Электронное обучение в техническом университете


Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ






ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ В ТЕХНИЧЕСКОМ
УНИВЕРСИТЕТЕ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия









НОВОСИБИРСК

2014

ББК74,480,252я73+74,480,268,2я73
    Э455


Коллектив авторов:
О.В. Казанская, М.В. Леган, С.Г. Юн, Т.А. Яцевин, ГБ. Паршукова, А.В. Козлова


Рецензенты:
д-р техн, наук, профессор В. В. Губарев', директор Института непрерывного и открытого образования ФГБОУ ВПО «Омский государственный университет им, Ф.М, Достоевского», канд, физ.-мат. наук, доцент С.Л, Тимкин




            Э 455 Электронное обучение в техническом университете: учеб,



       пособие / Колл, авторов, - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2014, -140 с,
         ISBN978-5-7782-2521-3

          Пособие предназначено для преподавателей и специалистов вуза, занимающихся внедрением электронного обучения в учебный процесс, а также для всех интересующихся современными технологиями обучения, Акцент на технические вузы сделан потому, что особенности изложения учебных материалов в пособии рассчитаны на преподавателей, которые, как правило, имеют богатый опыт преподавания, но недостаточно владеют педагогической теорией,








ББК74.480.252я73+74.480.268.2я73



ISBN 978-5-7782-2521-3

                     © Коллектив авторов, 2014
© Новосибирский государственный


технический университет, 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ


Принятые сокращения.............................................5
Введение........................................................6
ГЛАВА 1. Электронное обучение в профессиональном образовании....9
   1.1. Понятие электронного обучения. Дистанционное обучение и дистанционное образование..................................9

   1.2. Этапы и направления развития электронного обучения........16
   1.3. Развитие ЭО в университетах...............................21
   Задания для самостоятельной работы к главе 1...................25

   Вопросы для самоконтроля к главе 1...........................25
   Библиографический список к главе 1...........................26

ГЛАВА 2. Программная платформа электронного обучения..............27
   2.1. Программное обеспечение информационной образовательной среды вуза.....................................................27
   2.2. Системы дистанционного обучения: вопросы выбора, функциональность, тенденции развития..................................31

   2.3. Система дистанционного обучения DiSpace как платформа электронного обучения университета............................38

   Библиографический список к главе 2..........................47

ГЛАВА 3. Реализация современных педагогических технологий в электронном обучении...........................................

48

   3.1. Педагогические технологии в современном образовании.......48
   3.2. Игровые технологии в электронном обучении.................54
   3.3. Исследовательские, поисковые методы в электронном обучении 56

60
63

66
72
73
73
75
75
80

   3.4. Методы ситуационного анализа.............................
   3.5. Электронный контроль знаний обучающихся..................
   3.6. Использование технологий виртуальной реальности (e-learning 2.0) в реализации электронного обучения............................
   Задания для самостоятельной работы к главе 3..................
   Вопросы для самоконтроля к главе 3............................
   Библиографический список к главе 3............................
ГЛАВА 4. Разработка электронных учебных материалов...............
   4.1. Виды учебных материалов..................................
   4.2. Виды электронных учебных материалов......................

3

   4.3. Методические особенности подготовки электронных учебнометодических комплексов (ЭУМК). Основы педагогического дизайна.......................................................83
   4.4. Особенности создания видеолекции..........................92
   4.5. Соблюдение авторских прав в электронном обучении..........95

   Задания для самостоятельной работы к главе 4.................100
   Вопросы для самоконтроля к главе 4...........................100
   Библиографический список к главе 4...........................101
   Дополнительная литература к п. 4.5...........................102
ГЛАВА 5. Управление электронным обучением.......................103
   5.1. Основные модели электронного обучения. Особенности управления электронным обучением.................................103
   5.2. Особенности управления электронным обучением в высшем образовании..................................................104
   5.3. Направления развития электронного обучения в высшем образовании .....................................................109

   5.4. Управление качеством электронного обучения..........
   Задания для самостоятельной работы к главе 5.............
   Вопросы для самоконтроля к главе 5.......................
   Библиографический список к главе 5.......................
Приложения..................................................
Приложение Л. План обучающей игры для студентов «Пожар на ОАО «Лакокрасочный завод».......................................
Приложение Б. Примеры кейсов для ООП 280700 Техносферная безопасность................................................

115
130
130
131
133

133

134

Приложение В. Классификация пожаров в зависимости от вида горящих веществ и материалов.....................................136
Приложение Л Интерактивный стенд с настраиваемыми параметрами «Классификация помещений по взрывопожарной и пожарной опасности»..........................................................138

            ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ



АМО - активные методы обучения
АУЛ - административно-управленческий персонал
БЖД - безопасность жизнедеятельности
ВПО - высшее профессиональное образование
ГОСТ - государственный стандарт
ДО - дистанционное обучение
ЗС - заинтересованные стороны
ИДО - институт дистанционного обучения
ИКТ - информационно-коммуникационные технологии
ИОС - информационная образовательная среда
КИС - корпоративная информационная система
ООП - основная образовательная программа
ОУ - образовательное учреждение
ПО - программное обеспечение
ППП - профессорско-преподавательский персонал
РФ - Российская Федерация
СДО - система дистанционного обучения
СРС - самостоятельная работа студентов
СУБД - система управления базами данных
УВП - учебно-воспитательный персонал
ЧС - чрезвычайная ситуация
ЭБС - электронная библиотечная система
ЭО - электронное обучение
ЭОР - электронные образовательные ресурсы
ЭСО - электронная среда обучения
ЭУ - электронный учебник
CMS (Content management system) - система управления контентом
LMS (Learning Management System) - система управления обучением

                ВВЕДЕНИЕ




   Понятие «электронное обучение» актуально и широко применяется в области образования, но до сих пор не существует единого его определения, которое было бы принято большинством специалистов.
   Под электронным обучением (e-learning) в России, согласно ГОСТ 52653-2006 «Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Термины и определения», понимается обучение с использованием информационно-коммуникационных технологий. Это определение использовано в качестве базового в законе Российской Федерации «Об образовании», в котором «... под электронным обучением понимается реализация образовательных программ частично или в полном объеме с использованием информационных систем и информационно-телекоммуникационных сетей, в том числе сети “Интернет”.».
   На основе единого понимания понятия электронного обучения в российском образовании сформированы различные модели организации учебного процесса с электронным обучением, а также описаны особенности технологий электронного обучения для различных категорий обучающихся.
   Электронное обучение в академическом образовании отличается от любого другого электронного обучения не только способами и средствами управления этими процессами, но и педагогическими особенностями, формированием технологической базы и т. д. В высших учебных заведениях электронное обучение имеет свою специфику. С точки зрения внедрения и реализации электронного обучения технические университеты выделяются среди прочих вузов рядом особенностей, в них зачастую преобладает технологическая составляющая процесса (обеспечение вычислительным и сетевым оборудованием, соответствующим программным обеспечением), при этом остаются вне поля зрения педагогические аспекты электронного обучения, недоста
6

точное внимание уделяется обеспечению его качества, системности управленческих процессов.
   В институте дистанционного обучения (ИДО) Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) развитие электронного обучения с начала 2000-х годов осуществляется одновременно по нескольким направлениям. Разработаны и полноценно функционируют техническая и технологическая базы', корпоративная информационная система и портал университета, а также современная программная система управления обучением DiSpace. В университете созданы условия для разработки электронных учебных материалов, а это не только технологическая и методическая поддержка, но и принятие ряда управленческих решений с соответствующим нормативным обеспечением, позволяющих не только мотивировать преподавателей на эту работу, но и позволять проводить оценку результатов их труда.
   Логичным этапом развития электронного обучения в университете стало открытие в 2005 году набора на заочную форму обучения с дистанционной поддержкой, наиболее полно использующую разнообразные технологии электронного обучения. За эти годы накоплен опыт внедрения дистанционного обучения в системе второго высшего образования, что предполагает не только наличие комплексов электронных учебных материалов, но и соответствующую организацию учебного процесса. По утверждению многих выпускников, обучавшихся по комбинированной модели, обучение в дистанционном режиме с применением технологий электронного обучения - редкая возможность получить качественное образование в Сибирском регионе (вследствие занятости на работе, территориальной удаленности, семейных обстоятельств и др.).
   В настоящее время электронное обучение в НГТУ в тех или иных организационных формах реализуется на базе электронного обучения практически на всех факультетах не только для студентов (очного и заочного отделений), но и для школьников (будущих абитуриентов) и обучающихся в системе дополнительного образования.
   Таким образом, накоплен опыт организации и проведения учебного процесса в удаленном режиме на базе соответствующего программного обеспечения для различных целевых групп обучающихся.
   Большое внимание в ИДО НГТУ уделяется работе с преподавателями, реализующими электронное обучение, с целью эффективного внедрения инновационных технологий в учебный процесс университета: подготовлена образовательная программа «Технологии электрон

7

ного обучения в деятельности преподавателя» для слушателей факультета повышения квалификации НГТУ. В дальнейшем курс был адаптирован для преподавателей системы среднего и общего профессионального образования Новосибирской области, обучающихся на этом факультете.
   Представляемое учебное пособие первоначально было задумано как помощь слушателям данного курса. Быстрые темпы развития электронного обучения в мире значительно усложнили поставленную задачу: многие материалы курса быстро устаревают, в частности описание программных систем. Поэтому авторы стремились включить в пособие материалы, демонстрирующие основные идеи электронного обучения (ЭО) и его особенности в высшем образовании, необходимость комплексного подхода в управленческих решениях при организации и реализации ЭО. Примеры приведены преимущественно из практики НГТУ. Предполагалось, что данное пособие может быть интересно не только преподавателям вузов, но и администраторам, отвечающим за внедрение электронного обучения в университетскую деятельность. Изложение учебных материалов в пособии рассчитано в основном на преподавателей технических вузов, которые, как правило, имеют богатый опыт преподавания, но недостаточно владеют педагогической теорией.
   Объем пособия не позволил рассмотреть более подробно некоторые направления управленческой деятельности в университетском электронном обучении, поэтому авторы сосредоточились на тех, которые представляют наибольший интерес и для преподавателей, и для управленческого персонала.
   Авторы выражают благодарность сотрудникам ИДО НГТУ (научно-методического отдела, лаборатории сетевых и мультимедийных образовательных ресурсов, деканата): только активная совместная деятельность позволила реализовать многое из задуманного в области электронного обучения, осмыслить опыт функционирования его процессов и в итоге написать это пособие.

                ГЛАВА 1
                ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ
                В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ




            1.1. ПОНЯТИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ.
            ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ
            И ДИСТАНЦИОННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

            Обучение с использованием вычислительной техники


   Как часто бывает в науке и образовании, термин электронное обучение появился значительно позже самого явления, в данном случае - вида обучения. Историки электронного обучения (можно сказать, что таковые уже есть и они успешно публикуют свои труды, разделы по истории дистанционного и электронного обучения есть и в Википедии) утверждают, что этот термин, вернее, соответствующий ему англоязычный e-learning впервые прозвучал на семинаре СВТ (Computer Based Training Systems) в Лос-Анджелесе в 1999 году.
  Но вычислительная техника в процессе обучения использовалась задолго до этого момента. Например, в Советском Союзе в 60-х годах прошлого века активно велись разработки и внедрение в учебный процесс обучающих и контролирующих машин, в вузах создавались классы автоматизированного контроля знаний. В Новосибирском государственном техническом университете эти работы проводились под руководством ректора, профессора Георгия Павловича Лыщинского.
  При этом использовались различные понятия, обозначающие обучение с использованием компьютерной техники. В русскоязычной литературе наиболее распространено было многословное выражение «использование средств вычислительной техники в образовании», позже в 1980-х годах появился термин «информатизация образования». При этом суть и значение самого процесса хорошо понимались в обществе. Так, в проекте Концепции использования средств вычисли

9

тельной техники в сфере образования в 1988 году академик Андрей Петрович Ершов (1931-1988) писал: «Общество, которое не успело встать на путь информатизации, рискует безнадежно отстать от развитых стран, впасть в информационную зависимость. От успеха развертывания программы информатизации образования в ближайшие десятилетия зависит будущее нашей страны в наступающем десятилетии» [1].
   В англоязычной литературе в соответствии с материалами профессора М.А. Бовтенко [2] использование компьютеров в обучении обозначалось разнообразными терминами, например, «Computer Based Training»; как правило, это понятие обозначало преподавание, использующее компьютер и цифровые версии учебных материалов, устанавливаемые на автономном компьютере; при этом компьютеры могли быть не соединены даже локальной сетью. При описании процессов организации и управления учебным процессом (с применением компьютеров) использовался термин «Computer Managed Instruction»; при описании обучения в самом широком смысле этого слова - термины «Computer Based Learning / Training». С повсеместным распространением Интернета появляются термины «Web-Based Training /Learning (WBT)», под которым понимается обучение, предоставляемое обучающимся в любое время посредством Интернета или корпоративных сетей Интранет.


            Дистанционное обучение и дистанционное образование


   Можно сказать, что термин «электронное обучение» (ДО) появился тогда, когда процессы самого электронного обучения, а также разработки необходимой инфраструктуры в образовательных организациях, в том числе программных продуктов для обеспечения ЭО, уже интенсивно шли по всему миру. Во многом это было обусловлено востребованностью дистанционного обучения, которое с развитием информационно-коммуникационных технологий в 90-х годах прошлого века переживало, по сути, новое рождение. Действительно, общемировые тенденции в образовании, связанные с высокими темпами развития практически всех отраслей научной и хозяйственной деятельности, постоянным обновлением огромных баз знаний, таковы, что и организаторы образования во многих странах мира и сами обучающиеся ясно осознают необходимость обучения в течение всей жизни («Lifelong Learning - LLL»), а также необходимость формирования навыков и мотивации самостоятельного обучения. Это касается всех форм обра

10

зования: общего среднего, начального профессионального, высшего и поствузовского профессионального образования. В частности, Закон об образовании РФ, вступивший в силу с 01.01.2014 года, как известно, содержит статью 16 о реализации образовательных программ с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий в образовательных организациях России [3].
   В настоящее время дистанционное обучение интенсивно развивается во многих странах мира. Целый ряд его преимуществ обусловил постоянно повышающийся интерес не только со стороны бизнеса, но и научной и образовательной среды, а также среди политиков и государственного менеджмента, декларирующих общедоступность образования и устранение «цифрового неравенства». В работах отечественных исследователей и организаторов дистанционного обучения -А.А. Андреева (Москва), М.А. Бовтенко и других (Новосибирск, НГТУ), В.П. Демкина, Г.В. Можаевой (Томск, ТГУ), О.Б. Журавлевой (Новосибирск, СибГУТИ), МЛ. Карпенко (Москва, СТА), М.А. Не-журиной (Москва, МИЭМ, ИБС), Е.С. Полат (Москва), В.И. Солдаткина (Москва, ВТУ), А.В. Соловова (Самара, Самарский государственный аэрокосмический университет), В.П. Тихомирова, Н.В. Тихомировой (Москва, МЭСИ) и других - рассматривается широкий круг вопросов организации, развития, обеспечения ДО. Известен целый ряд российских учебников, в которых излагаются основные направления развития дистанционного и электронного обучения, например [4-11].
   Несомненные преимущества ДО, как социального явления:
   •     обеспечение широкого доступа различных слоев населения (независимо от географического местоположения) к образовательным ресурсам страны и мира;
   •     реализация идеологии открытого образования, развитие которого позволяет обучаться не только в режиме формального (академического) образования, но и в виде неформального обучения (informal / nonformal learning);
   •     возможность самостоятельно управлять графиком обучения, которая делает ДО привлекательным для занятых людей, желающих повысить квалификацию или получить второе образование (особенности ДО предполагают самостоятельную работу обучающегося в удобное для него время).
   С точки зрения управления образовательным процессом преимущества ДО следующие:
   •     «прозрачность» учебного процесса, позволяющая существенно упростить его контроль (современная доставка учебных материалов,

11

обмен учебными работами делает их доступными не только для обучающихся, но и для администраторов образовательного процесса);
   •     сокращение издержек на учебный процесс (постепенное снижение затрат на подготовку учебных материалов за счет упрощенной процедуры их тиражирования, уменьшение затрат на содержание аудиторного фонда и др.);
   •     сокращение совокупных затрат на переподготовку и повышение квалификации персонала территориально распределенных корпоративных систем за счет снижения транспортных расходов и затрат на проживание, неизбежных при очном обучении в центрах переподготовки.
   Первые примеры ДО известны в мире с середины XIX века (обучение по переписке, затем обучение с помощью радио и телевидения), но широко распространяться данная форма обучения, как уже говорилось, стала только в результате интенсивного развития информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) и внедрения их в образовательный процесс, т. е. с начала 90-х годов прошлого столетия. И с этого времени при определении понятия «дистанционное обучение» основной акцент делается на применении ИКТ. Так, например, в русско-английском глоссарии по информационному обществу, подготовленному в 2001 году [12], дистанционное обучение (distance learning) трактовалось как «новый способ реализации процесса обучения, основанный на использовании современных информационных и телекоммуникационных технологий, позволяющих осуществлять обучение на расстоянии без непосредственного, личного контакта между преподавателем и учащимся». При этом под дистанционным образованием в данном глоссарии понимается: во-первых, целенаправленное и методически организованное руководство учебно-познавательной деятельностью лиц, находящихся на расстоянии от образовательного центра, осуществляемое посредством электронных и традиционных средств связи, а во-вторых, процесс получения знаний, умений и навыков с помощью специализированной образовательной среды, основанной на использовании ИКТ, которые обеспечивают обмен учебной информацией на расстоянии и реализуют систему сопровождения и администрирования учебного процесса.
   Необходимо обратить внимание на то, что есть разница между понятиями «дистанционное образование» и «дистанционное обучение». Действительно, если под дистанционным образованием понимается особая форма образования (в соответствии с Законом об образовании

12