Table Of ContentПредставлен авторский подход к проектированию
и реализации адаптивных электронных обучаю-
щих курсов, содействующих индивидуализации
и активизации учебной деятельности. Содержит
рекомендации и практические примеры по созда-
нию адаптивных курсов в среде LMS Moodle.
Г.М. Цибульский
Ю.В. Вайнштейн
Р.В. Есин
РАЗРАБОТКА АДАПТИВНЫХ
ЭЛЕКТРОННЫХ ОБУЧАЮЩИХ КУРСОВ
В СРЕДЕ LMS MOODLE
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Сибирский федеральный университет
Г.М. Цибульский, Ю.В. Вайнштейн, Р.В. Есин
РАЗРАБОТКА АДАПТИВНЫХ
ЭЛЕКТРОННЫХ ОБУЧАЮЩИХ КУРСОВ
В СРЕДЕ LMS MOODLE
Монография
Красноярск
СФУ
2018
УДК 004.4'2:378.147
ББК 32.973.3+74.480.26
Ц569
Рецензенты:
Л.Ф. Ноженкова, доктор технических наук, профессор, заведу-
ющая отделом прикладной информатики Института вычислительного
моделирования СО РАН;
Л.В. Шкерина, доктор педагогических наук, профессор, заведу-
ющая кафедрой математического анализа и методики обучения мате-
матике в вузе Красноярского государственного педагогического уни-
верситета им. В.П. Астафьева
Цибульский, Г.М.
Ц569 Разработка адаптивных электронных обучающих курсов в сре-
де LMS Moodle : монография / Г.М. Цибульский, Ю.В. Вайн-
штейн, Р.В. Есин. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2018. – 168 с.
ISBN 978-5-7638-3935-7
Представлен авторский подход к проектированию и реализации адаптив-
ных электронных обучающих курсов, содействующих индивидуализации и ак-
тивизации учебной деятельности. Содержит рекомендации и практические
примеры по созданию адаптивных курсов в среде LMS Moodle.
Адресована магистрам, аспирантам, преподавателям и научным работни-
кам, занимающимся вопросами развития методов и технологий электронного
обучения. Также может быть рекомендована студентам направления подготов-
ки 44.04.01 «Педагогическое образование».
Электронный вариант издания см.: УДК 004.4'2:378.147
http://catalog.sfu-kras.ru ББК 32.973.3+74.480.26
ISBN 978-5-7638-3935-7 © Сибирский федеральный
университет, 2018
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .......................................................................................................4
1. Подходы в области адаптивного обучения ..........................................9
2. Современные системы управления обучением:
среда реализации АЭОК .....................................................................16
3. Модель предметной области дисциплины ........................................25
4. Построение дерева операций над понятиями
предметной области ............................................................................39
5. Создание и структурирование учебных материалов
адаптивного курса ...............................................................................55
6. Формирование и структурирование измерительных
материалов АЭОК ...............................................................................60
7. Модель обучаемого в адаптивном электронном
обучающем курсе ................................................................................77
8. Модель автонавигации по учебным материалам АЭОК ..................81
9. Настройка системы автонавигации по учебным материалам
адаптивного курса ...............................................................................91
Заключение ..............................................................................................107
Основные термины .................................................................................110
Список сокращений ................................................................................112
Список литературы .................................................................................113
Приложение А .........................................................................................123
Приложение Б .........................................................................................125
Приложение В .........................................................................................130
Приложение Г ..........................................................................................153
3
ВВЕДЕНИЕ
Интеграция образования России в мировое образовательное
пространство с целью определения собственного места в форми-
рующейся глобальной системе электронного обучения (ЭО) отме-
чается как приоритетное направление в программе развития элек-
тронного образования РФ на 2016–2020 годы [1]. Ведется активная
работа, включая поиск и создание инновационных разработок
в области online-обучения и их распространение в образователь-
ных организациях. Развитие электронного обучения и дистанци-
онных образовательных технологий обозначено как обязательная
составляющая формирования информационного пространства зна-
ний в соответствии с Указом Президента РФ № 203 «О Стратегии
развития информационного общества в Российской Федерации на
2017–2030 годы» [2].
Электронное обучение становится неотъемлемой частью со-
временной дидактики высшей школы [19; 41; 61]. Целью специ-
алистов в области электронных образовательных технологий стано-
вится разработка инновационных методик электронного обучения
и инструментов анализа образовательного процесса. В современных
условиях изменения мирового «образовательного ландшафта» ве-
дущим трендом в построении новой системы управления учебным
процессом выступает персонализация (индивидуализация) образо-
вательного процесса в электронной среде. Развиваются новые педа-
гогические технологии и инновационные формы организации обуче-
ния в электронной среде (например, формы смешанного обучения).
Трудности, возникающие при организации обучения в элек-
тронной среде, связаны со сложностями вовлечения и удержания
студентов в учебном процессе, недостаточным уровнем мотивации
к изучению дисциплины в условиях большого объема самостоятель-
ной работы. При организации образовательного процесса в элек-
тронной среде необходима коренная трансформация традиционных
образовательных технологий путем обеспечения оперативного мо-
ниторинга успехов и неудач каждого обучаемого с целью оказания
ему своевременной релевантной помощи на основе создания новых
4
Введение
моделей проектирования его учебной деятельности и управления
этой деятельностью и образовательным контентом.
Перспективным направлением в области повышения качества
обучения в электронной среде выступает разработка адаптивных
электронных обучающих курсов (АЭОК), опыт создания и примене-
ния которых в высших учебных заведениях в настоящее время чрез-
вычайно ограничен.
Анализ образовательной практики в сфере адаптивного обуче-
ния свидетельствует о многообразии его моделей и активном раз-
витии новых современных подходов и технологий к его реализации
[5; 6; 35; 38; 78]. Но единой методической базы для проектирования
и реализации адаптивной модели образовательного процесса не су-
ществует. Единичные примеры реализации адаптивных обучающих
систем направлены в основном на оценку когнитивного компонен-
та обучающихся и иногда на оценку формирования умений по дис-
циплине. Но современные требования к организации и контролю
образовательного процесса в рамках компетентностного подхода
и возрастающим требованиям к персонализации учебного процесса
в электронной среде определяют необходимость разработки адап-
тивных электронных обучающих курсов, способных формировать
и оценивать все уровни компетентности обучаемого. При этом не-
обходима автоматизация формирования знаний и умений и навыков,
составляющих структуру компетентности. Внедрение в учебный
процесс АЭОК обеспечит направленную самостоятельную работу
студентов в электронной среде по освоению дисциплины с консуль-
тационной поддержкой преподавателя.
В монографии представлен авторский подход к построению
адаптивных электронных обучающих курсов, реализуемых на базе
систем дистанционной поддержки образовательного процесса на
примере системы дистанционного обучения Moodle.
Под адаптивным электронным обучающим курсом понима-
ется электронный обучающий курс, обеспечивающий формирование
индивидуальной образовательной траектории и предоставляющий
студенту персональное образовательное пространство, наполненное
учебными материалами, форма и содержание которых «подстраива-
ются» под индивидуальные характеристики обучающихся и обеспе-
5
Введение
чивают их необходимой информацией [39; 42]. В качестве индиви-
дуальных характеристик обучающихся выступают уровень усвоения
материалов дисциплины и активность в электронном курсе [43].
Спектр функциональных задач, решаемых при помощи адап-
тивных образовательных курсов, реализуемых в системах дистанци-
онного обучения (ДО), чрезвычайно широк, начиная от организации
самостоятельной работы студентов и построения дистанционного
обучения и заканчивая развитием профессиональных компетенций
в условиях современного тренда непрерывного обучения «lifelong
learning».
Ключевыми задачами при разработке адаптивных обучающих
курсов выступают структурирование учебных материалов, построе-
ние нормативной модели обучаемого, а также разработка алгоритмов
и методов автоматизированной навигации обучающихся в системе
электронного обучения. Для решения каждой из этих задач необ-
ходимы формализация набора параметров, разработка подсистем
и алгоритмов, а также определение педагогических методов и прин-
ципов, совокупность которых позволяет реализовать непрерывный
образовательный процесс в адаптивной электронной среде и осуще-
ствить построение индивидуальной образовательной траектории.
В монографии обозначены направления исследований в обла-
сти реализации адаптивных обучающих курсов и систем, представлен
краткий обзор современных систем управления обучением. В качестве
базового инструмента реализации адаптивной модели электронного
обучения выбрана система управления обучением Moodle (от англ.
Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) – модульная
объектно-ориентированная динамическая обучающая среда.
В монографии структуру адаптивного электронного обучаю-
щего курса в LMS (от англ. Learning Management System – система
управления обучением) Moodle предлагается представить совокуп-
ностью следующих моделей:
• модель предметной области;
• модель обучающегося (пользователя);
• модель адаптации, представляющая собой модель автонави-
гации по учебному материалу и средство формирования индивиду-
альной образовательной траектории.
6
Введение
Рассмотрено построение модели предметной области дисци-
плины для АЭОК, включающей дерево понятий, дерево операций
над понятиями предметной области и дерево решений. Представле-
ны особенности создания и структурирования учебных и измери-
тельных материалов адаптивного курса. Приведены рекомендации
и практические примеры реализации.
В монографии определена модель обучаемого в адаптивном
электронном обучающем курсе, включающая параметры, измеряе-
мые и фиксируемые на каждом шаге обучения, а также нормативные
параметры, которые задают требования к конечному состоянию обу-
чаемого, как по отдельным дисциплинам, так и в целом по результа-
там изучения всех дисциплин.
Рассмотрена модель автонавигации по учебным материалам
АЭОК. Предлагаемая модель представляет собой совокупность ал-
горитмов управления учебным процессом, обеспечивающих реали-
зацию индивидуальных образовательных траекторий. Приведены
рекомендации по настройке модели автонавигации по учебным ма-
териалам в среде LMS Moodle.
Изучаемые в монографии вопросы во многих случаях сопро-
вождаются примерами, расположенными в приложениях, где приве-
дены примеры деревьев понятий и различных редакций изложения
учебных материалов, представлены элементы геймификации LMS
Moodle и предложены механизмы их использования при разработке
и внедрении адаптивных электронных обучающих курсов.
В результате внедрения в учебный процесс адаптивных элек-
тронных обучающих курсов ожидается повышение качества обра-
зовательного процесса. Основным преимуществом выступает ин-
дивидуализация учебного процесса, т. е. для каждого обучаемого
в электронной среде будет формироваться индивидуальная учебная
траектория. Ожидается, что самостоятельная работа студентов при-
обретет направленный характер при минимальном участии препо-
давателя.
В свою очередь, преподаватель сможет реализовывать индиви-
дуальный подход в обучении студентов, одновременно участвующих
в образовательном процессе, независимо от степени наполняемости
групп, и достичь при этом лучших результатов в обучении с наи-
7
Введение
меньшими затратами сил и времени. Освобождение времени препо-
давателя будет осуществляться за счет перераспределения объемов
аудиторной работы и переноса трансляционной части лекционного
материала в самостоятельную работу студентов при минимальном
участии преподавателя (ограниченное количество контрольных то-
чек с его участием).
Также преподаватель сможет избавиться от рутинной стати-
стической обработки результатов обучения и отслеживать динамику
результативности студентов по мере изучения дисциплины и постро-
ения индивидуального образовательного сценария как для каждого
студента индивидуально, так и в общем для групп и потоков.
Авторы выражают признательность и благодарность своим
коллегам М.В. Рыбкову, И.В. Шадрину и Ю.А. Шитову за участие
в обсуждении предварительных материалов рукописи и ценные со-
веты при проведении данного исследования.
8
1. ПОДХОДЫ В ОБЛАСТИ АДАПТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ
Адаптивное обучение представляет собой технологическую
систему форм и методов, способствующую организации эффектив-
ного индивидуального образовательного процесса [66]. Оно учиты-
вает уровень и структуру начальной подготовленности студентов,
оперативно отслеживает их текущую результативность, что позво-
ляет рационально подбирать учебные материалы. Адаптивная си-
стема обучения способна предоставить каждому обучающемуся по-
мощь для достижения образовательного результата в соответствии
с его способностями и возможностями, т. е. обеспечивает адаптацию
к индивидуальным особенностям студентов [48].
Технология адаптивного обучения базируется на позиции де-
ятельного, активного, гибкого и студентоцентрированного подхода
к построению педагогического процесса.
К основным преимуществам адаптивного обучения можно от-
нести:
• возможность предоставления студентам собственной инди-
видуальной образовательной траектории;
• выбор индивидуального темпа обучения, уровня, срока ос-
воения учебного материала, планирование самостоятельной и инди-
видуальной работы и т. д.;
• применение дифференцированного подхода, учитывающего
разный учебный опыт студентов, разный уровень знаний студентов
по определённой теме, возможность освоения каждым студентом
учебного материала в соответствии с его уровнем знаний и его инди-
видуальным типом восприятия (визуальный, аудиальный, кинесте-
тический или дигитальный) и темпом обучения, т. е. возможность
изучения различных вариантов представления учебного материала
разными студентами;
• повышение оперативности и объективности контроля
и оценки результатов учебной деятельности;
• наличие диагностического контроля освоения темы и кор-
ректировка индивидуальной образовательной траектории;
9
