Информатика и образование №5’2021

Описание

Журнал «Информатика и образование» №5’2021

№ 5 (324) Июнь 2021 года
Содержание номера

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ

Мариносян А. Х., Андрюшкова О. В.

МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ МЕТОДИКА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА LMS В РАМКАХ ЭМЕРГЕНТНОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ

В статье на примере систем управления обучением (Learning Management System, LMS) рассмотрена методика оценки качества обучения, учитывающая запросы экспертов, преподавателей и учащихся. Актуальность исследования обусловлена цифровизацией образования, переходом на дистанционное обучение в качестве основной или вспомогательной формы организации образовательного процесса. Данная методика базируется на концепции эмергентного обучения, разработанной ранее одним из авторов статьи, и на системе оценки качества обучения на основе негэнтропии. Адаптируя эту методологию применительно к задаче оценки LMS, авторы показывают важность создания иерархической схемы модулей и функциональных элементов, необходимых для качественной организации процесса обучения. Для расчета интегральной оценки, согласно авторской позиции, нужно определить весовой коэффициент каждого модуля и каждого критерия, по которому этот модуль оценивается, проставить численные значения критериев для конкретной LMS. Гибкая система оценки, учитывающая запросы всех сторон образовательного процесса, позволяет, модифицируя весовые коэффициенты, адаптировать формулу расчета в соответствии с особенностями предметной области и образовательного учреждения, в рамках которых используется LMS. Преимущество методики состоит в том, что она дает возможность не только сравнить разные LMS по качеству, но и выявить направления, по которым можно совершенствовать и дорабатывать существующие LMS. В статье проанализированы риски, связанные с превращением систем оценивания из вспомогательного средства в самоцель. Предлагается алгоритм разделения учета качественных и количественных факторов, помогающий избежать негативного эффекта от абсолютизации систем оценок. Намечены пути развития методики и построения на ее основе такой системы управления и организации образовательного процесса, в которой требования качества превалируют над привходящими требованиями.

Ключевые слова: цифровизация, информатизация образования, электронное образование, онлайн-обучение, дистанционные образовательные технологии, система дистанционного обучения, эмергентность.

Алябышева Ю. А., Веряев А. А.

ВОПРОШАЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ И АВТОРОВ ШКОЛЬНЫХ УЧЕБНИКОВ

В статье рассматривается вопрошающая активность, во-первых, учителей информатики, во-вторых, авторов школьных учебников по информатике. Для первого случая представлены некоторые методические приемы, способствующие увеличению степени разнообразия вопросов, звучащих в школьной или студенческой аудитории. Для второго случая осуществлен анализ вопросно-задачной подсистемы учебной книги, содержащей разделы «Вопросы и задания» и «Задачи и упражнения». Цель этой части работы состоит в том, чтобы ввести количественную характеристику вопросно-задачной подсистемы, которая отражает стилевые особенности работы авторов учебников и поэтому может быть отнесена к цифровому следу работы авторского коллектива. В отношении же организации работы обучаемых, формирования их индивидуальных образовательных траекторий аналогичный цифровой след может играть роль одной из характеристик цифрового профиля обучаемого. В работе для рассмотрения вопрошающей активности используется технология целеполагания Б. Блума и, в частности, критикуется распространенное в литературе заблуждение о сильной глагольной предопределенности типов учебных заданий. Это замечание справедливо в отношении русскоязычных учебных текстов.

Ключевые слова: вопрошающая активность учителя, учебная книга, задачи, упражнения, задания, вопросы, таксономия Блума, цифровой след, цифровой профиль.

Токтошов Г. Ы.

ОБ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

В статье рассматриваются вопросы организации учебного процесса в условиях непредвиденных внештатных воздействий, таких как аварии, террористические акты, военные или межэтнические конфликты, пожары, засуха, эпидемиологическая ситуация и т. п. Показано, что в условиях рыночной экономики образовательные учреждения — как государственные, так и частные — переориентировались с плановой подготовки специалистов на спрос заказчика в образовательных услугах. Предложен новый спрос-ориентированный поход к организации учебного процесса, в котором образовательный процесс представляется в виде цепочки «продавец — товар — потребитель». Показано, что с точки зрения потребителя безопасность и экономичность образовательных услуг являются одними из важных требований в условиях непредвиденных внештатных воздействий. Предложена новая структурная модель образовательной системы, предполагающая взаимодействие двух подсистем — образовательной инфраструктуры и учебного процесса. Показано, что структурная надежность образовательной системы является важным показателем для обеспечения психологической и физической безопасности участников образовательного процесса. Предложена новая математическая модель на основе графов и гиперсетей, учитывающая отображение учебного процесса в образовательную инфраструктуру. Введено понятие «живучесть образовательной системы» как способность непрерывного функционирования данной системы при воздействии различных внешних дестабилизирующих факторов. Поставлена задача организации учебного процесса в условиях чрезвычайных ситуаций с точки зрения потребителя как задача построения гиперсети минимальной стоимости и заданной надежности.

Ключевые слова: надежность, безопасность, учебный процесс, образовательная инфраструктура, граф, гиперсеть.

Сас К. П.

РОЛЬ ВИЗУАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА ПРИ ДИСТАНЦИОННОМ ОБУЧЕНИИ

В статье рассмотрены принципы, которые являются фундаментом дистанционного обучения: полнота, систематичность, доступность и открытость материалов, интерактивность. Выявлены основные группы проблем, с которыми столкнулись все участники образовательного процесса при массовом переходе с очного формата обучения на дистанционный — технологические, организационные, методологические, а также проблемы неподготовленности преподавателей и студентов к такой форме обучения. Приведены примеры наиболее популярных программ для проведения аудио- и видеоконференций, которые используют преподаватели для реализации принципа интерактивности дистанционного обучения. Представлены результаты анкетирования студентов Колледжа по подготовке социальных работников Департамента труда и социальной зашиты населения города Москвы, которые свидетельствуют о реализации принципа доступности и невыполнении принципа интерактивности при дистанционном обучении в ситуации пандемии. Особое внимание в статье уделено использованию технологии визуализации как средства повышения эффективности дистанционного обучения и реализации его принципов. Рассмотрена онлайн-платформа Online Test Pad, которую можно использовать в дистанционном обучении. Применение данной платформы способствует реализации принципов полноты, доступности и открытости дистанционного обучения.

Ключевые слова: дистанционное обучение, электронные образовательные ресурсы, технология визуализации, аудиоконференция, видеоконференция.

ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

Аникьева М. А.

РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ГРАФИКА ОСВОЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

В статье представлена практическая реализация модуля расчета индивидуального графика освоения обучающимся материалов учебной дисциплины. Целью исследования было рассчитать трудоемкость усвоения обучающимся понятий изучаемой предметной области, соотнести расчетные данные с фактическими и установить применимость предлагаемой методики расчета индивидуального графика освоения учебных материалов для планирования учебного процесса. Генерация суммы понятий для освоения производилась на основе дерева понятий предметной области. Трудоемкость освоения учебной дисциплины рассматривается как сумма трудоемкостей каждого понятия. Расчет трудоемкости понятия производился с учетом времени восприятия информации обучающимся, сложности понятия и с учетом вида деятельности.
В результате была выполнена программная реализация алгоритма формирования индивидуального графика освоения материалов учебной дисциплины, рассчитана трудоемкость освоения каждого понятия и получена суммарная трудоемкость освоения учебной дисциплины. При сравнении расчетной трудоемкости с фактической установлено, что разница составляет не более 10 %. Сгенерированная последовательность понятий для изучения достаточна для достижения целей обучения студентов по направлению «Информационные системы и технологии».
Представленные результаты имеют непосредственное практическое значение и могут применяться для планирования учебного курса и для построения динамически изменяющегося индивидуального графика освоения материалов учебной дисциплины с учетом когнитивных и физических особенностей обучающихся, а также с учетом особенностей организации процесса обучения.

Ключевые слова: индивидуальный график, персонализированное обучение, трудоемкость обучения.

Филипов А. В.

МЕТОДИКА АВТОМАТИЧЕСКОГО СОСТАВЛЕНИЯ СПИСКА ТЕРМИНОВ НА ОСНОВЕ ГОТОВЫХ КОНСПЕКТОВ УРОКОВ

У преподавателя при построении курса обучения по дисциплине периодически возникает необходимость в инструментах анализа и визуализации структуры будущего курса, в частности, в инструментах для выделения системы понятий, на основе которой будет построен будущий курс, а также для систематизации и структуризации этой системы. В статье рассматривается проблема автоматического составления списка понятий (терминов) для последующего анализа учебного материала при создании учебных курсов. Выбор системы понятий и способов ее представления зависит от временных рамок курса, познавательных возможностей учащихся и имеющихся у них знаний.
В статье рассматривается способ построения тезауруса на основе готовых конспектов уроков с помощью лингвистических методов анализа текстов на естественном языке. С помощью графематического анализа конспектов уроков определяются структурные единицы учебного курса. Для составления тезауруса выполняется синтаксический анализ структурных единиц текста типа «предложение» на соответствие шаблону ввода определения понятия. Для нахождения отношений между понятиями термины из тезауруса приводятся ко всем морфологическим формам и производится их поиск на вхождение в определения других понятий. Для последующего анализа учебного курса структурные единицы, термины и их отношения представляются в виде графовых моделей.

Ключевые слова: учебный курс, анализ учебного материала, теория графов, система понятий.

Королёв М. Е.

КОМПЬЮТЕРНАЯ СИМУЛЯЦИЯ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ КАК ФАКТОР ПРЕЕМСТВЕННОСТИ ШКОЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИЧЕСКОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ

В статье актуализируется необходимость использования элементов компьютерного моделирования от школы к университету при обучении студентов инженерного направления математике, анализируется роль имитационных моделей прикладной математики. Представлен опыт организации занятий с использованием визуализации данных, рассматривается применение для изучения математики в контексте математического образования симуляторов и игр, в которых учащиеся взаимодействуют с интерактивными обучаемыми средами, обсуждаются примеры использования компьютерных симуляций на занятиях.
В исследовании перечислены и охарактеризованы типы дидактических симуляций, рассматриваются вопросы процесса перехода школьного образования с использованием симуляторов и игр в дидактику математики технических университетов с использованием прикладной математики и математического моделирования до элементов имитационного моделирования.
Проведен педагогический эксперимент преемственности школьного образования (секция «Информационные системы и программирование» Донецкой Республиканской Малой Академии Наук учащейся молодежи) при обучении прикладной математике, информатике и математическому моделированию (кафедра «Транспортные технологии») студентов инженерно-транспортного направления Автомобильно-дорожного института Донецкого национального технического университета.

Ключевые слова: компьютерная симуляция, математическое моделирование, прикладная математика, имитационное моделирование, информационные системы, визуализация.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ КАДРЫ

Скафа Е. И.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТНО-ЭВРИСТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ МАТЕМАТИКИ ПО СОЗДАНИЮ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ

В настоящее время происходит широкое внедрение в учебный процесс по математике современных цифровых технологий, которые позволяют сделать обучение более наглядным и доступным, осуществить индивидуальный подход в обучении и управлять учебно-познавательной эвристической деятельностью школьников. Подготовить будущего учителя к разработке средств компьютерного назначения может помочь организация проектно-эвристической деятельности в высшей педагогической школе. К средствам цифровизации современного образования мы относим эвристико-дидактические конструкции в виде компьютерных программ «нежесткого» управления образовательной деятельностью обучающихся по математическим дисциплинам. В статье описывается процедура построения таких конструкций в виде акцентированных, разветвленных, сцепленных программ и программ с запаздывающей коррекцией. Организация проектно-эвристической деятельности студентов — будущих учителей математики направлена на обучение созданию эвристических обучающих и корректирующих тренажеров для школьников на основе вышеперечисленных программ. При проектировании мультимедийных эвристических тренажеров в их содержание студентами включаются разнообразные эвристические задания, системы эвристически ориентированных задач и другие средства управления учебно-познавательной эвристической деятельностью обучающихся. Обучение будущих учителей математики построению таких тренажеров и управление ими при работе со школьниками является важной компетенцией, которая должна быть сформирована у студентов в условиях цифровизации образования.

Ключевые слова: эвристико-дидактические конструкции, обучение математике, обучающие и корректирующие тренажеры, подготовка будущего учителя, цифровизация образования.