Дистанционное обучение математическим дисциплинам в колледже

Применение дистанционного обучения при изучении математических дисциплин в колледже дает целый ряд преимуществ, к которым можно отнести следующие:
возможность комбинирования различных форм представления информации (текстовой, графической, анимации, видео, аудио);
возможность адаптации курса к индивидуальным особенностям студентов;
предоставление студентам права управлять размером и очередностью выдачи порций учебной информации;
обеспечение гибкого взаимодействия между студентами и преподавателями благодаря технологической основе.
Рассмотрим подробнее основные преимущества внедрения дистанционного обучения при изучении математических дисциплин в колледже.
Индивидуализация обучения. Дистанционные образовательные технологии позволяют учитывать индивидуальные особенности студентов и повысить качество их обучения путем быстрого восприятия информации, лучшей формы подачи информации, мотивации студентов, учета их склонности к групповой и индивидуальной работы. Использование в дистанционном обучении мультимедийных и гипертекстовых технологии дает возможность представить учебный материал в наиболее наглядном виде. Современные коммуникационные средства позволяют организовать индивидуальные консультации, а также совместную деятельность студентов.
Как правило, перед началом обучения слушатели проходят входное тестирование, целью которого является выявление психологических особенностей студентов, выяснения их преимуществ в обучении. Полученные результаты в дальнейшем учитываются при составлении индивидуального плана студента для создания наиболее благоприятных и комфортных условий.
Гибкость обучения. Дистанционное обучение позволяет студентам самим выбирать удобное время и место для занятий, заниматься в удобном для них темпе, составлять собственный индивидуальный график занятий.
Каждый студент может начать обучение с любого уровня. Кроме того, каждый студент, учитывая отсутствие строгих временных ограничений в дистанционных курсах и возможность многократного использования учебных материалов, может учиться столько, сколько ему необходимо для овладения соответствующими компетенциями при изучении учебной дисциплины.
Гуманистичность. Дистанционное обучение обеспечивает равную возможность получения образования всем категориям граждан независимо от социального положения, материального достатка, места и условий проживания. Технологии, которые используются в дистанционном обучении, позволяют получать образование лицам, которые проживают в географически удаленных от центров регионах, лицам, которые не имеют возможности регулярно посещать занятия из-за трудовой занятости, по семейным обстоятельствам или из-за смены места жительства. Также дистанционное обучение обеспечивает получения доступа к образовательным услугам тем, кто не может посещать учебное заведение из-за особых возможностей здоровья.
Экономичность. Дистанционное обучение характеризуется высокой экономической эффективностью. Исследования, проведенные ведущими зарубежными учеными, дают основания утверждать, что оно в 1,5-2 раза дешевле традиционного. Во-первых, дистанционное обучение дает возможность обучать большее количество студентов, чем традиционное. В то же время отсутствие необходимости обязательного присутствия большого количества людей в учебных аудиториях приводит к снижению затрат на содержание учебных помещений. Во-вторых, электронные учебные материалы не требуют больших площадей для хранения, легко тиражируются и обновляются. В-третьих, дистанционное обучения снижает расходы на организацию занятий, обустройство аудиторий, транспорт и т.д.
Однако дистанционное обучение требует значительных первоначальных материальных затрат для создания технической базы, разработки учебно-методических материалов и учебных курсов, а также переподготовки сотрудников.
Техничность. Дистанционное обучение основано на применении в образовательном процессе новейших достижений в области информационных и коммуникативных технологий.
Итак, все вышесказанное дает основания утверждать, что использование современных высоких технологий в учебно-воспитательном процессе колледжа способствует приобщению студентов к информационной культуре и приобретению навыков, жизненно необходимых в современном информационном обществе. Следует отметить, что дистанционное обучение это педагогический процесс, в котором применяются все принципы классической теории обучения, такие как научность и доступность, связь обучения с жизнью, преемственность и систематичность обучения, наглядность обучения, сознательность и активность студентов.
Говоря о принципах дистанционного обучения при изучении математических дисциплин в колледже, необходимо отметить:
принцип начальных знаний;
принцип модульности;
принцип приоритета самостоятельной деятельности студентов;
принцип новой роли преподавателя в процессе обучения;
принцип интеграции педагогических и информационно-коммуникационных технологий;
принцип выбора содержания образования.
В дистанционном обучении применяются все известные в педагогике методы (это касается и изучения математических дисциплин в колледже), но особое распространение получили следующие из них: метод проблемного изложения, метод проектов, исследовательский метод, эвристические методы. Эти методы являются наиболее продуктивными в условиях дистанционного обучения, поскольку стимулируют самостоятельную познавательную активность студентов.
Любой из методов обучения должен быть поддержан соответствующими средствами обучения, которые позволяют его реализовать. В дистанционном обучении используются как традиционные, так и современные инновационные средства обучения, основанные на применении компьютерных и сетевых технологий. В условиях дистанционного обучения используются ресурсы, выполняющие такие функции:
1. Обеспечение возможности самостоятельного изучения учебной информации, а также осуществления контроля и самоконтроля знаний.
2. Обеспечение удобного способа доставки учебной информации.
3. Обеспечение общения студентов с преподавателем, студентов между собой, поддержки коллективной работы всей учебной группы.
При дистанционном изучении математических дисциплин в колледже можно использовать такие средства обучения как:
учебные издания на бумажных носителях;
электронные издания;
электронные учебно-методические комплексы;
аудио и видео учебные материалы;
электронные библиотеки;
компьютерные учебные комплексы (тренажеры);
дистанционные и виртуальные лаборатории др.
Кроме того, дистанционное обучение предполагает применение и традиционных учебных изданий, таких как учебники, учебно-методические пособия, различные справочники, задачники и т.д. К изданиям, которые используются в дистанционном обучении, предъявляются следующие требования, обусловленные спецификой процесса обучения:
учебники и пособия должны содержать детальные инструкции по изучению учебной информации и выполнения задач, которые помогают студентам организовать свою самостоятельную работу;
материал должен быть структурирован по модульному принципу;
каждой теме и модулю в целом должны отвечать четко сформулированные цели их изучения, что способствует повышению заинтересованности студентов и нацеливает их на ожидаемый результат.
Электронные издания представляют собой электронные варианты печатных учебных материалов, но имеют ряд преимуществ. Во-первых, это компактность хранения и легкость передачи на большие расстояния. Во-вторых, обновление электронных материалов осуществляется быстрее и обходится гораздо дешевле. В-третьих, электронные издания, как правило, содержат средства навигации по учебным материалам и средства поиска (электронные справочники), что повышает скорость и эффективность учебного процесса. При необходимости, используя принтер, любое электронное издание можно превратить в бумажную копию.
Сейчас можно увидеть электронные книги различных форматов: от простых текстовых документов до специализированных форматов (PDF, DjVu, HTML, исполняемые Exe-файлы и т.д.). Электронные учебно-методические комплексы это автоматизированные обучающие системы, содержащие дидактические, методические и информационно-справочные материалы по учебной дисциплине, а также программное обеспечение, которое позволяет комплексно использовать их для самостоятельного получения и контроля знаний. Такие комплексы состоят из различных блоков, выполняющих организационно-методическую, информационно-познавательную, контрольно-обучающую функции. Как правило, учебно-методические комплексы включают:
1. Введение в дисциплину: предмет, значение полученных знаний для решения задач из предметной области будущих специалистов, взаимосвязь с другими изучаемыми дисциплинами.
2. Рабочую программу, которая содержит цели и задачи курса, методические указания по изучению материалов курса и организации самостоятельной работы, список рекомендуемой литературы и электронных ресурсов.
3. Основной учебный материал организован по модульному принципу, имеется справочник терминов исследуемой предметной области (глоссарий).
4. Вопросы, тесты, задачи для самоконтроля и оценки знаний.
Гипертекстовые технологии, используемые при создании электронных учебно-методических комплексов, позволяют студентам оперативно осуществлять переходы между различными разделами комплекса, осуществлять навигацию по исследуемой тематике

. Тем самым студенту предоставляется возможность выстраивать свою индивидуальную траекторию изучения учебной дисциплины. Средства мультимедиа позволяют использовать различные формы представления информации: текст, графику, звук, видео, которые повышают эффективность ее восприятия через наглядность. Важной особенностью электронных учебно-методических комплексов является наличие средств, которые способствуют организации интерактивного тестирования, и ресурсов, обеспечивающих обратную связь с преподавателем.
Аудио и видео учебные материалы это записанные на магнитные носители лекции, инструкции к изучению материала, иллюстративный материал, демонстрационные фильмы и т.д. Для их распространения в условиях современности используются CD и DVD-диски, виртуальные диски и т.д. Преимущество аудио и видеолекций заключается в возможности их многократного прослушивания и самостоятельного регулирования темпа изучения учебной информации. Демонстрационные видеоролики и обучающие видеофильмы дополняют другие виды учебных материалов, иллюстрирующих практическое применение теоретических знаний.
Электронные библиотеки это сайты учебных ресурсов, позволяющие студентам ознакомиться с дополнительным материалом учебных дисциплин. Электронные библиотеки содержат электронные книги, статьи, научные работы, учебные аудио и видеоматериалы. Библиотеки является базой данных, которая позволяет с помощью системы поиска оперативно находить необходимые материалы по разным критериям: фамилии автора, принадлежности определенной предметной области, ключевым словам. Как правило, доступ к таким библиотекам могут получать только предварительно зарегистрированные пользователи.
Дистанционные и виртуальные лабораторные практикумы это ресурсы организации практических и лабораторных работ, для выполнения которых требуется дополнительное специальное оборудование. Данное средство имеет большое значение для подготовки специалистов тех специальностей, для которых важно получить не только теоретические знания, но и конкретные практические навыки. Удаленным лабораторным практикумом является подключение к реальному оборудованию лаборатории учебного центра с помощью специального программного обеспечения удаленного доступа. Работая с оборудованием удаленной лаборатории, студенты видят на экране графический образ соответствующего устройства, имитирующие воздействие на него с помощью мыши и клавиатуры. Примерами программного обеспечения удаленного доступа являются системы REDCLASS, BaumanTraining, LabView и т.д. Такие лаборатории позволяют студентам получать практические навыки работы с реальным оборудованием и проводить исследовательские лабораторные работы. В виртуальных лабораторных практикумах используется не реальное физическое оборудование, а только имитация работы с ним. Для создания виртуального инструментария применяются технология имитационного математического моделирования физических экспериментов, программно-аппаратные средства визуализации и компьютерная графика.
Средства коммуникации организации дистанционного обучения, с помощью которых осуществляется общение и организация совместной работы всех участников, делятся на синхронные (on-line) ресурсы и асинхронные (of-line) ресурсы.
Синхронные ресурсы предполагают взаимодействие преподавателя и студента в режиме реального времени. К синхронным средствам следует отнести чат, аудио и видеоконференции и IP-телефонию. Асинхронные средства коммуникации не требуют одновременного подключения всех участников общения, что позволяет работать каждому по индивидуальному расписанию. Например, студент присылает вопросы, а преподаватель отвечает на него в любое удобное для себя время. Асинхронные средства дают возможность взаимодействовать участникам процесса обучения, даже если они в силу каких-либо причин не могут выйти на связь одновременно, например, проживают в разных часовых поясах. К асинхронным средствам относятся: электронная почта (e-mail), электронные форумы, чаты.
Рассмотрим педагогические возможности указанных средств при организации дистанционного обучения математическим дисциплинам в колледже.
Электронная почта (e-mail). Электронная почта является наиболее простым и эффективным средством обмена информацией между участниками процесса обучения. Она позволяет обмениваться не только текстовыми сообщениями, но и вместе с текстом во вложенных файлах пересылать информацию любого типа: архивные файлы, аудио и видеофайлы, изображения и прочее. Электронная почта является средством невербального общения участников учебного процесса. Электронные письма используют для обмена учебной информацией, пересылки файлов, проведения консультаций с преподавателем, общения студентов друг с другом. Отметим, что особенностью электронной почты для организации дистанционного обучения является асинхронность обмена информации.
На примере электронной почты построены и автоматические рассылки. Списки рассылки могут быть созданы любым пользователям с помощью почтовых программ. Каждое сообщение, отправленное в список рассылки, автоматически распространяется среди ее участников. Получатели также могут отправлять свои сообщения в список. Списки рассылки позволяют организовать групповое общение студентов и преподавателя. При этом преподаватель может выполнять функции модератора, то есть управлять списком рассылки. Следовательно, списки рассылки является средством коллективной работы студентов.
Электронная почта (E-mail) относится к технологиям дистанционного доступа. Это один из режимов услуг, предоставляемых компьютерными сетями, который позволяет пользователям (преподавателям, студентам) обмениваться текстовыми и графическими сообщениями. Традиционная базовая компьютерная подготовка пользователя достаточна для свободной работы в режиме электронной почты. С помощью электронной почты можно сконструировать «виртуальные учебные классы».
Электронные форумы. Электронные форумы (телеконференции) используются для проведения дискуссий и обмена новостями по определенной тематике. Электронные форумы проходят в виде обмена текстовыми сообщениями. Отличие форумов от списков рассылки заключается в том, что в случае списков рассылки сообщение, отправленное участником форума, рассылается почтовым сервером всем остальным, они также отправляют свои сообщения, которые рассылаются сервером. Сообщения форума никому не пересылаются, а публикуются на сервере на общей доске, которая доступна всем участникам. Каждый участник форума в любой момент времени, отведенного на его прохождение, может присоединиться к форуму, ознакомиться со всеми имеющимися сообщениями других участников и добавить свое. Форумы дают возможность студентам делать «доклады» на заданную тему, высказываться по поводу содержания доклада, задать друг другу вопросы.
Преподаватель заранее оповещает студентов о времени и теме форума, разрабатывает сценарий. В процессе форума он оценивает активность и ответы студентов. Все электронные форумы протоколируются и могут быть использованы в дальнейшем учебном процессе.
Чаты (Internet Relay Chat). Чат-системы позволяют двум и более участникам войти на сервер и переписываться в реальном режиме времени. При этом каждый может задать вопросы и сразу увидеть соответствующие сообщения на экране своего компьютера. Чаты позволяют студентам общаться между собой, делиться своими достижениями в учебе, консультироваться с преподавателем, оперативно получать ответы на свои вопросы. Переписка в чате в режиме on-line имеет особую эмоциональную составляющую. Такое реальное живое общение не дает студентам почувствовать себя одинокими в процессе обучения, стимулирует их, способствует повышению мотивации. В настоящее время разработана и используется методика проведения занятий на основе чат-систем.
Чат-конференция это средство быстрого обмена информацией с помощью текстовых сообщений с одним или несколькими собеседниками в режиме реального времени. Такой способ обмена информацией в педагогической деятельности используется для дискуссий, обсуждения проблемных вопросов и проблемных тем, предоставления групповых и индивидуальных консультаций.
Веб-технологии понятие, которым пользуются для обозначения ряда технологий и услуг Интернета. Веб-технологии предполагают совместную активную деятельность людей, в частности преподавателей и студентов, по наполнению всемирной сети материалами, обмену своими навыками и умениями, формированию у них «сетевой» логики и информационной культуры.
Видео и аудиоконференции. Видео и аудиоконференции являются средствами вербального общения. Главная особенность видеосвязи заключается в том, что появляется возможность визуального контакта и интерактивного общения между преподавателем и студентами. Данная характеристика способствует тому, что видеоконференция становится мощным средством взаимодействия между участниками образовательного процесса, которые находятся на расстоянии друг от друга. Студенты и преподаватель взаимодействуют непосредственно в диалоговом режиме, что максимально приближает дистанционные занятия к очным. Видеоконференции позволяют не только вести диалог на определенную тематику, а также организовывать групповую работу участников учебного процесса над учебными материалами, просматривать дополнительные материалы по данной тематике