью конференций собираются вместе для демонстрации отчетов, их обсуждения, координации учебной и исследовательской деятельности, получения консультации со стороны преподавателя и пр.

4) Курсы на основе компьютерных обучающих систем. С электронными учебными изданиями, как правило, входящими в учебно-методический комплект и состоящими из учебника, учебных планов, дидактических материалов, обучающийся может работать автономно на своем компьютере или непосредственно в сети Интернет. Для осуществления обратной связи широко используется электронная почта и телеконференции.

5) Интернет-курсы. В данном случае дистанционное обучение организовано в среде Интернет с использованием интерактивных Web-учебников, электронной почты, списков рассылки, чатов и телеконференций для осуществления обратной связи, компьютерных моделей и симуляций.

Наиболее распространенными в настоящее время являются такие виды обучения, как курсы на основе "кейс-технологий" и средств ИКТ, Интернет-курсы. Это обусловлено тем, что данные технологии являются относительно недорогими, но в то же время обладают рядом достоинств, в качестве которых можно выделить оперативную передачу на любые расстояния информации любого объема и вида; длительное хранение информации в памяти компьютера с помощью электронной почты; возможность редактирования, распечатки информации и т.п.; возможность доступа к различным источникам информации (удаленным базам данных, многочисленным конференциям и т.п.) через систему Интернет; возможность интерактивности и оперативной обратной связи в ходе диалога с преподавателем или с другими участниками обучающего курса; возможность организации телекоммуникационных проектов, конференций.

Перечисленные организационные формы отнюдь не исчерпывают весь организационно-педагогический потенциал дистанционного обучения. Сегодня появляются новые формы организации дистанционного педагогического взаимодействия, новые виды учебных заданий, ориентирующие студента и школьника на выработку умений самостоятельного поиска и обработки информации в сети Интернет.

1.3 Платформы для организации дистанционного обучения

Эффективность дистанционного обучения существенно зависит от используемой в нем технологии. Возможности и характеристики технологии дистанционного обучения должны обеспечивать максимально возможную эффективность взаимодействия обучаемого и преподавателя в рамках системы. Сложное в использовании программное обеспечения не только затрудняет восприятие учебного материала, но и вызывает определенное неприятие использования информационных технологий в обучении.

Успешное внедрение дистанционного обучения основывается на правильном выборе программного обеспечения.

Во всем многообразии средств организации дистанционного обучения можно выделить следующие группы:

авторские программы (Authoring Packages) - представляют собой чаще всего некоторые локальные разработки, направленные на изучение отдельных предметов или разделов дисциплин. Преподаватель здесь разрабатывает и создает учебные материалы. Как правило, подобные продукты разработаны для создания уроков с немедленной обратной связью с обучаемым, а не для хранения информации об учебном процессе за длительное время. Такие разработки, с одной стороны, являются незаменимым средством для активизации учебного материала во время аудиторных занятий, самостоятельной работы студентов; с другой стороны, отсутствие обратной связи студентов и преподавателя сильно снижает эффективность их использования;

системы управления обучением (Learning Management Systems - LMS) - предназначены для контроля большого числа обучаемых. Некоторые из них ориентированы на использование в учебных заведениях, другие - на корпоративное обучение. Их общей особенностью является то, что они позволяют следить за обучением пользователей, хранить их характеристики, подчитывать количество заходов на определенные разделы сайта, а также определять время, потраченное обучаемым на прохождение определенной части курса. Эти системы позволяют пользователям регистрироваться для прохождения курса. Зарегистрированным пользователям автоматически высылаются различного рода информация о текущих событиях и необходимой отчетности. Обучаемые могут быть организованы в группы. Кроме того здесь присутствует возможность проверки знаний и онлайн общения;

системы управления содержимым (контентом) (Content Management Systems - CMS) - предоставляет возможности размещения электронных учебных материалов в различных форматах и совместного процесса создания, редактирования и управления содержимым. Обычно такая система включает в себя интерфейс с базой данных с возможностью поиска по ключевым словам. Системы управления контентом особенно эффективны в тех случаях, когда над созданием курсов работает большое число преподавателей, которым необходимо использовать одни и те же фрагменты учебных материалах в различных курсах;

системы управления учебным контентом (Learning Content Management Systems - LCMS) - сочетают в себе возможности двух предыдущих систем управления и становятся в настоящее время перспективными в плане организации дистанционного обучения. Сочетание управления большим потоком обучаемым, возможностей быстрой разработки курсов и наличие дополнительных модулей позволяет системам управления обучением и учебным контентом решать задачи организации обучения в крупных образовательных структурах [6].

Системы управления обучением характеризуются высоким уровнем интерактивности и позволяют участвовать в процессе обучения людям, находящимся в разных странах и имеющим выход в интернет. С их помощью процесс обучения можно осуществлять в режиме реального времени.

Существует ряд систем LMS, осуществляющие обучение посредством сети Интернет. Рассмотрим основные программные платформы для организации дистанционного обучения [8]:

1) ILIAS - свободная платформа обучения, позволяющая создавать методические и учебные материалы для дистанционного обучения, а также организовывать связи и выстраивать взаимодействие между учителями и учащимися, осуществлять тестирование и оценку знаний последних. ILIAS поддерживает русский язык. К сожалению, данная система не отличается быстротой вхождения, то есть система еще не столь интуитивно понятна. Она обладает красивым интерфейсом, поддерживает большое количество возможностей, но разобраться в ней сходу не так-то просто как учащемуся, так и преподавателю. Пользователю для работы необходимо учиться работать с ней, либо дорабатывать ее (адаптировать и упрощать) под собственные нужды [28].



Рис. 1. Демонстрационный режим ILIAS

2) ATutor - свободная платформа обучения, аналогичная системеILIAS от канадских разработчиков. Интерфейс системы несложный и вполне понятный. Система поддерживает русский язык, что является плюсом. Однако это не относится к документации [28]. Стартовая страница LMS ATutor представлена на Рис. 2;

Рис. 2. Стартовая страница LMS ATutor

3) OpenELMS - это совместный проект, деятельность которого направлена на организацию и внедрение системы дистанционного обучения для использования в коммерческих и образовательных организациях. Данная платформа представляет собой свободно распространяемый программный продукт. Программное обеспечение LMS OpenELMS является как комплексным, так и принципиально легким в использовании [10]. Стартовая страница LMS OpenELMS представлена на Рис.3;

Рис. 3. Стартовая страница LMS OpenELMS

4) Dokeos - это свободно распространяемый программный продукт, который используют международные компании, федеральные управления и университеты. Данная платформа создана для построения сайтов дистанционного обучения. Подойдет она скорее организациям, чем университетам, так как ориентирована на профессиональную клиентуру, например, на персонал предприятия [14]. Пример реализации лекции в LMS Dokeos представлен на Рис. 4;



Рис.4. Реализация лекции в LMS Dokeos

5) Sakai - это свободно распространяемая программная оболочка, которую разрабатывает и использует международное сообщество крупнейших ВУЗов. Это постоянно развивающийся проект. Программное обеспечение Sakai включает в себя множество возможностей по разработке курсов и организации системы управления курсами, а также управление прохождением документов, форумы, чаты, онлайн-тестирование [10]. Стартовая страница LMS Sakai представлена на Рис. 5;

Рис.5. Стартовая страница LMS Sakai

6) Moodle (англ. Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment - модульная объектно-ориентированная динамическая учебная среда) - представляет собой свободную систему управления обучением. Система ориентирована, прежде всего, на организацию взаимодействия между преподавателем и учениками, хотя подходит и для организации дистанционных курсов, а также поддержки очного обучения [18]. Система Moodle переведена на десятки языков, в том числе на русский, и используется почти в 50 тысячах организаций из 200 стран мира. Пример стартовой страницы образовательного портала Алтайского Государственного Технического Университета (АлтГТУ) на базе LMS Moodle представлен на Рис. 6;

Рис. 6. Стартовая страница образовательного портала АлтГТУ на базе LMS Moodle

Система управления обучением Moodle - это система управления, специально разработанная для создания качественных онлайн-курсов. По уровню предоставляемых возможностей Moodle выдерживает сравнение с известными коммерческими системами дистанционного обучения. В то же время эта система выгодно отличается от них тем, что распространяется в открытом исходном коде - это дает возможность настроить систему под особенности конкретного образовательного проекта, а при необходимости и встроить в нее новые модули [22].

Широкие возможности для коммуникации - одна из самых сильных сторон Moodle. Система 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.

Важной особенностью Moodle является то, что система создает и хранит портфолио каждого обучающегося: все сданные им работы, все оценки и комментарии преподавателя к работам, все сообщения в форуме.

Преподаватель может создавать и использовать в рамках курса любую систему оценивания. Все отметки по каждому курсу хранятся в сводной ведомости. Она позволяет контролировать "посещаемость", активность студентов, время их учебной работы в сети.

Модульная структура системы обеспечивает простоту использования системы для обучающихся и преподавателей.

Наличие открытого сообщества, состоящего из более 50000 пользователей системы и более 3000 внедренных систем дистанционного обучения во всем мире, позволяет эффективно обмениваться опытом.

Согласно многочисленным исследованиям возможностей различных программных платформ единоличным лидером оказалась система Moodle. Следует отметить, что, с учетом непрерывного совершенствования всех систем, Moodle сохраняет лидирующее положение и в настоящее время [23].

Глава 2. Разработка и применение курса "теория вероятностей и математическая статистика" в среде Moodle для организации обучения студентов технических вузов

2.1 Возможности и интерактивные элементы курса системы Moodle

Одной из наиболее известных и распространенных систем управления дистанционным обучением является система Moodle. Эта система позволяет создавать единое учебное пространство для обучающихся и преподавателей курса, обладает простым, интуитивно понятным интерфейсом, совместимым с большинством браузеров.

Система Moodle обеспечивает несколько уровней доступа:

1) Администратор - имеет право доступа ко всем курсам и определяет внешний вид сайта, может создавать сообщения, которые помещаются на главную страницу Moodle, может создавать курсы пользователей.

2) Создатель курса - это преподаватель, который может создавать курсы.

3) Учитель - преподаватель, который имеет полный контроль над курсом, но не может создавать входы для студентов.

4) Студент - может использовать Moodle для обучения.

5) Гость - может просто посмотреть разделы курса, если это разрешено, но не может выполнять какие-либо виды учебной деятельности[4].

Среда Moodle состоит из курсов. В рамках системы под курсом не всегда понимается процесс обучения по заранее определенной какой-то программе. Курс может являться просто средой общения круга заинтересованных людей в рамках одной тематики.

Список всех курсов системы обычно представлен в центре главной страницы. Все курсы разбиты на категории. Названия категорий являются ссылками, при переходе по которым можно увидеть список курсов только этой категории с расширенной информацией, которая включает список преподавателей и курса и его описание.

Большинство курсов имеет одинаковую трехколоночную структуру (Рис.7). Каждый курс состоит из блоков, размещенных в левой и правой колонке, и основного содержания (модулей), находящегося в центре страницы. Блоки увеличивают функциональность, интуитивность и простоту использования системы.

Рис.7. Трехколоночная структура курса

Левая колонка предназначена для управления курсом и содержит следующие блоки:

1) Люди - это участники курса (здесь можно просматривать список всех участников курса).

2) Элементы курса содержит категории тех элементов курса, которые доступны в настоящий момент в этом курсе (форумы, ресурсы, задания, тесты и т.д.). Первоначально, как правило, отображаются категории "Ресурсы" и "Форумы".

3) Поиск по форумам позволяет производить поиск по ключевым словам в сообщениях форумов курса.

4) Управление содержит инструменты для управления курсом.

5) Категории курсов перечень курсов, сгруппированных по категориям, к которым пользователь имеет доступ.

Правая колонка содержит множество вспомогательных блоков, например, "Новостной форум", "Наступающие события", "Последние действия", "Календарь" и т.д. Состав этих блоков может меняться администратором.

Левая и правая колонки - это информационные блоки. Их содержание формируется программой автоматически. Их цель - сообщать оперативную информацию для преподавателей и студентов: новые события, изменения в курсе, напоминания о сдаче заданий и т.д.

Средняя колонка содержит материалы по курсу и элементы курса. Именно их добавляют при построении курса. Все учебные элементы дистанционного обучения размещаются в этих секциях в виде гиперссылок.

Основное содержание курса разбито на модули: нулевой модуль, состоящий из общих для всего курса элементов, и тематические модули.

Нулевой (самый верхний) модуль всегда открыт на курсе и не зависит от формата курса. Нельзя перемещать этот модуль и скрыть его от участников курса. В этом модуле обязательно имеется элемент "Новостной форум", в который преподаватель вносит новости, относящиеся ко всему курсу. Все остальные модули (темы или части) пронумерованы и могут содержать: текстовые описания, презентации, пошаговые инструкции, задания, тесты и т.д.[3]

Система Moodle располагает большим разнообразием модулей, которые могут быть использованы для создания курсов любого типа. В зависимости от содержания курса, создатель курса включает наиболее подходящие элементы и ресурсы, предоставляемые Moodle. Все инструменты Moodle для представления материалов курса можно разделить на статические (ресурсы курса) и интерактивные (элементы курса).

Для добавления ресурсов или элементов курса используется выпадающее меню в соответствующих разделах "Добавить ресурс" и "Добавить элемент курса" в режиме редактирования (Рис.8).

Рис.8. Курс в режиме редактирования

Ресурсы курса предназначены для реализации теоретической части при сетевом обучении, т.к. они являются аналогом обычных учебников (конспектов, лекций). Рассмотрим ресурсы, входящие в состав системы Moodle.

1) Пояснение. Оно позволяет помещать текст и графику на главную страницу курса. С помощью такой надписи можно пояснить назначение какой-либо темы, недели или используемого инструмента.

2) Текстовая страница. Она предназначена для размещения крупных блоков учебного текста. Она не удобна в работе, т.к. не предоставляет инструментов форматирования.

3) Веб-страница. Это основной ресурс для размещения учебного материала, с которым учащиеся могут ознакомиться. Используя этот ресурс можно разместить: текст, рисунки, ссылки, таблицы, звуки, видеоролики и др.

4) Ссылка на файл или веб-страницу. Она позволяет разместить на страницах курса ссылки на внешние файлы различных форматов (аудио или видео, презентации и т .д.) и ссылки на другие веб-страницы (тем самым, расширив учебное содержание курса за счет привлечения информации из сайтов сходной тематики).

5) Ссылка на каталог. Она позволяет преподавателю показать студентам группу файлов, расположенных в одной директории, которые находятся на сайте Moodle. Студенты могут выгрузить файлы из этой папки. Так можно создать, например, альбом фотографий, иллюстраций [13].

Элементы курса являются реализацией практических занятий при сетевом обучении и обладают интерактивностью. К основным элементам курса относятся: Глоссарий, Задания, Лекция, Опрос, Рабочая тетрадь, Семинар, Тест, Форум, Чат. Выделяют две категории, отражающие назначение интерактивных элементов в учебном процессе[2]:

1) Элементы совместной деятельности - это набор элементов (Форум, Глоссарий и т.д.) в работе с которыми на первый план выходит задача организации сотрудничества (общения) учащихся и преподавателя в выработке новых знаний.

2) Инструменты контроля знаний предназначены для определения уровня знаний учащихся (Задание, Тест, Лекция и т .д.).

За выполнение Заданий, прохождение Опросов, Тестов и Лекций учащимся выставляется оценка, которая отображается в журнале успеваемости. Оценка может выставляться либо преподавателем, либо автоматически (в зависимости от типа задания и его настроек).

Рассмотрим основные интерактивные элементы курса:

- Анкета. Она предоставляет несколько способов обследования, которые могут быть полезны при оценивании и стимулировании обучения. Преподаватель может использовать анкету, чтобы собрать данные о студентах. Это поможет ему узнать больше о группе и на основании этого более эффективно выстраивать свой курс.

- База данных. Она позволяет преподавателю организовать процедуру составления студентами информационной таблицы (банка записей) по заданной структуре. Сохранять можно самые разнообразные данные, включая рисунки, файлы, ссылки, числовые и текстовые записи.

- Глоссарий. Он позволяет создать и редактировать основной словарь понятий, используемых в курсе, а также словарь основных терминов каждой лекции. В глоссарии реализована возможность поиска терминов по алфавиту, по автору, по дате создания. Возможно использование нескольких словарей в курсе. Обычно используется один Главный и нескольких Вторичных (дополнительных). Записи с Вторичных глоссариев автоматически передаются в Главный. Это позволяет строить Главный глоссарий, используя Вторичные. Глоссарий может быть открыт для создания новых записей (статей) не только для преподавателя, но и для студентов. Глоссарий предоставляет возможность комментирования и оценивания статей, как преподавателем, так и студентами. Учащиеся не могут изменять записи в Главном глоссарии. Обычно рекомендуется использование глоссария в режиме автосвязывания: если термин из глоссария встречается где-либо в тексте курса, он автоматически выделяется (подчеркивается), при этом при нажатии на данный термин возникает новое окно со статьей из глоссария, соответствующей данному термину.

- Задание. Оно предполагает, что студенты получают задачу, которую они должны выполнить к определенному сроку . Это может быть сочинение, изложение, диктант, ответ на вопрос в произвольной форме, решение задач. Задания проверяет преподаватель, после замечаний студент может переделать задание и снова прислать его на проверку. Замечания преподавателя могут быть посланы по почте, через чат, через обмен сообщениями. Этот вид заданий требует большой работы преподавателя по проверке работ и написанию замечаний. Работа оценивается преподавателем, а не компьютером, как это делается в тестах.

- Лекция. Она преподносит учебный материал в интересной и гибкой форме. Состоит из набора страниц. Каждая страница может заканчиваться вопросом, на который учащийся должен ответить. Последовательность переходов со страницы на страницу заранее определяется преподавателем и зависит от того, как студент отвечает на вопрос. В зависимости от правильности ответа учащийся переходит на следующую страницу или возвращается на предыдущую. На неверные ответы преподаватель может дать соответствующий комментарий.

- Опрос. Он предназначен для проведения быстрых опросов, голосований и определения мнения его участников (например, чтобы стимулировать мышление или найти общее мнение в процессе исследования проблемы). В опросе преподаватель составляет один вопрос и несколько вариантов альтернативных ответов. Итоговым результатом опроса является процентное соотношение учащихся, выбравших тот или иной вариант ответа.

- Рабочая тетрадь. Преподаватель просит студентов высказаться на определенную тему (с возможностью спокойно подумать, ответить и отредактировать свой ответ). Ответы являются приватными и будут видны только преподавателю, который может их комментировать, а также оценить каждую запись. Комментарий преподавателя добавляется к записи в тетради, и сообщение об этом посылается на e-mail. Обычно одной рабочей тетради в месяц (или на одну тему) бывает достаточно.

- Семинар. Это инструмент взаимооценивания студентов. Преподаватель формулирует тему семинара и может установить сроки для ответов. Каждый участник курса может выступить со своим докладом (сообщением) на семинаре. Все участники получают доступ к работам друг друга и могут оценивать представленные доклады согласно системе критериев, установленных преподавателем. Итоговая оценка выступления складывается из весовой суммы оценок учащихся и преподавателя.

- Тест. Он позволяет создавать наборы тестовых заданий как для самопроверки студентов, так и для организации промежуточного и итогового опросов. Все вопросы хранятся в базе данных и могут быть впоследствии использованы заново в этом же курсе (или в других). Тесты могут быть обучающими (показывать правильные ответы, комментарии преподавателя) или контрольными (сообщать только оценку). Студентам можно разрешить проходить тест несколько раз, при этом каждая попытка автоматически оценивается. Тест является аналогом традиционной контрольной работы.

- Форум. Это сервис для организации обсуждений. Преподаватель может создать любое число форумов в электронном курсе. Цель форумов - совместная творческая дискуссия, контролируемая преподавателем, обеспечивающая более высокий уровень знаний через взаимодействие с другими студентами.

- Чат. Это система, предназначенная для организации дискуссий и деловых игр в режиме реального времени. Чат является удобным и полезным средством при обсуждении какого-либо вопроса и получении ответов на него [13].

Преимуществом курсов, созданных в Moodle, является наличие реального образовательного процесса, не выходя из дома - при наличии выхода в Интернет, либо из классов в удобное для студента время.

2.2 Структура и функциональные возможности курса "Теория вероятностей и математическая статистика"

Курс "Теория вероятностей и математическая статистика" состоит из теоретических сведений, тестов для самостоятельных работ и тестов для контроля знаний.

На наш взгляд, функциональная полнота курса "Теория вероятностей и математическая статистика" обеспечивается набором следующих компонентов: текстовые ресурсы, глоссарий, тесты и контрольные работы, созданные в системе Moodle.

Курс имеет трехколоночную структуру (Рис.9), состоит из блоков, размещенных в левой и правой колонке, и основного содержания, находящегося в центре страницы. Главная страница включает наименование дисциплины, меню для классификации вида учебного материала и справочный текст.

Рис. 9. Курс "Теория вероятностей иматематическая статистика"

Все инструменты разработанного курса разделены на ресурсы курса и элементы курса.

Ресурсы курса представлены в виде страниц с текстовой информацией (Рис. 10). Учащийся в любой момент может воспользоваться этими ресурсами (примерами разобранных задач) и использовать их в качестве справочного материала.



Рис. 10. Фрагмент текстового ресурса "Примеры задач ТВ"

Элементы курса представлены в виде теоретической информации (глоссарий) и практических занятий (тесты, контрольные работы), обладают интерактивностью.

Глоссарий по курсу "Теория вероятностей и математическая статистика" обладает возможностью поиска терминов по алфавиту (Рис. 11).

Рис. 11. Фрагмент глоссария "Определения и формулы"

Если термин глоссария встречается где-либо в тексте курса, он автоматически подчеркивается и при нажатии на данный термин возникает окно со словарной статьей из глоссария, соответствующей данному термину (приложение).

При проведении контроля нами использовано тестирование как наиболее объективная форма проверки, нашедшая широкое распространение в последнее время. Электронные тесты являются простым и, в то же время, эффективным средством определения уровня знаний студентов.

Тестовые задания по курсу "Теория вероятностей и математическая статистика" созданы в рамках тестов и сгруппированы по категориям (Рис. 12), из которых сформированы банки вопросов.

Рис. 12. Категории курса "Теория вероятностей и математическая статистика"

При создании тестов нами были использованы такие типы заданий, как задания с выбором одного правильного ответа и числовые задания, где верный ответ необходимо вписывать с клавиатуры.

Тесты реализованы в режиме обучения. Режим обучения достаточно гибкий, алгоритм прохождения которого заставляет обучаемого упорно искать верные ответы на все вопросы. При этом учащийся имеет возможность воспользоваться теоретическим материалом, получить справку, помощь или подсказку, пояснение или комментарий.

Контрольные работы реализованы в режиме контроля. Режим контроля отличается от режима обучения ограниченностью во времени, почти или полным отсутствием вспомогательных материалов и жестко ограниченным количеством попыток прохождения теста.

Во время тестирования студенту последовательно предъявляются вопросы, последовательность которых формируется системой случайным образом.

На Рис. 13 представлены тесты и контрольные работы по курсу "Теория вероятностей и математическая статистика".

Рис. 13. Пробные тесты и контрольные работы курса "Теория вероятностей и математическая статистика"

Обучение студентов по разработанному курсу строится следующим образом. Параллельно с изучением теоретического материала по лекции учащийся с помощью глоссария знакомится с новыми понятиями, которые потребуются при изучении данного раздела. После этого обучаемый имеет возможность с помощью обучающихся тестов самостоятельно проконтролировать свои знания. Результаты тестирования поступают в досье студента. После изучения курса учащийся обязан пройти итоговое контрольное тестирование. По окончанию курса в зависимости от набранных баллов студент допускается к итоговой аттестации, которая проходит очно.