Цифровое математическое образование. Первые итоги эксперимента
9 января 2019 года в МГТУ им. Н.Э. Баумана начались первые экзамены по курсам «Математический анализ» (МА) и «Аналитическая геометрия» (АГ) в 13 студенческих группах (ФН11-11,12,13, Э4-11, Э7-11,12, Э9-11,12, АК1-11, АК2-11,12, АК3-11 и АК4-11), которые в течение всего осеннего семестра 2018/19 учебного. года в рамках эксперимента обучались по технологии цифрового математического образования.
Главная особенность новой технологии - использование уникальной информационно-образовательной среды (ИОС) Nomotex, разработанной на кафедре ФН-11 на основе Web-технологий. Применение ИОС Nomotex позволяет проводить лекции и семинары по математике в специализированных аудиториях с интерактивной доской или проектором, позволяет студентам самостоятельно изучать математические дисциплины, используя для этого любые гаджеты. Ключевые особенности ИОС Nomotex заключаются в применении новой нейросетевой модели представления знаний, основанной на «квантах знаний» и связях между ними; в наличии «конструктора» знаний, единой унифицированной сквозной системы знаний с интерактивными гиперссылками и тезаурусом, уникальной интерактивной 3D компьютерной визуализации математических понятий, наличии инженерных примеров применения математических знаний.
ИОС Nomotex позволяет проводить в автоматизированном режиме (без участия преподавателя) оценку освоения математических знаний. Студенты, обучающиеся в рамках эксперимента, имеют в ИОС Nomotex удобные личные кабинеты, в которых они сдают все контрольные мероприятия (РК, КР и экзамены) и могут отслеживать свой рейтинг.
Процесс обучения по новой технологии не был легким ни для студентов, ни для преподавателей, поскольку он значительно отличается от классического обучения: так, например, конспекты лекций студентам пришлось писать в обязательном порядке, чтобы получить допуск к экзамену, а оценивал знания студентов «бездушный компьютер», который не прощал даже мелочей. Преподавателям пришлось бороться с капризной техникой, которая не всегда работала, с ошибками самого Nomotex, пришлось привыкать к новой методике оценки знаний, обучаться работать с Nomotex, готовить задания для автоматизированной оценки знаний.
Однако, к концу семестра, после напряженной работы всего коллектива преподавателей, стало ясно, что новая технология имеет большие достоинства: значительно сокращается рутинная проверка домашних заданий, задач на КР, РК и экзаменах, больше времени остается на консультации. Экзамены проводятся значительно более комфортно, по четкому регламенту. Для студентов преимуществ в новой технологии оказалось еще больше: весь материал курсов для них был доступен в течение всего семестра в электронном виде. Можно было в домашних условиях многократно осуществлять компьютерный тренинг решения задач, внимательно изучать лекции с великолепно сделанной компьютерной анимацией. После некоторой адаптации сдавать РК, КР или экзамен компьютеру оказалось даже более комфортно, чем преподавателю.
9 января первые студенты группы АК1-11 сдали экзамен по МА в системе Nomotex. За две недели экзаменов первые итоги оказались вполне удовлетворительными: в некоторых группах (Э9-12, Э4-11, Э7-11, АК2-12), процент успешной сдачи достиг 80-90%.
Особое значение имеет тот факт, что новая технология позволяет обеспечить высокий уровень единства требований и объективности оценки знаний студентов.
Экзамены продолжаются. А в весеннем семестре планируется продолжение эксперимента – по новой технологии будет проходить обучение на факультетах ФН, Э и АКФ по курсам: «Интегралы и дифференциальные уравнения», «Линейная алгебра и ФНП», «ТФКП».
Эксперимент находится под опекой руководства университета. 13 ноября 2018 г. ректор МГТУ А.А. Александров посетил лекционные и семинарские занятия нескольких групп, обучающихся по новой технологии, и дал положительную оценку проводимому эксперименту. Экспериментальные занятия также посещали: первый проректор – проректор по учебной работе Б.В. Падалкин, помощники ректора А.С. Колмыков и В.В. Босов, проректор по учебной работе Ю.Б. Цветков, начальник учебного управления Ю.Б. Макарова, декан АКФ Р.П. Симоньянц. Все они оказали большую помощь в проведении эксперимента.
В эксперименте участвуют около 20 преподавателей кафедры ФН-11: Ю.И. Димитриенко, Е.А. Губарева, Т.В. Облакова, А.А. Прозоровский, Т.Л. Анисова, М.П. Гордин, Р.В. Арутюнян, Е.А. Киреева, Т.Л. Иванова, К.М. Зубарев, А.Е. Пичугина, А.А. Сальникова, Е.С. Еголева, А.С. Облаков, А.В. Добрынина, Ю.В. Ожгибисова, а также Д. Чебаков, А.Алесин, Р. Касымова и С.Каримов. Предварительное тестирование задач осуществляют студенты кафедры ФН-11.
Созданная в МГТУ новая технология цифрового обучения математике является полностью уникальной, такой технологии на сегодняшний день нет ни в одном российском или иностранном университете.
Руководитель проекта – заведующий кафедрой ФН-11 Ю.И. Димитриенко.
Учебное заведение
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
г. Москва
Есть представитель
