Применение системы Moodle в процессе формирования математической компетентности студентов технических направлений

КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ НАПРАВЛЕНИЙ

Развитие информационных и коммуникационных технологий, их проникновение практически во все сферы общественной и личной жизни современных людей существенным образом сказываются и на сфере образования. Широкое внедрение в образовательный процесс новых информационных технологий является перспективным направлением и отличительной особенностью развития современного высшего образования.

В течение последних лет активно развиваются новые образовательные технологии, включающие в себя различные способы и средства доставки образовательных ресурсов. Эти технологии составляют основу системы открытого образования и обусловлены требованиями образовательных стандартов об обязательном использовании в учебном процессе интерактивных форм проведения занятий. При этом главными инструментами служат разного рода электронные учебники, пособия, а также широко распространенные в мировой практике системы дистанционного обучения (СДО), одной из которых является система управления курсами Moodle [1]. Данная система обладает рядом неоспоримых преимуществ, среди которых интуитивно понятный интерфейс с набором многофункционального инструментария, свободное использование на основе лицензии GNU General Public License, широкий коммуникационный функционал для взаимодействия участников образовательного процесса.

К основным особенностям СДО Moodle относятся: широкие возможности по размещению и актуализации учебного материала образовательного курса; дистанционное консультирование обучаемых и наличие обратной связи; возможность контроля работы слушателей с помощью статистики посещений; получение отчетов активности участников курса; возможность использования как для заочного, так и для очного обучения.

Система Moodle поддерживает обмен файлами любых форматов как между преподавателем и студентом, так и между самими студентами. Сервис рассылки позволяет оперативно информировать всех участников курса или отдельные группы о текущих событиях. Форум дает возможность организовывать учебное обсуждение проблем, которое можно проводить по группам. Чат позволяет организовать учебное обсуждение индивидуальных проблем в режиме реального времени [2].

Высокий уровень интерактивности обучения, многообразие способов и форм представления учебных материалов, возможности модульного структурирования содержания, создания индивидуального образовательного плана, наличие постоянно активной справочной системы, комфортность и конфиденциальность обучения способствуют существенному повышению интереса к изучаемому предмету, развитию навыков и активизации самостоятельной работы студентов [3]. Кроме того, преподаватель может оперативно и эффективно управлять этими процессами. Меняется и сама роль преподавателя. Отказываясь от доминирующей роли в процессе обучения, он во многом выполняет лишь функцию наставника, одного из источников информации, помощника в процессе саморазвития студентов.

Единая образовательная информационная среда Северо-Восточного федерального университета (СВФУ) состоит из двух компонентов. Первый включает системы обеспечения организации образовательного процесса и создан для взаимодействия преподавателей, студентов и специалистов в области управления образованием (личный кабинет, система электронных ведомостей, электронный журнал балльно-рейтинговой системы, система онлайн-тестирования и анкетирования студентов и т. д.). Второй компонент включает средства содержательной поддержки учебного процесса: методические материалы, программные средства учебного назначения, СДО Moodle (рисунок 1).

Максим Дмитриевич Васильев

Мои курсы | Мой профиль | Выход

Якутский глобальный университет СВФУ

В начало

Категории курсов

• >    Общие дисциплины (13)

• ►    Горный институт

• ►    Инженерно-технический институт

• ►    Институт естественных наук (1)

• ►    Институт зарубежной филологии и регионоведения

• ►    Институт математики и информатики

• ►    Институт психологии

• ►    Институт физической культуры и спорта

• ►    Институт языков и культуры народов Северо-Востока РФ

• ►    Медицинский институт(1)

• ►    Педагогический институт

• ►    Физико-технический институт

• ►    Финансово-экономический институт

• ►    Автодорожный факультет

• ►    Геологоразведочный факультет

• ►    Исторический факультет

• ►    Филологический факультет

• ►    Юридический факультет

• ►    Политехнический институт (филиал) СВФУ в г. Мирном

• >    Технический институт (филиал) СВФУ в г. Нерюнгри

• ►    Колледж инфраструктурных технологи

• ►    Чукотский филиал СВФУ г.Анадыре

• ►    Аспирантура

• ►    Ординатура

• >    Факультативные курсы (4)

• ►    Специализированный учебно-научный центр СВФУ (7)

®

Заявки на регистрацию и размещение курсов.

программа экранного доступа

Декабрь 2018

Последние новости

Романов Николай

Зокт. 13:24

Инструкция по созданию локальных групп в дистанционных курсах СЭДО СВФУ

Давыдов Леонид Алексеевич

Краткое руководство по BigBlueButton

26 сект. 16:56

Старые темы...

Рисунок 1 – Портал СДО Moodle Якутского глобального университета СВФУ

Остановимся на опыте разработки и применения электронных курсов по математике, направленных на повышение качества математического образования и эффективное формирование математической компетентности бакалавров технических направлений. Первоначально при разработке курсов была использована локальная схема. Разделы курса представляли собой html-страницы на

CD, размещенные затем в сети Интернет. В связи с новыми требованиями образовательного стандарта и созданием единой образовательной среды электронные курсы были внедрены в систему Moodle на портале дистанционного обучения Якутского глобального университета СВФУ [4].

Математика относится к числу фундаментальных наук, овладение которыми необходимо для формирования научного мировоззрения, и составляет основу для изучения специальных дисциплин по направлениям 08.03.01 «Строительство» и 15.03.03 «Прикладная механика». Получение общего математического образования с четко выраженной прикладной направленностью, освоение методов построения математических моделей простейших систем и процессов в естествознании и технике, овладение методами их исследования – основные задачи курса, позволяющие создать основу для изучения дисциплин профильной направленности.

Курс математики нацелен на формирование следующих компетенций: ОПК-1 – способность использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и математического (компьютерного) моделирования, теоретического и экспериментального исследования; ОПК-2 – способность выявить естественно-научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат.

Традиционная структура учебно-методических пособий – теоретическая часть, практическая часть и задания для самостоятельного выполнения – зарекомендовала себя для изучения математических дисциплин. Эта структура, но с новой формой подачи материала и контроля знаний, является оптимальной и для электронного курса по математике.

В соответствии с принципом организации рабочего пространства Moodle, курсы имеют модульную структуру, состоящую из трех блоков: нормативного, учебного, контролирующего (рисунок 2). В связи с наличием нескольких профилей подготовки внутри направления 08.03.01 «Строительство» на портале ЯГУ СВФУ размещено несколько математических курсов, незначительно отличающихся объемом материалов в учебном и контролирующем блоках. Это также обусловлено несходными графиками учебного процесса и необходимостью проведения контрольных мероприятий, тестов в разное время.

Версия для слабовидящих

+ Ф '

Последние новости

о

4-еНовостной форум Z

4-е Чат "Вопрос преподавателю" ^

4-

Нормативный модуль

4* * Рабочая программа дисциплины "Математика"^

4* 6- Программа 1 семестра^

4* ^ Программа2семестра^

4е ^ Балльно-рейтинговая система_верЗZ

4* ^ Рекомендуемый список литературы^

Электронные версии книг находятся в разделе "Литература

4*

Содержание курса лекций

4* ^ Содержание лекций 1 семестра

4* ^ Содержание лекций 2 семестра

Редактировать' X

Редактировать' X

+ Добавить элемент или ресурс

О о>

Редактировать'

Редактировать'

Редактировать'

Редактировать'

Редактировать'

+ Добавить элемент или ресурс

<а>

Редактировать'

Редактировать'

+ #-

Добавить новую тему...

Васильев Максим Дмитриевич              8 дек. 09:40

Тест по пределам 10 декабря!

Старые темы...

Навигация

+ О-

В начало

• ■ Моя домашняя страница

• ► Страницы сайта

I Мой профиль v Текущий курс ^ 122301

• ►    Участники

• ►    Значки

• ►    Общее

• ►    Нормативный модуль

• ►    Содержание курса лекций

• ►    Контрольные вопросы к лекциям

• ►    Темы практических заняти й

• ►    Расчетно-графические работы

• ►    Контрольные работы

• ► Методический модуль

Рисунок 2 – Главная страница курса в режиме редактирования модулей

Организационные материалы нормативного блока включают: пояснительную записку с инструкциями работы с электронным курсом, рабочую программу, положение о балльно-рейтинговой системе, список рекомендуемой литературы, новостной форум. Нормативный блок позволяет студентам получить полное представление о курсе, тематике модулей, видах учебной деятельности, формах и сроках отчетности. Форум позволяет осуществлять коммуникативную связь преподавателей и студентов.

Учебный модуль содержит структурированную учебную информацию, соответствующую рабочей программе: конспекты лекций, электронный вариант учебного пособия для практических занятий, справочный материал.

Несмотря на техническую возможность размещения в СДО Moodle лекций с обратной связью, когда для перехода к следующей теме необходимо выполнить задание, данная функция в рассматриваемых курсах не используется. Этот функционал чаще всего применяется для дистанционных курсов, рассчитанных для заочной и очно-заочной формы обучения [5]. Студентам очной формы обучения опорные конспекты лекций доступны без ограничений и рассматриваются не только как повторение содержания аудиторных лекций, но и как дополнительный материал для самостоятельного изучения. В кратких конспектах лекций можно найти ответы на вопросы устных коллоквиумов, проводимых во время практических занятий.

Согласно требованиям образовательного стандарта, при реализации основной образовательной программы необходимо наличие занятий, проводимых в интерактивной форме, с использованием мультимедийных технологий. Наличие презентаций по некоторым темам позволяет использовать систему Moodle во время лекционных занятий, удельный вес которых соответствует стандарту.

Наличие опорных конспектов лекций в системе Moodle и постоянный доступ к ним позволяют решить проблему охвата всего объема учебного материала в условиях сокращения аудиторных часов. Также при необходимости это позволяет студенту пройти курс по индивидуальной траектории обучения [6].

Наиболее посещаемым и популярным разделом являются «Практические занятия». Каждое практическое занятие содержит краткую теоретическую часть, состоящую из основных формул и определений, блок задач для совместного решения и обсуждения во время практических занятий, блок задач для самостоятельного решения и задач повышенной сложности для реализации идеи дифференцированного обучения. Существует несколько вариантов планирования учебного процесса. Можно открывать практические занятия по мере прохождения тем согласно календарнотематическому плану. Открывая занятия по некоторым темам заранее, можно использовать метод перевернутого обучения. В этом случае аудиторное занятие проходит в форме консультации по тем задачам и вопросам, с которыми студенты не смогли справиться самостоятельно.

Контролирующий модуль содержит: контрольные работы, расчетно-графические работы, вопросы и задачи коллоквиумов, текущие и экзаменационные тесты. Весь учебный материал данного модуля состоит из индивидуальных вариантов. Каждое контрольное мероприятие имеет конкретные сроки (дату и время), за которые оно должно быть выполнено.

Одним из основных инструментов системы Moodle является возможность формирования тестовых заданий. Популярность тестирования обусловлена наличием ряда преимуществ по сравнению с другими традиционными способами контроля и оценки знаний. Среди положительных сторон тестирования необходимо отметить отсутствие субъективизма и возможность за короткое время опросить большое количество обучающихся.

Для настройки тестовых заданий у преподавателя имеются различные возможности управления тестом: синхронизация времени (назначение начала и окончания тестирования, ограничение продолжительности тестирования, установка параметра отправки ответов), установка категории оценки и количества попыток прохождения теста, а также случайного перемешивания вопросов и вариантов ответов, настройки просмотра и т. д. [7]. Информация, получаемая по завершении тестирования, в системе Moodle может быть обработана с помощью опций. Вывод анализа верных и неверных ответов на экран позволяет использовать тест не только как контролирующий модуль, но и как средство самообразования и самоконтроля. Студент получает объективные данные о своем уровне знаний.

Распределение заданий по категориям в банке вопросов (рисунок 3) позволяет провести тестирование как по определенной теме, так и используя случайную выборку. Комплекты тестов для каждого профиля подготовки формируются и периодически обновляются из единого банка вопросов и соответствуют компетенциям государственного образовательного стандарта, а также разделам и темам учебной программы дисциплины. Банк вопросов содержит около 400 вопросов различной степени сложности.

Основным объектом математических вычислений являются формулы, поэтому при оценке теоретических знаний студента особое внимание надо уделить знанию и пониманию формул. Организация тестовых заданий по математическим дисциплинам имеет ряд особенностей. Во-первых, система Мoodle не предусматривает возможности ввода математической формулы с помощью клавиатуры в качестве ответа на тестовое задание. Это налагает ограничение на использование формы вопроса с открытым ответом. Во-вторых, математические выражения и формулы в систему Moodle вводятся с использованием текстового редактора TeX (рисунок 4).

Максим Дмитриевич Васильев

Мои курсы | Мой профиль | Выход

®

Редактировать категории ®

Версия для слабовидящих

□ □

Категории вопросов для «Курс: Математика СТР-1,2,3»

•> По умолчанию для 12Z301 (0} О

Настройки

о Аналитическая геометрия (0) X 6 Ф

о Кривые второго порядка (11) X 64   4

о Плоскость в пространстве (12) X 6 4- Ф 4 4

о прямая 8 пространстве (12} х Ф Ф Ф 4 4

о прямая на плоскости (9) X Ф Ф Ф 4 4

о уравнения прямой на плоскости (ю) х Ф Ф Ф

о Введение 8 анализ (0) х Ф Ф Ф 4 4

о Неопределенности на замечательные пределы (11) X ф Ф о Обычные неопределенности (9) X ф Ф Ф 4 4

о Свойства функции (10) X 64 4 44

о Точки разрыва (9) х Ф 4- Ф 4

о Векторная алгебра (0) X ф ф ф 4 4

о Линейные операции (15) X ф Ф 4

е Нелинейные операции (13) X 6 ф ф 4 4

о Теория (15} X ф ф ф 4

о Дифференциальное исчисление (0} X

о Основные понятия (11) X ф Ф 4

о Открытый (7) X 6 ф ф 4 4

о Приложения производной (10) X 644 4

о Техника дифференцирования (7) х 6 44

Управление курсом

Z Завершить редактирование

Ф Редактировать настройки

• ►    Пользователи

Т Фильтры

• ►    Отчеты

я Оценки

• ►    Значки

Д Резервное копирование

i*i Восстановить

i*j Импорт

О Очистка

^ Банк вопросов

• ■    Вопросы

• ■    Категории

• ■    Импорт

• ■    Экспорт

§ Хранилища

Ф Настройки дополнительных полей курса

► Переключиться к роли...

► Настройки моего профиля

о Дифференциальные уравнения 1 порядка (0} X Ф Ф Ф 4 4

о Неоднородные линейные уравнения (6) х Ф Ф о Однородные уравнения (8) X ф ф ф 4 4

о С разделяющимися переменными (8} X 6 4- Ф

Навигация

В начало

Рисунок 3 – Банк тестовых вопросов по категориям

Накопленный опыт позволяет указать на неудобную работу с единым банком вопросов для нескольких курсов одновременно. Периодическое обновление единого банка вопросов, расположенного внутри одного из курсов, влечет трудоемкую работу по переносу базы в остальные курсы. Восстановление резервной копии требует предварительного удаления предыдущей версии. При этом в системе нет функции удаления нескольких или всех категорий вопросов за один раз.

Редактирование вопроса «В закрытой форме (множественный выбор)»©

У вас есть права:

о Редактировать этот вопрос

» Перемещать этот вопрос о Сохранять вопрос как новый

► Развернуть всё

- ▼ общее---------------------------------------------------------------------------

Текущая категория

Методы интегрирования определенного интеграла (9) Й Использовать эту категорию

Сохранить в категории

I Методы интегрирования определенного интеграла (9)       ;1

Название вопроса*

I01                                                                     I

Текст вопроса*

I I I В I /1 I :Е I IE I k I I В I И I В I

Определенный интеграл \(\int\limitsA{\frac{\pi}{2}} 0 х \cdot sinx \,dx\) вычисляется...

Версия для слабовидящих

зивв

]Ы А D

Навигация

В начало

• ■    Моя домашняя страница

• ►    Страницы сайта

• ►    Мой профиль

▼ Текущий курс

▼ 122301

• ►    Участники

• ►    Значки

• ►    Общее

• ►    Программа дисциплины

• ►    Содержание курса лекций

• ►    КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЛЕКЦИЯМ

• ►    Темы практических занятий

• ►    Расчетно-графические работы

• ►    Контрольные работы

• ►    Тесты

• ►    Методический модуль

• ►    Литература

• ►    Справочный материал

• ►    Экзаменационный материал

Рисунок 4 – Окно редактирования вопросов теста командами TeX

Таким образом, несмотря на некоторые недостатки, использование системы Moodle в образовательном процессе высшей школы обеспечивает его эффективность за счет перераспределения учебного времени в пользу активных форм обучения, повышения объема самостоятельной работы (на примере изучения курса математики). Анализ учебной деятельности указывает на то, что наиболее эффектным методом обучения можно считать технологию смешанного обучения, заключающуюся в сочетании электронного обучения с традиционными учебными пособиями и реальным взаимодействием преподавателя и студента.

Необходимо отметить, что активное использование Moodle требует организационной работы. Даже при готовых методических материалах по дисциплине техническая работа по их внедрению в систему требует значительных временных и трудозатрат на начальном этапе.

Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что интеграция традиционной формы обучения и дистанционных технологий в организации учебного процесса способствует формированию математической компетентности студентов.

Ссылки: