Практико-ориентированный цифровой ресурс в LMS Moodle: опыт преподавания органической химии

Современная система высшего образования переживает этап активной цифровой трансформации, что выражается в масштабном внедрении информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) во все компоненты образовательного процесса. Данный процесс, получивший дополнительный импульс в связи с развитием дистанционных форматов обучения, направлен на повышение доступности, индивидуализации и результативности профессиональной подготовки. Как справедливо отмечается в научно-педагогической литературе, успешная интеграция интернет-технологий требует не только технического оснащения, но и переосмысления методических подходов к преподаванию дисциплин, переработки содержания учебных материалов и внедрения новых форм организации аудиторной и самостоятельной работы студентов

Особое место в системе высшего профессионального образования занимают естественнонаучные дисциплины, в частности химия, требующие не только усвоения теоретического материала, но и формирования устойчивых практических навыков. Как подчеркивает М. Пальяро, модернизация химического образования с применением ИКТ открывает значительные возможности, однако сопряжена с необходимостью обновления учебных планов и методик преподавания

Несмотря на наличие ряда научных работ, посвященных применению ЦОР в химическом образовании, недостаточно изученным остается вопрос разработки и внедрения подобных ресурсов для студентов нехимических направлений подготовки, в частности для специальностей, связанных с техносферной безопасностью. Настоящая статья направлена на восполнение указанного пробела: в ней представлен опыт создания и использования интерактивного курса по органической химии, адаптированного к профессиональным задачам будущих специалистов в области техносферной безопасности, и приведены результаты оценки эффективности его применения.

В рамках цифровизации образовательного процесса с целью повышения его эффективности автором данной статьи был разработан ЦОР на платформе LMS Moodle по дисциплине «Органическая химия» для студентов Казанского федерального университета, обучающихся по направлению подготовки «Техносферная безопасность» по программе академического бакалавриата. Структура ЦОР включает следующие основные элементы: нулевой блок, итоговый контроль и девять тем (блоков) в соответствии с университетским курсом органической химии. По каждой теме представлены информационные, методические и контрольно-измерительные материалы: презентации лекции, методические указания (МУ) к лабораторным работам, практическим занятиям, самостоятельной работе студентов, примеры решения задач, вопросы для самоконтроля, тесты, перечень литературных источников и интернет-ресурсов, а также другие материалы на усмотрение преподавателя. Обсуждение актуальных вопросов по рассматриваемым темам производится в специально созданных чатах, работа в которых обеспечивает оперативную обратную связь с преподавателем и студентами. Разработаны также методические указания для преподавателей с целью привлечения молодых сотрудников кафедры и обеспечения методического сопровождения при работе с данным ЦОР.

При работе над ЦОР акцент был сделан на практико-ориентированном обучении с учетом специфики будущей профессии студентов. Теоретические, методические и контрольно-измерительные материалы для студентов разработаны с учетом содержания профессиональных компетенций, представленных в рабочем учебном плане по дисциплине для направления подготовки «Техносферная безопасность». Разработаны профессионально ориентированные задания и вопросы для формирования компетенций, необходимых в будущей производственной деятельности специалистов в области техносферной безопасности. В качестве примера на рисунке 1 приведена структура одного из девяти блоков разработанного ЦОР — по теме «Предельные углеводороды».

Структура темы (блока) «Предельные углеводороды» в ЦОР «Органическая химия»

DOI:10.60797/IRJ.2026.166.97.1

Указанная тема является одной из важнейших тем курса органической химии для будущих специалистов по техносферной безопасности. К наиболее важным вопросам относятся: пожаро- и взрывоопасность алканов, токсичность алканов и циклоалканов, физические свойства (летучесть, плотность, критическая температура), химическая инертность предельных углеводородов, что важно для понимания их устойчивости и склонности к накоплению в объектах окружающей среды. Решение ситуационных задач по теме способствует формированию у студентов умений идентифицировать опасности, связанные с применением предельных углеводородов, рассчитывать риски, организовывать безопасное обращение с горючими газами и жидкостями в конкретных производственных условиях, а также при возникновении чрезвычайных ситуаций.

Для оценки уровня освоения учебного материала и сформированности профессиональных компетенций применялось тестирование, включающее задания разных видов и назначения, при этом использовались интерактивные тесты, предусматривающие автоматическую оперативную проверку и оценку. В зависимости от формы применялись тесты с множественным выбором, задания на установление соответствия, задания на установления правильной последовательности. Открытые вопросы, в которых требуется развернутый письменный ответ, позволяют оценить глубину понимания темы и аналитические способности студентов. Часть разработанных тестов направлена на проверку теоретических знаний, включая химическую терминологию, формулы, законы, уравнения реакций. Некоторые тесты направлены на умение применять полученные знания и включают ситуационные задачи и практические задания, приближённые к реальным профессиональным условиям.

Оценка правильности ответов студентов на вопросы тестов осуществлялась по дихотомической шкале, предусматривающей 1 балл за правильный ответ и 0 баллов за неправильный. Применение политомических оценок, которые предусматривают частичный балл за неполный или частично верный ответ, признано нецелесообразным. При оценке знаний и сформированности компетенций по отдельным темам (разделам) курса применялось, в основном, тестирование с гибким регламентом, при котором время на выполнение заданий не лимитируется, а основной акцент делается на качество и полноту ответов. В рамках итогового тестирования, которое проводится в конце семестра и предшествует экзамену по дисциплине, предусмотрен жесткий тайминг, что позволяет оценить не только знания, но и скорость принятия решений. Были разработаны и внедрены тесты разной формы и назначения: от быстрых онлайн‑опросов по отдельным разделам дисциплины до комплексных итоговых испытаний по всему курсу.

Следует отметить, что внедрение ЦОР не предусматривает замену традиционных методов обучения: рабочий учебный план по дисциплине включает такие методы аудиторной работы, как лекции, практические занятия, лабораторные работы. Применение ЦОР служит эффективным дополнением, что способствует созданию более динамичной и доступной образовательной среды.

После завершения курса органической химии студентам предложено было пройти анкетирование с целью оценки полезности и целесообразности применения ЦОР по сравнению с традиционными методиками обучения. Все студенты отметили положительный эффект от обучения с применением ЦОР. В частности, тестируемым было предложено ответить на вопрос: Готовы ли Вы рекомендовать применение ЦОР для изучения органической химии и других химических дисциплин в рамках профессиональной подготовки бакалавров по направлению «Техносферная безопасность»? Все 100% опрошенных студентов дали утвердительный ответ на поставленный вопрос.

В качестве основных преимуществ обучения с применением ЦОР по сравнению с традиционной моделью обучения студенты отметили следующие: индивидуализация процесса обучения (63,2% респондентов), опция освоения учебного материала в удобное для студентов время (78,9%), эффективная обратная связь с преподавателем и студентами (68,4%), визуализация образовательного контента (73,7%). У респондентов была возможность указать несколько факторов при ответе на вопросы анкеты.

С применением ЦОР дисциплину «Органическая химия» осваивали девятнадцать студентов второго курса, обучающихся по направлению подготовки «Техносферная безопасность». Анализ результатов рубежной аттестации показал: средний балл по дисциплине по 100-балльной системе, принятой в КФУ, составил 85,4 балла для студентов, обучавшихся с использованием ЦОР. В то же время для студентов, изучавших дисциплину по традиционной методике без применения ЦОР, средний балл составил 71,2.

В ходе выполнения работы автором был разработан и внедрен в образовательный процесс ЦОР по дисциплине «Органическая химия», интегрированный в среду LMS Moodle. Структура ресурса, включающая девять тематических блоков, нулевой модуль и итоговый контроль, позволила систематизировать учебный материал и обеспечить его доступность для студентов направления подготовки «Техносферная безопасность». Ключевой особенностью созданного ЦОР является его практико-ориентированная направленность: разработанные теоретические, методические и контрольно-измерительные материалы учитывают содержание профессиональных компетенций и включают задания, моделирующие ситуации, приближенные к будущей производственной деятельности специалистов в области техносферной безопасности.

Применение разнообразных форм тестирования — от быстрых онлайн-опросов до комплексного итогового испытания с жестким регламентом — позволило организовать объективную оценку как теоретических знаний, так и сформированности практических умений и навыков. Результаты анкетирования, в котором приняли участие студенты, завершившие курс, показали абсолютное единодушие в оценке полезности ЦОР: 100% респондентов выразили готовность рекомендовать его использование для изучения органической химии и других химических дисциплин в рамках своей профессиональной подготовки.

Таким образом, представленный опыт разработки и применения ЦОР подтверждает, что цифровые образовательные ресурсы, выступая эффективным дополнением к традиционным методам обучения (лекциям, практическим и лабораторным занятиям), способствуют созданию динамичной, доступной образовательной среды, активизируют самостоятельную работу студентов и повышают качество освоения дисциплины. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности дальнейшего развития данного направления, в том числе расширения спектра профессионально ориентированных заданий и внедрения аналогичных ресурсов для других естественнонаучных дисциплин.