- •Компьютерные технологии в науке и образовании
- •Глава 1. Аннотация
- •Введение
- •Глава 2. Раздел 1. Перестройка образования под воздействием икт
- •Глава 3. Тема 2. Перестройка военного образования под воздействием развития икт
- •Глава 4. Тема 3. Изменение образовательного процесса под влиянием информационных технологий и появление новых возможностей научных исследований, формирование экономики знаний
- •Глава 5. Тема 4. Информационные технологии и формирование новой образовательной среды под их воздействием, пример Москвы
- •Глава 6. Раздел 2. Информационные системы для образования и науки
- •Глава 7. Тема 7. Более тесная интеграция образования и науки, вследствие внедрения информационных технологий в оба этих направления
- •7.2. Проблемно-ориентированная информационная среда «Информационный менеджмент»
- •Глава 8. Тема 8. Фундаментальные информационные технологии и их роль в образовании
- •Глава 9. Тема 9. Технологии прикладного искусственного интеллекта: сближение образования и науки
- •9.1. Наука и образование — единый организм
- •Глава 10. Тема 10. Интернет-технологии и их применение в дистанционном образовании
- •10.1. Средства интеграции иос с другими образовательными системами
- •Глава 11. Раздел 3. Информационные ресурсы для образования и науки
- •Глава 12. Тема 12. Метод идентификации классов и объектов для объектно-ориентированного моделирования компьютерных обучающих систем
- •12.1. Форма и содержание умк в контексте новых икт
- •Глава 13. Тема 13. Усиление воздействия икт на развитие научных исследований и формирование пограничных технологий
- •13.1. Сотрудничество с ведущими научными проектами
- •13.2. Космический Эксперимент «Лира»
- •Глава 14. Тема 14. Электронные библиотеки – инструмент повышения качества образования
- •Глава 15. Тема 15. Преобразование образования и науки под влиянием икт – ответ на вызовы глобализации
- •Глава 16. Тема 16. Опыт использования Moodle в снг
- •Глоссарий
7.2. Проблемно-ориентированная информационная среда «Информационный менеджмент»
Рассматривается реализация проекта создания и применения виртуальной проблемно-ориентированной информационной среды «Информационный менеджмент» (ИОС - Информационная Образовательная Система) для повышения качества подготовки специалистов на основе дистанционных форм профессионального обучения с удаленным доступом по сетям Интернет к централизованному хранилищу образовательных информационных ресурсов (ИР) всех субъектов образовательного процесса.
Информационная инфраструктура ИОС, включает следующие компоненты.
Информационные Web-ресурсы, формируемые на Web-сервере УГТУ и представленные на сайте кафедры «Прикладная информатика» (capri.ustu.ru, «Электронная библиотека»), а также научно-образовательные ресурсы по направлению «Информационный менеджмент», доступные по сетям Интернет.
Телекоммуникационные Интернет-ресурсы: корпоративные и общественные сети на базе стека протоколов TCP/IP с единой точкой входа через корпоративный Web-портал.
SQL-сервер динамической базы данных с удаленным доступом к образовательным информационным ресурсам (ОИР) и их отображения на рабочем месте с использованием стандартного Web-браузера.
Web-приложения - автоматизированная информационная система (АИС) «Электронный учебник» для создания и распространения ОИР по сетям Интернет на основе XML-технологий обмена информацией.
Web-портал (dl.ustu.ru) для управления интегрированными ИР и технологиями управления знаниями в условиях информационно – образовательного пространства с единой точкой входа.
Принятая в информационной образовательной системе (ИОС) аппаратно-программная платформа Microsoft .NET Framework отвечает современному уровню разработок и соответствует перспективным направлениям стратегии развития информационных технологий и систем. Ключевыми элементами данной стратегии, реализованными в ИОС, являются следующие:
Создание и использование электронных курсов (ЭК) в распределенной среде сети Интернет.
Хранение всех данных (структура ЭК, информационные модули, метаданные) в динамической базе данных, которая реализована на основе СУБД Microsoft SQL Server.
Реализация логики системы Web-приложением и хранимыми процедурами SQL-сервера. Хранимые процедуры являются наиболее эффективным способом извлечения информации из базы данных и изменения ее содержания.
Web-приложение формирует по запросу пользователя конечный HTML-документ и направляет его для просмотра.
Электронный курс является частью иерархической структуры электронных ресурсов АИС «Электронный учебник»: специальность по ГОС; дисциплина; раздел (тема); дидактическая единица; фрейм. В состав ЭК входит теоретический материал (в текстовом и графическом виде) и тестовые задания для ранжированного контроля знаний.
Электронный курс создается в АИС «Электронный учебник» в базовом варианте с определенной инвариантной структурой в формате полного набора фреймов, внешних ресурсов и их мета описаний (инвариантный курс). Впоследствии эта структура может быть изменена преподавателем для адаптации с требованиями специальности, предпочтением студентов, уровнем сложности, путем создания вариативного ЭК как копии инвариантного ЭК с внесенными изменениями. Структура курса и его структурированные части (разделы, дидактические единицы, фреймы, мета описания) хранятся в реляционной SQL-базе данных в упорядоченном виде.
Для использования существующих фреймов пользователю предоставляется возможность поиска и просмотра фреймов либо по принадлежности к определенной структурной единице ЭК, либо с использованием метаданных фреймов.
Пользовательский интерфейс АИС «Электронный учебник» реализован средствами стандартного Web-браузера и делится на две части. Интерфейс пользователя и административный интерфейс. Интерфейс пользователя предоставляет доступ пользователям (дизайнерам, методистам) для проектирования и формирования структуры ЭК и тестов, наполнения содержанием структурных единиц и экспорта в хранилище данных в формате html (текст) и svg (графика).
Административный интерфейс позволяет ограниченному кругу администраторов управлять системой дистанционного обучения и включает следующие функции: импорт готовых ЭК с удаленных рабочих мест и их экспорта в хранилище данных на Web-портале ИОС; верификация принятых ЭК; управление допуском ЭК к отображению; назначение ЭК инвариантными; удаление инвариантных и вариативных ЭК; экспорт в пакет IMS.
Пользовательский интерфейс АИС организован в виде набора форм с полями и элементами управления, позволяющими вызывать инструментальные средства для формирования фреймов, просмотра, добавления, изменения и удаления текстовой и графической информации ЭК, а также изменения структуры ЭК и экспорта ЭК из хранилища данных в типовые системы дистанционного обучения Microsoft.
В ИОС на основе Web-приложения АИС «Электронный учебник» реализованы функции динамического формирования и экспорта вариативных ЭК из хранилища данных в соответствии со спецификациями IMS Content Packing и Metadata Specifications в IMS-пакет (XML-документ), а также типовые системы дистанционного обучения для просмотра в интерактивном режиме (типа LRN 3.0). Это позволяет преобразовывать экспортированные пакеты для локального просмотра и тиражирования на носителях.
Результатом проекта являются: инвариантный информационный ряд структурированных компонент (дидактических единиц, фреймов) учебного материала (текст, графика) для создания вариативных ЭК по дисциплине «Информационный менеджмент»; алгоритмы образовательного процесса на основе ЭК; программный комплекс АИС «Электронный учебник» на основе Web-портала для поддержки дистанционной технологии образовательного процесса в условиях виртуальной ИОС; вариант электронного учебника «Информационный менеджмент», апробированный в учебном процессе на факультете дистанционного обучения в УГТУ-УПИ и представленный на Web- портале (dl.ustu.ru).