Педагогические науки / Дистанционное образование

К.т.н. Селина В.О.

Московский Городской Педагогический Университет, Россия

Особенности использования элементов дистанционного обучения в курсе математики в вузе

Стремительное развитие информационных технологий требует от системы образования новых возможностей обучения. Важным фактором создания новой современной системы образования России, которая бы соответствовала современному информационному обществу , является повсеместное внедрение информационных технологий. Очевидно, что компьютерные технологии должны использоваться на всех уровнях образования, как школьного, так и высшего и, затем, дополнительного.

Здесь возникает, кроме прочего, проблема подготовки преподавателей вузов и школьных учителей-предметников, которые должны быть в состоянии соответствовать быстро меняющейся ситуации в области компьютерных технологий. Для многих учителей задача самостоятельного освоения новых технологий невыполнима из-за нехватки времени и других причин [1]. Быстро и качественно осуществлять повышение квалификации учителей и преподавателей можно на основе дистанционного обучения. Вообще, возможности дистанционного образования в нашей стране, имеющей огромную территорию, учитывая отдаленность многих школ даже от городов, трудно переоценить. То же можно сказать и об обучающихся старшего возраста, которые хотят продолжить образование.

Дистанционное обучение - одна из форм обучения, которая позволяет оперативно реагировать на быстро меняющиеся компьютерные технологии с одной стороны, и изучать традиционные науки новыми методами, с другой. Эта форма обучения, очевидно, призвана заменить существовавшие ранее заочную и вечернюю формы получения высшего образования. Элементы дистанционного обучения с успехом применяются и в рамках традиционного вузовского образования, например, для контроля знаний студентов в течение семестра или на зачете.

Дистанционное обучение в общем случае предполагает, что обучающийся самостоятельно прорабатывает интересующий его курс, выполняет домашние задания и затем сдает экзамен - в виде теста. Результат экзаменационного тестирования сразу может увидеть как студент, так и преподаватель. Система дистанционного обучения Прометей для подготовки к экзамену предлагает использовать тесты другого вида – тесты для самоконтроля, их студент может проходить много раз, изучая допущенные ошибки и исправляя их при следующем прохождении теста. Сюда же относятся тесты для самопроверки с функцией проверки ответа в ходе прохождения теста. То есть обучающийся сразу получает обратную связь – верно или неверно он ответил.

Таким образом, для работы с удаленным слушателем требуются учебные материалы: наличие в электронной форме курсов по различным дисциплинам и тестов для контроля подготовки, полученной студентом. Существует достаточное количество программных оболочек для создания тестов, одна из них разработана в МГПУ на факультете психологии. Наиболее распространенной является СДО Прометей.

Система дистанционного обучения Прометей четвертого поколения предлагает 10 различных видов вопросов для включения в тесты [2]. Кроме вопросов стандартного типа «Один из многих», когда предполагается выбор обучающимся одного правильного ответа из нескольких предлагаемых, это вопросы типа:

Многие из многих – создается несколько ответов, из которых 2 и более являются правильными. Например, вопрос: какие из произведений матриц существуют, если даны матрицы

Поле ввода (Несколько полей ввода) – требуется записать ответ в указанное поле. Например, вопрос: основное свойство коэффициента корреляции; ответ:

-1≤ r ≤ 1.

Соответствие - следует создать несколько пар соответствий ответ/вариант. Т.е. выбрать ответ для каждого из элементов вопроса. Например, установить соответствие между дифференциальным уравнением и его характеристическим уравнением :

Упорядочение - расположить вычисленные значения величин, например, в порядке возрастания.

Да/Нет – выбрать ответ на вопрос : да либо нет.

Выбор области (на рисунке) – здесь требуется заранее подготовленный рисунок в формате *.gif, *.jpg или *.png. Для задания области должны быть определены координаты ее левого верхнего и правого нижнего углов.

Ответ, однако, записывается словом (словами). Если задана только одна область на рисунке, она и будет считаться правильной. Если областей больше, следует назначить им веса.

В СДО Прометей существуют и другие типы вопросов, для курса математики менее интересные.

Обработка результатов тестирования может идти по схеме – один ответ- один балл, либо по сложной схеме, если каждый элемент ответа в вопросах, например, «Соответствие», «Многие из многих», оценивается долями балла. Тогда необходимо установить минимальную долю правильных ответов.

Общее количество вопросов в тесте может быть больше количества вопросов, предлагаемых слушателю, как, собственно и должно быть. Но одному человеку, работающему с группой, не под силу в установленные часы написать столько вопросов, чтобы тесты слушателей значительно разнились.

Опыт работы на кафедре математики технического вуза (ныне СамГТУ) показывает: тесты для контроля знаний студентов по изучаемому курсу высшей математики использовались в течение многих лет. Работа по разработке тестов и внедрению тестирования проводилась еще в 70-е годы прошлого века. Тесты предлагались в бумажном виде, а количество вариантов позволяло каждому студенту получить собственное задание, отличное от других. Ответы студенты записывали на специальный бланк так, что проверка осуществлялась быстро с помощью шаблона. Как показывает опыт работы с современными тестами разного уровня, технология их создания еще далека от совершенства. Количество вариантов недостаточно, слушатели получают, в основном, одни и те же вопросы, перегруппированные в разном порядке. Для слушателей, самостоятельно работающих в удаленном режиме, это значения не имеет. Если же речь идет о группе студентов, то очевидно, что они делятся информацией. Можно было бы предложить, как это было сделано ранее, снимать баллы за неправильные ответы, чтобы исключить случайные ответы, т.е., за правильный ответ давать, например, 1 балл, а за неверный ответ снимать 0,25 балла. Однако, уровень подготовки слушателей по курсу Математика пока оставляет желать лучшего. Положительный результат тестирования можно получить, используя только самые простые задачи.

Тесты к курсу высшей математики можно разделить на две категории:

1. Проверка знаний по теории

2. Проверка умения решать задачи.

Специфика подготовки тестов по математике состоит в необходимости использования большого количества формул, что создает определенные трудности при переводе «бумажного» теста в «программный». Можно считать, что вопрос записи формул в системе Прометей более или менее решен (причем в самое последнее время), что крайне важно при составлении тестов, содержащих задачи, Альтернативой записи формул является их представление в виде изображений с последующей вставкой в окно вопроса и ответа. Для тестов по теории одним из наиболее полезных представляется вопрос «Поле ввода", который позволяет студенту дать развернутый ответ на вопрос. Здесь можно предложить дать определение, записать формулу, сформулировать некое утверждение. Проверка ведется по точному соответствию, добиться которого очень трудно. Очевидно, что эти вопросы, как и вопросы типа «Развернутый ответ» требуют проверки преподавателя.

Развернутый ответ - это тип вопроса, который изначально не оценивается системой автоматически. Для его проверки обязательно участие преподавателя. В зависимости от настроек сервера за любой ответ (или отсутствие ответа) на вопрос «развернутый ответ» система может назначить слушателю 1 балл или 0 баллов.

Стремление создателей СДО «Прометей» к максимальной унификации своих разработок приводит, в частности, к неудобству проверки результатов экзаменационных тестов. Отчет показывает общее количество правильных и неправильных ответов, причем студент и преподаватель видят одно и то же. На какие именно вопросы даны неверные ответы, надо выяснять отдельно.

Поскольку с переходом на бакалавриат курс высшей математики читается, в основном, в течение одного семестра, полезно было бы предложить студентам тестирование по всем основным темам[3]: линейная алгебра, аналитическая геометрия, математический анализ, дифференциальные уравнения, теория вероятностей и математическая статистика.

Литература

1. Селина В.О., Левченко И.В. Обучение учителей предметников методам поиска информации в телекоммуникационной сети на курсах повышения квалификации в области Интернет-технологий. Вестник МГПУ – Информатика и информатизация образования, №1(2),М., 2004.

2. Общее описание системы «СДО «Прометей». Руководство тьютора. «Виртуальные технологии в образовании».

3. Высшая математика. Программа и методические указания для студентов технологии и предпринимательства. В.А.Бубнов, В.О.Селина, и др. Москва, МГПУ, 2005