Борисовська Ю.О., Козлова О.С., Лисенко О.А.
Запорізький національний університет
РОЗРОБКА ДИСТАНЦІЙНОГО ТРЕНІНГУ ДЛЯ МАТЕМАТИЧНИХ ДИСЦИПЛІН
В роботі представлений автоматизований тренінг для математичних дисциплін "Теорія ймовірностей", "Векторна алгебра", "Аналітична геометрія" розроблений на базі платформи дистанційного навчання MOODLE. Описані основні можливості та перспективи впровадження у навчальний процес тестових завдань, створених за допомогою систем дистанційного навчання.
Вступ. Раніше інформаційні технології застосовували суто в розрахунково-наукових цілях, але з часом вони охопили безліч областей суспільного життя, такі як зв'язок, спілкування, надання і модифікація інформаційних потоків тощо. В останній же час вони інтенсивно розвиваються в області навчання та викладання. Згідно Положень Болонського процесу у сучасних вишах відбувається перерозподіл навчального часу на користь самостійного вивчення та опанування матеріалу дисциплін. У зв’язку з цим все більшої актуальності набуває проблема контролю й оцінювання знань студентів, які є важливою складовою частиною навчального процесу і дають можливість одержувати своєчасну та достовірну інформацію про рівень успішності знань студентів. Водночас і самі студенти інформуються про обсяг та якість знань, які вони отримують. Таким чином, за допомогою контролю здійснюється зовнішній і внутрішній зворотній зв’язок, що приводить у результаті до покращення якості процесів пізнання.
Аналіз останніх досліджень та публікацій. Питання використання СДН MOODLE в якості інформаційної технології для підтримки дистанційної освіти, також для перевірки якості знань студентів будь-якої форми навчання є дискусійним серед науковців як теоретиків так і практиків. Даним проблемам приділяють багато уваги як зарубіжні так і українські вчені: Анісімов А. [1], Андрєєв О. [2], Арсірій О., Бєлозубов О. [3], Гаєвська О., Доценко І., Дудар А. [4], Думанський Н., Заміховська О., Коваль Т. [5], Мяснікова Т. [6], Олійник І., Покало О. [7], Райс В. [8], Рудик Я., Сергієнко Н.В. [9], Табаков В. [10], Ходак Л. [11], Чирка О. [12] та ін. Проте невирішеною залишається проблема розробки та провадження дистанційного тренінгу у підготовки студентів математичних спеціальностей.
Постановка проблеми. Розробка та впровадження в навчальний процес автоматизованого тренінгу для точних дисциплін з метою розвитку та вдосконалення вмінь, знань і навиків студентів математичних спеціальностей.
Аналіз стану проблеми. У сучасному світі вища освіта прямує до загальної інформатизації контенту, звітності та форм контролю. Так застосування систем дистанційної освіти відкриває нові можливості для спрощення утворювання, розвитку, накопичення, деталізації та обробки матеріалів (текстових, графічних тощо), пов'язаних з навчальним процесом вищів. Система дистанційного навчання MOODLE є програмним продуктом з відкритим кодом та служить основою електронної підтримки навчання в багатьох країнах [8], саме тому вона була обрана для створення автоматизованого тренінгу підтримки проведення математичних дисциплін "Теорія ймовірностей", "Векторна алгебра", "Аналітична геометрія".
У сучасному просторі освіти комп’ютерне тестування полегшує працю викладача та робить більш осмисленим та спрямованим навчання для студентів. Вже на початку вивчення теми викладач має можливість ознайомити студентів з чіткими і прозорими критеріями оцінки їх знань, в свою чергу студенти на практиці можуть пересвідчитись, що навмання пройдене тестування не дає можливості отримати гарну оцінку. Оцінка студента стає відомою і студенту, і викладачу відразу після проходження тесту, а відповіді студента з кожного питання зберігаються, що в подальшому надає змогу проаналізувати похибки та пробіли в знаннях з тієї чи іншої теми та, якщо це передбачено, пройти тестування ще раз з метою вдосконалення знань і, відповідно, поліпшення оцінки за тест. Автоматизоване проведення аналізу виконання тестів є вагомим вкладом в методологію розробки та подачі матеріалу дисципліни для викладача. Після підсумків тренінгу можна з’ясувати, які питання для студентів виявилися найскладнішими, таким чином одразу стає зрозуміло які частини матеріалу лекційного або практичного необхідно детальніше пояснити, навести більше прикладів або висвітлити в іншому ракурсі. Значною перевагою, з точки зору економії часу, при застосуванні комп’ютерного автоматизованого тренінгу є змога впорядкувати процес перескладання у вигляді повторних тестувань, наприклад, дозволити тільки одну повторну атестацію або надати можливість тренування перед повторною атестацією тощо.
Оскільки якість навчання безпосередньо залежить від кількості, глибини, своєчасності та об'єктивності оцінки одержуваних знань, то саме правильно складені тести дозволяють визначати рівень засвоєння знань і ступінь формування навичок в процесі навчання. У більшості джерел, коли мова заходить про тестові технології у навчальному процесі, тест розглядається як елемент контролю. Безумовно, це дуже важливий напрямок використання тестових технологій, але можна подивитися на тести з різних точок зору: не тільки як на елемент контролю, а й і як на елемент навчання.
Найяскравішим прикладом тесту може бути будь-який тест з однією спробою, після проходження якого студент отримує підсумкову оцінку. Якщо ж крім балів відобразити студентові всі варіанти відповідей, розмежувавши їх, наприклад, кольором правильні й неправильні, то у нього з'явиться можливість обміркувати та проаналізувати, де він помилився, чому помилився, чому саме ця відповідь правильна. Такий підхід до тестування та перевірки знань і навичок теж є вагомим елементом навчання.
Можна використовувати й інший спосіб налаштування тесту з метою дати студенту можливість обміркувати й проаналізувати хід виконання тесту, виправити помилку. Для цього можна не показувати правильність або неправильність всіх варіантів відповідей, а відобразити тільки відповідь студента і бали за неї. При цьому дати можливість пройти тест кілька разів, перемішуючи як самі питання, так і варіанти відповідей. Слід зазначити, що застосування тих чи інших варіацій тестових завдань буде найбільш успішним і забезпечить надійні висновки про засвоєння матеріалу лише за умови правильного їх поєднання з усіма іншими групами тестів.
Таким чином, навчальний тест - це сукупність завдань, орієнтованих на визначення рівня засвоєння невеликих за обсягом аспектів змісту навчання, які передбачають надання студенту можливості аналізу і, можливо, виправлення своїх помилок [2].
Враховуючи вищезазначене, нами була обрана система дистанційного навчання MOODLE, яка надає широкий спектр можливостей для побудови тестів різного роду:
- настроюється кількість спроб проходження тесту;
- настроюються тимчасові затримки між спробами;
- вибір методу оцінювання (у разі кількох спроб): вища/нижча оцінка, перша/остання спроба;
- перемішування як самих питань у тесті, так і варіантів відповідей;
- навчальний режим: студент зможе відповісти на питання кілька разів в рамках однієї спроби, а також можливе нарахування штрафних балів за кожну неправильну відповідь;
- настроюється режим перегляду результатів: що (свою відповідь, бали, коментарі, всі відповіді, загальний коментар до всього тесту) і коли (відразу після спроби, пізніше, але до того як тест буде закритий, після того, як тест буде закритий) зможе побачити студент;
- настроюються коментарі до всього тесту в залежності від отриманої оцінки;
- настроюються коментарі для кожного варіанту відповіді;
- настроюється коментар для кожного питання;
- конструювання тесту на основі випадкового вибору питань з категорій [7].
Для створення автоматизованого тренінгу на базі СДН MOODLE, який включає в себе навчальні тести для математичних дисциплін "Теорія ймовірностей", "Векторна алгебра", "Аналітична геометрія" для студентів математичних спеціальностей був розроблений наступний алгоритм:
а) створення бази даних користувачів. На першому етапі була створена таблиця, в яку заносяться дані студентів, що проходять курс. У таблиці існують такі поля, як прізвище, ім'я, по батькові, номер групи, номер залікової книжки, назва спеціальності, а також деякі додаткові поля;
б) створення бази тестових завдань. На другому етапі була розроблена база тестових завдань у вигляді тестів трьох рівнів складності для кожного з двох модулів курсу:
- тест першого рівня складності включає в себе найпростіші завдання на основні визначення, формули та теореми курсу;
- у тесті другого рівня складності необхідно визначити до якого розділу дисципліни відноситься задача за її змістом;
- тест третього рівня складності складається з задач, в яких необхідно знайти числовий розв’язок.
в) програмна реалізація тестових завдань з варіантами відповідей. На третьому етапі були розроблені тестові завдання типу «Множинний вибір», в яких студенти мають можливість вибрати один з декількох або декілька з декількох варіантів відповідей, а також завдання типу «Числове питання», де студенти мають розв’язати задачу та вказати в полі «відповідь» отримане число;
г) розробка критеріїв оцінювання тестових завдань. На четвертому етапі були розроблені критерії оцінювання кожного тестового питання, а також усього тесту в цілому. При виконанні тесту одним і тим же студентом декілька разів за результат тесту вибирається найкраща з його оцінок;
д) створення статистичного звіту про дії користувача на сайті. Для перегляду результатів виконання тесту викладачем або студентом були створені три типи звітів: власне перегляд результатів тесту (частина такого перегляду наведена на рис.1), переоцінювання та оцінювання вручну. Останні дві опції можуть бути доступними лише викладачам курсу.
Рис. 1 – Перегляд результатів тесту
Серед додаткових можливостей курсу слід зазначити існування інтерактивного глосарію, що значно збільшує опанування матеріалу. Принцип дії цього механізму полягає в тому, що деякі терміни в лекційному матеріалі, в умові задачі або питанні тренінгу є гіперпосиланнями на їх означення. Це дозволяє студентам на етапі оволодіння матеріалом прослідити зв‘язки між темами, а на етапі тренінгу зорієнтуватися в тематиці питання, або нагадати зміст терміну, що є досить корисним елементом. Приклад роботи такого посилання наведений на рис. 2.
Рис. 2 – Інтерактивний глосарій.
Представлений автоматизований тренінг на базі системи дистанційного MOODLE є складовою частиною комп’ютеризованих курсів, що дозволяють використовувати розподілені інформаційно-освітні ресурси в стаціонарному навчанні та застосовувати деякі елементи дистанційного навчання. Для студентів математичного факультету ЗНУ були розроблені Internet-додатки до курсів "Теорія ймовірностей", "Векторна алгебра", "Аналітична геометрія", що складаються за наступних інтерактивних блоків: лекцій, календаря подій, тренінгу, тестів різних рівнів складності, форуму та глосарію.
Для розширення можливостей автоматизованого комп’ютерного тестування та оцінювання студентів в рамках вже створеної бази тестових завдань планується додавання нового типу запитань Image Target. Такий тип запитань передбачає, що користувач вибере потрібну зону зображення, яка і буде відповіддю. Цей вид питання відрізняється від інших вже існуючих видів запитань тим що він використовує механізми Javascript [13].
Висновок. Представлена автоматизована база тестових завдань здійснювалась на базі підсистеми тестування модульної об’єктно-орієнтованої навчальної системи для створення дистанційних курсів і сайтів MOODLE, яка є відкритою підсистемою, доступною доопрацюванню та модифікаціям. Розроблена автоматизована система модульного контролю з математичних дисциплін дозволяє студентам, що зареєструвалися на сайті, виконувати тестові завдання першого та другого модульного контролю. Час тестування необмежений, виконання завдань можна припинити у будь-який час. Після закінчення тестування програма одразу виводить оцінку за виконану роботу. В розробленій системі існує достатня кількість варіантів модульних контрольних робіт. Це було досягнуто не тільки створенням великої кількості тестових завдань, а й за допомогою опції випадкового вибору з загальної бази даних тестів, що входять до контрольної роботи. Таким чином, студентам надається можливість потренуватися перед виконанням модульної контрольної роботи та одержати інформацію про рівень їхньої успішності і виділити теми курсу, які потребують особливої уваги та доопрацювання. Система також включає модуль статистики, що дозволяє створювати звіти за результатами перевірок знань студентів.
Список використаних джерел
- Анисимов A.M. Работа в системе дистанционного обучения Moodle: учебное пособие / А.М. Анисимов. – [2-е изд. испр. и дополн.]. – Х.: Изд-во ХНАГХ, 2009. – 292 с.
- Андреев А.В. Практика электронного обучения с использованием Moodle / Андреев А.В., Андреева С.В., Доценко И.Б. – Таганрог: Изд-во. ТТИ ЮФУ, 2008. – 146 с.
- Белозубов А.В. Система дистанционного обучения Moodle: учебно-методическое пособие / А.В. Белозубов, Д.Г. Николаев. – СПб. : СПб ГУ ИТМО, 2007. – 108 с.
- Дудар А.Ю. Організація наукових досліджень у середовищі MOODLE / А.Ю. Дудар // Вестник ХНТУ. – 2011. – №2(41). – С. 172-176.
- Коваль Т.І. Реалізація технологій дистанційного навчання іноземних мов з використанням навчального середовища MOODLE / Т.І. Коваль, О.А. Щербина // Неперервна професійна освіта: теорія і практика. – 2011. – Вип. 2. – С. 97-104.
- Мясникова Т.С. Система дистанционного обучения MOODLE / Т.С. Мясникова, С.А. Мясников. – Харьков: Издательство Шейной Е.В., 2008. – 232 с.
- Покало О.Г. Руководство преподавателю Moodle / Покало О.Г.; под ред. Г.П. Ланец, Е.В. Забалканцевой. – СПб., 2009. – 39 с.
- Rice W.H. IV Moodle. E-Learning Course Development / William H. Rice IV. –Birmingham: Packt Publishing, 2006. – 238 p.
- Сергієнко Н.В. Система Moodle як засіб перевірки знань студентів з вищої математики / Н.В.Сергієнко // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції "Інновації в педагогічній освіті європейського простору", 27-28 вересня 2009 р. – Полтава, 2009. – С. 169-172.
- Табаков В.З. Забезпечення проведення екзамену в системі MOODLE / В.З. Табаков, М.В. Гончаренко // Вісник університету «Україна». – 2011. – №2. – С. 122-127.
- Ходак Л.М. Розширення функціональних можливостей системи управління навчанням MOODLE / Л.М. Ходак, О.Л. Заміховська // Восточно-европейский журнал передовых технологий. – 2008. – №2/2(32). – С. 51-53.
- Чирка О.Р. Автоматизація інформаційного наповнення електронної дисципліни у системі MOODLE / О.Р. Чирка, Н.Б. Шаховська // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". – 2011. – №703. – С. 72-77.
- Welcome to the Moodle community! [Електронний ресурс] // MOODLE. – Режим доступу: сайт http://moodle.org. – Загол. з екрану.
Прізвище І.П., Прізвище І.П.
Місце роботи авторів
НАЗВА ДОПОВІДІ
Тут пишеться повний текст доповіді, яка має відповідати тематиці конференції і бути виконаною на належному науковому і літературному рівні.
Ви можете скористатися цим шаблоном, замінивши даний текст вашим, не змінюючи при цьому жодних параметрів форматування: стилю і розмірів шрифту тощо. Використовуйте гіперпосилання та інші можливості веб.
Список використаних джерел подається у відповідності до бібліографічних вимог. Посилання в тексті здійснюється так [1].
Нижче тексту доповіді Ви можете розмістити будь-які корисні для її ілюстрації матеріали, наприклад, презентацію доповіді в форматі PowerPoint, інші файли, блоки і елементи курсу Moodle тощо. Максимальний розмір файлу, що завантажується на сайт, - 2 Мб. Файли більших розмірів прохання розміщувати у зовнішніх сховищах: Диск Google, SkyDrive тощо.
Форум обговорення доповіді вилучати не можна - він є невід'ємним елементом регламенту проведення конференції.
Список використаних джерел
- Андреев А.А. Дидактические основы дистанционного обучения: дис. доктора пед. наук: 13.03.08 / А. А. Андреев. – М.: МЭСИ, 1999. – 289 с.
- Биков В.Ю. Технології хмарних обчислень, ІКТ-аутсорсінг та нові функції ІКТ-підрозділів навчальних закладів і наукових установ / В.Ю. Биков // Інформаційні технології в освіті. – 2011. – С. 8-23.
- Кухаренко В.М. Навчальний процес у масовому відкритому дистанційному курсі / В.М. Кухаренко //Теорія і практика управління соціальними системами. – № 1. – 2012. – С. 40-50.