Управление учебной деятельностью студентов вуза в системе открытого образования на основе внедрения электронных образовательных изданий и ресурсов

Управление учебной деятельностью студентов вуза в системе открытого образования на основе внедрения электронных образовательных изданий и ресурсов

Л.Ф.Насейкина, ФГБОУВПО "Оренбургский государственный университет", доцент, LG-77@mail.ru И.Ю.Жарикова, ФГБОУ ВПО "Оренбургский государственный университет ", магистр, ZIU_1985@mail.ru

В статье рассматриваются особенности разработки и внедрения электронных образовательных изданий и ресурсов в образовательный процесс в условиях открытого образования. Предлагается использование сайтов кафедр для размещения электронных образовательных изданий и ресурсов в сети Интернет для расширения возможностей открытого образования.

В настоящее время стремительно развивается всемирная компьютерная сеть Интернет, а также рынок образовательных услуг на ее основе. Наиболее активными пользователями информационных ресурсов глобальной компьютерной сети являются студенты школ, колледжей и университетов, а также слушателей курсов переподготовки кадров, использующие возможности сети Интернет в своем образовании и повышении квалификации [1].

Согласно исследованию, проведенному авторами В.Л. Усковым, А.Д. Иванниковым, А.В. Усковым, мировые рынки образовательных услуг с активным использованием различных ресурсов сети Интернет, а также соответствующие информационные, коммуникационные и сетевые технологии, на сегодняшний день, являются наиболее перспективными направлениями в сфере образования [1].

Авторы определяют, что указанные перспективные направления базируются на использовании различных образовательных технологий. К таковым, по их мнению, относятся:

• информационные и мультимедийные технологии создания, хранения, передачи и использования образовательного контента;

• информационные технологии организации, администрирования и технической поддержки качественного электронного образования;

• коммуникационные технологии для взаимодействия обучаемого с другими участниками образовательного процесса (преподаватели, программисты, реализующие техническую поддержку);

• сетевые технологии поиска образовательных ресурсов и доступа к ним, как в сети Интернет, так и в корпоративных или университетских сетях;

• сервисные Web-технологии [1].

По нашему мнению, одним из компонентов первого направления (информационные и мультимедийные технологии создания, хранения, передачи и использования образовательного контента) являются различные электронные образовательные издания и ресурсы, представленные в виде гипертекстовых документов.

В работе автора А.В. Осина, термин "электронные издания и ресурсы" объединяет электронные издания на носителях информации и информационные ресурсы в компьютерных сетях. В свою очередь "электронные образовательные издания и ресурсы" (ЭИОР) определяются как электронные издания и ресурсы, предназначенные для использования в любых образовательных целях [2].

В своей работе А.В. Осин классифицирует ЭОИР по различным направлениям в зависимости от их роли в образовательном процессе. Автором выделяются следующие типы электронных образовательных изданий и ресурсов:

• информационно-справочные источники, обеспечивающие общую информационную поддержку;

• издания и ресурсы общекультурного характера, предназначенные для расширения культурной среды;

• издания и ресурсы для поддержки и развития учебного процесса, представляющие собой электронные учебные пособия, содержащие систематизированный материал в рамках программы учебной дисциплины [2]. Типы электронных образовательных изданий и ресурсов, согласно классификации А.В. Осина, представлены на рисунке 1.

Рис.1. Типы электронных образовательных изданий и ресурсов

Среди перечисленных типов различных ЭОИР, наиболее перспективным, по нашему мнению, является последний тип. Такого рода электронные издания предназначены для изучения предмета "с нуля" до границ предметной области, определенных программой обучения. Они включают все виды учебной деятельности (получение информации, практические занятия в известных и новых формах, аттестацию). Нацелены на поддержку работы и расширение возможностей преподавателя и самостоятельную работу обучаемых [2].

Следует отметить, при подготовке бакалавров по направлению 231000 - "Программная инженерия", был разработан электронный образовательный ресурс, который удовлетворяет перечисленным требованиям. Данный ЭОР представлен в виде программного средства, реализованного на языке PHP с использованием СУБД MySQL и предназначения для изучении дисциплины "Компьютерные сети".

Данное электронное образовательное издание предназначено для обучения студентов основам функционирования и проектирования вычислительных сетей и состоит из пяти блоков: учебный, моделирующий, контроля, электронного журнала, исследовательский. Модель электронного образовательного ресурса, включающая структурные компоненты и реализующие их средства представлена на рисунке 2.

Теоретический материал

X о ц Гипертекст —

« g Глоссарий

ю а> Профессионально-

£ ориентированные задачи,

проблемные ситуации,

тренировочные упражнения

Тренировочные тесты

«

2 Практические задачи в

к « Й о а> виртуальном эмуляторе

о 2!

Тесты по материалам главы 1

:

о Он Финальные тесты по всем главам ЭОИР

Ё о О Мастер тестов

ч W тестов тестов

О Й я « Мастер отчетов

-II списков Печать списков

о -Q ^ Vi н Я Творческие задания по профессиональной проблеме

о ^о tt 4 о о 5 Образовательные порталы, форумы, У/еЬ-ресурсы и ЭОИР других вузов

Тесты по материалам главы п

ЭОИР

Рис. 2. Модель электронного образовательного ресурса

Учебный блок включает четыре компонента: теоретический материал, глоссарий, профессионально-ориентированные задачи, проблемные ситуации, тренировочные упражнения и тренировочные тесты (тесты-самоконтроль). С помощью данного блока осуществляется предъявление теоретического материала каждой главы дисциплины, трансформация теоретических знаний в практические умения, а также закрепление и контроль уровня обученности студентов.

Теоретический материал учебного блока представлен в виде гипертекстового документа и состоит из шести глав: "Основы вычислительных сетей", "Взаимодействие открытых систем", "Коммуникационное оборудование", "Базовые технологии локальных сетей", "Стек протоколов TCP/IP" и "Информационные ресурсы сети Интернет".

Учебный блок также включает элементы мультимедиа, которые позволяют дополнить рассматриваемый теоретический материал наглядными примерами. Данные примеры реализованы в виде анимационных или Flash-роликов, демонстрирующих, например, взаимодействие элементов локальной вычислительной сети при передаче данных между конечными пользователями. Такое наглядное представление способствует более глубокому пониманию представленного материала главы. Помимо указанных, компонентом учебного блока также является глоссарий, который включает трактовку всех используемых в тексте терминов и определений.

Следует отметить, что теоретический материал учебного блока позволяет сформировать у студента знания-знакомства, которые характеризуются умением опознать, различить знакомый ему ранее предмет, явление, определенную информацию [3].

Для закрепления полученных теоретических знаний студентов в учебный блок, в конце каждого раздела или темы главы, внедрено решение профессионально-ориентированных задач, проблемных ситуаций и тренировочных упражнений. Их решение способствует формированию у студентов более прочных знаний по изученному разделу и подготавливает к изучению материала следующего.

Примером профессионально-ориентированной задачи является задача, в которой студенту предлагается осуществить выбор одного из пяти вариантов установки сетевой операционной системы, в зависимости организации, в которой она будет использована. После выбора студентом соответствующего ответа в программном средстве осуществляется его проверка и выдача сообщения, правильно ли решил задачу студент и предлагается правильный ответ.

Примером проблемной ситуации является схема вычислительной сети, в которой изначально присутствует ошибка размещения сетевого оборудования, в результате чего не передается сигнал между компьюте-

рами пользователей. Студенту необходимо исправить ошибку, расставив правильно оборудование и проверить работу сети с помощью передачи данных из одного узла в другой. Следует отметить, что в отличие от профессионально-ориентированных задач, при решении проблемных ситуаций студенту не предлагается правильное решение - модель сети просто не будет функционировать до тех пор, пока студент правильно соединит между собой оборудование передачи данных, самостоятельно осуществляя поиск решения в предложенной ситуации.

Тренировочные упражнения, в свою очередь, имеют большую практическую направленность и включают задания по практической работе, выполнение которых позволяет студенту получить навыки работы в компьютерных сетях. Примером такого упражнения является инструкция по самостоятельному подключению компьютера в вычислительную сеть, путем крепления кабеля к сетевой карточке, а также обжимка кабеля и др.

Следует отметить, что эти компоненты учебного блока способствуют формированию у студента знаний-копий, которые характеризуются умением пересказывать, репродуцировать ранее усвоенную учебную информацию [3].

На наш взгляд, именно профессионально-ориентированные задачи, проблемные ситуации и тренировочные упражнения способствуют успешной организации самостоятельной работы студентов, так как предоставляют возможность самостоятельного поиска правильного решения, без помощи преподавателя, но в рамках определенной им траектории.

Следующим блоком, направленным на формирование и закрепление навыков работы в вычислительной сети, является моделирующий блок или блок компьютерного моделирования, который предполагает решение лабораторных работ по проектированию вычислительной сети и настройке сетевого оборудования с помощью виртуального эмулятора. Данное приложение (тренажер) является виртуальным лабораторным комплексом, который автоматически загружается на компьютере пользователя при нажатии соответствующей ссылки электронного образовательного ресурса. При выполнении каждой лабораторной работы, эмулятор выставляет оценку по степени законченности работы, выраженной в процентах.

Данный блок ЭОИР направлен на формирование знаний-умений, которые характеризуются умением применить полученные знания в практической деятельности [3].

Помимо рассмотренных выше, модель ЭОИР включает в себя оценку уровня обученности студентов по дисциплине. Следует отметить, что в данном программном средстве реализовано многоуровневое тестиро-

вание, которое включает в себя тренировочные тесты по материалам определенной главы (тесты-самоконтроль), рубежное тестирование по каждой главе (промежуточные тесты), а также финальное тестирование по материалам всех глав ЭОИР (итоговые тесты) (рис. 3).

Самый простой уровень - это тренировочное тестирование или те-сты-самоконтроль, позволяющие студентам перед прохождением тестирования по изученной главе, предварительно оценить свой уровень владения материалом. Данный тип тестов включает 10 вопросов, аналогичных тем, которые будут встречаться в рубежных тестах по главам. Следовательно, студенты имеют возможность предварительно оценить уровень сложности вопросов и подготовиться к ним. По итогам данного уровня тестирования выдается процент правильных ответов, с указанием тех вопросов, на которые был дан неверный ответ и предоставляются подсказки верных. Причем результаты нигде не фиксируются, и предназначены, только для студента. Если результаты его не удовлетворили, он может повторить изученный ранее материал, который, по его мнению, был слабо изучен.

Тестирование по главам включает 25 вопросов, охватывающих материал определенной главы. В результате прохождения данного уровня тестов, студенту выдается процент правильных ответов на вопросы и выставляется оценка. Помимо этого, в программном средстве выдаются рекомендации по изучению именно тех разделов и тем главы, на вопросы которых студент дал неверные варианты ответов, предоставляются верные ответы. На наш взгляд именно этот компонент ЭОИР позволит осуществить управление учебной деятельностью студентов. Студент сможет повторно самостоятельно изучить теоретический материал главы, а затем повторить попытку до тех пор пока результаты прохождения тестов не будут удовлетворительными. При этом в программном средстве не предоставляется возможность перехода к материалу следующей главы без успешной сдачи материала предыдущей.

Результаты данного уровня тестирования заносятся в базу данных и могут быть доступны преподавателю в режиме электронного журнала.

Уровень]'

Рис. 3. Многоуровневое тестирование

Если в результате анализа результатов тестирования окажется, что по определенной главе студенты показывают слабые результаты, преподаватель может подкорректировать контент тех тем и разделов, при изучении которых большинство студентов испытывают трудности.

Самым сложным является итоговое тестирование, включающее вопросы по материалам всех глав и к которому студент подходит после изучения теоретического материала всего ЭИОР, работы в виртуальном эмуляторе, а также прохождения первых двух уровней тестов и набрав не менее 75% правильных ответов при промежуточном тестировании.

В ходе этого уровня тестирования студенту предоставляются 50 вопросов, выбираемые случайным образом из базы данных. Результаты прохождения тестов также заносятся в базу данных, где могут быть доступны преподавателю в режиме электронного журнала. Структура электронного журнала представлена на рисунке 4.

электронный журнал

№ Фамилия И.О. Группа Тестирование по главам Итоговое тестирование

1 2 3 п Процент Оценка

1 Вишняков НА 08Ш5ВТ-1 96% 92% 84% 92% 98% 5

2 Денисов Д. С С8ПОВТ-1 100% 96% 80% 96% 96% ;

3 Ежов А.В. 08ШВТ-1 96% 100% 92% 100% 98% !

Ь Попов А.Ю. С8ПОВТ-1 100% 88% 76% 76% 80% 4

Рис. 4. Структура электронного журнала преподавателя

При работе с электронным журналом, преподаватель имеет возможность задавать критерии просмотра результатов (по группе и оценке) для формирования списков студентов, предназначенных для вывода на печать.

И, наконец, пятый, исследовательский блок направлен на решение новых задач, новых проблем. В нем студенту предлагается изучение новых технологий вычислительных сетей с использованием образовательных порталов, форумов, а также Web-ресурсов и ЭОИР других вузов.

В данном блоке преподаватель предлагает творческое задание, указывая ссылки на дополнительные ресурсы, посетив которые студент сможет найти материал, не представленный в ЭОИР. Примером такого задания является изучение новых технологий передачи данных в глобальных сетях. Студент может самостоятельно работать с дополнительными источниками и отчитываться о результатах своего исследования преподавателю. В данном случае имеется возможность взаимодействия с преподавателем, путем передачи ему собранного материала на электронный почтовый ящик.

Следует отметить, что данный блок ЭОИР направлен на формирование знаний-трансформаций, которые характеризуются умением переносить полученные ранее знания на решение новых задач, новых проблем [3].

Таким образом, изучение предложенного электронного образовательного ресурса позволяет студентам пройти все этапы: от формирования знаний-знакомств с новым материалом, закрепления новой информации в виде знаний-копий, трансформации полученных знаний в виде знаний-умений до применения полученных знаний в творчестве.

Следует отметить, что внедрение электронных образовательных изданий и ресурсов в образовательный процесс вуза можно реализовать различными способами. В своей работе мы придерживаемся того мнения, что в условиях бурного развития сети Интернет, наиболее перспективным направлением является использование ЭОИР в виде сетевых ресурсов, размещенных в открытом доступе на сайтах кафедры. В том числе на сайте кафедры Программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем Оренбургского государственного университета. На данном сайте могут быть представлены электронные издания других дисциплин, разработанных по предложенной модели. Студенты смогут удаленно изучать материал дисциплины в любое удобное время и место, планируя тем самым свою самостоятельную работу. Преподаватели, в свою очередь смогут удаленно просматривать результаты тестирования, вести электронный журнал.

Необходимо отметить, что при разработке ЭОИР, предусмотрены различные виды пользователей: студент, преподаватель, программист. Модель процесса обучения представлена на рисунке 5.

Как видно на рисунке 5, программист имеет возможности обновления теоретического материала глав, а также добавления новых и откорректированных вопросов тестов.

В свою очередь, преподаватель имеет возможность определения критериев для формирования отчетов по результатам обученности студентов, выявления дидактически "слабых" мест и "трудных" для изучения разделов и вопросов, передачи рекомендаций по обновлению теоретических материалов и корректировке вопросов тестов, а также по оптимизации структуры ЭОИР программисту.

Рис. 5. Модель процесса обучения с помощью ЭОИР в условиях единого информационного образовательного пространства

Обучающийся имеет возможности изучения теоретического материала ЭОИР, видео-примеров, решения тренировочных заданий, а также проблемных задач, определения уровня обученности по определенной главе, используя тесты для самопроверки, прохождения итогового контроля для определения уровня обученности по всему теоретическому материалу, используя итоговое тестирование.

Следует отметить, что выбранная гипертекстовая структура позволяет преподавателю выводить обучающегося при изучении материала на более широкие контексты из любой точки ЭОИР. Студент, с помощью ссылок, может переходить на другие ЭОИР в сети Интернет, согласно созданных преподавателем системы признаков. Более того, сам обучающийся, переходя по ссылкам, может выбирать из спектра представленных контекстов свой и тем самым создавать индивидуальную образовательную траекторию в соответствии со своими целями, интересами и уровнем подготовки. Следовательно, при работе с ЭОИР конечным объектом является индивидуальная траектория обучения, являющаяся результатом целенаправленной манипуляции студента с электронным образовательным ресурсом.

При работе с ЭОИР, студенты могут самостоятельно выбирать удобное для них время и место обучения, тем самым планируя свою самостоятельную работу. Помимо этого студенты, выбрав свою образовательную траекторию, могут воспользоваться электронными образовательными ресурсами других вузов, перейдя к ним по ссылкам, согласно выбранной преподавателем системе признаков отбора информации.

Предложенная модель ЭОИР, по нашему мнению, в условиях бурного развития сети Интернет, наиболее адекватно удовлетворяет требованиям современной системы "открытого образования".

Согласно толковому словарю терминов понятийного аппарата информатизации образования института информатизации Российской академии образования "открытое образование" - это "образование, доступное любому желающему, без анализа его исходного уровня, использу-

ющее технологии и методики дистанционного обучения и обеспечивающее обучение в режиме, удобном обучающемуся" [4].

Авторы В.А. Журавлев и С.С. Савицкий в своей работе определяют "открытое образование", как "образование, подразумевающее общедоступность обучения не зависимо от места проживания обучаемого через выбираемое им в рамках информационно-образовательной среды образовательного учреждения" [5].

По мнению автора А.В. Жожикова, "открытое образование" выражает "сочетание различных форм получения образования с применением современных информационных и коммуникационных технологий". Открытое образование - это "гибкая система получения образования, доступная любому желающему, без анализа его образовательного уровня и регламентации периодичности и длительности изучения отдельного курса, программы, развивающаяся на основе формализации знаний, их передачи и контроля с использованием информационных и педагогических технологий дистанционного обучения" [6].

Другими словами, в системе образования XXI века происходит переход от принципа "образование на всю жизнь" к принципу "образование через всю жизнь" [6].

Это обусловлено тем, что на сегодняшний день в России возрастает потребность в "электронном обучении". Причинами этого является огромная территория государства, сосредоточение в Москве и Санкт-Петербурге почти двух третей кадров высшей квалификации, потребностью в повышении образования с использованием возможностей сети Интернет, уже взрослых людей, работающих, имеющих семьи, для которых переезд в другой город сопряжен со значительными проблемами и финансовыми расходами.

Важными отличительными чертами этой перспективной системы образования является большая открытость, доступность и гибкость за счет широкого применения средств самообразования на основе новых информационных и коммуникационных технологий. Их применение в открытом образовании способствует развитию внутренней мотивации обучающихся для получения новых знаний. Так как предполагается, что у человека имеется какой-то базовый уровень знаний, который он сможет самостоятельно пополнить, используя возможности открытого образования.

При этом, по мнению автора В.Г. Климова, "открытое образование" не заменяет традиционную систему образования, включающую жестко регламентированные очную, вечернюю, заочную формы, но уже в настоящее время может существенно дополнить указанные формы. Традиционные формы получения образования в системе открытого образования интегрируются в единое образовательное пространство [7].

Таким образом, возможно использование различных средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) при обучении студентов, а именно электронных образовательных изданий и ресурсов, в дополнении к существующим формам аудиторной работы, в том числе для организации самостоятельной работы студентов.

Необходимо подчеркнуть, что помимо представленного ЭОИР "Компьютерные сети" были внедрены в учебный процесс и другие ЭО-ИР, при обучении студентов факультета информационных технологий Оренбургского государственного университета для организации их самостоятельной работы, в дополнении к традиционным формам аудиторной работы.

На основе анализа внедрения разработанных электронных образовательных изданий и ресурсов были сформулированы следующие выводы:

• в условиях бурного развития сети Интернет наиболее перспективными средствами информационных и коммуникационных технологий, являются электронные образовательные издания и ресурсы, размещенные на различных ресурсов сети Интернет;

• разработка ЭОИР для использования в сети Интернет должна реали-зовываться на основе предложенной модели, включающей пять блоков: учебный, моделирующий, контроля, электронного журнала, исследовательский. Среди представленных блоков именно организация тестирования по главам направлена на управление учебной деятельностью студентов;

• разработка и внедрение ЭОИР будет наиболее эффективно на сайтах кафедр, в том числе на сайте кафедры Программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем Оренбургского государственного университета;

• использование различных ЭОИР в сети Интернет соответствует тенденциям современной системы открытого образования, доступной любому желающему, без анализа его образовательного уровня и регламентации периодичности и длительности изучения отдельного курса, программы, развивающейся на основе формализации знаний, их передачи и контроля с использованием информационных и педагогических технологий;

• результаты анализа учебных достижений студентов от внедрения электронных образовательных изданий и ресурсов на сайте кафедры ПОВТАС ФГБОУ ВПО "ОГУ" позволяют сделать вывод о том, что применение различных ЭОИР повышает уровень обученности студентов. Так средний балл учебных достижений студентов факультета информационных технологий до применения ЭОИР "Компьютерные сети" и после, повысился с 3,8 до 4,6 баллов, что свидетельству-

ет об эффективности предлагаемого педагогического и технического решения.

Литература

1. Усков В.Л., Иванников А.Д., Усков А.В. Перспективные технологии для электронного образования. Информационные технологии в образовании. №7, 2007. - С. 32-38. 2 Осин А.В. Мультимедиа в образовании: контекст информатизации. - М.: Агентство "Издательский сервис", 2004. - 320 с.

3. Беспалько В.П., Программированное обучение (дидактические основы). - М., "Высшая школа", 1970.

4. Толковый словарь терминов понятийного аппарата информатизации образования. - М.: ИИО РАО, 2009. - 98с.

5. Журавлев В.А., Савицкий С.С. Открытое образование как следствие компьютерной экспансии. Открытое образование, № 3. - 2005. - С. 77-80.

6. Жожиков А.В. Региональные аспекты формирования информационной культурно-образовательной среды в сети Интернет: монография. Якутск: Изд-во Якутского ун-та, 2004. - 280 с. - ISBN 5-7513-0556-6.

7. Климов В.Г. Методологические аспекты системы открытого образования: тенденции, проблемы и перспективы. Открытое образование. №5, 2006. - С. 9-12.