Образовательный портал факультета вычислительной математики и кибернетики ННГУ им. Н.И. Лобачевского на платформе Microsoft SharePoint

Современные мировые тенденции в образовании, такие как «массовизация» и интернационализация, «цифровая революция» и законодательные изменения оказывают существенное влияние на развитие образовательного процесса в России [1-3]. Так, е-learning изменяет технологии взаимодействия преподавателей высшей школы и студентов, делая образование доступным для широкого круга обучаемых. Возможности e-learning позволяют повысить качество образования не только за счет сохранения уникального опыта преподавателя с помощью электронных образовательных средств (дистанционных курсов, электронных учебников, упражнений, видео-лекций, электронных тестов и т.д.), но и за счет постоянного контроля усвоения учебного материала, в том числе при выполнении заданий для самостоятельной работы. Для этих целей широко применяют т.н. системы управления обучением (Llearning Management System, LMS, системы дистанционного обучения СДО) [4-6], которые позволяют управлять содержанием обучения каждого студента персонально, в зависимости от его способностей и демонстрируемых им результатов обучения. Намечается переход от LMS к системам управления талантами (Talent Management System, TMS) [7]. В России очень часто термин LMS используют как синоним термина Система дистанционного обучения СДО. Если быть более точными, то СДО включает в себя технологический аспект (программное обеспечение и аппаратную часть), процессы организации обучения, и людей, которые будут обеспечивать эти процессы (администраторы, преподаватели, методисты, студенты, абитуриенты). А LMS – это лишь программное обеспечение для функционирования самой системы дистанционного обучения. Применяется термин система управление учебным контентом (содержанием) LCMS. Система ориентирована на специалистов по разработке электронных курсов и реализуется, как правило, через LMS. В настоящее время граница между LMS и LCMS стирается, т.к. разработчики LMS включают в них функционал, характерный для LCMS и наоборот. Для простоты мы будем применять термин СДО, т.к. на российском рынке разработчики именно так называют свой программный продукт.

Рынок программного обеспечения в этой области направлен на удовлетворение потребностей корпоративного и академического сектора. В случае корпоративного сектора LMS, как правило, играют второстепенную роль в системе автоматизации бизнес-процессов, и их концепция строго подчинена логике и внутренней структуре платформы разработки программных продуктов фирмы разработчика. В академическом секторе больший интерес вызывают системы, не требующие больших материальных вложений (бесплатные). При выборе системы управления обучением обычно руководствуются следующими критериями: функциональность, надежность, наличие средств разработки, стоимость и др. На наш взгляд, СДО нужно рассматривать с позиции непосредственных участников учебного процесса (в плане удобства и возможностей): преподавателя, студента и администратора учебного процесса (разумеется, участников или ролей может быть больше). Как правило, от преподавателя требуется: создать учебный материал, добавить его в систему СДО, назначить учебные материалы студенту, проконтролировать и оценить, как студент справился с учебными задачами. Для преподавателя и администратора учебного процесса важно получить автоматический отчет о процессе работы обучаемого. Студенту от системы СДО необходимы надежный доступ к учебным материалам, возможность получения консультации, информация об успехах обучения.

Образовательный процесс в высшей школе более многогранен и его сопровождение не ограничивается применением СДО. Поэтому, на наш взгляд, организация образовательного портала (в данном случае под порталом понимается крупный Web-сайт, предназначенный для определенной аудитории и предоставляющий доступ к различным сервисам на основе персонализации пользователей) позволяет оптимально осуществить поддержку основных очных образовательных процессов на уровне факультета: проведения обучения на основе дистанционных методов, мониторинг обучения на уровне декана, заведующего кафедрой, преподавателя [8, 9], а также осуществить обучение в очной форме с применением дистанционных образовательных технологий (ДОТ).

Описание образовательного портала е-ВМК

На факультете ВМК Нижегородского государственного университета создан образовательный Интернет-портал «е-ВМК» (электронный ВМК, . Образовательный портал е-ВМК ориентирован на активное использование значительного потенциала современных информационных технологий как для поддержки и развития классического университетского образования на факультете ВМК, так и осуществления дистанционного обучения. В 2013 году впервые был объявлен набор на дистанционную форму обучения по направлению «Прикладная математика и информатика». Разработаны и успешно реализуются уже в течение четырех лет курсы повышения квалификации профессорско-преподавательского состава по программе «Дистанционные образовательные технологии».

Портал динамично развивается с 2006 года. Сегодня в основе работы портала е-ВМК лежат технологии Microsoft SharePoint Server 2010, SLK 2010 и Microsoft SQL Server 2008. Для осуществления управлением обучением развернута SharePoint LMS [10]. Технологии и линейка продуктов SharePoint позволяют создавать сайты и порталы для совместной работы и обмена данными, возможности которых охватывают широкий круг пользователей от крупных корпораций до школы. Так, только стандартные средства SharePoint (SharePoint Foundation и SharePoint Server Standard) включат около 50 преднастроенных веб частей (набор стандартных элементов управления, предназначенных для отображения на веб-странице некоторого контента) для расширения функциональности, современный веб-редактор страниц и др. возможности управления данными. Бесплатный редактор SharePoint Designer значительно изменяет работу над созданием сайта или портала в плане авторского интерфейса и добавления сервисов. Развертывание решений на основе собственных программ дает практически неограниченные возможности для реализации моделей учебных процессов (или бизнес процессов). Все вышеизложенное в совокупности позволило нам создать образовательный портал, включающий в себя все современные возможности сайтостроения и надстройки по управлению обучением (от создания учебного контента до оценки знаний студентов).

Основными задачами создания образовательного портала являются:

• •    Информационная поддержка образовательного процесса на всех уровнях образования факультета (от довузовской подготовки до дополнительных образовательных программ).

• •    Организация заочного обучения с применением дистанционных образовательных технологий.

• •    Применение дистанционных образовательных технологий для реализации дополнительных средств обучения в классическом учебном процессе вуза.

• •    Учебно-методическое сопровождение образовательного процесса факультета.

• •    Разработка дистанционных (электронных) учебных материалов.

• •    Создание банка учебных материалов, сохраняющих и развивающих научный потенциал преподавателей факультета.

• •    Усиление интерактивного компонента в учебных материалах.

• •    Активизация роли студентов в собственном образовании.

• •    Создание системы образовательной статистики факультета.

• •    Стимулирование процесса создания инновационных учебных материалов.

Портал е-ВМК представляет собой совокупность сайтов, имеющих определенную иерархию. Основные разделы портала: Главная, Деканат е-ВМК, Курсы, Календарь, Общение, Рейтинги, Помощь. Каждый из разделов имеет информационно-организационное, образовательное или коммуникативное назначение. Структура портала представлена на рис. 1, вид главной страницы – на рис. 2. Для реализации собственного стиля портала разработана мастер-страница с подключенным файлом .css, где были переопределены характеристики элементов страниц и веб-частей.

Рис. 1. Структура портала е-ВМК.

Главная ► Домашняя

Главная Деканат Курсы Календарь Общение Рейтинги Помощь е-ВМК

е-ВМК (электронный ВМК) - образовательный Интернет-портал факультета вычислительны" технологий Microsoft SharePoint.

Новые формы обучения

On-line тестирование Анализ уровня подготовки д Корзина j) Весь контент

Рис. 2. Главная страница портала е-ВМК.

Информационно-организационная часть портала

Информационная-организационная часть (сайты Главная, Деканат, Календарь, Помощь ) предоставляет пользователю всю необходимую информацию о целях и задачах портала, о дистанционных образовательных технологиях, инструкции и методические материалы о правилах работы на портале. Для понимания необходимого объема работы студенту доступен краткий учебный план, содержащий аннотации учебных дисциплин по семестрам с указанным объемом часов. Календарь содержит рекомендованный график обучения на каждый день и график консультаций по каждому предмету, изучаемому в текущем семестре (рис. 3).

а)

Рекомендованный график обучения по дисциплине «Математический анализ 1»

На странице представлен рекомендованный преподавателем график изучения учебных материалов дисциплины студентами.

Рекомендованный график

□ Название 01 Л №1 Введен и в,аксиомы действительных: чисел 02 П№1 Метод математической индукции 03 Л№2 Аксиома непрерывности. Расширенное множество действительных чисел 04 П№2 Метод математической индукции 05 Л№3 Ограниченные и неограниченные множества действительных чисел	Дата начала 01.10.2013 02.10.2013 03.10.2013 04.10.2013 05.10.2013	Дата окончания 01.10.2013 02.10.2013 03.10.2013 04.10.2013 05.10.2013
06 П№3 Ограниченные и неограниченные множества действительных чисел	06.10.2013	06.10.2013
07 Л№4 Числовые функции	07.10.2013	07.10.2013
08 П№4 Числовые функции	08.10.2013	08.10.2013
09 Л №5 Свойства функций: элементарные функции	09.10.2013	09.10.2013
б)

Рис. 3. Примеры плана-графика обучения по всем дисциплинам (а) и график обучения по одной дисциплине (б)

Коммуникативная часть портала

Сайт Общение состоит из трех разделов: Почта, Форум и Чат . На странице Почта участники учебного процесса могут обмениваться почтовыми сообщениями (внутренняя электронная почта портала), высылать файлы с заданиями или файлы с выполненными работами. Каждый участник образовательного процесса может создать на форуме тему для обсуждения, которую будут видеть и комментировать все студенты и преподаватели. Форум и Чат доступны всем пользователям портала и служат для обсуждения общих вопросов. Для обсуждения тем, связанных с конкретными дисциплинами, реализованы аналогичные средства коммуникации на сайтах соответствующих дисциплин. Не смотря на то, что SharePoint LMS имеет в инструментах курса (рис. 4) встроенный «Форум», мы добавили на сайт дисциплины страницу «Форум» (рис. 5), исходя из своей концепции портала. Для этого применили стандартную веб часть «Доска обсуждений», так как это придает единообразие оформления на всех страницах портала, где необходим этот функционал. Стандартный инструмент Форум SharePoint LMS так же предусматривает переход к «Доске обсуждений» (рис.6). В случае нашего решения кроме единообразия оформления цепочка действий пользователя короче.

Форум дисциплины «Математический анализ 1»

Учебные материалы

Практическое занятие 1

Конец семестра

♦ Добавить обсуждение

Форум дисциплины доступен преподавателю дисциплины и студентам. На форуме студенты могут обсуждать возникшие у них вопросы, задавать вопросы преподавателю.

Кем создано

SP_Admin

а)

Ответов

Обновлено

23.07.2014 12:42

05.05.2014 16:15

Рис. 4. Стандартные инструменты курса SharePoint LMS

Главная Деканат Курсы Календарь Общение Рейтинги Помощь

Искать на этом сайте... Р (

Почта

ФОРУМ           Форум

@ Корзина l2[) Весь контент

Здесь Вы можете создать тему для обсуждения, которую будут видеть и комментировать студенты и другие преподаватели. Вы, в свою очередь, будете видеть их комментарии и сможете на них отвечать.

Данный форум доступен всем поьзователям портала и служит для обсуждения общих вопросов. Для обсуждения тем, связанных с конкретными дисциплинами используйте формумы на сайтах соответствующих дисциплин.

0 Тема                                           Кем создано                  Ответов    Обновлено

Как организовать самостоятельную работу                 Борисов Николай Анатольевич      2            30.04.2014 11:04

Как правильно решать задачи к практике №1               Борисов Николай Анатольевич      2            01.10.2013 2:11

♦ Добавить обсуждение

б)

Рис. 5. Страница «Форум» на сайте дисциплины (а) и страница «Форум» на сайте «Общение» (б)

Г)

ЬМХ I 1С Мат. анализ ► Форум

1С Мат. анализ Главная Деканат Курсы Студенты Календарь Общение Помощь

Форум позволяет обучаемым и администраторам курса обсуждать темы Курса

Элементы Дата изменения

о

1 минуту назад

Библиотеки

Форум

Коней

Описание вопросы для самостоятельной работы

1С Мат. анализ Главная Деканат Курсы Студенты Календарь Общение Помощь

Тема               Кем создано                             Ответов

_ _                  Нет элементов для отображения в этом представлении доски обсуждений Хонец семестра". Чтобы добавить hi

Библиотеки

Списки             ♦ Добавить обсуждение

Рис. 6. Стандартная страница SharePoint LMS с веб частью Форум

Образовательная часть портала или система управления обучением

Система управления обучением представляет собой совокупность сайтов дисциплин на основе программного продукта Microsoft SharePoint LMS [10].

Согласно полученным при регистрации правам доступа студент на первой странице сайта Курсы видит список только тех дисциплин, которые ему назначены в данный период времени по плану и программе обучения.

Сайт каждой дисциплины (модификация стандартного функционала SharePoint LMS с учетом требований ННГУ) содержит следующие разделы (web-страницы):

• •    Дистанционные материалы (zip-файлы формата ACCI и контрольные тесты, как результат генерации из банка тестовых вопросов).

• •    График выполнения учебных заданий с указанием темы, даты и времени выполнения.

• •    Форум (как средство общения по вопросам дисциплины).

• •    Почта (внутренняя электронная почта портала для адресной передачи информации по данной дисциплине между студентом и преподавателем/тьютором)

• •    Чат для общения между всеми участниками, имеющими доступ к данной дисциплине.

• •    Библиотеки (здесь могут содержаться дополнительные учебные и методические материалы: конспекты лекций, презентации, видео-уроки, учебно-методические комплексы для самостоятельной работы).

Права доступа преподавателя (тьютора) в этом разделе определяют список дисциплин, которыми он управляет, т.е. добавляет дистанционные материалы, назначает студентам, контролирует ход выполнения заданий и ведет информационно-коммуникативную поддержку образовательного процесса.

Представление статистики результатов обучения

В готовом решении на основе SharePoint LMS существует возможность сразу получить информацию по результатам проделанной студентом работы по отдельному элементу контроля или по всем контролируемым заданиям одной дисциплины (функция Дневник или просмотр попыток). Однако этих данных недостаточно, чтобы увидеть состояние учебного процесса в целом (рис.7).

Обучаемый

Абросимов Владислав Сергеевич

Агафонов Михаил Владимирович

Агишев Кирилл Тимурович

Алабин Антон Андреевич

Анфимов Владислав Юрьевич

Арянов Петр Николаевич

Асманова Анна Игоревна

Балашов Максим Дмитриевич

Баранова Алена Евгеньевна

Название Кем создано

Сертификат выдан            МА тест 2_01

65,00 (65%)

85,00 (85%)

80,00 (80%)

90,00 (90%)

85,00 (85%)

80,00 (80%)

95,00 (95%)

65,00 (65%)

Дневник по дисциплине

Время начала Время окончания Оценка Random 1 Random 2 Rand

Попытка N91   Кедров Данил Евгеньевич

19.04.2014 13:25 19.04.2014 13:26

20.04.2014 10:46 20.04.2014 12:06

20.04.2014 10:46 20.04.2014 12:17

75,00      10

Попытка N91   Карпов Александр Андреевич

Попытка №1   Кузенков Николай Евгеньевич

Попытка N91 Кучков Иван Дмитриевич               20.04.2014 10:47 20.04.2014 10:54

Попытка N91   Жильцов Максим Сергеевич

Попытка №1   Провидохин Николай Андреевич

20.04.2014 10:47 20.04.2014 12:13

20.04.2014 10:47 20.04.2014 12:20

90,00      10

(90%)

Попытка №1 Хохлов Михаил Дмитриевич             20.04.2014 10:47 20.04.2014 12:1360,00

(60%)

Попытка N91    Кресговоздвиженский Сергей Андреевич 20.04.2014 10:48 20.04.2014 12:1760,00

(60%)

Попытка N91    Асманова Анна Игоревна                20.04.2014 10:48 20.04.2014 12:1480,00

(80%)

Попытки студентов

Рис. 7. Представление статистики результатов обучения в SharePoint LMS

Поэтому образовательный портал е-ВМК был дополнен системой обработки статистики результатов ( Рейтинги ). Система статистики результатов обучения реализуется в виде сайта (рис. 8).

Рис. 8. Главная страница сайта Рейтинги

В педагогических и психологических измерениях рейтинг рассматривается как термин, имеющий точно определенный смысл места испытуемого по измеряемому признаку (тесту, показателю) среди других членов группы. Под рейтинговыми показателями (рейтингами) на портале e-ВМК понимаются количественные оценки качества обучения студентов. Такими показателями могут быть: экзаменационные оценки, результаты тестирования, соблюдение сроков и степень выполнения лабораторных работ, изучение студентом выставленных на портале дополнительных тем, участие в студенческих проектах и т.д.

На портале е-ВМК имеется набор визуальных средств для демонстрации

рейтингов и их последующего анализа (рис. 9).

Рис. 9. Распределение показателей трех групп студентов по дисциплине: Математический анализ (Ось X – диапазоны значений рейтинговых показателей; ось Y – количества студентов, набравших показатели в соответствующих диапазонах).

Организация обучения на портале

Дистанционное обучение основано на принципе самостоятельного обучения студентов под руководством преподавателя и тьютора. Режим работы со студентами заочной (дистанционной) формы состоит в следующем. После зачисления в университет администратор учебного портала регистрирует студента в образовательной среде и сообщает ему по электронной почте его пароль и логин. С их помощью студент получает доступ к образовательному порталу е-ВМК. В рамках выбранной специальности студент получает доступ к циклу дисциплин текущего семестра (в соответствии с основной образовательной программой). В качестве основного информационного ресурса в учебном процессе используются методически проработанные электронные учебные материалы, по своему объему и содержанию соответствующие требованиям государственных образовательных стандартов.

Изучение дисциплин идет согласно тематическому плану-графику дисциплин. Студент самостоятельно осваивает теоретический материал электронных лекций, при необходимости консультируясь с преподавателем, выполняет практические задания, лабораторные работы, проходит тестирование и промежуточную аттестацию (сдает экзамен или зачет).

Процесс обучения координируется преподавателями дисциплин (или тьюторами) и контролируется деканатом факультета ВМК. Основные задачи преподавателя (автора учебного курса) и/или тьютора: обеспечение дисциплины необходимыми электронными учебными материалами, организация и контроль учебной деятельности студентов, педагогическая поддержка дисциплины (инструкции по изучению ДО материалов, консультации и т.п.), оценка степени усвоения изучаемого материала, оценка знаний студентов во время зачетной и экзаменационной сессии. Процесс обучения организуется тьютором по материалам электронного учебного курса, доступного студентам, и в соответствии с выстроенными автором учебного курса педагогическими сценариями, которые регламентируют разбиение материала дисциплины на отдельные относительно самостоятельные элементы (темы), а также виды учебной деятельности студента (правила их выполнения, сроки), формы педагогической поддержки, критерии оценки отдельных видов учебной деятельности и дисциплины в целом. На факультете принята следующая структура дистанционного учебного материала по каждой теме: теоретический материал (текстовый, графический и др.), практический материал (задачи, задания, примеры решения задач и т.п.), тестовые вопросы для самостоятельной работы. Для каждой дисциплины предусмотрены 2-3 контрольных тестирования в течение семестра. Процесс обучения поддерживается методическими рекомендациями по всем видам деятельности студента.

К видам учебной деятельности студентов относится: изучение теоретического материала; изучение учебных материалов по практике (решение задач, выполнение практических работ и т.п.); выполнение текущих, рубежных и итоговых тестов; выполнение лабораторных работ; выполнение письменных работ различного вида.

Основными формами педагогической поддержки в процессе дистанционного обучения являются: консультации по запросу студента или инициативе преподавателя или тьютора; анализ выполненных письменных работ, электронных тестов, лабораторных работ.

В режиме дополнения классической схемы процесса обучения очной формы портал е-ВМК стал одним из удобных средств контроля знаний студентов. На факультете с 2009 г. постоянно проводятся тестирования знаний студентов по ключевым дисциплинам всех специальностей. Разработан тестовый учебный материал по 30 базовым дисциплинам (математический анализ, геометрия и алгебра, дифференциальные уравнения, дискретная математика, языки программирования, информатика и др.). Только в весенний семестр 2014 г. в тестировании (по 10 дисциплинам) приняло участие более 700 студентов.

Тестирование студентов 1-2 курса по дисциплинам «Математический анализ» и «Геометрия и алгебра» стало неотъемлемой частью семестровых коллоквиумов и зачетных сессий. Практика показывает заинтересованность студентов и преподавателей, как в успешности прохождения тестов, так и в качестве и сложности тестовых вопросов. На вопрос анкеты «Помогает ли тестирование по дисциплине более глубоко понять учебный материал?» 78% студентов 1 курса ответили «да», 18% – «скорее да, чем нет», 4% затруднились ответить.

Кроме того, в условиях реализации новых образовательных стандартов, предусматривающих большое количество часов на самостоятельную работу, дистанционные образовательные технологии позволяют «донести» до студентов задания на самостоятельную работу, дополнительные учебные материалы, а также успешно проконтролировать их выполнение. При итоговой аттестации студентов дневного отделения по дисциплинам, включенным в систему образовательного портала е-ВМК, учитываются результаты работы с дистанционными учебными материалами в течение семестра.

Факультет ВМК стал одним из первых участником программы повышения конкурентоспособности ННГУ им. Н.И. Лобачевского среди ведущих мировых научно-образовательных центров (Стратегическая инициатива 1, задача 1.3). В перспективе все направления подготовки на факультете будут обеспечены дистанционными учебными материалами по всем дисциплинам. До конца 2014 г. предстоит развернуть систему управления обучением для иностранных студентов, обучающихся по направлению «Фундаментальная информатика и информационные технологии» на английском языке и создать соответствующие дистанционные учебные материалы. Колоссальный масштаб работ ставит перед нами соответственно колоссальные задачи как в плане технологическом, так и дидактическом. И главной задачей при этом остается повышение качества обучения компьютерным технологиям в университете [11].

В рамках программы повышения конкурентоспособности ННГУ им. Н.И. Лобачевского (Стратегическая инициатива 7, задача 7.1) не менее значимой является задача продвижения средствами портала ВМК программ повышения квалификации по суперкомпьютерным технологиям, осуществляемых на факультете в течение последних лет [12-15]. При этом средствами портала возможно не только организовать обучение в указанном направлений, но и осуществлять сертификацию обучаемых [16].

Реализация образовательного портала дает основу для совершенствования образовательного процесса, повышения качества обучения, обеспечивает возможность достижения студентоцентрированного подхода к обучению.

Нижегородский государственный университет является одним из партнёров проекта «Современные образовательные технологии преподавания математики в инженерном образовании России», выполняемого в рамках программы Темпус IV (№ гранта: 543851-TEMPUS-1-2013-1-DE-TEMPUS-JPCR) при поддержке Европейской Комиссии. Основой проекта является возможность использования разрабатываемой консорциумом европейских вузов электронной системы поддержки обучения математике Math-Bridge, крупнейшей все-европейской платформе электронного обучения, открывающей онлайн доступ к разнообразным курсам по математике.

Данный проект профинансирован при поддержке Европейской Комиссии в рамках программы Темпус (№ гранта:   543851-TEMPUS-1-2013-1-DE-TEMPUS-JPCR).

Эта публикация отражает исключительно взгляды авторов. Комиссия не несет ответственности за любое использование информации, содержащейся здесь

This project has been funded with support from the European Commission.

This publication [communication] reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein.

Заключение

Опыт разработки и применения образовательного интернет-портала «е-ВМК» (электронный ВМК) позволяет оптимально осуществить поддержку основных образовательных процессов на уровне факультета, а также осуществлять дистанционную подготовку студентов. Созданы и размещены на портале методические рекомендации преподавателям (по подготовке дистанционных образовательных материалов и использованию рейтингов); методистам (по назначению учебных материалов и проведению занятий); студентам (по изучению дистанционных материалов). Таким образом, все этапы работы с порталом хорошо документированы.

Высококвалифицированный кадровый потенциал и современная материальнотехническая база факультета и университета позволяет тиражировать опыт организации образовательных порталов.