Розробка університетської освітньої платформи навчання іноземців за змішаною формою

Елементи Рlatform for Вlended Learning

Базові елементи мають апаратне (АЗ) і програмне (ПЗ) забезпечення. Апаратна складова - комп'ютерний клас у WiFi зоні загального користування, Full HD проєктори з дротовим інтернетом для забезпечення відеосигналу високої якості. Програмне забезпечення комп'ютерного класу - це система керування комп'ютерним класом Radmin [15] (рис.1).

Рис. 1. Інтерфейс однієї із сторінок програми Radmin

Система Radmin дозволяє підключатися до Інтернету, має високу швидкість передачі даних в мережі завдяки технологіям DirectScreenTransfer™ technology, сумісна з 64-бітними системами, кілька режимів з'єднання (керування, перегляд, передача файлів Telnet), текстовий та голосовий чат, великий діапазон роздільної здатності екрана і глибин кольору. Наявність програми для керування комп'ютерним класом Radmin дозволяє створити локальну мережу інтранет, яка забезпечує розв'язання базових навчальних завдань під час вивчення всіх дисциплін, а саме: аудіювання, говоріння, письмо, атестація знань, самостійна робота та її контроль, поєднання групової та індивідуальної роботи.

У системі LMS MOODLE розміщено навчальний контент з усіх дисциплін і здійснюється керування навчальним процесом з використанням різних сервісів для онлайн або оф-лайн технологій при змішаному навчанні.

Google Meet - система відео-інтернет-конференц-зв'язку забезпечувала живі комунікації між учасниками навчального процесу, а також проведення онлайн-лекцій.

За наявності в такому комп'ютерному класі відповідно до Таблиці 1 відмінних елементів платформи він перетворювався у смарт-аудиторію для вивчення певної дисципліни навчального плану.

До відмінних елементів для різних дисциплін на освітній платформі Platform for Blended Learning належали:

1. Додаткове апаратне забезпечення.

2. Навчальний контент.

3. Прикладне програмне забезпечення власної розробки (застосунки).

Місцем розміщення цих елементів освітньої платформи можуть бути і віртуальні кімнати в інтернеті.

Елементи Platform for Blended Learning для вивчення української мови

У комп'ютерному класі екрани комп'ютерів розвернуті один проти одного тильною стороною, але для відсікання шумів потрібна спеціальна гарнітура, а саме: протишумові навушники і однонаправлені мікрофони, які мають дуже малий кут захоплення звуку (до 15 град). За наявності такої гарнітури в комп'ютерному класі можна організовувати попарне спілкування між усіма студентами, які сидять у різних місцях комп'ютерного класу, одночасно. При цьому їхню розмову не будуть чути інші учасники навчального процесу. Усі розмови автоматично записуються, записи можна використовувати для організації самостійної роботи.

Універсальний контент (для обох технологій навчання) розміщено в мережевому курсі «Українська мова для іноземців». В його основу були покладені базові принципи розробки технологій навчання іноземних мов на основі інформаційно-комунікаційних технологій:

- відповідність основним теоретичним положенням методики традиційного викладання іноземних мов у вищій школі;

- організація дистанційного контролю діяльності слухачів під час роботи з програмним продуктом;

- вільне створення і редагування навчальних матеріалів (інформаційних сторінок, текстів, вправ) викладачем;

- максимально можлива варіативність у розробці навчальних матеріалів;

- універсальність методики щодо роботи з різними мовами;

- доступність до освітніх ресурсів (інтернет-адаптованість).

Як будь-яка навчальна система, електронний курс має тренувальний або контролюючий блок. Він містить систему вправ, заснованих на прийомах семантичної стратегії. Це важливий компонент будь-якої системи вивчення мови, що націлений на закріплення лексичного матеріалу. У курсі використані два аспекти семантичної стратегії. Перший пов'язаний із організацією і запам'ятовуванням лексичного матеріалу. До нього належать: перекодування, добудова, серіації, повторення, групування. Другий забезпечує засвоєння самих лексичних одиниць, відпрацювання практичних дій з ними і їх комбінацію. До них належать: аналіз багатозначності, вивчення лексичної сумісності, аналіз синонімів, побудова дериваційних полів слів.

Надання блоку вправ тренувального чи контрольного характеру залежить від завдань, які ставить викладач. Головним є те, що цей блок дає можливість визначити рівень сформованості лексичних навичок здобувачів, які прослухали той чи інший кінодіалог. Контроль діяльності студента здійснює сама система, яка дає повну інформацію викладачеві, щоб він мав можливість проаналізувати відповідь слухача віддалено у будь-який зручний для нього час. Таким чином, електронний курс «Українська мова як іноземна» повністю інтегрований у реальний навчальний процес, тобто його матеріали відповідають меті і завданням навчання. Доступний через Інтернет, розміщений в програмній оболонці для дистанційного навчання МООБЬБ.

Для вивчення української мови як іноземної використано прикладне програмне забезпечення власної розробки - це застосунок для автоматизованої перевірки текстів - «Електронний диктант». Цей програмний продукт є елементом електронного навчального курсу «Українська мова для іноземців». Слухач, перебуваючи в смарт-навчальній аудиторії для вивчення української мови або вдома за комп'ютером, підключеним до інтернету, після вивченої на уроці теми, отримавши пароль доступу у викладача, може «написати» електронний диктант.

«Електронний диктант» - це інтерактивний текст з помилками (неправильно написане слово, зайвий або відсутній розділовий знак), які необхідно виправити слухачеві за встановлений час за допомогою клавіатури. Фіксується час виконання завдання. Вертикальна прокрутка забезпечує перегляд усього тексту диктанту.

Зміни (виправлення) студент вносить з клавіатури після перенесення курсора до букви потрібного слова в реченні диктанту. Вносити виправлення можна в рамках часу, який виділений для виконання диктанту. Після закінчення роботи студент може натиснути кнопку «здати роботу» і програмна оболонка формує одразу протокол відповіді (рис. 2).

Є шапка протоколу: час, бали, дата тестування, час початку і час завершення тестування слухачем, номер комп'ютера. Усе поле протоколу поділене на чотири області: правильний текст (для порівняння); текст з виправленими студентом помилками; перелік слів, які в собі мали запрограмовані помилки на задану тему (наприклад, «Велика буква», «Розділові знаки» тощо); кількість балів. Система оцінювання: за орфографічну помилку зніматиметься 2 бали, за пунктуаційну - 1.

Рис. 2. Протокол відповіді «Електронного диктанту»: текст без помилок, текст з помилками, статистика: запрограмовані помилки, бали

освітній платформа змішаний навчання іноземець

Через те, що слова з помилками ніяк не виділяються у тексті «електронного диктанту», студент може зробити помилкові виправлення і в інших словах. Для цього програмна оболонка перевіряє всю фразу і порівнює з текстом без помилок. І якщо речення чимось відрізняється від зразка, то знімається один додатковий бал. Таке речення виноситься на нижнє поле протоколу для перегляду - поле «додаткові бали у блоках». Автоматизована система перевірки (без участі викладача) дозволяє значно підвищити інтенсивність самостійної роботи студента і звільняє викладача від монотонної перевірки великої кількості диктантів.

Елементи платформи для вивчення математики

Методика навчання з математики передбачає наявність такого засобу навчання як дошка. ЇЇ з успіхом може замінити графічний планшет, який, на відміну від традиційної дошки, має велику перевагу - на ньому можна зберегти всі записи, зроблені протягом уроку. Причому записи оцифровані, тому їх можна передавати і зберігати на носіях.

Курс «Математика» створений в оболонці для дистанційного навчання MOODLE. Програма навчальної дисципліни складається з 10 змістових модулів. До кожної теми діагностичний тест, матеріал для аудиторного викладання теорії («лекція»), для розв'язування практичних завдань («практичне заняття»), самостійна робота, домашнє завдання.

Необхідність забезпечення комунікацій між викладачем і слухачами під час онлайн- трансляції лекції важлива з погляду дидактики навчання, адже забезпечує індивідуальний підхід у процесі навчання. Ми розробили інформаційну Web-орієнтовану систему для організації комунікацій між викладачем і слухачами під час он-лайн-навчання «Proquiz». Розроблена інформаційна система складається з мобільного додатку та веб-сервісу. Під час розробки серверної частини використовували мову програмування Java та деякі програмні засоби. Наприклад, Spring [16]. Для взаємодії з базою даних використовували інший потужний інструмент - Hibernate [17], який реалізовує специфікацію JPA і призначений для зручного зберігання Java-об'єктів у базах даних. У клієнтський частині використовується Html та Css для структурованого відображення даних. Для надання адаптивності веб-сторінкам застосовували Bootstrap, для зв'язку з сервером та відповіді на дії користувача - AngularJs. Андроїд додаток використовував Spring Android Rest Template для зв'язку з сервером та Jackson для роботи з форматом json.

Працює система так. Для авторизованих клієнтів відкривається вікно користувача (рис. 3), в якому передбачено 5 кнопок:

1. Категорії опитувань та результати власних опитувань.

2. Блок з інформацією про опитування.

3. Посилання для створення нового опитування.

4. Поле вводу для пошуку опитування.

5. Параметр для пошуку опитування.

У системі передбачено оперативне відображення статистики у викладача.

Інформаційна система забезпечує виконання таких навчальних завдань:

- створення викладачем різноманітних опитувань як під так і до проведення аудиторної лекції;

- керуванням появи перед слухачами запитання у певному місці лекції;

- онлайн-відповіді студентів зі своїх смартфонів на питання, які з'являються під час лекції;

- студент може залишати коментар щодо змісту лекції, а також поставити викладачеві запитання;

- викладач може мати оперативну інформацію про індивідуальну і групову статистику відповідей.

Рис. 3. Вікно користувача

У системі передбачено оперативне відображення статистики у викладача.

Інформаційна система забезпечує виконання таких навчальних завдань:

- створення викладачем різноманітних опитувань як під так і до проведення аудиторної лекції;

- керуванням появи перед слухачами запитання у певному місці лекції;

- онлайн-відповіді студентів зі своїх смартфонів на питання, які з'являються під час лекції;

- студент може залишати коментар щодо змісту лекції, а також поставити викладачеві запитання;

- викладач може мати оперативну інформацію про індивідуальну і групову статистику відповідей.

Елементи платформи для вивчення фізики

Принциповим елементом з погляду методики навчання фізики є наявність серед навчального методичного забезпечення лабораторного практикуму. Наказом МОН України №40 від 21.01.2004 передбачається, що лабораторні роботи можуть проводитись:

- очно у спеціально обладнаних навчальних лабораторіях;

- дистанційно з використанням відповідних моделювальних програм (емуляторів), тренажерів, віртуальних лабораторій, тощо;

- або за змішаною схемою.

У науковому середовищі є різноманітні точки зору на те, що можна вважати віртуальним лабораторним практикумом (ВЛП). На нашу думку, якщо це ВЛП, то в ньому, у першу чергу, необхідно забезпечити точне моделювання фізичних явищ у досліджуваних об'єктах. Експериментальна установка в ВЛП - це фізична модель об'єкта, який так реагує на зовнішні команди, що подаються студентом, як і лабораторна установка в реальному практикумі. Тобто кожна віртуальна лабораторна робота - це інформаційна система, що моделює реальний технічний об'єкт чи фізичне явище та його властивості із застосуванням засобів комп'ютерної візуалізації, якими можна керувати. Саме останнє обумовлює необхідність у застосуванні вказаного в Таблиці 1 відмінного апаратного забезпечення.

На рис. 4. показана інтерактивна симуляційна установка для вивчення явища перебудови структури кристалічної гратки під дією зовнішнього електричного поля у тривимірному просторі. Керовані 3D- моделі розроблені у Microsoft Virtual Studio.

Рис. 4. 3D модель гратки діелектрика при дії електричного поля у напрямках, що задаються напрямними косинусами кутів з осями координат

Ще одним освітнім застосунком власної розробки для вивчення фізики є доступний «Інтерактивний розв'язник задач з фізики». Архітектурно інтерактивний розв'язник складається з бази задач (200) і програмної оболонки, на яку покладені функції керування навчальним процесом. Задачі систематизовані - поділені на: повністю інтерактивні - “навчаючі” (А-клас), неповністю інтерактивні - “для самоконтролю” (Б-клас), повністю не інтерактивні - “контрольні” (В-клас).

У А-клас увійшли задачі, які мають алгоритм розв'язку, характерний для задач цього розділу.

Задачі класу Б відрізняються від задач класу А тим, що в них використані лише елементи алгоритму, який давався у задачах А типу. Вони існують для закріплення знань.

Задачі класу В - це порівняно велика кількість задач, що прикріплені для закріплення набутих знань на практиці.

При розв'язуванні задач програмна оболонка виконує такі навчальні завдання:

- формування певної послідовності кроків, що складають алгоритм розв'язку;

- практичне застосування теоретичних знань та підходів до розв'язку стандартних задач;

- перевірка і оцінювання рівня засвоєння алгоритму.

Інтерфейс робочої сторінки вибраної задачі класу А має три активні закладки: “Розв'язую з підказками комп'ютера”, “Розв'язую сам” і “Подивитись розв'язок”, що дає можливість користувачу обрати три шляхи інтерактивного спілкування з комп'ютером.

Перший шлях - для недостатньо підготовленого користувача (закладка “Розв'язую з підказками комп'ютера”). На цій закладці запропонована певна (скінченна) кількість підказок, що дають змогу пройти хід розв'язку (його алгоритм) поступово (Рис. 5).

Рис. 5. Закладка “Розв'язую з підказками комп'ютера”

Другий шлях - для підготовленого користувача, який хоче спробувати самостійно розв'язати задачу, використовуючи комп'ютер як інструмент розв'язку.

Третій шлях - для користувача, який хоче спробувати спочатку без допомоги комп'ютера розв'язати задачу тільки на основі знань термінів. Фізичні терміни в умові задачі мають вигляд гіперпосилань (вони відсутні на закладці “Розв'язую сам”). Активізувавши їх, можна перейти до “Глосарію”, у якому містяться роз'яснення понять та термінів, що використовуються в умові задачі.

Рис. 6. Режим “Розв'язую сам”

Елементи для вивчення дисципліни «Інформаційні технології». Першим елементом був електронний курс «Операційні системи» на базі оболонки МООБЬБ мав 10 тем (Таблиця 2).

Таблиця 2

Тематика курсу «Операційні системи»

Для технічних дисциплін перевірка знань і вмінь, як правило, відбувається шляхом проведення численних комп'ютерних тестувань. Для прискорення набору великої кількості питань тестів і введення їх в LMS MOODLE був створений додатковий програмний модуль, який прискорював створення тестів у 10 разів. Для розроблення цього застосунку використовувалася Microsoft Visual Studio 2019 - середовище програмного забезпечення і ряд інших вмонтованих інструментальних засобів: редактор форм для спрощення створення графічного інтерфейсу застосунку, веб-редактор, дизайнер класів і дизайнер схеми бази даних. Visual Studio включає в себе редактор вихідного коду з підтримкою технології IntelliSense і можливістю найпростішого рефакторінга коду. Вбудований відладчик може працювати як відладчик рівня вихідного коду і як відладчик машинного рівня.

До Visual Studio були підключені сторонні додатки (плагіни) для розширення функціональності, включаючи додавання підтримки систем контролю версій вихідного коду (як, наприклад, Subversion і Visual SourceSafe), додавання нових наборів інструментів (наприклад, для редагування і візуального проєктування коду на предметно-орієнтованих мовах програмування) або інструментів для інших аспектів процесу розробки програмного забезпечення (наприклад, клієнт Team Explorer для роботи з Team Foundation Server).

Додаток написаний на мові програмування C#.

Педагогічний експеримент

У таблиці 3 показано обліковий час перебування в україномовному навчальному середовищі деякої частини слухачів з контрольної групи (слухачі №1-№9), що дорівнює часу перебування на аудиторних заняттях з української мови. У слухачів з експериментальної групи (слухачі №10-№20) до часу перебування на аудиторних заняттях додається час перебування на освітній платформі Platform for Blended Learning, що точно фіксується технічними засобами програмної оболонки курсу MOODLE.

Останнє реалізовується завдяки тому, що кожен слухач перед користуванням матеріалами курсу проходить реєстрацію, яку фіксує система. Із Таблиці 2 видно, що завдяки наявності навчального контенту в Інтернеті, щомісячний час перебування іноземних слухачів експериментальної групи в україномовному навчальному середовищі майже вдвічі (54-83) більший, порівняно зі слухачами контрольної групи. Тобто, до кожного заняття (за розкладом - тричі на тиждень) слухач самостійно працює на освітній платформі таку кількість годин, що відповідає тривалості заняття. Причому спостерігається динамічне нарощування індивідуального часу перебування слухачів з експериментальної групи на електронному курсі впродовж кількох місяців.

Таблиця 3

Час перебування двох груп слухачів в україномовному середовищі

Висновки та перспективи подальших досліджень

На базі освітньої платформи Platform for Blended Learning можна повною мірою реалізувати обидві складові технології змішаного навчання - онлайн і оф-лайн складову.

Показано, що всі електронні курси в оболонці MOODLE повністю інтегровані в реальний навчальний процес, тобто його матеріали відповідають меті і завданням дисципліни «Українська мова як іноземна» та інших дисциплін інженерного напрямку підготовчого відділення. Сервіси інформаційних систем платформи дозволяють забезпечити індивідуальну траєкторію вивчення української мови, чого не можна досягти традиційними методами навчання в групі, підвищують інтенсивність роботи студентів на практичному занятті в навчальній смарт-аудиторії або у віртуальній кімнаті.

Якщо проаналізувати ефективність розроблених освітніх застосунків у вирішенні навчальних завдань, то можна стверджувати, що застосування університетської освітньої платформи забезпечує нові можливості для навчання української мови як іноземної:

- створення умов для самонавчання;

- високий рівень автентичності дидактичного матеріалу;

- створення віртуального мовного середовища як інструменту пізнання культури народу - носія української мови;

- забезпечення широкого спектру видів наочності (відео, анімація, аудіо, малювання тощо);

- високий рівень інтерактивності навчання;

- можливість автоматизованого контролю знань, обліку результатів навчального процесу, більш об'єктивне оцінювання знань і вмінь.

Звичайно, нова технологія не може замінити педагогічні прийоми, характерні для аудиторної роботи викладача мови, такі як, наприклад, фонетичні вправи, корекція вимови нових слів, читання вголос, інтонування речень тощо, які використовуються під час роботи з паперовим підручником. Роль викладача, як головної діючої особи навчального процесу, проявляється і в тому, що він через електронну систему «підглядування» і «втручання» може вносити виправлення і оцінювати роботу студента дуже оперативно, прямо під час виконання студентом завдання, чого не можна досягти іншими навчальними засобами.

Результати педагогічного експерименту засвідчили, що залучення інтернет доступних навчальних ресурсів у навчальний процес підвищує мотивацію іноземців до вивчення української мови. І, як показали результати застосування цих технологій, до кінця навчального року іноземні слухачі демонструють більш високий рівень володіння українською мовою, ніж при традиційному навчанні з використанням традиційних технологій навчання.

Список використаних джерел

1. Сайт: онлайн-курси Stanford.

2. Сайт: онлайн-курси Массачусетського техн. rn.

3. Сайт:Prometheus

4. Сайт: EdEra

5. Сайт: WiseCow

6. Сайт: ВУМ online

7. Сайт: EduHub.

8. Сайт: Impactorium.

9. Сайт:Платформа «Є-мова».

10. Сайт: Відкриті для української.

11. Назаревич Л.Т., Гавдиди Н.І. «Онлайн-практика з тренування навичок слухання та читання розроблена на основі підручника “Українська мова для іноземців. Практикум (Рівні В1- В2)” / 2-е видання; змінене й доповнене. - Тернопіль: ФОП Паляниця В.А., 2017.

12. Сайт: Speakua.

13. Cайт: National Platform for Studying the Ukrainian Language for English-speaking

14. Сайт: Radmin.

15. Сайт: Spring.

16. Сайт: Hibernate.

References (translated and transliterated)

1. Website: Stanford Online Courses.

2. Website: Massachusetts Institute of Technology online courses.

3. Website: Prometheus.

4. Website: EdEra.

5. Website: WiseCow.

6. Website: Ukrainian Google team.

7. Website: VUM online.

8. Website: EduHub.

9. Website: Impactorium.

10. Website:Ye-mova Platform.

11. Website: Open to Ukrainian.

12. Nazarevych L.T. & Havdydy N.I. (2017) "Online Practice of Listening and Reading Skills Training developed on the basis of the textbook "Ukrainian Language for Foreigners. Tutorial (Level B1- B2) / 2nd edition; revised and updated. - Ternopil: V.A. Palianitsya FOP. [in Ukrainian].

13. Website: Speakua.

14. Website: National Platform for Studying the Ukrainian Language for English-speaking.

15. Website: Radmin.

16. Website: Spring.

17. Website: Hibernate.

Размещено на allbest.ru