УДК 378.147

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ТРАДИЦИОННОГО И ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ В РАМКАХ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА

Иващенко Максим Георгиевич1, Козырев Владимир Петрович2
1Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», ассистент кафедры «Кибернетика»
2Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», кандидат технических наук, ассистент кафедры «Кибернетика»

Аннотация
В работе приводится описание подхода к организации учебного процесса, включающего полный цикл подачи материала и контроля его усвоения обучаемыми, базирующегося на гибридизации традиционных методов обучения и методов дистанционного обучения. Описываются особенности практической реализации подхода с использованием современных веб-технологий и технологий искусственного интеллекта.

Ключевые слова: дистанционное обучение, контрольные мероприятия, методы обучения, модель учебного курса, процесс обучения, традиционное обучение, учебный курс


APPLICATION OF METHODS OF TRADITIONAL AND DISTANCE LEARNING WITHIN THE EDUCATIONAL PROCESS

Ivatshenko Maxim Georgievich1, Kozyrev Vladimir Petrovich2
1National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute), aassistant of the department "Cybernetics"
2National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute), candidate of technical Sciences, assistant of the department "Cybernetics"

Abstract
The work describes the approach to the educational process, including a complete cycle of material supply and control of its mastering learners, based on the hybridization of traditional teaching methods and distance learning techniques. Describes the features of the practical implementation of the approach using modern web technologies and artificial intelligence technologies.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Иващенко М.Г., Козырев В.П. Применение методов традиционного и дистанционного обучения в рамках учебного процесса // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/03/65870 (дата обращения: 19.11.2016).

Вопросы организации процессов обучения и контроля знаний обучаемых всегда были крайне важны. И особенное значение они приобретают для базового профессионального образования, которое получают специалисты в стенах высших учебных заведений. Приход в образовательную среду современных технологических решений, позволяющих по-новому посмотреть на традиционные процессы обучения, дал серьезный толчок к развитию исследований в этом направлении.
В данной области к текущему моменту накоплен значительный опыт, а количество появившихся в последнее время различного рода обучающих систем для разнообразных предметных областей заставляет задуматься о необходимости глубокого осмысления и исследования данных вопросов с учетом новых требований и возможностей.
Статья посвящена описанию гибридного подхода к организации процесса обучения и контроля знаний, основанного на использовании современных технологических решений, используемых в дистанционном обучении, и традиционных методов организации учебного процесса. Приводится описание авторской методики, основанной на базовых принципах к представлению учебного процесса, описанных в работах [1,7] и используемых при создании веб-ориентированных обучающих экспертных систем.
Модель курса. Принимая во внимание особенности, свойственные традиционным образовательным подходам и подходам к дистанционным формам образования, представим образовательный курс в виде четверки вида (см. рисунок 1): C = {M, CmM, CtM, T}, где М – множество элементов курса, непосредственно используемых для передачи знаний обучаемым (материалы курса); CmM – множество механизмов, обеспечивающих коммуникацию между участниками процесса обучения (обучаемыми, преподавателями и т.д.); CtM – множество механизмов, обеспечивающих контроль усвоения знаний и приобретения навыков обучаемыми в ходе процесса обучения; T – множество механизмов, позволяющих производить адаптацию учебного процесса с учетом поведенческих особенностей аудитории (представляется в виде набора моделей: модель обучаемого, модель преподавателя).
Особенность описываемого подхода заключается в том, что каждая составляющая курса предполагает возможность совместного использования с любой другой его составляющей. Например, для реализации таких учебных активностей как лекция и семинар могут использоваться одни и те же материалы, но различные по форме механизмы контроля и коммуникации. Это, в свою очередь, позволяет, минимизировать количество базовых составляющих курса, позволяющих обеспечить с их помощью не только традиционные механизмы обучения (такие как очные лекции, семинары и т.п.) и механизмы дистанционного обучения (такие как off-line лекции, тренинговые механизмы и т.п.), но и получить гибридные механизмы (например, очные дистанционные лекции). Предлагаемый подход позволяет использовать единообразные и согласованные между собой учебные материалы. Результаты контрольных мероприятий и особенности аудитории, выявленные в ходе учебного процесса, могут учитываться в корректирующих курс моделях обучаемого (аудитории) и преподавателя. Коррекция же моделей позволяет, не меняя инструментального набора преподавателя и обучаемого, скорректировать усилия участников процесса так, чтобы они были направлены на ликвидацию выявленных пробелов в усвоении материала.
Рассматриваемый подход предполагает реализацию учебного процесса с разбиением его на следующие стадии: проведение занятий (лекции, семинары, лабораторные работы и пр.), проведение периодических контролирующих мероприятий в ходе обучения, проведение контролирующих мероприятий в контрольных точках обучения, проведение контролирующих мероприятий в рамках зачетных и экзаменационных мероприятий.
Далее приведем более детальное описание особенностей каждой из стадий.

Графическое представление модели учебного курса

Рисунок 1. Графическое представление модели учебного курса

Проведение занятий. Эта стадия, наряду с традиционными формами занятий, такими как лекции, семинары, лабораторные работы, изначально предполагающими непосредственное общение обучаемого и преподавателя, включает также дополнительные способы удаленного общения обучаемого с преподавателем, за счет применения веб-технологий. Веб-технологии, например, проведение on-line лекций и семинарских занятий, позволяют охватить гораздо большую аудиторию, чем аудиторные занятия и могут применяться при использовании разных форм обучения, в частности: и традиционных (очные лекции, семинары, лабораторные работы, зачеты, экзамены), и дистанционных (off-line лекции, электронные учебные материалы, тренинговые механизмы, тесты), и гибридных (дистанционные формы очные лекций, практических занятий, дистанционные формы очных контрольных мероприятий). Это позволяет обучаемому практический в любое время получать консультации, разъяснения, рекомендации.
При необходимости стадия проведения занятий может варьироваться в части их интерактивности. Например, лекции и семинары могут быть заменены интернет-конференциями или учебными форумами. Наличие информационной платформы для общения позволяет преподносить материал, используя различные возможности мультимедийных приложений, что позволяет сделать процесс изучения материала более приближенным к реальности и более наглядным (как, например, демонстрация проведения операции для студентов медицинских образовательных учреждений).
Наличие обратной связи в ходе проведения занятий позволяет преподавателю корректировать курс с учетом особенностей аудитории (составляющая Т модели курса см. выше), что, в свою очередь, позволяет автоматически вносить изменения в модель курса.
Проведение периодических контрольных мероприятий. Эта стадия включает контрольные мероприятия, носящие либо практический, либо теоретический характер (определяется предметом курса). В ходе контролирующих мероприятий обучаемый должен продемонстрировать свои теоретические знания предмета и практические навыки решения задач. В качестве средства автоматизации данной стадии используется распределенная информационная система, которая содержит знания о предметной области, знания об аудитории (модель обучаемого), знания о результатах предыдущих контрольных мероприятий. На основании всей этой информации производится подбор индивидуальных заданий для конкретного обучаемого. Такой подход позволяет формировать рекомендации для обучаемого относительно тех разделов предмета, которые должны быть проработаны глубже. За счет применения современных веб-технологий и мультимедийных приложений система доступна из любой точки, где есть доступ к Интернету. Это позволяет проводить массовые контрольные мероприятия, исключая необходимость размещения обучаемых в одном помещении и привлечение специалистов в помощь преподавателю, а также исключая субъективно-негативное отношение между преподавателем и обучаемым. В результате выполнения данной стадии и обучаемый, и преподаватель получают рекомендации в отношении разделов курса, к которым необходимо вернуться и рассмотреть более подробно. Преподавателю же предоставляется полный детальный отчет о результатах прохождения контрольных мероприятий обучаемыми с указанием областей, на которые необходимо обратить особое внимание.
Проведение контролирующих мероприятий в контрольных точках обучения. Эта стадия аналогична предыдущей. Одной из важных особенносте является лишь тот факт, что результаты, полученные в ходе проведения предыдущих контрольных мероприятий определяют степень сложности задания и возможность проведения данной стадии (если определяется зависимость текущей стадии от предыдущих).
Проведение контрольных мероприятий в рамках зачетных и экзаменационных мероприятий. Данная стадия организуется таким образом, чтобы максимально исключить во время проведения мероприятия элемент субъективной симпатии/антипатии обучаемого и преподавателя. Общение преподавателя и обучаемого строится с помощью специального веб-интерфейса, позволяющего преподавателю задавать вопросы, а обучаемому отвечать на них. При этом система автоматически контролирует загруженность преподавателя и производит перестроение очереди обучаемых, которые должны предоставить ответ. Система производит автоматический контроль времени выполнения задания и блокирует возможность внесения изменений в ответ до момента начала общения обучаемого с преподавателем, обеспечивая тем самым соблюдение временных регламентов на подготовку ответов. При этом первоначальное задание для обучаемого выбирается системой автоматически на основании результатов контрольных мероприятий, прошедших на предыдущих стадиях обучения с целью проверки в первую очередь самых слабых областей знаний обучаемого. В ходе веб-диалога преподаватель имеет возможность задавать обучаемому дополнительные вопросы. В итоге преподаватель имеет возможность поставить оценку в соответствии с субъективным заключением о подготовке обучаемого, а также учесть рекомендации системы.
Описанная схема организации процесса обучения и контроля знаний делает учебный процесс единым и прозрачным с точки зрения контроля полученных знаний, позволяя проводить обучение групп различной численности (от самых малых, до огромных), также данная схема легко адаптируется к любой форме обучения (например, очной или заочной), и в то же время может быть хорошо применима к традиционным формам обучения, применяемым на сегодняшний день в Российских учебных заведениях.
Исключая влияние таких человеческих факторов как субъективная неприязнь, психологический дискомфорт, который может возникнуть в ходе очного общения в процессе контрольного мероприятия, и прочее, данный подход позволяет более объективно оценить объем и качество знаний обучаемого.
На основе данного подхода в рамках учебных курсов программ подготовки бакалавров и магистров «Технология программирования кибернетических систем», «Управление программными проектами», «Тестирование программного обеспечения» кафедры Кибернетики НИЯУ «МИФИ» проведена разработка базовых составляющих курсов и прототип информационной системы для поддержки процесса обучения.
Анализ опыта применения описанного подхода с применением разработанного прототипа информационных инструментов позволило снизить нагрузку на преподавателя в ходе контрольных мероприятий примерно на 20%, при этом уровень усвоения студентами материалов курса по итоговым результатам повысился на 10%.
Наблюдаемые в течение нескольких лет тенденции к повышению качества усвоения материала обучаемыми на фоне применения в рамках учебного процесса описанного подхода позволяют сделать вывод о его эффективности и необходимости продолжения исследований и практических изысканий в данном направлении.


Библиографический список
  1. Рыбина Г.В., Семенов А.В., Степанов Л.С., Нистратов О.В. Интеллектуальное обучение на основе разработки и использования обучающих интегрированных экспертных систем // Программы продукты и системы. 2010. № 2. С. 49-51.
  2. Голенков В.В., Гулякина Н.А., Тарасов В.Б., Елисеева О.Е. и др. Интеллектуальные обучающие системы и виртуальные учебные организации. Мн.: БГУИР, 2001. 488 с.
  3. Стефанюк В.Л. Теоретические аспекты разработки компьютерных систем обучения. Учебное пособие. Саратов: СГУ, 1995. 98 с.
  4. Брусиловский П.Л. Интеллектуальные обучающие системы // Информатика. Информационные технологии. Средства и системы. 1990. №2. С.3-22.
  5. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. М.: Филинъ, 2003. – 430с.
  6. Петрушин В.А. Обучающие системы: архитектура и методы реализации (обзор) // Известия РАН. Техническая кибернетика. 1993. №2. С.164-190.
  7. Рыбина Г.В. Обучающие интегрированные экспертные системы: некоторые итоги и перспективы // Искусственный интеллект и принятие решений. 2008. № 1. С. 22–46.
  8. Рыбина Г.В. Обучающие интегрированные экспертные системы: опыт и перспективы использования в современном компьютерном обучении // Тр. одиннадцатой нац. конф. по искусствен. интел. с междунар. участием (КИИ-2008): Тр. конф. М.: ЛЕНАНД, 2008. T. 2. С. 313–320.


Все статьи автора «Иващенко Максим Георгиевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация