Educational Technology & Society 11(1) 2008

ISSN 1436-4522

 

Разработка структуры педагогически эффективной дисциплины для e-learning

Б.Ф. Мишнев

Институт транспорта и связи, Латвия

bfm@tsi.lv

аннотация

Описан подход к созданию типовой структуры учебной дисциплины для целей e-learning. Основой подхода является ориентация на явное описание и проверку достижения целей обучения. Разработаны варианты структуры согласно предложенному подходу. Указаны имеющиеся достоинства и недостатки данного подхода.

 

An approach for typical syllabus structure creation for e-learning purposes is described. The approach is based on the direct description of the learning outcome and achievement evaluation. Several structures are developed in accordance to the suggested approach. Existing weaknesses and benefits of the approach are depicted.

Ключевые слова

Результаты обучения, педагогические цели, дистанционное обучение.

1. Введение

Каждый преподаватель сталкивается с проблемой структурирования материала при разработке новой дисциплины, особенно при создании материала для дистанционного обучения в формате e-learning.

Интенсивные и систематические исследования за последние десятилетия определили, что качество обучения студентов связано с тем, что студенты думают о том, как они учатся. Качество обучения студентов существенно зависит от того, какой у них подход к учебе, и как они используют контекст обучения. Исследования также показали, что качество зависит от того, как преподаватели стимулируют учебу самих студентов, как они применяют педагогические теории и педагогический опыт. Некоторые ключевые результаты таких исследований рассмотрены в работе (Ellis, R. A. & Calvo, R. A., 2007):

·       Не все студенты достигают желаемых результатов обучения, при котором их всех обучают одинаковым образом;

·       Качество обучения связано с тем, что студент думает о том, что он изучает, и как он подходит к самому процессу обучению;

·       Качество достижения заданных результатов связано с тем, как преподаватель адаптирует разные подходы к обучению для конкретной аудитории;

Апробация и оценка разработанных дисциплин представляют собой серьезную проблему для университетов, которые предполагают развернуть использование IT технологий в сотнях предметов, по которым обучаются тысячи студентов. В каком-то смысле решение этой проблемы на уровне университета видится в определении процесса контроля качества (QA) как стратегии разработки учебных курсов, контролируемых централизованно (ISO/IEC, 2005).

В этой статье мы концентрируемся на разработке типовой структуры курса, которую было бы возможно массово использовать в системе дистанционного обучения Moodle и гарантировать контролируемое качество результатов обучения.

В ряде публикаций можно найти анализ  некоторых частных аспектов предлагаемого нами подхода. Здесь очень важны критерии или индикаторы, которые возможно использовать, чтобы проверить качество процесса обучения (Ellis & Calvo, 2007) и оценить качество обучающих систем (Lanzilotti, 2006).

Эта статья организована следующим образом. В разделе 2 мы описываем  существующие подходы, которые используются для оценки качества и эффективности реализации учебной дисциплины. В разделе 3 мы предлагаем подход к проектированию структуры дисциплины на основе выбора схемы управления результатами обучения. Реализация предложенного подхода к созданию структуры учебного курса описана в разделе 4, где мы подтверждаем возможность осуществления нашего подхода для создания учебного курса для e-learning. В заключении мы делаем выводы, кратко описываем полученные результаты и будущие шаги по созданию шаблона типового курса для системы дистанционного обучения Moodle.

2. Качество и эффективность реализации учебной дисциплины

Как мы упоминали выше, каждый преподаватель сталкивается с проблемой структурирования материала при разработке нового курса. В нашем институте эта проблема приобрела всеобщий характер после внедрения системы дистанционного обучения и виртуальной среды обучения Moodle.

Институт транспорта и связи (TSI) открыл свои двери в 1999 году. TSI представляет собой негосударственное высшее учебное заведение, которое объединяет 2 факультета, около 200 преподавателей, и более 4000 студентов на 15 программах обучения.

TSI обеспечивает получение степени на уровне бакалавра, магистра и доктора наук. Эти степени отвечают потребностям развития экономики и разнообразных сообществ Латвии и Европейского союза. TSI активно использует новаторские технологии и активные обучающие среды. Это дает студентам возможность: увеличить их образовательный опыт; практически применить  их знания; увеличить гибкость в учебном расписании и в выборе разнообразных  методов обучения. Профессора и сотрудники TSI активно поощряют студентов использовать различные среды обучения, служат наставниками и советниками, и помогают студентам через специально разработанные программы, увеличивающие возможности студентов в академическом, социальном и персональном развитии. Выпускники института нацелены на работу в региональных, общенациональных и международных организациях и подготовлены к эффективным действиям в неопределенном и изменяющемся мире.

Эффективный подход к созданию новых и реструктуризации имеющихся дисциплин не может быть разработан и осуществлен без учета последних результатов в области образования, включая: обучающие и информационные технологии. Один из первых вопросов здесь, что является решающим критерием, при включении определенной модели или технологии в реализацию учебного предмета. Ответ прост - качество.

Как упомянул J. M. Pawlowski (Pawlowski, 2007), “определение качества должно быть основано на различных элементах, отражающих различные перспективы. Следующие элементы могут помочь выявить качество разработки более подробно:

·  Контекст и охват: Намеченный контекст подхода (например, академическое образование, профессиональное обучение). Какие процессы включены (например, расчет, разработка, реализация)?

·  Цели: Каковы заданные показатели уровня качества, которые могут быть достигнуты? (Некоторые примеры - сокращение стоимости обучения, устойчивость процесса, удовлетворенность студента и надежность продукта).

·  Направленность: Сосредотачивается ли подход к качеству 1) на организациях/процессах, 2) на продуктах/службах или 3) на компетентности?

·  Перспектива: Для каких заинтересованных сторон и, соответственно, для каких перспектив подход оценки качества был спроектирован? (разработчики, администраторы, аналитики?).

·  Методология: Какие методы и инструменты используются? (эталонное тестирование, каталог критериев, рекомендации по использованию, информационное обеспечение?)

·  Показатели: Прикладные индикаторы и критерии, чтобы измерить успех. (Некоторые примеры - процент отсеявшихся, дивиденд, удовлетворение студентов).”

Данные элементы, используемые для оценки качества учебного процесса, могут быть расположены в следующей последовательности и взаимосвязи (рис. 1).

Рис. 1. Элементы оценивания качества обучения

В данной работе мы выделяем два основных взаимосвязанных, на наш взгляд, аспекта: цели и показатели, которые позволяют измерять достижение цели обучения. Все остальные аспекты являются производными от этих двух или зависимым, если обучение будет направлено на конечный результат, выраженный в измеряемой цели.

Этот подход позволяет находить такой вариант обучения и строить такую структуру дисциплины, которая напрямую ведет к поставленной педагогической цели и дает возможность эффективно использовать ресурсы университета. «Эффективно» в данном контексте означает, что в первую очередь ресурсы должны выделяться тем видам учебной деятельности, которые явно ведут к заранее определённому результату обучения.

3. Подход к проектированию структуры дисциплины с учетом возможности управления результатами обучения

Процесс создания дисциплины для e-learning можно разделить на три этапа:

1)     проектирование;

2)     подготовка материалов;

3)     компоновка материалов в единый программный комплекс.

Проектирование электронного варианта дисциплины является основополагающим этапом, а начальным этапом проектирования является разработка педагогического сценария. Проектирование структуры дисциплины производится на этом первом этапе в рамках педагогического сценария.

Педагогический сценарий является одной из форм описания и представления технологии обучения обучающегося. Он включает описание связей между его составными частями, текстами теоретического материала и практическими заданиями различного уровня трудностей, переходами между обучающими элементами и т.д. Содержание педагогического сценария определяется содержанием учебной дисциплины, формами, целями и задачами обучения.

Педагогический сценарий курса дает представление о педагогических и информационных технологиях, используемых для организации учебного диалога, о методических принципах и приемах, на которых построен как учебный материал, так и система его сопровождения (Ижуткин, 2006).

При этом под педагогическими технологиями дистанционного обучения понимаются технологии педагогического общения, способы организации познавательной деятельности учащихся. Под информационными технологиями дистанционного обучения понимаются технологии создания, передачи и хранения учебных материалов, организации и сопровождения учебного процесса дистанционного обучения.

Педагогический сценарий отражает авторское представление о содержательной стороне курса, о структуре мультимедиа курса, необходимого для его изучения.

Практика использования системы дистанционного обучения Moodle показала, что существует возможность отделить педагогический сценарий от структуры курса, отражающую возможности информационных технологий обучения.

Оставляя за преподавателем право разработки и реализации некоторого педагогического сценария, можно разработать и успешно использовать типовую структуру дисциплины, пригодную в качестве общей основы для значительного числа академических дисциплин с различными педагогическими сценариями и базирующихся на некотором наборе обязательных элементов. При этом качество обучения студентов будет гарантированно измеряться и контролироваться.

Как измерять результат обучения ? Перед ответом на этот надо рассмотреть последующий ряд вопросов:

1. Насколько явно определены ожидаемые результаты обучения?

2. Присутствует ли в учебном процессе деятельность, которая ведет к желаемым результатам?

3. Можно ли эти результаты измерить?

Существуют множество близких по сути определений термина «learning outcome – результат обучения». Например, университет Exeter (Exeter, 2004) определяет “learning outcome” следующим образом: «Результат обучения – выражение (описание) того, что студент будет демонстрировать после успешного завершения учебного модуля».

При этом отмечается, что результаты обучения:

  • соотносятся с уровнем обучения;
  • определяют намеченные цели в знаниях или навыках, достигаемых типичным студентом;
  • должны быть оцениваемыми (измеримыми).

Похожее определение дает Адам (Adam, 2004): «Результат обучения является письменном утверждением о том ожидании, что успешный студент/учащийся будет способен делать после окончания модуля/курса или получения квалификации».

Как было указано (Mary Besterfield-Sacre, 2000), существуют два важных аспекта при определении желаемых результатов обучения: широта определения (его границы) и глубина специфики.

Вначале остановимся на проблемах определения границы ожидаемых результатов. Например, при определении желаемого результат обучения, достигаемого по окончании обучения, можно указавать на несколько аспектов: что студент должен знать (познание), что думать (отношение) и что делать (поведение). Понятно, что включение всех трех аспектов сильно расширяет определение ожидаемого результата. Такое определение может выглядеть следующим образом: «овладение критическим мышлением», «знание современных проблем», «способность идентифицировать, формулировать и решать инженерные проблемы» и «способность использования технологий, приемов и современных инженерных средств».

Измерение результатов, ориентированных на отношение, дает существенную информацию об эффективности учебного процесса. Такие измерения проводятся с помощью вопросников (closed form) и интервью (индивидуальных или групповых).

Результаты, ориентированные на поведение, используются наиболее часто, так как сравнительно легко проверяются. Они определяются как индивидуальные реакции на внешние или внутренние стимулы так  и применение или практическое предъявление того, что студент изучил.

Другими словами, знания должны быть не просто получены, но и применены в соответствующей ситуации. Демонстрация студентом результатов познавательной деятельности не может существовать вне демонстрации их применения. Элемент отношения студента показывает, что он не только способен выполнять необходимую работу, но и воспринял это как часть своей профессиональной деятельности.

Предполагается, что результаты обучения студента могут быть описаны в терминах некоторого набора характеристик. Естественно, что такие описания, в зависимости от используемых терминов, могут существенно отличаться. Не рекомендуется применять такие общие термины, как «понимать», «всесторонне изучать» и «применять» без дополнительного уточнения. Это уточнение существенно зависит от содержания конкретной программы обучения.

Конкретность описания желаемых результатов обучения необходима как для последующего определения критерия эффективности обучения и процесса оценивания, так и для установления межпредметных и межпрограммных связей. Предполагается, что результаты обучения студента можно наблюдать и измерять в терминах прикладных знаний.

Например, результаты обучения в университете Warwick (Warwick, 2004) при описании дисциплины делятся на четыре категории:

1)                        знание предмета и понимание;

2)                        практические предметно-специфические умения, например, лабораторные навыки или языковые навыки;

3)                        познавательные навыки, интеллектуальные навыки, такие как понимание методологии, синтеза, оценки или способность к критическому анализу;

4)                        ключевые навыки, которые готовы для переноса на место работы в другой контекст, такие как письменное или устное общение, разрешение проблем, компьютерная грамотность.

Здесь надо оговориться, что не все, чему надо обучить студенту, поддается приведенной нами классификации и описанию. Классическим примером является высказывание одного известного музыканта: «Я могу узнать джаз, я могу исполнить джаз, но я не могу определить джаз!».

Исходя из вышесказанного, рассмотрим возможности конкретной системы дистанционного обучения Moodle (версия 1.8) с точки зрения наличия и возможности использования структурных элементов при проектировании дисциплины. Эти знания помогут нам позднее выбирать характеристики для описания желаемых результатов обучения, которые можно будет измерить и оценить.

Moodle позволяет размещать всю учебную информацию по предмету в структурных элементах - ячейках, называемых "Темы" (Topics). Эти темы могут быть организованы разным образом, в том числе с группировкой по содержанию или по неделям обучения. Нам представляется целесообразным каждую тему связывать с результатами обучения, которые требуется достигнуть.

Как стартовую точку такой структуры мы рассматриваем формулировку ожидаемых результатов обучения, которые должны быть обеспечены при реализации каждой темы или другого структурного элемента дисциплины.

Каждая тема может содержать комментарий, который позволяет помимо названия темы декларировать учебные цели в терминах желаемого результата обучения. Например, «после изучения данной темы студент будет способен дать определение объектно-ориентированной парадигме программирования, перечислить ее основные черты и преимущества, а также назвать современные языки программирования, поддерживающие эту парадигму».

Далее в теме должны следовать учебные материалы, организующие учебную деятельность студентов по достижению поставленной и известной ему цели. Здесь Moodle предоставляет практически неограниченные возможности для обучения студента. Начиная с публикации различного рода информационные материалов в виде конспектов лекций, слайдов презентаций, видеозаписей лекций и других визуальных материалов, до организации прямых on-line трансляций лекций, групповых или индивидуальных консультаций.

Большое значение имеет выдача и проверки индивидуальных заданий («Задание» - Assignment), которая очень удобно поддерживается элементами  нескольких типов с возможностью их группировки и количественной оценки преподавателем.

Жесткая последовательность доступа к элементам дисциплины не задается, что позволяет каждому студенту выбирать свою индивидуальную последовательность изучения материала. При наличии возможности ограничивать прием отчетности во времени и автоматической фиксации в журнале системы всех действий пользователей преподаватель может эффективно управлять деятельностью студентов обеспечить достижение поставленной учебной цели к заданной дате.

Основным элементом, позволяющим достаточно гибко оценивать достигнутый студентом результат, является элемент «Тест». Тест может включать любое количество вопросов, и они могут быть истинными/ложными, с множеством вариантов ответа, и возможностью вписать свой ответ. Тест также может иметь пояснение, которое объясняет студентам, причину предлагаемого ответа. Имеется возможность давать несколько попыток на ответы. При этом конечную оценку результата можно выбирать по усмотрению преподавателя, например, по последнему ответу или наивысшую.

Помимо тестов в процессе обучения можно производить различные опросы студентов, например, для совершенствования методики изложения учебного материала.

В результате использования перечисленных элементов управления учебным процессом на уровне темы мы можем создать достаточно устойчивые конструкции, каждая из которых решает определенную педагогическую задачу в соответствии с проверяемой учебной целью (желаемым результатом обучения). Это дает нам возможность реализовать типовую структуру дисциплины на основе комбинации тем, построенных указанным нами образом.

4. Реализация предложенного подхода к созданию структуры учебного курса

В начале определим общую структуру дисциплины для e-learning (с ориентацией на возможности виртуальной среды обучения не хуже, чем Moodle). Такая структура представлена на рисунке 2.

 


Рис. 2. Общая структура дисциплины

Количество регулярных тем определяется объемом дисциплины. При использовании понедельного представления материала, который предлагает система Moodle, общее количество тем может просто совпадать с количеством календарных недель, в течение которых читается данная дисциплина. Естественно, что темы располагаются в порядке, рекомендованном для их изучения, хотя и не исключают возможность у студента определить собственный порядок их усвоения. Главным регулирующим механизмом здесь остается дата прохождения очередного контроля достигнутого результата (отчетность по заданиям или тестирование по темам).

Предлагаемая нами структура учебой деятельности по регулярной теме представлена на рисунке 3.

 Рис. 3. Структура учебной деятельности по регулярной теме

Что касается вводной и заключительной тем, то их структура определяется в соответствие со схемами представленными на рисунках 4 и 5.

Вводная тема, с одной стороны, обеспечивает межпредметные связи, для чего студентам необходимо дать возможность ознакомится с родственными дисциплинами и элементами будущей профессиональной деятельности. С другой стороны, она должна содержать краткий экскурс в дисциплину, позволяющий студенту в дальнейшем сознательно ориентироваться в учебном материале дисциплины.

 


Рис. 4. Структура учебной деятельности по вводной теме

Заключительная тема дисциплины ориентирована на демонстрацию достижений студентами ожидаемых результатов обучения. Учебная деятельность по заключительной теме должна начинаться как можно раньше, желательно, сразу после вводной темы.

 Рис. 5. Структура учебной деятельности по заключительной теме

 

Примером использования предлагаемого подхода является реализация структуры бакалаврской дисциплины «Объектно-ориентированное программирование». Дисциплина разбита на 18 тем (вводная, 16 регулярных и заключительная). Во вводной теме и регулярных темах используются тексты лекций или презентации лекций, видеозаписи лекций (авторские и из YouTube), вопросники, несколько видов тестов, форум, фрагментарные материалы по отдельным вопросам, а также ссылки на аналогичные курсы в других университетах. В заключительной теме выложены экзаменационные вопросы в формулировках, ориентированных на проверку достижения учебных целей.

Заключение

В этой статье мы предлагаем опробованный на практике подход к созданию типовой структуру дисциплин для системы e-learning университета. Мы определяем основную цель как разработку тем, обеспечивающих обучение и контроль в соответствии со сформулированными для каждой темы ожидаемыми результатами обучения (learning outcome). Дисциплину, построенную по указанному принципу мы называем «педагогически эффективной». Предлагаемая комбинация таких тем и составляет типовую структура дисциплины. Рассмотрен пример реализации такой структуры для бакалаврской дисциплины «Объектно-ориентированное программирование».

Для поддержки реализации качественного учебного процесса необходима комбинация как асинхронных форм работы со студентами, например, с использованием возможностей виртуальной среды обучения Moodle, так синхронных форм проведения занятий, например, трансляции лекций и консультаций в Интернет с помощью системы телеконференций Tangberg Edge 95. Для объединения этих указанных подходов и технологий в единую дисциплину, которую еще предстоит разработать, мы предлагаем создать типовую структуру и затем наполнять ее материалом и модифицировать в соответствии с контекстом реального учебного процесса.

Мы предлагаем реализовать описанный подход в реальные средства автоматизации разработки курсов для системы Moodle через создание архивов шаблонов типовых курсов, которые было бы можно загружать (восстанавливать) как резервные копии стандартным способом.

Наряду с достоинствами данного подхода, которые выражаются в возможности массового создания дисциплин для e-learning, надо отметить и имеющиеся недостатки. Например, разбиение материала на темы приблизительно одинакового размера и структуры может в некоторых случаях оказаться в принципе неприемлемым или вступить в конфликт с педагогическим сценарием.

Литература

[Ижуткин, 2006] В.С. Ижуткин, В.И. Токтарова. Принципы построения и реализации обучающих систем по численным методам. "Образовательные технологии и общество" (ISSN 1436-4522),  Том 9, Номер 1, Январь, 2006, с. 397 – 410.

[Adam, 2004] Adam, S., Using Learning Outcomes, Report for United Kingdom Bologna Seminar 1-2 July 2004, Heriot-Watt University (Edinburgh Conference Centre) Edinburgh. Scotland.

[Ellis, R. A. & Calvo, R. A., 2007] Ellis, R. A. & Calvo, R. A. Minimum Indicators to Assure Quality of LMS-supported Blended Learning. Educational Technology & Society, 10 (2), 2007. 60-70.

[Exeter, 2004] University of Exeter, 2004, TQA Manual, Learning and Teaching Definitions, http://www.ex.ac.uk/admin/academic/tls/tqa/modapp1.htm  Last updated 31 August 2004

[ISO/IEC, 2005] International Organization for Standardization/International Electro technical Commission. ISO/IEC 19796-1:2005. Information Technology - Learning, Education, and Training - Quality Management, Assurance and Metrics - Part 1: General Approach. International Organization for Standardization.

[Lanzilotti, R., 2006] Lanzilotti, R., Ardito, C., Costabile, M. F., & De Angeli, A. eLSE Methodology: a Systematic Approach to the e-Learning Systems Evaluation. Educational Technology & Society, 9 (4), 2006. 42-53.

 [Pawlowski, J. M., 2007] Pawlowski, J. M. The Quality Adaptation Model: Adaptation and Adoption of the Quality Standard ISO/IEC 19796-1 for Learning, Education, and Training. Educational Technology & Society, 10 (2), 2007. 3-16.

[Warwick, 2004] University of Warwick, 2004, Course Specifications: Glossary of Terms relating to Course Specifications http://www2.warwick.ac.uk/insite/info/quality/coursespecs/view/glossary/  Last revised: Tue, Aug 24, 2004

[Mary Besterfield-Sacre, 2000] Mary Besterfield-Sacre, Larry J. Shuman, Harvey Wolfe, Cyntia J. Atman, Jack McGoutry, Ronald L. Miller, Barbara M. Olds, Gloria M. Rogers. Defining the Outcomes: A Framework for EC-2000, IEEE Transactions on Education, Vol. 43, No. 2, May 2000, pp. 100-109.