Разработка адаптивных электронных обучающих курсов в среде LMS Moodle: Монография PDF
Preview Разработка адаптивных электронных обучающих курсов в среде LMS Moodle: Монография
Представлен 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
The list of books you might like
