Обучение математике в среде Moodle на примере электронного обучающего курса

Стремительное развитие информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) создает широкие возможности для их использования в высшем профессиональном образовании. В настоящее время эти возможности реализованы лишь частично. Вероятно, предстоящее адекватное внедрение ИКТ в образовательный процесс высшей школы представляет собой одну из наиболее значимых тенденций в системе вузовского образования за последнее десятилетие, фактически новое направление в вузовском образовании.

Образование online, электронное обучение, сетевые образовательные ресурсы уже сегодня прочно входят в нашу жизнь и являются средством для развития новых образовательных технологий. Такое развитие актуализирует ряд теоретических и методических вопросов. Наиболее важными среди них являются вопросы о том, каковы дидактические принципы, лежащие в основе обучения вузовской дисциплине на основе компетентностного подхода с использованием электронной обучающей среды, каковы принципы проектирования электронных обучающих сред для различных учебных дисциплин, какова методика эффективного использования разработанных электронных средств обучения. Указанные вопросы привлекают большое внимание исследователей [Лобанов, Ильченко, 2009]. Целью работы является изучение возможностей использования электронной обучающей среды Moodle в процессе обучения математике студентов инженерного вуза.

Необходимость повышения качества инженерного образования в соответствии с требованиями ФГОС, представленными в формате компетенций, актуализирует проблемы, связанные с формированием математической компетентности студентов на основе комплексного использования различных подходов в обучении, опирающихся в том числе на сочетание различных парадигм: ведущей – компетен-тностной, а также знаниевой, системно-деятельностной, личностно ориентированной и других, как полипарадигмального подхода в обучении математике [Носков, Шершнева, 2008; Шершнева, 2011].

Концепция обучения математике на основе полипарадигмального подхода опирается на принципы обучения, среди которых принцип оперативной рефлексивности, состоящий в оперативном оценивании преподавателем и студентом учебных результатов на основе предоставления студенту возможности самооценки с помощью средств, размещенных в личностно ориентированной сети Интернет [Носков, Шершнева, 2008; Шершнева, 2011; Шершнева и др., 2011]. Предполагается, что для этого используется электронная обучающая среда, позволяющая студенту формировать и оценивать знания и компетенции как на аудиторных занятиях, так и в рамках самостоятельной работы в любое удобное для студента время за счет средств удаленного доступа. По нашему мнению, в качестве такой электронной обучающей среды в обучении математике стоит использовать среду Moodle.

В результате исследования были сформулированы требования, которые целесообразно предъявлять к электронному обучающему курсу математики в рамках электронной обучающей среды Moodle. В числе основных требований мы выделяем:

– наличие электронного учебника, содержащего лекционный материал, а также дополнительные материалы как для аудиторных занятий, так и для самостоятельной работы;

– студенты должны иметь доступ не только к основным, но и дополнительным источникам информации, к которым они могут обратиться при желании более глубоко изучить материал;

– наличие задач, которые позволяют автоматически фиксировать, что именно вызывает у студентов затруднение, а что усваивается быстро.

Реализация этих требований создает некоторые преимущества использования электронной обучающей среды в обучении математике по сравнению с традиционной системой обучения, а именно:

• –    значительно меньше времени уходит на выдачу и проверку заданий, при этом студент имеет возможность самостоятельно проверять правильность решения типовых задач, поскольку система автоматически показывает, какие задачи решены правильно;

• –    электронный обучающий курс позволяет осуществлять вариативность заданий в соответствии с уровнем подготовки студента и позволяет студентам работать над учебным материалом индивидуально, с различным темпом и глубиной проработки;

• –    высвобождается аудиторное время, которое может быть использовано для организации других форм учебной деятельности, например деловых игр;

• –    достигаются максимальная объективность и оперативность оценки результатов учебного процесса;

  – появляются дополнительные возможности формирования компетенций студентов на основе продуктивного сочетания в электронном курсе контекстного, междисциплинарного и предметно-информационного подходов в обучении математике.

На основании изложенного следует сделать вывод о том, что использование в обучении математике таких ИКТ, как электронные обучающие среды, позволяет изменить в соответствии с компетентностным подходом содержание, формы, методы и средства обучения математике. Более того, важно проектировать и разрабатывать электронные обучающие среды и курсы по ряду дисциплин, учитывая возможность их интеграции. В этих целях необходимо создавать открытые информационные среды обучения, интегрирующие электронные учебники и автоматизированные сборники заданий для практических занятий и лабораторных работ, экспертно-обучающие системы, программы моделирования и вычисления, доступ к локальным и удаленным базам данных, информационным массивам и т. п. Заметим, что ИКТ открывают дополнительные возможности организации и развития интерактивных методов обучения [Бутакова, Осипова, 2009]. Следует также предусмотреть возможность организации активной информационной среды, где студенты смогут в процессе обучения получать различные указания, например, какая именно и на каком этапе решения задачи была допущена ошибка, к какому разделу изучаемого курса следует обратиться, чтобы ее исправить.

Все обучающие среды должны опираться на фундаментальные знания студентов по математике, а также способствовать формированию этих знаний, равно как и способности применять их за пределами предметного поля дисциплины.

Была проведена экспериментальная проверка разработанного электронного курса математики. Эксперимент проходил в Институте космических и информационных технологий Сибирского федерального университета при обучении математике студентов первого курса. Студенты экспериментальной группы, обучающи-

Педагогика еся по направлению Технология полиграфического производства, в начале семестра получили логины и пароли, которые позволили им иметь доступ к электронному обучающему курсу. Семестровый курс математики был разбит на электронные модули, каждый содержал лекционный материал и задания для практических занятий, автоматизированные таким образом, чтобы студенты после самостоятельного решения вносили ответы в электронную форму, по закрытии которой они сразу видели, сколько баллов и за какие именно задания они получили. В эксперимент были включены прикладные и профессионально направленные задачи, с помощью которых студенты учились применять знания, тем самым формируя определенные компетенции: предметные, междисциплинарные и другие.

Данный вид учебной работы каждый студент мог осуществлять в любое удобное время, в том числе находясь за пределами университета. Еженедельно проходили практические занятия, на которых преподаватель разбирал типовые примеры и задачи, а студенты могли задавать вопросы. По окончании каждого модуля проходило тестирование в компьютерном классе, результаты которого суммировались с баллами за практические занятия, и в совокупности это формировало оценку за модуль. По набранным баллам формировался рейтинг студентов в группе, и вся информация отображалась в электронном журнале.

Таким образом, к концу семестра автоматически накопилась информация об успеваемости студентов экспериментальной группы. Такое обучение с применением ИКТ позволило в семестре анализировать типовые ошибки студентов, увидеть динамику уровня сформированности математической компетентности через сформи-рованность знаний и умения их применения.

Сравнение результатов проверки знаний в экспериментальной и контрольной группах показало, что в экспериментальной группе эти результаты оказались выше на 15–20 %, что позволило говорить об успешности использования электронного курса.

На наш взгляд, это позволяет сделать вывод о том, что перспективы применения электронных обучающих курсов в изучении не только математики, но и других дисциплин достаточно большие. Что касается математики, то авторы видят возможность использования дополнительных мультимедийных средств, позволяющих ещё более эффективно формировать математическую компетентность студентов.