Информатизация инженерного образования (выпуск 1)

Ч А С Т Ь 2. СРЕДСТВА ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

Продолжение табл. 9.2

292

Г л а в а 9. Средства разработки и применения электронных образовательных ресурсов

Продолжение табл. 9.2

293

Ч А С Т Ь 2. СРЕДСТВА ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

Окончание табл. 9.2

При мечание. Знак «+» означает наличие, знак «–» — отсутствие.

9.4. Сетевые авторские инструментальные средства

Результаты проведенных исследований и сравнительный анализ современных сетевых курсов позволяют сформулировать основные требования к составу программных компонентов сетевого курса. Это, в свою очередь, определяет требования к функциональным свойствам ИС и системы в целом, поскольку именно эти среды обеспечивают генерацию и функционирование желаемых программных компонентов современного сетевого курса.

Обобщенный сетевой курс в его минимальной конфигурации должен включать в себя ряд программных подсистем, каждая из которых в общем случае, может содержать многочисленные программные средства, приведенные ниже.

Подсистема «Средства преподавателя» в минимальной конфигурации должна содержать программные средства:

•для планирования курса;

•управления курсом;

•быстрого и достаточно легкого создания и модификации учебных материалов и учебных заданий курса, например, отдельных его уроков, модулей, лекций, учебных пособий, текстовых заданий, заданий для контрольных и лабораторных работ, курсовых проектов, экзаменов, и др.;

294

Г л а в а 9. Средства разработки и применения электронных образовательных ресурсов

•управления обширными библиотеками поддержки процесса разработки курсов (например, библиотеками шаблонов, аудио- и видеофрагментов, анимаций, всевозможных картинок и иконок, символических изображений, фоновых изображений и др.);

•модификации состава и уровня сложности курса с учетом конкретных требований заказчика или для различных групп обучаемых, а также изменения стиля презентации курса для различных студенческих аудиторий;

•тестирования любых фрагментов курса на этапе его создания;

•мониторинга курса (т.е. получения любой статистической информации о курсе, студентах, заданиях и т.п.);

•навигации и быстрого поиска необходимой информации в курсе;

•включения разработанного курса в базу данных сетевых курсов;

•подсистем ПОМОЩЬ для этапов разработки, тестирования и использования курса.

Подсистема «Средства студентов» в минимальной конфигурации должна содержать программные средства:

•для доступа к курсу через сеть и возможности его изучения с помощью только одной из доступных программ-навигаторов, например, Netscape Navigator или Microsoft Internet Explorer (т.е. без использования каких-либо дополнительных сетевых программных средств);

•запоминания ссылок на желаемые сайты и организации студенческих «электронных закладок» на желаемых страницах сетевого курса (bookmarks);

•качественного воспроизведения произвольных (в частности, мультимедийных и анимационных) фрагментов курса;

•мотивации самообучения и поддержки тонуса студентов (например, оказания помощи, видео- и аудиофрагменты, анимации и др.);

•самотестирования и самоконтроля знаний студентов на любом этапе изучения курса;

•распечатки желаемых фрагментов курса (в случае крайней необходимости);

•ознакомления с текущей академической успеваемостью студентов;

•мониторинга учебных заданий курса (в частности, система автоматического напоминания даты сдачи ближайшего учебного задания);

•изменения студенческих паролей в целях исключения случаев несанкционированного доступа к студенческим работам и файлам;

•конфигурирования уникальной версии курса с учетом требований студента;

•развития навыков сетевого обучения студентов;

•безопасной онлайн-регистрации студентов и оплаты стоимости обучения через сетевые технологии (клиентская часть).

Подсистема «Средства коммуникаций» в минимальной конфигурации должна содержать программные средства обеспечения как асинхронных, так и синхронных коммуникаций. Программные средства для асинхронных коммуникаций должны обеспечивать:

•функционирование электронной почты с многочисленными возможными типами сообщений, например, «сообщение одному лицу», «сообщение всем участникам», «сообщение нескольким избранным лицам» и др.;

•доступ к разнообразным группам электронных обсуждений;

295

ЧА С Т Ь 2. СРЕДСТВА ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

•автоматическую структурированную архивацию даты, времени, имени участника и темы его сообщения на «электронной доске объявлений», а также поиск информации в этих сообщениях по ключевым словам;

•организацию работы онлайн-базы данных «Часто задаваемые вопросы и ответы к ним», в частности ее автоматическое пополнение новыми вопросами и ответами, и поиск информации в ней по заданному шаблону;

•асинхронный обмен файлами данных.

Программные средства для синхронных коммуникаций должны обеспечивать:

•коммуникации с использованием «текстового диалога»;

•использование аудио- и видеоконференций различных типов, например «один—одному» или «один—многим»;

•коммуникации с применением «единого планшета»;

•одновременное использование одной прикладной программы несколькими учащимися и одновременное редактирование одного документа многими участниками через сеть;

•синхронный обмен файлами данных.

Подсистема «Управление курсом» в минимальной конфигурации должна содержать программные средства:

•для автоматического включения в календарь курса всех его элементов (например, дат контрольных работ, тестов, консультаций, сдачи курсовых проектов, промежуточных и финального экзаменов и т.п.);

•автоматического напоминания всем студентам (путем рассылки, например, сообщений по электронной почте) о ближайших контрольных сроках курса (за 1—2 недели вперед);

•лимитированных по времени контрольных работ, тестов, экзаменов;

•онлайн-тестирования студентов и моментального оценивания их знаний;

•информирования о дате и времени проведения и средствах поддержки ближайших виртуальных консультаций (например, на основе аудио- и видеоконференций с участием преподавателя и студентов);

•составления и активного использования всевозможных электронных списков студентов;

•автоматического архивирования всех элементов и стадий процесса обучения и автоматической защиты информации на сервере курса при аварийных ситуациях или сбоях.

Подсистема «Администрирование курса» в минимальной конфигурации должна содержать программные средства:

•для автоматической безопасной онлайн-регистации обучаемых, которые изъявили желание изучать данный курс, и онлайн оплаты за их обучение (серверная часть);

•пересылки студентам и автоматической инсталляции всех необходимых программных средств для изучения данного курса;

•ограниченного авторизованного доступа к любым фрагментам и средствам поддержки курса;

•организации 24-часового консультирования обучаемых по «горячей» телефонной линии, электронной почте, аудиоили видеоконференции.

296

Г л а в а 9. Средства разработки и применения электронных образовательных ресурсов

Подсистема «Общие сведения о курсе» в минимальной конфигурации должна содержать информацию:

•о допустимых технических платформах курса (Windows, Mac и UNIX), требуемых спецификациях на его техническое и программное обеспечения, инструкции по инсталляции программных средств курса на Windows-сервере, Mac-сервере, UNIX-сервере;

•о технических требованиях к компьютерам студентов (тип компьютера, его конфигурация, размер оперативной память, размер жесткого диска и др.);

•об ограничениях данного сетевого курса, например, по общему числу зарегистрированных студентов и преподавателей и др.;

•о ценовой политике, а также возможностях получения скидки при оплате курса для образовательного учреждения;

•о возможности получения бесплатной демонстрационной версии сетевого курса для детального изучения его возможностей и характеристик.

К недостаткам сетевых авторских ИС следует отнести бедность систем анализа ответов и ограниченность создания сценариев представления учебной информации. Кроме того, необходимость передачи мультимедийной информации в глобальной компьютерной сети накладывает жесткие требования на сетевое оборудование. Соответствие таким требованиям пока не обеспечивается отечественной телекоммуникационной инфраструктурой. В результате работать с учебными курсами на практике затруднительно. Время ожидания загрузки одной страницы может составлять несколько минут даже при использовании широкополосных линий связи.

Система Lotus Learning Space разработана подразделением Lotus корпорации IBM. Она является одной из наиболее мощных систем для создания учебных курсов.

Lotus Learning Space представляет собой распределенную среду поддержки процесса обучения, обеспечивающую в том числе:

•создание интерактивных курсов;

•публикацию этих курсов;

•проведение учебного процесса в синхронном и асинхронном режимах, а также в режиме самообучения.

В системе имеются средства организации графика изучения курсов.

Система контроля знаний предназначена для создания тестовых заданий на основе вопросов различных типов.

Система eLearning Office 3000 разработана компанией «ГиперМетод» и эксплуатируется с 2001 г. Программный пакет eLearinng Office 3000 предназначен для создания дистанционных учебных курсов. С его помощью можно собрать современный мультимедийный дистанционный учебный курс.

С помощью eAuthor (Конструктора курсов) можно создать дистанционный учебный курс, состоящий из следующих разделов: Учебник, Лекции, Словарь, Тесты.

Система дистанционного обучения «Прометей» (версия 4) разработана Институтом виртуальных технологий в образовании для организации полноценного процесса дистанционного обучения и/или независимой проверки знаний, причем рассчитана она на большие потоки слушателей. Система содержит компоненты организации и управления учебным процессом и позволяет проводить обучение и проверку знаний в корпоративных сетях и сети Интернет.

297

ЧА С Т Ь 2. СРЕДСТВА ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

Всистеме реализованы модули разработки КСО — Дизайнер тестов и Дизайнер курсов.

Система «Батисфера» разработана ООО «Информпроект». Она позволяет конструировать мультимедийные приложения, средства тестирования. С помощью блока Designer можно создавать, модернизировать, передавать по сетям мультимедийные проекты. Designer состоит из независимых модулей:

•конструктора страниц;

•конструктора алгоритмов;

•конструктора тестов.

Система BCA — Интернет-система дистанционного обучения для университетов и колледжей США, интегрирующая обучение, тестирование и систему управления курсами и опирающаяся на материалы пособий, издаваемых крупнейшей американской группой издателей учебной литературы Thomson Learning.

Большинство заданий в системе ВСА — алгоритмические задачи, в условиях которых все числовые значения генерируются случайным образом из некоего заданного определенным алгоритмом множества. При этом правильность их решения проверяется компьютером.

Система WebCT (Web Course Tools) (создана университетом Британской Колумбии и компанией WebCT, Канада) представляет собой развитую систему создания, публикации и управления учебными комплексами в Интернете и позиционируется как система поддержки функционирования виртуальных учебных заведений. В связи с этим в WebCT в значительной степени развиты средства общения между всеми категориями пользователей и административные функции. К первым относятся внутренняя электронная почта и форум, встроенные в систему и легко управляемые администрацией и преподавателями, ко вторым — расписания событий (занятий) и индивидуальные планы обучаемых.

Рассмотрим более подробно перечисленные выше системы.

9.4.1. Система Lotus Learning Space

Эта система разработана на основе системы Lotus Notes и унаследовала все ее преимущества и недостатки. В частности, большим преимуществом Lotus Learning Space является то, что при эксплуатации курсов не возникает вопросов с аутентификацией и разграничением доступа — все это делается средствами Notes. Великолепно организовано синхронное и асинхронное общения между всеми участниками учебного процесса, при этом процессом общения легко управлять. Следует отметить многоплатформенность Learning Space. Существенным недостатком ее является присущая Notes высокая трудоемкость создания новых специализированных средств, например лабораторных работ.

С середины 2004 г. корпорация IBM прекратила продажи Lotus Learning Space, однако эта система еще долгое время будет использоваться для поддержки учебного процесса и разработки новых КСО.

Learning Space представляет собой надстройку над Lotus Notes, Web-сервером публикации контента Domino и поэтому является «тяжелым» приложением, требующим существенных ресурсов на стороне сервера.

298

Г л а в а 9. Средства разработки и применения электронных образовательных ресурсов

Важным преимуществом продуктов Learning Space является то, что пользователю предлагается масштабируемая и готовая к установке система. Фактически Lotus предлагает готовую программно-аппаратную платформу для развертывания приложений.

Опыт внедрения подобных систем позволяет сделать некоторые выводы. Основное внимание уделяется представлению слушателю интерактивных обучающих материалов, а также организации контакта преподавателя со слушателем. Имеется возможность групповой работы слушателей. Такой подход оправдан при изучении социально-экономических и гуманитарных дисциплин, но не в полной мере подходит для инженерно-технического образования, где важную роль в процессе обучения играют решение задач, выполнение экспериментов, работа с реальным лабораторным оборудованием. Следовательно, подавляющее большинство учебных курсов, развернутых с помощью Learning Space, относится к гуманитарным дисциплинам.

Типовыми для систем, реализованных на основе Lotus, являются следующие подсистемы:

•регистрации слушателей, обеспечивающая заполнение регистрационных документов с удаленного рабочего места на компьютере, подключенном к сети. Как правило, после внесения сведений в базу данных слушатель получает по электронной почте уведомление о регистрации, в котором также сообщается пароль для входа в систему;

•управления учебным процессом, предназначенная для учета слушателей и их успеваемости в процессе дистанционного обучения, хранения информации обо всех участниках образовательного процесса и формирования всех докумен-

тов, необходимых в процессе обучения. Автоматизируются заполнение и передача документов. Информация в этой подсистеме представляется в виде иерархических структур. Так, например, просматривая список слушателей, можно раскрыть элемент списка и просмотреть все документы, связанные с данным слушателем: формуляр, результаты выполнения контрольных работ и др.;

•создания и публикации учебных курсов. Основным назначением такой подсистемы является автоматизация структурированных массивов учебных материалов различных видов (текста, графики, элементов мультимедиа) и их публикации. Обычно курс создается на основе шаблонов, которые преподаватели наполняют учебным материалом. Следует отметить, что создание новых шаблонов, особенно для поддержки практических и лабораторных работ весьма трудоемко. В подсистеме имеются средства организации графика изучения курсов.

•контроля знаний, предназначенная для создания тестовых заданий на основе вопросов различных типов. Как правило, такая подсистема дает возможность формировать тестовые задания, используя следующие типы вопросов:

соднозначным ответом (да/нет);

свыбором ответа из нескольких предлагаемых;

свозможностью ответа, излагаемого учащимся в свободной форме для дальнейшей его проверки преподавателем.

Подсистема позволяет формировать задания, состоящие из нескольких случайно выбираемых вопросов по определенной схеме. Вопросы для заданий хранятся в базе данных. Ответы могут проверяться автоматически или преподавателем. На основании полученных ответов система может генерировать подробный отчет.

299

Ч А С Т Ь 2. СРЕДСТВА ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

Учебные материалы предоставляются в основном в виде обычных web-страниц, объединенных в определенные структуры. Хотя имеются возможности в настоящее время мультимедийные материалы используются мало из-за недостаточной пропускной способности сетей.

Дидактические достоинства и возможности Learning Space для разработки

исоздания КСО следующие:

•наличие подсистемы организации учебного курса и механизма четкого планирования учебного процесса с назначением дат изучения информационных материалов и проведения проверочных и контрольных работ. Центром подсистемы является календарь учебного процесса;

•наличие механизма модульного построения курса и манипулирования структурой модулей;

• возможность общения между преподавателями и студентами, создания

и управления малыми учебными группами (Courseroom);

•поддержка большого числа форматов текстовых, графических, аудио- и видеоданных, их централизованное накопление и хранение на сервере;

•наличие мощного полнотекстового поискового механизма;

•возможность ознакомления с лекцией и сдачи экзамена в определенный день;

•отличные базовые средства коммуникационного взаимодействия;

•интерфейс пользователя для специализированного клиента в системе хорошо проработан и логичен, но местами недостаточно функционален.

К недостаткам функциональных образовательных возможностей системы Learning Space можно отнести:

•слабо проработанную систему вопросов контрольных тестов: невозможность включения в ответы нетекстовой информации; отсутствие механизмов работы с формулами в вопросах; негибкую систему оценок и ранжирования ответов;

отсутствие возможности просмотра результатов тестирования и их автоматической оценки обучаемым во время тестирования;

•ограничение механизмов коммуникационного взаимодействия возможностями электронной почты, отсутствие chat и графической доски;

•неудобства механизма внедрения графической информации в содержатель-

ную часть — графический образ не отображается по месту размещения, а хранится в виде ссылки, активизация которой приводит к загрузке его

в отдельном окне;

•слабая проработка полноты и способов предоставления статистической информации о прохождении учебного процесса по каждому студенту;

•отсутствие поддержки импорта текста из файлов формата текстовых процессоров, так как в принципе формат информационных материалов ориентирован на неформатированный текст;

•отсутствие русской версии;

•использование только одного вида тестов (в четырех разновидностях);

•отсутствие статистики ответов обучаемых и др.

Learning Space предоставляет хорошие возможности по администрированию учебного процесса и публикации электронных учебников, средств проверки знаний. Создание нестандартных приложений, например, лабораторных работ, шаблоны которых отсутствуют в комплекте поставки, весьма проблематично.

300

Гл а в а 9. Средства разработки и применения электронных образовательных ресурсов

9.4.2.Система eLearning Office 3000

Программный пакет eLearinng Office 3000 предназначен для создания дистанционных учебных курсов. С его помощью можно собрать современный мультимедийный дистанционный учебный курс с возможностями организации онлайн-семинаров и конференций, встроенными системами поиска, навигации и словарями и электронными методическими разработками.

Пакет состоит из трех компонент:

•ePublisher — для быстрого создания электронных учебных пособий;

•eAuthor — для создания дистанционных учебных курсов — учебного материала в мультимедийной форме, интерактивных систем тестирования, полнотекстовой поисковой системы по материалу учебника и средств связи с webсайтом Учебного центра;

•eBoard — для организации и управления интерактивными лекциями, семинарами, конференциями в сети Интернет.

С помощью eAuthor можно создать дистанционный учебный курс, состоящий из разделов: Учебник, Лекции, Словарь, Тесты.

Создание учебного курса начинается с выбора шаблона оформления учебного курса (eAuthor предлагает автору курса несколько шаблонов оформления). После выбора шаблона программа генерирует прототип учебного курса в соответствии с выбранным оформлением. Прототип включает в себя связанные единичные страницы учебного курса, которые пока не имеют содержания. Задача автора учебного курса — наполнить множество страниц (Лекция, Вопрос, Термин) имеющимся материалом. При этом программа автоматически будет формировать оглавление лекционного материала, список словарных терминов и тесты, используя уже введенный материал.

Раздел Лекции может содержать такие составляющие, как текст (в формате RTF), графика (в форматах GIF, JPEG, BMP), звук (в форматах WAV, MP3), видео (в форматах AVI, MPEG).

Втекст лекции может быть вставлен как документ, так и внешняя программа

ввиде кнопок со ссылками на файлы, содержащие документ и программу.

Вразделе Словарь гипертекстовые связи между встречающимися в тексте

лекций терминами и их определениями программа расставит автоматически по правилам, которые задаст автор курса. Этот раздел может содержать графический материал.

Раздел Тесты представляет собой систему интерактивного тестирования для самопроверки знаний учащегося. Контрольные вопросы могут быть трех типов.

Тест с вариантами ответов (до пяти) позволяет выбрать один или несколько вариантов ответов на предложенный пользователем вопрос.

Тест с вводом строки дает возможность получить ответ на вопрос в виде текстовой строки, которая вводится пользователем. При этом существует возможность осуществить проверку введенного ответа с учетом регистра и/или знаков препинания.

Тест на соответствие позволяет задавать вопросы, в которых необходимо выставить ответы в правильном порядке (например, составить правильную последовательность из предложенных действий).

Каждый вопрос помимо текста может содержать звуковые и видеофрагменты, а также графический материал. Время ответа на вопрос может быть ограничено.

301