Педагогические условия организации кейс-технологии в дистанционном обучении на основе модульного подхода

Теория инновационной деятельности

УДК 378.14

Н. В. Бородина, Д. Г. Мирошин, Т. В. Шестакова

J ^

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОРГАНИЗАЦИИ

КЕйС-ТЕХНОЛОГИИ В ДИСТАНЦИОННОМ ОБУЧЕНИИ

НА основе модульного подхода

л____________________________________________г

Аннотации. В статье представлен сравнительный анализ особенностей кейс-технологии дистанционного обучения и возможностей модульного подхода к данному виду обучения, раскрыты педагогические условия применения модульного подхода к проектированию и организации кейс-технологии, рассмотрена модель модульной кейс-технологии и опыт ее применения в подготовке педагогов профессионального обучения.

Ключевые слова: дистанционное обучение, кейс-технология, модульный подход.

Abstract. The paper provides the comparative analysis of peculiarities of the case-technology in distance education along with the modular approach opportunities. The pedagogic conditions for the modular approach application in designing and implementing the case-technology are given, the model of the technology in question and its application in vocational teacher training being discussed.

Keywords: distance education, case-technology, modular approach.

Специфические особенности самостоятельной работы студентов в процессе обучения связаны с дифференциацией и индивидуализацией познавательной деятельности; необходимостью структурировать учебный материал и предъявлять его логически завершенными порциями; систематическим контролем за уровнем усвоения знаний и умений; консультациями с преподавателем в процессе познавательной деятельности.

В последние годы в теории и практике профессионального образования значительное внимание уделяют кейс-технологиям, используемым для самостоятельной работы студентов в условиях и традиционного, и дистанционного обучения (ДО). В соответствии с этим актуализируется проблема поиска теоретического подхода, адекватного как особенностям самостоятельной работы студентов, так и специфике инструментария кейс-технологий.

Специфика инструментария кейс-технологий обусловлена особенностями дистанционного обучения, формами представления программно-методических материалов по изучаемой дисциплине, формами и методами контроля и самоконтроля. Основой кейса служат специфические четко структурированные учебники и учебные пособия, в которых учебный материал должен быть разбит на небольшие части - юниты, усвоение которых контролируется [1,5, 7].

Среди теоретических подходов, обладающих требуемым потенциалом и соответствующими возможностями, выделяется модульный подход, согласно которому

процесс обучения реализуется путем пошагового освоения модульных блоков. Обучение проводится с помощью специальных методических пособий, называемых в модульных технологиях «Учебный элемент» или «Обучающий модуль», которые содержат структурированный, оптимально иллюстрированный учебный материал. Пошаговый контроль осуществляется с помощью тестов или практических заданий [2, 3,6].

Соотнесение особенностей дистанционного обучения, самостоятельной работы студентов, специфики кейс-технологии с возможностями модульного подхода позволило выделить следующие педагогические условия проектирования и применения кейс-технологий на модульной основе для дистанционного обучения:

• рассматриваемые технологии ориентированы на подготовку обучаемых к выполнению определенных действий и операций, которые определяются деятельностной основой предметной области;

• содержание обучения представлено в виде модульной программы, охватывающей области работы в предмете и состоящей из отдельных модульных блоков, которые, в свою очередь, подразделяются на обучающие модули (учебные элементы);

• объем, структура и способы представления информации в обучающих модулях зависят от конкретного учебного материала;

• система контроля включает входное, текущее, промежуточное и заключительное тестирование, реализуется с помощью средств компьютерных телекоммуникаций;

26

Инновационные проекты и программы в образовании 2012/5

Теория инновационной деятельности

• применяется система опосредованного управления процессом обучения, ориентированная на технико-технологические средства дистанционной формы обучения.

В соответствии с выделенными педагогическими условиями была разработана модель модульной кейстехнологии [4]. Модель включает два аспекта: содержательный и организационный. Содержательный аспект раскрывает структуру и инвариантные компоненты содержания учебного кейса, организационный - процессуальную часть кейс-технологии.

Анализ существующей в нашей стране практики проектирования содержания учебных кейсов показал отсутствие педагогико-технологической системы. Одни используют комплекты специально разработанных учебников - рабочих тетрадей для самостоятельного обучения, справочные книги, хрестоматии; аудио- и видеоматериалы с различными учебными ситуациями, печатные учебно-практические пособия с тестами для самоконтроля и контроля. Другие как основное средство обучения используют CD-ROM, где записываются установочные лекции, курсы лекций по дисциплинам, лабораторные практикумы. Каждая дисциплина, выполненная в электронном варианте, дополняется альбомами схем по темам и разделам дисциплины. Контрольная система изложена также на CD-ROM. Наполнение кейсов учебными материалами (на бумажных или электронных носителях) зависит как от уровня методического обеспечения образовательного учреждения, так и от уровня технического оснащения.

Мы предлагаем систематизировать содержание, структуру и архитектуру учебных кейсов на основе модульного подхода. Для проектирования учебных кейсов по дисциплинам специально-инженерной подготовки студентов профессионально-педагогического вуза модульный подход целесообразно применять следующим образом. На базе анализа содержания и структуры дисциплины определяются области работы студента. Инвариантными областями этой работы являются изучение теоретического материала, выполнение практических, контрольных или расчетно-графических работ. Вариативным дополнением к ним по ряду дисциплин выступают выполнение лабораторных работ и курсовых проектов. В каждой области работы выделяются модульные блоки, адекватные формированию умений выполнять завершенную операцию. Например, в дисциплине «Теория резания металлов» в области работы «Решение задач» выделены следующие модульные блоки: модульный блок № 1 - расчет режимов резания при точении, модульный блок № 2 - построение сечений токарных резцов и т.д. Для каждой области работы с учетом содержания модульных блоков разрабатываются учебные пособия, структурированные на учебные элементы, содержащие теоретические положения и подробно иллюстрированные алгоритмы для выполнения заданий, тесты и задания текущего контроля. Учебный элемент является носителем порции учебной информации [2, 3]. Для изучения теоретического материала создаются мультимедиалекции или лекции-презентации, с использованием различных

видов подачи информации: текст, графика, анимация. Для лабораторных работ разрабатываются учебные элементы в виде интерактивных электронных обучающих моделей. Контролирующий блок включает тесты входного и заключительного контроля. Архитектура кейса создается на основе модульной программы обучения, структурированной по областям работ на модульные блоки.

Учебно-методические материалы, используемые в модульных учебных кейсах, отличаются следующими особенностями:

• полнотой и системно-организованной целостностью со-

держания (позволяют полноценно изучать дисциплину в условиях сокращения очных контактов с преподавателем);

• доступностью (возможна организации самостоятельной

работы в условиях вуза и в рамках домашней работы);

• наглядностью (используются многочисленные статические и анимированные иллюстрации, мультимедиакомпоненты, примеры решения задач);

• алгоритмичностью (гиперссылочная структура, четко определенная последовательность изучения материалов и выполнения заданий);

• интерактивностью учебных материалов (стимулируют активную самостоятельную работу обучаемых);

• ориентацией на профессиональную деятельность обучаемых.

В организационном аспекте модель раскрывает процесс обучения с использованием модульного учебного кейса, т.е. процессуальную часть кейс-технологии. Кейс-технологии дистанционного обучения относятся к группе технологий, направленных на организацию и активизацию самостоятельной работы обучаемого, которая связана с изучением печатных и мультимедийных учебно-методических материалов, предоставляемых в форме учебного кейса. Анализ педагогических технологий высшей школы позволил разработать технологию обучения, которая представляет собой систему, интегрирующую технологию полного усвоения, личностно-ориентированную технологию, адаптивные технологии на основе многоуровневой системы заданий, а также компьютерные средства обучения и контроля. Системообразующей основой разработанной кейс-технологии является модульный подход.

Анализ организации обучения по кейс-технологиям в различных вузах страны показал, что они в основном строятся с ориентацией на технологический подход и имеют общую организационную структуру: установочный, обучающий и аттестационный этапы. Процесс организации модульной кейс-технологии в условиях дистанционного обучения структурирован таким же образом. Взаимодействие преподавателя и обучаемого на всех этапах, предоставление обучаемым содержания учебных элементов, контрольных тестов, передача студентами в университет выполненных работ осуществляется с помощью средств как компьютерных телекоммуникаций, так и массовой коммуникации.

Установочный этап представляет собой комплекс организационных занятий (входной контроль, устано-

Инновационные проекты и программы в образовании 2012/5

27

Теория инновационной деятельности

вочные лекции, вводные семинары), которые проводятся на территории базового университета или его филиалов, с присутствием преподавателей-тьюторов. Входной контроль осуществляется в форме тестирования и позволяет установить стартовый уровень подготовки студентов. На установочных лекциях раскрываются вопросы работы с кейсами, поясняются элементы их содержания, предоставляется график консультаций, представления контрольных заданий и курсовых проектов, прохождения лабораторных работ, сдачи зачетов и экзаменов. На вводных семинарах студенты получают модульные кейсы с комплектами учебных материалов. Преподаватели в диалоговом режиме демонстрируют специфику устройства и архитектуры кейса, поясняют особенности модульной программы дисциплины, сообщают требования к программному обеспечению ПК студентов и возможные варианты связи. По желанию студента возможно разработать индивидуальный график обучения и сдачи контрольных работ с учетом результатов входного контроля.

На обучающем этапе происходит самостоятельное изучение студентами учебного материала кейсов, выполнение практических, контрольных и курсовых работ. Лабораторные работы могут осуществляться с помощью мультимедийных лабораторных практикумов. Консультирование, текущий и промежуточный контроль реализуются в диалоговом режиме посредством компьютерных телекоммуникаций.

Изучая материалы кейса, студент может запрашивать помощь по электронной почте, консультироваться с помощью различных средств связи, отправлять результаты выполнения практических заданий и лабораторных работ преподавателю, ведущему курс в головном вузе. В процессе обучения возможны также очные встречи с тьютором.

На аттестационном этапе сдаются зачеты и экзамены в виде заключительного тестирования и выполнения практических заданий (задач) в присутствии тьютора и происходит оформление экзаменационного листа, который подписывается студентом и тьютором. Результаты передаются преподавателям головного вуза через компьютерные телекоммуникации.

Лабораторно-экзаменационная сессия может проводиться в головном вузе, где студенты выполняют лабораторные работы, требующие специального оборудования, защищают курсовые проекты и проходят аттестационный этап (зачеты и экзамены могут быть в традиционной форме).

Предложенная модель стала основой разработки модульных учебных кейсов для дистанционного обучения студентов профессионально-педагогического вуза специализации «Технология и оборудование машиностроения».

Анализ российского и зарубежного опыта показывает, что практика создания моделей обучения с учетом особенностей ДО осуществляется преимущественно по гуманитарным и социально-экономическим дисциплинам. Большинство российских вузов посредством ДО готовит специалистов в области экономики, ме-

неджмента, юриспруденции, информатики, туризма, гостиничного сервиса. И лишь небольшая часть высших учебных заведений ведет дистанционную подготовку по техническим специальностям. Однако такая подготовка осуществляется в основном по общеобразовательным и общеотраслевым дисциплинам, не включающим лабораторные практикумы и курсовое проектирование, поскольку создание моделей обучения для отмеченных дисциплин представляет собой относительно несложную задачу. Она решается путем трансформации таких форм обучения, как лекции, практические и семинарские занятия, в дистанционные методические комплексы. Комплексы включают учебный материал, преимущественно на электронных носителях, необходимые координирующие указания, контрольные задания и графики взаимодействия педагога и обучаемого в режимах off-line, on-line или комплексном.

Сложнее решить проблему создания моделей обучения для лабораторного практикума по дисциплинам инженерной подготовки. Как показывает анализ литературы, единого подхода к трансформации лабораторных практикумов соответственно условиям и особенностям дистанционного обучения не выработано. Наряду с этим существует известная концептуальная позиция проведения лабораторного практикума в ДО на основе компьютерных имитаторов. В литературе нашли отражение опыт создания и применения отдельных экспериментальных моделей-имитаторов, некоторые подходы к проведению лабораторных практикумов, модифицирующие их традиционную организацию. Однако подходы к созданию модели обучения для лабораторного практикума, раскрывающие в целостном единстве принципы отбора и структурирования содержания, организации и технологии выполнения лабораторных работ, в литературе отражения не получили.

В рамках нашего исследования решалась проблема выявления теоретических основ организации и проведения дистанционно лабораторного практикума по дисциплинам инженерной подготовки для студентов профессионально-педагогического вуза машиностроительных специализаций. В результате была разработана инвариантная модель лабораторного практикума для ДО, отражающая структуру информационной обучающей среды, содержание практикума и технологию обучения.

Содержание опытно-экспериментальной части лабораторных работ раскрывается с помощью электронного обучающего модуля (ЭОМ). Это web-ориентированный мультимедиа продукт, содержащий исходные данные для выполнения лабораторной работы, имитатор, обеспечивающий эмуляцию лабораторной установки, и алгоритм основы действий по выполнению лабораторной работы. ЭОМ зависит от типа лабораторной работы.

В соответствии с изложенным подходом была разработана инвариантная трехкомпонентная структура учебного кейса, состоящая из трех блоков: координирующего, информационно-практического и контролирующего.

Координирующий блок предназначен для ориентации студентов как в структуре учебного материала

28

Инновационные проекты и программы в образовании 2012/5

Теория инновационной деятельности

кейса, так и в последовательности изучения его элементов. Поэтому в состав блока входят рабочая программа дисциплины, сведения по организации работы студентов и список рекомендуемой литературы (в том числе ссылки на электронные ресурсы).

Информационно-практический блок определяет области работы в дисциплине: изучение теоретического материала, выполнение практических, лабораторных, расчетно-графических работ и курсовых проектов. В каждой области работы выделяются модульные блоки, структурированные на обучающие модули (ОМ).

Информационные материалы целесообразно представлять в виде документов, выполненных в электронных приложениях Microsoft Word, Micsrooft Power Point (электронные презентации), а также в формате HTML (в виде электронного учебного пособия), подготовленного в редакторе Microsoft Front Page. Практика использования учебных кейсов позволяет утверждать, что такие форматы наиболее удобны как для восприятия с экрана монитора, так и для подготовки распечатанных материалов.

Контролирующий блок содержит материалы для самоконтроля и контроля знаний и умений студентов в ходе изучения учебной дисциплины. Такими материалами могут быть текущие, промежуточные, итоговые тесты и задания для самоконтроля, а также список вопросов к экзамену или зачету, прилагаемый в том случае, если они проводятся в традиционной форме.

Все структурные компоненты учебного кейса связаны системой гиперссылок. Каждый учебный кейс включает учебно-методические материалы в соответствии с областями работы в конкретной дисциплине. Электронные пособия разработаны с использованием гипертекстовой технологии, которая позволяет осуществлять нелинейную подачу материала, что соответствует модульному принципу изложения небольшими, содержательно законченными фрагментами.

Оценку эффективности разработанных кейс-технологий мы выполняли по уровню сформированности знаний и умений студентов с учетом затрат времени педагога на обучение.

Положительным результатом дистанционного обучения считался определенный уровень сформированности знаний и умений, который оценивался величиной коэффициента усвоения (Ка) знаний и (или) умений в интервале 0,7 < Ка < 1. Сформированность практических умений оценивалась с помощью тестовых заданий в форме предикатов, что является специфической формулировкой типовых задач. Результат обучения одного студента по предмету определялся конкретными значениями Ка, представленными как отношение правильно выполненных операций теста к общему числу операций. Условно приведенным показателем результата обучения группы студентов было принято среднее арифметическое значение коэффициентов усвоения теоретических знаний и практических умений, соотнесенное с затратами времени педагога на обучение по готовой кейс-технологии.

Полагаем, что эффективность дистанционного обучения на основе кейс-технологий должна оцениваться выше, если при одном и том же уровне сформирован-ности знаний и умений студентов временные затраты педагога будут меньше. Это, в свою очередь, связано с целым рядом факторов, из которых наиболее значимыми представляются объем учебного предмета, уровень подготовки обучаемых и качество разработки компонентов модульного учебного кейса.

Оценка качества модульного кейса проводилась методом семантического дифференциала (СД) по критериям полноты и достаточности учебного материала (П), представленного в кейсе, управляемости познавательной деятельностью (У), доступности изложения учебного материала (Д). Составленный для оценки качества модульного кейса вариант СД включает 15 шкал: 12 основных и 3 обобщающих. В СД входят 3 фактора: П, У, Д. Каждый фактор интерпретируется четырьмя биполярными шкалами, оценка качества модульного кейса - тремя шкалами. СД предъявлялся студентам одновременно с тестами и заданиями заключительного контроля. Обработка данных велась на основе методов математической статистики. Шкальные оценки суммировались по ключам, рассчитывались средние оценки по каждой шкале и по каждому из трех блоков (П, У, Д), средние квадратичные отклонения оценок, дисперсия оценок.

Несомненно, использованная методика оценки эффективности дистанционного обучения нуждается в дальнейшем совершенствовании и развитии, но уже сейчас полученные с ее помощью результаты позволяют положительно оценить эффективность применения разработанных модульных кейс-технологий в дистанционном обучении.

Литература

1. Андреев А. а. Дидактические основы дистанционного обучения. М.: Изд-во ИДО МЭСИ (Internet), 2000.

2. Борисова Н. в. От традиционного через модульное к дистанционному образованию. М.: Знание, 1999. 260 с.

3. Бородина Н. в., Горонович М. в., Самойлова Е. с. Проектирование и организация модульной технологии обучения: учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. проф.-пед. ун-та, 2006. 242 с.

4. Бородина Н. в. , Мирошин Д. г., Шестакова Т. в. Педагогические условия проектирования и организации кейс-технологии в дистанционном обучении на основе модульного подхода//Образование и наука. Известия УрО РАО, 2011. №5(84), с. 102-108

5. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / под ред. Е. С. Полат. М.: ВЛА-ДОС, 2003. 192 с.

6. Полат Е. с., Бухаркина М. Ю., Моисеева М. в. Теория и практика дистанционного обучения: учеб. пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений / под ред. Е. С. Полат. М.: Академия, 2004. 416 с.

7. Трайнев В. а., Гуркин В. Ф., Трайнев О. в. Дистанционное обучение и его развитие (обобщение методологии и практики использования). М.: Дашков и К°, 2006. 294 с.

Инновационные проекты и программы в образовании 2012/5

29