Виды дистанционного обучения физике

ВИДЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ

А.О. Чефранова, к.п.н., докторант кафедры теории и методики обучения физике МПГУ

В настоящее время, с развитием средств НИТ и появлением принципиально новых технологий в учебном процессе по физике расстояние между учащимся и преподавателем физики, постепенно перестает влиять на процесс обучения и его качество. Дистанционное обучение физике все больше сближается с очным.

В отечественной [1, 3, 4] и зарубежной литературе [5, 7, 8, 9, 14] термины «дистанционный курс» и «программа дистанционного обучения» часто применяются в отношении как собственно дистанционных курсов, так и при описании типично заочных форм обучения. Поэтому, поскольку дистанционное обучение обязано своим появлением средствам новых информационных и телекоммуникационных технологий, при выделении основных видов дистанционного обучения физике мы будем ориентироваться именно на то, какая из данных технологий является доминирующей в учебном процессе [2].

Дистанционное обучение физике на основе комплексных «кейс-технологий»

В основу подобного обучения положена самостоятельная работа учащихся по изучению различных печатных и мультимедийных учебных материалов, предоставляемых в форме кейса (от англ. case - портфель, ситуация). При этом с одной стороны, любой кейс является завершенным программно-методическим комплексом (ПМК), где все элементы связаны друг с другом в единое целое - материалы для знакомства с теорией, практические задания, тесты дополнительные и справочные материалы, компьютерные модели и симуляции. Учебные материалы кейсов по физике отличает интерактивность, предполагающая и стимулирующая самостоятельную работу обучающихся. Помимо самостоятельных занятий, учащиеся посещают очные установочные лекции, а также «воскресные школы», семинары и тренинги, очные консультации и принимают участия в контрольных мероприятиях (проводимых как очно, так и заочно). В последнее время при создании курсов на основе кейс-технологий их авторы переносят большую часть очных встреч с учащимися в среду Интернет - внедряются такие формы учебной деятельности, как Интернет-тьюториалы, консультирование по электронной почте, виртуальные деловые игры и тренинги, конференции и пр.

Дистанционное обучение физике на основе компьютерных сетевых технологий

В данном обучении используются интерактивные электронные учебные пособия различного вида и назначения - обучающие программы, электронные учебники, компьютерные тесты, базы знаний и т.д., доступные для учащихся с помощью глобальной сети Интернет или же локальных сетей (Интранет). Использование электронных учебных материалов при этом не исключает передачу учащимся индивидуальных комплектов учебно-

методических материалов по физике на традиционных носителях (в том числе бумажных). Использование Интернет-технологий позволяет не только представлять студентам учебный материал в различных формах и видах, но и организовывать управляемый учебный процесс, осуществляемый под руководством преподавателя. При этом обучение физике может происходить как индивидуально, так и в составе учебных групп. Контакты между преподавателями и учащимися осуществляются с помощью электронной почты, телеконференций, и их интенсивность, зависящая от выбранной методики обучения, может приближаться к аналогичной при очном обучении. Если в вузе создается система дистанционных курсов на основе компьютерных сетевых технологий, то чаще всего для этого приобретается специальная программная оболочка, делающая процесс создания курсов более эффективным, а также позволяющая организовывать процесс обучения и обеспечивать его сопровождение (вести базы данных по студентам, обеспечивать мониторинг контроля знаний и пр.).

Дистанционное обучение физике на основе телевизионных сетей и спутниковых каналов передачи данных

Со времени появления телевидения оно сразу же стало использоваться для трансляции учебных передач [13]. Часто учебные телепередачи интегрируются в учебное расписание очных курсов, дополняя учебные программы (например, при демонстрации в записи лекций выдающихся ученых, нобелевских лауреатов и др.). В качестве обратной связи используются каналы электронной почты, по которым учащиеся получают помощь преподавателей и передают отчетные материалы. Как правило, для трансляции учебных телепередач используются каналы кабельного телевидения или спутниковые каналы. Подобные «вещательные» курсы очень широко распространены за рубежом [13], в России же первым из вузов, развивающих этот вид дистанционных курсов, стал Современный гуманитарный университет (СГУ) - http://www.muh.ru/.

Перечисленные выше три формы дистанционного обучения являются на сегодняшний день самыми распространенными и в российской и мировой практике ДО [10, 11, 13]. Однако в реальной практике школ, колледжей и вузов можно увидеть и другие, подчас весьма оригинальные формы ДО, такие как, например, учебные радиопередачи с синхронными аудиоконференциями и др.

Дистанционное обучение физике на основе «кейс-технологий» и средств НИТ

Традиционное заочное обучение предполагает работу учащегося с материалами, присылаемыми ему по почте. Также по почте учащийся присылает письменные отчеты и результаты самостоятельно выполненных практических работ и заданий. Сегодня к обычной поч-

те и учебным материалам на печатной основе добавляются видео и аудиокассеты, лазерные диски и дискеты с компьютерными программами учебного назначения. Обычную почту в этой схеме постепенно подменяет электронная почта и факсимильная связь.

«Вещательные» курсы

Как уже отмечалось, часто учебные телепередачи интегрируются в учебное расписание очных курсов, дополняя учебные программы.

Пример подобных интегрированных в учебный процесс телекурсов - курсы Университета Анкоридж, штат Аляска, США (http://www.dist-ed.alaska.edu/WWW/dis-ed/telec-ourses.html).

Эти курсы предлагаются университетом для тех студентов, которые по разным причинам не могут посещать университет (суровый климат Аляски, удаленность от столичного центра мелких поселков и т.п.). Предлагается изучить материалы специального руководства для студентов, определенные главы учебника, а затем просмотреть телепередачу. Студенты общаются с преподавателем по телефону, почте, электронной почте и в телеконференциях. Однако для получения диплома студентам необходимо приезжать в университет несколько раз в году для сдачи промежуточных и итоговых экзаменов.

Учебные телеконференции и видеоконференции

Многие колледжи, университеты или высшие школы используют телеконференции для объединения учащихся, работающих по одной теме, в единые команды для взаимодействия учащихся университетов [6, 12]. Эти виды конференций часто объединяются: телеконференции используются на начальных этапах учебной деятельности - для трансляции установочных лекций, а семинарская работа или проектная работа в небольших группах переносится на «настольные» аудио и видеоконференции. Студенты работают над своими проектами, а с помощью телеконференций собираются вместе для демонстрации отчетов, их обсуждения, координации учебной и исследовательской деятельности, получения консультации со стороны преподавателя и пр.

Видеоконференция - это способ обмена видеоизображениями, звуком и данными между двумя или более точками, оборудованными соответствующими аппаратно-программными комплексами. Ее участники могут видеть и слышать друг друга в реальном времени, а также обмениваться данными и совместно их обрабатывать.

Большая часть существующих на сегодняшний день систем видеоконференций - это либо аппаратные решения, либо системы, объединяющие аппаратные и программные компоненты. Их можно разбить на три основные группы.

1. Студийные видеоконференции - системы, реализованные преимущественно аппаратными средствами, требующие высокоскоростных линий связи и четкой регламентации сеансов. Обычно такие системы объединяют одного выступающего с большой аудиторией.

2. Персональные видеоконференции - системы программно-аппаратного типа, поддерживающие диалог двух участников. Для проведения таких конференций необходим персональный компьютер (ПК) с мультимедийными возможностями и канал связи (например, локальная сеть).

Персональные видеоконференции обеспечивают диалог двух или более (в многоточечном режиме) пользователей с помощью обычного ПК. Комплект такой системы включает в себя кодек (может быть реализован как аппаратно, так и программно), видеокамеру (монтируется на ПК), наушники и микрофоны для аудиосвязи, средства подключения к сети, ПО управления видеоконференцией и прикладные средства для поддержки совместной работы с данными. Требуется ПК с мощным процессором, достаточным объемом оперативной (512-1024 Мб) и внешней памяти (80-120 Гб).

В процессе общения обучаемый или преподаватель имеет возможность видеть как своего собеседника, так и собственное видеоизображение. Часть экрана занимают видеоокна, а в оставшейся части могут размещаться окна приложений совместной работы с данными, которые являются неотъемлемой частью современной системы персональных видеоконференций.

3. Групповые видеоконференции обеспечивают одновременную связь между группами обучаемых. Применяются как аппаратные, так и программно-аппаратные решения, которые, как правило, требуют использования специального оборудования и наличия линии ISDN.

Во время дистанционного обучения физике в режиме удаленного доступа требуются высокое качество звука и изображения на экране. Для этих целей больше подходят именно групповые видеоконференции, где используются высококачественные видеокамеры и устройства аудиосвязи, обеспечивающие HiFi-качество звука и полноэкранное видео. Соответственно, для их проведения необходимы более качественные, чем дисплей ПК, мониторы. Многие системы этого уровня включают такие мониторы в свой стандартный комплект.

Групповая видеоконференция позволяет членам разных групп обучаемых видеть друг друга и обсуждать конкретные проблемы. Когда у экрана сидят несколько участников, возможности разделения данных могут оказаться не столь актуальными, как в случае диалога двух пользователей, однако ведущие системы этого уровня включают в себя подобные средства.

Современная концепция систем видеоконференций использует ещё понятие «настольная видеоконференция», которое подразумевает, что каждый из участников видеоконференции находится за своим рабочим столом, перед экраном ПК. Он общается с собеседником, пользуясь своим ПК точно так же, как раньше - телефоном.

Дистанционное обучение физике на основе компьютерных обучающих систем

С компьютерными программами учебного назначения, как правило, входящими в ПМК (учебник, учебные

планы, дидактические материалы), учащийся может работать автономно на своем компьютере, либо получая к ним доступ по Интернету. Дистанционное обучение с помощью компьютерных программ может быть частью традиционного учебного процесса или доминирующей формой обучения, например, при обучении с помощью специально созданных для этих целей программ - так называемых «учебных сред», «виртуальных лабораторий» и т.п. Как правило, при этом для осуществления обратной связи широко используется электронная почта и телеконференции.

Интернет-курсы

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. Обучение в среде Интернет прекрасно интегрируется с другими видами обучения, перечисленными выше (например, с «вещательными» курсами).

По степени интеграции дистанционного обучения физике и очного обучения физике, предлагаемого каким-либо образовательным учреждением (вузом, колледжем, школой), можно выделить такие виды дистанционного обучения физике, как:

• дистанционные курсы по физике как альтернативный вариант очному обучению;

• дистанционные курсы по физике интегрированы в учебный план вуза, колледжа или школы как его неотъемлемая составная часть;

• дистанционные курсы по физике предлагаются учащимся на выбор в дополнение к основной обязательной программе;

• дистанционные курсы по физике доминируют в учебном процессе при незначительной доле очных занятий (проводимых, как правило, в экзаменационные сессии);

• полностью дистанционное обучение физике (для учащихся с ограниченными возможностями, которые по ряду причин не могут посещать учебное заведение).

С точки зрения содержания изучаемого материала можно выделить следующие виды дистанционных курсов по физике:

• авторские курсы по различным темам;

• послевузовские программы и различные курсы повышения квалификации;

• университетские курсы (высшее образование);

• университетские курсы (среднее и среднее специальное образование);

• специализированные профессионально-ориентированные учебные курсы.

Очень важным вопросом при дистанционном обучении является выдача диплома об окончании учебного заведения или свидетельства установленного образца.

По этому критерию можно выделить дистанционные курсы:

• без выдачи каких-либо документов;

• с выдачей формального свидетельства об окончании курсов;

• с выдачей диплома установленного образца (о повышении квалификации, получении образования).

Литература

1. Андреев А.А., Катан С.Л., Краснова Г.А., Лоба-чев С.Л., Лупанов К.Ю., Поляков А.А., Скамницкий А.А., Солдаткин В.И. Основы открытого образования. - Т. 1.

- РГИОО. - М.: НИИЦ РАО, 2002.

2. Андреев А.А. Средства новых информационных технологий в образовании: систематизация и тенденции развития. В сб. Основы применения информационных технологий в учебном процессе вузов. - М.: ВУ, 1995.

3. Андреев А.А., Солдаткин В.И. Дистанционное обучение: сущность, технология, организация / МЭСИ.

- М., 1999.

4. Андреев А.А., Солдаткин В.И. Прикладная философия открытого образования: педагогический аспект. Монография. - М.: РИЦ МГОПУ «Альфа», 2002.

5. Bates A.W. Technology: Open Learning and Distance Education / Routledge: London, 1995.

6. Garrison D.R. Computing conferencing: the postindustrial age of distance education // Open learning, vol.12. no.2, June 1997, pp.3-11.

7. Jenkins J. Open learning for an open society - some dilemmas for distance education // The Seventh Annual Conference of the European Distance Education Network (EDEN) in 1998, "Universities in a digital era - transformation, innovation and tradition: roles and perspectives of open and distance learning" University of Bologna, Italy 1998 EDEN Secretariat vol.1 рp. 27-29, 1998.

8. Henriksen P.A. Distance education - old style and new style // Proceedings of the EDEN-Lomonosov Moscow State University Conference, held in Moscow, Russia, 3-5 October 1999, pp. 71-74, 1999.

9. Holmberg B. The concepts and applications of distance education and open learning // in International journal of innovative higher education vol.6, nos. 1 and 2, pp.24-28, 1989.

10. Keegan D. (ed.) Theoretical principles of distance education // London: Routledge, 1993.

11. Keegan D. The two modes of distance education // Open Learning, November, pp.25-29. 1998.

12. Moore M. Audioconferencing in Distance Education // The American Journal of Distance Education, 1994, 8(1): pp. 1-4.

13. Moore M. Three types of interaction // The American Journal of Distance Education, 1989, 3(2): pp. 1-6.

14. Moore M. Distance Education Theory // The American Journal of Distance Education, 1991, 5 (3): pp. 1-6.