Внедрение дистанционного обучения студентов как условие совершенствования учебного процесса

УДК 378.147:002 ББК 74.580.22 М 82

А.А. Москвитин ВНЕДРЕНИЕ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ КАК УСЛОВИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА

Аннотация. В статье рассмотрены основные положения теории дистанционного обучения. Особое внимание уделено разработке информационно-обучающих технологий с целью создания программно-методических материалов. В работе сформулированы базовые принципы, на основе которых создаются системы дистанционного обучения студентов. Дистанционное обучение повышает качество самостоятельной работы студента. В результате проведенного исследования понятно, что за счет использования информационных технологий происходит сокращение реальной нагрузки преподавателя, но при этом сохраняется значительная доля групповых занятий. Было выявлено, что процесс профессиональной подготовки студентов вузов путем внедрения дистанционных форм обучения осуществляется более эффективно.

Ключевые слова: дистанционное обучение, информационно-обучающие технологии, дифференциация и индивидуализация процесса обучения, информатизация образования.

A.A. Moskvitin INTRODUCTION OF STUDENT REMOTE TRAINING AS THE CONDITION OF PERFECTION OF EDUCATIONAL PROCESS

Abstract. The paper discusses the basic propositions of the theory of remote training. The special attention is given to working out information-training technologies for the purpose of creation of program-methodical materials. The author formulates the main principles on the basis of which systems of student remote training are created. Remote training raises quality of independent work of the student. The results of the conducted research show that use of an information technology leads to a reduction of real loading of the teacher, but the considerable share of group studies remains. It has been revealed that student professional training at higher schools by introduction of remote modes of study is carried out more effectively.

Keywords: remote training, information-training technologies, differentiation and an

individualization of process of training, education informatization.

Важнейшей задачей высшего образования в современном динамически развивающемся мире становится обеспечение доступа к образованию независимо от обстоятельств жизни, возраста, материального состояния, места жительства, культурной и этнической принадлежности, семейного положения и т.д. Одной из наиболее перспективных форм получения качественного образования становится дистанционное обучение. Актуальность использования дистанционного обучения в настоящее время уже не вызывает сомнений. Более значимым является вопрос о механизмах его реализации.

Информационная интеграция вуза в компьютерные сети позволяет развивать межвузовские связи, организовывать информационное обеспечение учебного процесса по конкретным дисциплинам и дистанционное обучение студентов. В стадии активного формирования находятся научные основы дистанционного обучения. Все более четкими становятся представления о дистанционном обучении как о социокультурном феномене и его возможностях на общеобразовательном и институциональном уровнях в высшем (А.А. Андреев, АА. Ахаян и др.) и среднем (О.В. Акулова, М.Ю. Бухаркина, Ю.П. Господарик, Е.С. Полат и др.) образовании, в организации изучения конкретных предметов (С.А.

Бешенков, М.В. Моисеева, Н.Н. Петрова, О.Н. Шилова и др.), о дидактических возможностях применения средств новых информационных технологий в системе дистанционного обучения (А.А. Андреев, Власова, И.Б. Готская, В.В. Лаптев, Т.Н. Носкова, А.Е. Петров, Е.С. Полат и др.). Вместе с тем понимание отдельных задач часто носит дискуссионный характер, в их практическом решении наблюдается ситуативноорганизационная и частнодидактическая направленность, а порой и недостаточная научная обоснованность, что требует уточняющих и дополняющих проработок.

Изучение состояния проблемы организационно-дидактического обеспечения дистанционного обучения студентов позволило выявить следующие противоречия:

- между нарастающей потребностью практического развития отечественного дистанционного обучения как условия совершенствования учебного процесса и недостаточной сформированностью в отечественной педагогике научного базиса его системного осуществления;

- между признанием сохранения в дистанционном обучении компонентов традиционной дидактической системы и отсутствием доказательного рассмотрения специфики ее реализации в условиях дистанционного обучения математическим дисциплинам;

- между практическим осуществлением подготовки, проектирования и проведения дистанционного обучения и недостаточной проработанностью вопроса взаимосвязи, согласования и взаимовлияния перечисленных этапов друг на друга.

Разработка информационно-обучающих технологий в нашем исследовании включает создание программно-методических материалов, способствующих организации самостоятельной и индивидуальной работы студентов в условиях организации в России академической сети на базе сетевой архитектуры DNA и шлюзов, обеспечивающих доступ к сетям Релком и Интернет для абонентов сети ЮНИКОМ и к самой сети ЮНИКОМ для многочисленных пользователей персональных компьютеров. Этот фактор существенно расширяет возможность получения новых знаний и качественно изменяет управление процессом их получения, обеспечивает личностно-ориентированное содержание, дифференциацию и индивидуализацию процесса обучения, позволяет учесть разный уровень фундаментальной подготовки студентов, своеобразие их познавательной деятельности.

Дистанционная система обучения позволяет человеку не только усваивать знания, но и приобретать умения для их творческого применения, для получения новых знаний. Данная система обучения рассчитана на большую самостоятельную познавательную деятельность студента, а это влечет за собой интеллектуальное и творческое развитие обучающегося. Данное направление предполагает использование современных средств и технологий обучения. Однако, прежде чем коснуться их, необходимо рассмотреть сам термин «дистанционное обучение». Само это выражение подразумевает под собой «обучение на расстоянии», т.е. студент и преподаватель общаются друг с другом посредством различных средств связи, практически не контактируя на близкой дистанции. Но это определение не совсем подходит к дистанционной системе обучения, которая развивается в современном мире. В данной системе все еще существуют понятия «лекции», «семинары» и др., традиционные для высшей школы, однако время непосредственного общения преподавателя со студентом сведено до минимума. При обучении широко используются видеолекции, аудиокурсы, лекции спутникового телевидения, IP-консультации через Интернет, автоматизированные обучающие системы и компьютерные тренажеры и т.д. На сегодняшний день именно такая система получила название «дистанционная система обучения» и развитие по всему миру. На данный момент она широко распространена в США, Великобритании, России, Украине, Белоруссии, Казахстане и других странах мира и СНГ, в частности.

В нашем исследовании были выявлены преимущества использования дистанционного обучения студентов:

1. Это удобная форма заочного и экстернатного обучения, в частности, при получении второго образования и для лиц с особыми образовательными потребностями, не имеющих возможности очного и даже заочного обучения.

2. Повышается качество самостоятельной работы студентов. Работа на компьютере позволяет качественно выполнить вычисления, оформить работу, использовать информационные ресурсы сети для углубленного изучения темы.

3. Возможна быстрая корректировка на основе новых научных данных содержания курса лекций, практических заданий и т.п.

4. Создание электронного варианта курса лекций для преподавателя доступнее, чем публикация собственного учебника или учебного пособия.

5. Не следует забывать и психологический момент: современному студенту интересно работать за компьютером, предоставляющим возможности для развития образного и абстрактного, пространственного мышления.

В нашем исследовании целью дистанционного обучения определено предоставление обучающимся непосредственно по месту жительства или временного их пребывания возможности освоения основных и (или) дополнительных профессиональных образовательных программ высшего и среднего профессионального образования (далее - образовательные программы), соответственно в образовательных учреждениях высшего, среднего и дополнительного профессионального образования (далее - образовательные учреждения).

Функции дистанционного обучения заключаются в обеспечении всех возможностей, необходимых для ведения образовательной деятельности на расстоянии, для решения следующих проблем:

- совершенствование содержания образования и организации учебного процесса, повышение уровня теоретической и прикладной подготовки обучающихся;

- обеспечение методологического единства содержания, методов и средств обучения в системе непрерывного многоуровневого образования;

- внедрение эффективных методов и средств обучения: вычислительной техники, программного обеспечения, информационных и коммуникационных технологий;

- подготовка предложений по созданию учебной литературы, мультимедийных и аудиовизуальных пособий;

- совершенствование содержания, форм и методов переподготовки, повышения квалификации преподавателей.

В основу дистанционного образования была положена такая модель передачи знаний, в которой источниками знаний являются разнообразные информационные ресурсы Сети, как специальным образом подготовленные обучающие курсы, так и ресурсы, уже существующие в базовой телекоммуникационной среде, например, базы данных, энциклопедии, справочники, словари и другие информационные источники. Телекоммуникации обеспечивают доступ студентов к изучаемому материалу и работу с ним, интерактивное взаимодействие преподавателя и студента в процессе обучения, возможность работы в группе и самостоятельной работы с информационными источниками Сети, оперативную оценку знаний и умений, личностных качеств обучающихся.

В целях оказания студентам помощи в освоении образовательных программ непосредственно по месту их работы и месту жительства высшее учебное заведение вправе осуществлять консультации, текущий контроль успеваемости и промежуточную аттестацию обучающихся путем привлечения штатных научно-педагогических работников высшего учебного заведения на основе учебно-материальной базы представительства. При этом образовательные программы признаются реализуемыми с использованием в полном объеме дистанционного обучения в том случае, если не менее 70% объема часов учебного плана обучающиеся осваивают посредством дистанционных образовательных технологий. Для образовательных программ высшего и среднего

профессионального образования посредством дистанционных образовательных технологии реализуется не менее 80% объема часов общих гуманитарных и социальноэкономических, математических и общих естественнонаучных дисциплин.

Наша работа посвящена исследованию внедрения компьютерных технологий дистанционного обучения при изучении фундаментальных математических дисциплин (применительно к специальностям «Прикладная математика», «Информатика» и «Динамика и прочность») на примере курсов «Алгебра и геометрия», «Линейная алгебра и аналитическая геометрия», «Высшая алгебра», «Общая алгебра»:

1. Возведение мнимой единицы в натуральную степень. Возможность наглядной демонстрации возникающего цикла длины четыре в процессе возведения мнимой единицы в натуральную степень с шагом один.

2. Решение системы линейных уравнений методом Гаусса. Возможность для пользователя ПК, выполняя элементарные преобразования заданной системы, получать результат на экране компьютера. При этом наглядно иллюстрируется приведение системы уравнений к ступенчатому виду.

3. Вычисление детерминантов путем приведения их матриц к треугольному виду первого типа.

4. Вычисление по определению детерминантов четвертого порядка.

5. Исследование кубических уравнений. Изменяя дискриминант (в случае его вещественного значения), можно показывать изменение графика функции и соответственное изменение корней рассматриваемого уравнения.

6. Основная теорема алгебры и прилегающие вопросы. В случае, когда уравнение не решается в радикалах, можно продемонстрировать его численное решение.

7. Разделы аналитической геометрии можно наглядно иллюстрировать при помощи различных графических приложений. К примеру, можно демонстрировать изменение формы гиперболы и эллипса при изменении эксцентриситета, изменение формы параболы при изменении ее параметра и т.д.

8. Демонстрация действий над матрицами достаточно большого размера.

9. Вычисление значений полиномов в точках-матрицах.

10. Вычисление обратной матрицы методом Гаусса. Возможность демонстрации процесса преобразований.

11. Иллюстрация к понятию группы: группа самосовмещений ромба может быть пояснена наглядными рисунками и их преобразованиями.

12. Наглядный материал могут дать различные группы преобразований плоскости и пространства.

Преподавание математических дисциплин по дистанционной форме обучения предъявляет особые требования к уровню подготовки и методике обучения преподавателя, который должен обладать солидным багажом знаний, уметь применять теоретические знания на практике, быть в курсе последних достижений науки и техники, а также обладать свойствами мобильности и коммуникабельности. Связано это, прежде всего, с тем, что математика с практической точки зрения наиболее интересна результатами ее применения, а объемы данных, обрабатываемых в настоящее время при решении различных задач, огромны и их обработка ограничена умственными и временными вычислительными способностями человека. Конечно же, хорошее преподавание и, как результат, усвоение материала учащимися невозможны без применения иллюстративных материалов и ТСО.

Мультимедийные курсы для дистанционного образования по различным специальностям физико-математического, естественнонаучного и гуманитарного циклов дисциплин могут существенно различаться по соотношению в них видеолекций, видео-слайдлекций, слайд-лекций, лабораторных демонстраций, справочных и тестовых блоков. Общим для этих курсов является традиционная схема упаковки в софт-продукт всей необходимой для обучения информации в форме готовых к демонстрации файлов того

или иного стандарта. При этом вся проблематика касается лишь выбора конкретного пакетного инструментария, удобного для работы разработчика в определенной среде программирования и/или воспроизведения пользователем учебного материала с помощью доступных для него средств мультимедиа. Типичным примером является известный пакет Macromedia Director, позволяющий производить мультимедийные интерактивные курсы с достаточно широкой функциональностью.

Внедрение дистанционной формы обучения математическим дисциплинам позволило выявить соотношение учебной нагрузки студентов и преподавателей при дистанционном и очном обучении по формам организации учебной деятельности. Проведение лекций, практических и семинарских занятий, лабораторного практикума при дистанционном обучении сопровождается сокращением непосредственных аудиторных занятий и перераспределением дидактических функций между организационными формами учебной деятельности. Часть задач по усвоению теоретического материала и выработке практических навыков решается с помощью консультаций и контроля, которые также расширяют свои дидактические возможности. Общий объем групповых занятий при дистанционном обучении составляет 26-43% от объема групповых занятий при очном обучении. При этом необходимость в организации групповых занятий при изучении естественно-научных и физико-математических дисциплин значительно выше, чем гуманитарных.

Проведенные расчеты показали, что при сохранении нормативной учебной нагрузки студентов (54 часа в неделю) затраты рабочего времени преподавателя при дистанционном обучении в отношении к очному обучению по формам учебной деятельности существенно изменяются и составляют:

- лекций - 19-34%;

- для практических занятий - 44-72%;

- для семинаров - 41%;

- для лабораторных работ - 89%;

- для консультаций - 47-100%;

- для текущего и промежуточного контроля - 50-89%;

- для итогового контроля - 100%;

- для НИРС - 100%.

Эти данные позволяют сделать вывод о том, что общее сокращение нагрузки преподавателя при дистанционном обучении происходит главным образом за счет сокращения лекционных и частично практических занятий. В этих формах организации учебного процесса мы наблюдаем наиболее высокие коэффициенты эффективности работы преподавателя: 66-81% по лекциям и 28-59% по семинарским и практическим занятиям. Коэффициент эффективности при проведении практических занятий по решению задач, например, при дистанционном обучении составляет от 28 до 56% по отношению к очным практическим занятиям. Эффективность достигается главным образом за счет использования компьютерных тестирующих программ, а также других организационных форм и технологий для решения задач, стоящих обычно перед практическими занятиями.

Более низкий коэффициент эффективности при проведении лабораторных работ (11%) объясняется спецификой этой формы учебной деятельности, предполагающей обязательные аудиторные занятия. При этом основная нагрузка по проведению лабораторного практикума при дистанционном обучении ложится не на преподавателя, а на тьютора. Функции преподавателя теперь главным образом заключаются в том, чтобы подготовить методическое обеспечение и поддерживать учебный процесс консультациями. Эффективность текущего и промежуточного контроля измеряется 11-50%, что зависит от характера дисциплины и степени разработанности учебно-методических материалов.

Таким образом, внедрение дистанционного обучения студентов дисциплинам математического цикла показало, что объем реальной нагрузки преподавателя на практических занятиях при дистанционном обучении остается достаточно высоким в

сравнении с другими формами учебной деятельности. На проведение общих текущих консультаций по учебной дисциплине при дистанционном обучении отводится значительно меньше времени, чем при очном обучении: коэффициент эффективности составляет до 53% в зависимости от дисциплины и общего объема курса. При этом общее количество консультаций увеличивается за счет проведения специальных тематических консультаций, позволяющих создать систему поддержки учебного процесса при изучении теоретического и практического материала. Результаты проведенного анализа показывают, что в целом при дистанционном обучении происходит сокращение реальной нагрузки преподавателя за счет использования информационных технологий, но при этом сохраняется значительная доля групповых занятий, реализуемых как в традиционной аудитории под руководством преподавателя или тьютора, так и с помощью онлайн-технологий (сетевые семинары, консультации, коллоквиумы).

Примечания:

1. Брановский Ю.С. Совершенствование методической системы обучения математики в средней школе на основе использования персональных компьютеров: дис. ... канд. пед. наук. М., 1990.

2. Вейль Г. О философии математики. М.; Л., 1934.

3. Панюкова С.В. Информационные и коммуникационные технологии в личностном ориентированном обучении. М.: Изд-во ИОСО РАО, 1998.

4. Талызина Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. М.: Изд-во МГУ, 1969.

References:

1. Branovsky Yu.S. Perfection of methodical system of training to mathematics in high school on the basis of use of personal computers: Dissertation for Candidate of Pedagogy degree. М., 1990.

2. Veyl G. O. On mathematics philosophy. М.; L., 1934.

3. Panyukova S.V. Information and communication technologies in the personal focused training. М.: IOSO of Rusiian Academy of Education Publishing House, 1998.

4. Talyzina N.F. Theoretical problems of the programmed training. М.: Moscow State University Publishing House, 1969.