Математическое дистанционное образование в техническом университете
Власова Е.А., Попов В.С., Пугачев О.В., Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Аннотация
Цель данной работы заключается в обобщении опыта, полученного в результате перехода работы технических вузов на дистанционное обучение, на примере преподавания математических дисциплин.
Процедура и методы. В статье рассматриваются и анализируются вопросы организации и проведения дистанционного обучения студентов технического университета по математическим дисциплинам.
Результаты. Раскрываются специфика дистанционного обучения, методы и подходы, роль преподавателя в системе дистанционного образования, проводится сравнительный анализ материалов контрольных мероприятий при традиционном и дистанционном методах обучения. Теоретическая и/или практическая значимость. Показана особенность составления домашних заданий для студентов, проведения семинарских занятий, чтения лекций, приёма зачётов и экзаменов. Указана значимость информационной обеспеченности дистанционного учебного процесса, которая должна соответствовать средствам и технологиям, принятым в социальной и профессиональной среде обучающихся.
Ключевые слова: дистанционное образование, информационные технологии, кейс-технологии образования, мультимедиа
Abstract
Mathematical distant education at the technical university
E. Vlasova, V. Popov, O. Pugachev, Bauman Moscow State Technical University
Aim of this paper is to summarize the experience obtained during the transition of technical universities to distant learning, on the example of teaching mathematics.
Methodology. The issues under consideration and analysis are the organization and performance of distant mathematical learning for technical university students.
Results. The authors reveal specificities of distant learning, its methods and approaches, the role of teachers in the system of distant learning. A comparative analysis of materials of control tasks within traditional and distant learning methods is undertaken.
Research implications. The specificities of composing home tasks for students, for holding seminar studies and lectures, and for taking exams are revealed. Significance of reliable information systems at the distant learning process is indicated, which should correspond to the means and technologies adopted in the social and professional environment of students.
Keywords: distant education, information technologies, case-technologies of education, multimedia
Введение
Сегодня, в период пандемии корона-вируса, форма дистанционного обучения (ДО) развивается особенно активно. Она стала, по сути, уникальной формой, обеспечивающей образовательный процесс.
Идея дистанционного обучения - явление не новое, появившееся задолго до интернета [5; 12]: развитие ДО прошло путь от почтовой переписки до обучения на основе веб-технологий. Это находит отражение и в трансформации самого определения дистанционного обучения [10; 11; 14]: в одних работах основная роль отводится учебным программам и организационной структуре учебного заведения, в других - используемым информационно-коммуникационным средствам. В процессе развития ДО изменились концепция и практика ДО, хотя некоторые характеристики остаются неизменными [13]: ДО обязательно предполагает использование коммуникационных технологий, средой обучения будет являться место работы или проживания, где будет реализовываться двусторонний канал связи между студентом и преподавателем. Ускоренный переход на ДО выявил множество проблем - методических, организационных, дидактических, психологических [1; 6]. К этому можно отнести и неподготовленность самих участников этого образовательного процесса, и недостаточность материально-технической и программной оснащённости как преподавателей, так и студентов. Однако применение дистанционных технологий в образовании сомнений не вызывает [7; 8; 9].
Уникальная особенность ДО - комплексное использование современных достижений в области ключевых для образования технологий: образовательных (педагогических, компьютерных), коммуникационных и информационных.
Результатом обучения в ДО выступает развитие у обучающегося абстрактного, теоретического, проблемного мышления и таких личных качеств, как самостоятельность, творческий подход к обучению, умение постоянно учиться, гибкость мышления и др.
При организации ДО выдвигаются определённые требования к преподавателям, связанные с эффективным управлением образовательной деятельностью, подходами, методикой, программным обеспечением и техническими средствами. Преподаватель является принципиальным источником содержания курса наряду с другими средствами обучения, он методически управляет освоением учебного материала. В системе ДО преподаватель должен быть всегда доступен для обучающихся, устанавливать с обучающимися отношения не только иерархические, но и партнёрские. Каждый преподаватель должен создавать собственную технологию работы с аудиторией, формировать собственный «портфель» инструментов, освоить методы и способы проведения групповых занятий на основе имеющихся календарных планов и программ, а также образовательных потребностей обучающихся.
дистанционное обучение преподаватель информационный
Основная часть
Цель исследования - обобщить опыт, полученный в результате перехода работы технических вузов на дистанционное обучение (на примере преподавания математических дисциплин).
Методы исследования: анализ организации и проведения дистанционного обучения студентов технического университета по математическим дисциплинам; обобщение опыта, полученного в результате перехода работы технических вузов на дистанционное обучение.
Организация исследования и результаты работы.
1. Образовательный процесс в формате ДО. В МГТУ им. Н.Э. Баумана реализуется модульный принцип обучения [2], предполагающий разделение учебной дисциплины на логически замкнутые блоки (модули), в рамках которых проходят как изучение нового материала, так и контрольные мероприятия по проверке его усвоения. Все контрольные мероприятия в модуле оцениваются в баллах. Информационными образовательными ресурсами, обеспечивающими каждый модуль изучаемых учебных дисциплин, являются учебно-методические комплексы (УМК), включающие в себя учебно-методические материалы, представленные как в электронном виде, так и на бумажных носителях.
2. Учебные материалы в системе ДО. Учебные материалы, являющиеся носителями определённой учебной информации, выступают и в роли организатора мыслительной работы обучающихся. Они должны быть ориентированы на интенсивные техники освоения той или иной учебной дисциплины, обеспечивать управление познавательной деятельностью обучающихся, побуждать их к мышлению, рассуждению, анализу, созданию собственных образовательных продуктов.
Средствами обучения в формате ДО являются: учебники и учебные пособия на бумажных носителях, мультимедийные электронные учебники и учебные пособия, компьютеры с разработанным программным обеспечением, интернет
3. Информационное обеспечение. Важным фактором в ДО является обеспечение обучающихся и преподавателей информационными и программными средствами, поскольку ДО в любой форме - это технология образования на расстоянии.
Имеются, по крайней мере, две основных модели ДО Овсянников В.И., Густырь А.В. Введение в дистанционное образование: учебное пособие для системы повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов. М.: РИЦ «Альфа» МГОПУ им. М.А. Шолохова, 2001. С. 18-52.. Первая из них - дидактическая (британская), обусловленная использованием таких образовательных технологий, которые учитывают невозможность для большинства обучающихся свободного доступа к техническим и программным информационным средствам, но обеспечивают обучающихся специально разработанными учебными пособиями, методикой, стратегией преподавания. Основу такого подхода составляет создание специальных «портфелей» учебных материалов (кейс-технологий), с которыми обучающийся может работать и без мощных информационных средств.
Другая модель - трансляционная (американская), напротив, основана на широкомасштабном использовании технических средств образования - компьютеров, виртуальных порталов, телевидения и т.п. При этом методика обучения в дистанте практически не отличается от очного обучения.
Безусловно, каждый обучающийся и преподаватель в форме ДО обязательно должен иметь определённую возможность пользоваться информационно-техническими средствами, постоянно их переоснащать и развивать свои образовательные технологии.
Центральное место в информационном обеспечении, конечно же, занимает интернет. Он способен: обеспечить информационный обмен между пользователями; предоставлять информацию в различных формах и объёмах; предоставлять возможность одновременно использовать различные технологии.
В ДО существенное место занимают мультимедийные учебные продукты. Мультимедиа может рассматриваться как средство обучения и средство связи, оно представляет собой образовательную технологию, обладающую интерактивностью, гибкостью в интеграции различных типов учебной информации, возможностью учитывать индивидуальные особенности обучающихся. Использование качественных мультимедиа позволяет понимать информационно-коммуникационную технологию обучения как приложение информационных технологий для создания новых возможностей передачи знаний, восприятия знаний, оценки качества обучения [4].
4. Чтение лекций. Лекция отличается от семинара тем, что обратная связь при этой форме работы минимальна. Студенты могут задавать вопросы лектору, если им что-то неясно, но такая необходимость возникает нечасто. Поток информации идёт на 99% в одну сторону. Есть три подхода к чтению лекций в режиме ДО: видеолекции; лекции в формате видеоконференции; конспекты лекций или презентации, выложенные лектором в интернете.
4. 1. Видеолекции привлекательны тем, что максимально имитируют чтение лекций в аудитории и могут быть просмотрены в офлайн-режиме в удобное для студента время [3]. Использование такой формы обучения предоставляет учащимся возможность управления процессом освоения учебного материала: переходить к определённым моментам записи, регулировать громкость, воспроизводить видеозапись по кадрам, регулировать скорость воспроизведения и размер изображения, пойти на опережение своей учебной программы или, наоборот, нагнать её при отставании от графика учебного процесса. Качественные видеолекции записываются в профессиональной видеостудии с обязательным видеомонтажом, соответствующей обработкой видео- и аудиоматериалов, добавлением анимации, текста и субтитров, различных эффектов. Всё это требует определённых временных и финансовых затрат
4. 2. Лекции в формате видеоконференции отличаются от чтения лекций в аудитории тем, что студенты видят лишь доску - графический файл, демонстрируемый лектором - организатором конференции. Этот способ требует непрерывного нахождения студента на связи, и передача видео- и аудиоинформации весьма загружает интернет Студентам удобно задавать вопросы лектору, и они могут в режиме реального времени обсуждать тот выложенный материал, который им непонятен. На многих платформах предусмотрена возможность записи видеоконференции, что позволяет студентам пересмотреть интересующие их фрагменты лекции
4. 3. Конспекты лекций или презентации, выложенные лектором в интернете. Как показал проведённый нами опрос среди студентов, качественно подготовленные лекционные материалы, включающие видеофрагменты, анимацию, визуальный ряд, аудиозаписи, снабжённые чёткой системой навигации, пользуются у студентов наибольшей популярностью.
Основной недостаток - студент не всегда может задать вопрос лектору. Но если лектор в определённые (и не только лекционные) часы непрерывно находится в интернете, то студенты могут задавать вопросы по электронной почте или в чате. Студентам желательно завести групповой почтовый ящик, чтобы ответ на вопрос, заданный одним студентом, стал доступен всему потоку, подобно тому, как бывает с устными вопросами и ответами на лекции.
Второй недостаток: подготовка интерактивных электронных конспектов или презентаций с подробными пояснениями и комментариями требует от преподавателя больше труда, чем чтение лекций в очном режиме.
Лекции должны быть доступны студентам в формате, позволяющем не только читать их в режиме онлайн, но и скачивать на свои компьютеры или в электронные хранилища информации, чтобы иметь возможность перечитывать или пересматривать их в удобное время в любом месте. Полноценная работа с файлом возможна, лишь если он удобен для загрузки по своему формату и объёму.
5. Семинарские занятия. Проведение семинарских занятий невозможно представить без непосредственного общения преподавателя со студентами. Главная цель любого семинара - научить студентов применять на практике полученные на лекциях теоретические знания. Именно при активном участии в работе семинара студенты приобретают навыкиприменения имеющейся информации в профессиональной деятельности, развивают личностные качества и повышают свой интеллектуальный уровень. При ДО установить обратную связь со студентами при проведении занятий помогают различные онлайн-доски: AMW board, Whiteboard Fox, Jamboard и т. п. Они хорошо подходят для совместной работы со студентами, в том числе во время видеоконференций. Преподаватель может «поделиться» своей доской и пригласить учеников для участия в работе семинара
6. Выполнение контрольных и домашних заданий
6.1. Контрольная работа (КР) ставит своей целью проверку знаний и способностей студента, поэтому преподавателю важно знать, что студент выполняет задания самостоятельно, а не списывает из учебника, интернета или у знакомых. При дистанционном выполнении КР следить за соблюдением этих требований намного сложнее. В МГТУ им. Н.Э. Баумана было решено проводить КР по математике в режиме видеоконференций (BigBlueButton, Zoom, Discord). Студенты пишут КР, находясь в поле зрения видеокамеры, с включёнными аудио- и видеозаписью. Однако это не даёт полную гарантию соблюдения требований. Студент может иметь крупно написанную шпаргалку, вывешенную на стене вне поля зрения камеры; может иметь «суфлёра», сидящего там же. Технически это непросто (например, шпаргалку надо перелистывать, а звук записывается), но некоторые студенты всё же могут прибегнуть к таким уловкам. Впрочем, и при очном проведении КР студенты способны на многие хитрости. Другое слабое место - ненадёжная связь и ненадёжная работа видеокамеры. Преподаватель имеет право аннулировать работу студента, не обеспечившего надлежащего качества видеосвязи, предъявив как доказательство видеозапись занятия. Но когда такие проблемы становятся массовыми у студентов, в том числе у хорошо успевающих, на технические неполадки волей-неволей приходится практически не обращать внимания. Бывают и проблемы по окончании работы: по каким-то техническим причинам студент не может вовремя прислать свою работу по нужному электронному адресу.