4 курс (заочка) / Лекции / 1, 2 лекции МИС

Государственным образовательным стандартом (ГОС). Однако стандарты меняются, и тогда возникают проблемы совместимости, но даже в рамках действующего стандарта проектируемый ЭОР, как правило, охватывает только определенную часть ГОС. При этом эксплуатируемая часть содержания ГОС или примерной программы обучения (в отсутствие стандарта) должна быть непрерывной, использование при создании ЭОР разрозненных фрагментов ГОС недопустимо. Иными словами, нельзя «нащипать» из разных мест стандарта понравившиеся разделы или темы, и представить в качестве результата проекта электронные учебные модули «россыпью».

Важнейшей задачей концепции ЭОР нового поколения является структуризация образовательного контента путем разработки предметного классификатора (рубрикатора). За основу принимается иерархическая пятиуровневая схема, в которой логическими именами уровней являются: раздел / подраздел / тематический блок / тема / тематический элемент. На каждом уровне вложенности – от первого (раздел) до пятого (тематический элемент) количество физических имен (рубрик) не ограничивается, при этом само физическое имя может содержать несколько лексических единиц. Соответственно, классификатор может содержать несколько разделов, все они подчинены одному логическому имени нулевого уровня – «предметная область» (или «предмет»). Возможно построение логических схем, содержащих уровни с отрицательными численными значениями, отражающими более сложную – комплексную логику. Как правило, такие схемы возникают в профессиональном образовании, где различные профессии и специальности образуют сложную систему ссылок на предметные области. В общем образовании, с его фиксированным списком предметов, разнесенных по годам обучения, в использовании комплексной логики нет необходимости.

Необходимо отметить, что при разработке предметного классификатора для учебных ЭОР следует опираться на терминологию ГОСа (примерной программы). В некоторых случаях можно найти даже пример предметного классификатора. Однако нужно понимать, что цели этих документов и концепции ЭОР нового поколения далеко не всегда совпадают. Во-первых, вряд ли авторы стандартов задумывались о таком логическом понятии как тематический элемент. Для создания ГОСа перемещаемые логические имена попросту не требуются. Во-вторых, создатели стандартов и предметных классификаторов для образования пока еще не регламентированы в части уровней вложенности и компактности формулировок, определяющих комфортность и эффективность поиска в базах данных.

Таким образом, в рамках концепции ЭОР необходимо составление предметного классификатора со специальными свойствами, совместимого с ГОС и/или другими основополагающими изданиями по предметной области (например, учебниками). Классификатор должен использовать максимально компактные формулировки и иметь иерархическую структуру с уровнем вложенности на каждой ветви порядка пяти.

Наиболее ответственный момент при составлении предметного классификатора для ЭОР нового поколения – определение уровня тематических элементов. Как указывалось выше, «тематический элемент» − это логическое имя, перемещаемое по уровням вложенности. В иерархическом классификаторе критерием установления уровня иерархии является объем учебного содержания, определенный формулировками (физическими именами) на данном уровне. С увеличением уровня вложенности этот объем снижается. Некоторому уровню присваивается логическое имя «тематический элемент», когда все обозначенное физическим именем содержание можно полноценно представить в трех И, П, К-модулях допустимого информационного объема.

101

Физическое имя этого уровня – предметная формулировка – становится формулировкой тематического элемента.

Рассмотрим, к каким последствиям могут привести не в меру широкие и слишком узкие содержательные рамки, в которых сформулирован тематический элемент.

Чрезмерно широкие содержательные рамки при добросовестном отношении к дидактической полноценности контента приведут к превышению объемов ЭУМ сверх допустимого. Попытка разделения контента ЭУМ любого типа путем размещения в нескольких однотипных модулях означает грубое нарушение логической структуры ЭОР. Пользователя такое нарушение обяжет скачивать с сервера множество ненужных ЭУМ вместе с одним искомым.

Слишком узкие содержательные рамки тематического элемента в подавляющем большинстве случаев приведут к недоиспользованию разрешенного информационного объема ЭУМ. Разумеется, это выгодно производителю, который отчитывается простым количеством ЭУМ, но не устраивает Заказчика, поскольку охват предметной области неоправданно снижается. Именно поэтому чрезмерно сужение содержательных рамок тематических элементов недопустимо.

С учетом изложенных требований в концепции ЭОР приводится разработанный предметный классификатор с обоснованием выбора единого уровня тематических элементов. Обоснование проводится на примерах нескольких (не менее трех) тематических элементов из разных разделов (подразделов) классификатора. В каждом случае, исходя из формулировки тематического элемента, должны быть предложены сценарные планы И,П,К-модулей с ориентировочным расчетом объемов ЭУМ. Отдельно приводятся обоснования исключительных случаев, когда уровень вложенности тематического элемента отличается от общепринятого в данном классификаторе.

Третья задача концепции – обоснование подходов и выбор решений для удовлетворения специальных требований к ЭОР. Как правило, Заданием на выполнение работ (Техническим заданием) и/или отдельным приложением к контракту определяется специфика применения данного ресурса и указывается ряд соответствующих требований.

Например, ЭОР может предназначаться для учащихся с определенными ограничениями (по слуху/зрению), для инвалидов, не посещающих образовательные учреждения, и других специальных категорий учащихся. Проект может быть посвящен созданию вариативов или направлен на расширение охвата предметной области, тогда специальные требования состоят в привязке к имеющимся ресурсам.

Контракт может и не включать специальных приложений, но в Задании всегда указываются цели и задачи проекта, для полноценного решения которых, как правило, необходима дополнительная проработка, обоснование подходов и выбор определенных решений. Таким образом, третья часть концепции ЭОР посвящена решениям, обеспечивающим достижение определенных Заданием целей и задач.

• Сценарный план модуля

Создание электронного учебного модуля предваряет разработка его сценарного плана. По существу это единственный сопроводительный документ ЭУМ, предназначенный для использования как разработчиком, так и заказчиком.

Сценарный план позволяет разработчику:

102

•определиться с содержательными, инновационными, технологическими параметрами и характеристиками ЭУМ;

•позиционировать модуль в предметном классификаторе;

•сформулировать ключевые метаданные;

•определить необходимое программное окружение ОМС-плеера;

•предварительно оценить информационный объем ЭУМ;

•избежать непроизводительных затрат.

Сточки зрения заказчика сценарный план позволяет:

•оценить предстоящую разработку на предмет соответствия Заданию на выполнение работ, Унифицированным требованиям и другим приложениям к контракту;

•своевременно (без затрат на производство) отклонить предложения по разработке модулей, не соответствующих требованиям заказчика;

•получить исходные данные, необходимые для интегральной оценки качеств ЭУМ;

•провести полноценную приемку разработки, в том числе – оценить в процессе ИОК неочевидные возможности модуля.

В целом согласование сценарного плана ЭУМ позволяет предотвратить возможные конфликты разработчика и заказчика.

Структура сценарного плана электронного учебного модуля включает:

•общие сведения об ЭУМ;

•краткое описание модуля для предварительного ознакомления с ним потенциальных пользователей;

•параметры инновационных качеств;

•позиционирование ЭУМ в соответствии с предметным классификатором, в том числе – учебное окружение – наименования и типы ЭУМ, разрабатываемых в рамках того же тематического элемента;

•методы определения результирующих данных;

•краткое описание контента (представляемые объекты/процессы и используемые для этого медиаэлементы);

•краткое описание методов взаимодействия пользователя с контентом;

•указание необходимого для воспроизведения программного окружения сторонних производителей.

Форма сценарного плана ЭУМ приведена в Приложениях.

• Разработка интерактивного контента

103

Основное содержимое электронного учебного модуля – интерактивный контент объединяет данные и программы. Это мультимедиа компоненты и компьютерный сценарий их воспроизведения, определяющий компоновку сцен и организацию интерактива, а также необходимые моделеры.

Разработка мультимедиа компонентов достаточно подробно описана в литературе [2, 18, 23]. Необходимо обратить особое внимание на соблюдение авторских и имущественных прав на исходные материалы. Ответственность за лицензионную чистоту используемых текстов и аудиовизуальных произведений несет разработчик.

При разработке программных решений (scenario и моделеров) ЭУМ отдельные усилия необходимо предпринять для соблюдения технологических правил, обеспечивающих выполнение требований кроссплатформенности ЭУМ. Следует также тщательно обосновывать использование в программном окружении ОМС-плеера программных средств сторонних производителей. Необходимо учитывать наличие версий этих продуктов для разных платформ и обязательно – доступность и безвозмездность. Применение проприетарных продуктов сторонних производителей на платной основе, накладывающей соответствующие обязательства на пользователя, недопустимо.

Отладка взаимодействия программ и данных составляет отдельную задачу разработки интерактивного мультимедийного контента. Отладка включает решение следующих вопросов:

•адекватное (время/место/качество) воспроизведение мультимедиа компонентов в каждой мультимедиа композиции, сцене, мизансцене;

•полная функциональность всех активных зон и элементов, реализация интерактива в соответствии со сценарным планом ЭУМ;

•адекватное вычисление результирующих данных;

•устойчивое функционирование созданного автономного контентно-программного продукта при воспроизведении ОМС-плеером в разных операционных средах, в том числе − при провокациях – намеренно некорректных действиях пользователя.

•Подготовка метаданных

Метаданные разрабатываются в рамках соответствующих профилей, рассмотренных выше. Для автоматизированного создания требуемых архитектурой ЭУМ XML-файлов используются программные редакторы, один из которых включен в электронное приложение к Унифицированным требованиям.

Необходимо подчеркнуть ключевую роль метаданных и манифеста для успешного использования модуля. Можно провести аналогию с традиционной библиотекой, где небрежное заполнение каталожной карточки приравнивается к утрате книги.

Известно, что метаданные и манифест ЭУМ часто приходится корректировать после выходного тестирования модуля, а также по результатам интегральной оценки качеств в процессе приемки разработки. Это еще раз подчеркивает необходимость тщательной подготовки материалов, особенно – в части оригинальных формулировок (краткое описание ЭУМ, имена собственные, названия и др.).

• Упаковка и выходное тестирование

104

В соответствии с архитектурой ЭУМ все структурные составляющие модуля пакуются в ZIPконтейнер. По согласованию разработчика и заказчика контейнеру присваивается определенный идентификатор − имя контейнера (не путать с наименованием модуля). Расширение имени контейнера − .oms. Это расширение используется ОМС-плеером по умолчанию. Заметим, что стандартное расширение для архиватора − .zip. Поэтому для того, чтобы раскрыть архив (например, с целью внесения изменений в контент ЭУМ) проще всего изменить расширение имени контейнера на используемое по умолчанию архиватором.

Упакованный электронный учебный модуль подвергается выходному тестированию. Разделяются три вида тестирования:

−функциональное;

−смысловое;

−техническое.

Функциональное тестирование направлено на всеобъемлющую проверку работоспособности ЭУМ при всех возможных вариантах взаимодействия пользователя с контентом и элементами управления/навигации.

Смысловое тестирование призвано выявить нарушения компоновки медиаэлементов/медиакомбинаций в мультимедиа композициях, сценах, мизансценах, а также оценить основные содержательные, инновационные и технологические качества ЭУМ в целом.

Техническое тестирование – это, по существу, мультиплицирование предыдущих испытаний. Оно дает возможность определить устойчивость функционирования ЭУМ на различных программноаппаратных платформах при различных аппаратных и программных конфигурациях. Задача технического тестирования состоит не только и не столько в проверке кроссплатформенности модуля, воспроизводимого на каждой платформе ОМС-плеером соответствующей версии, а в подтверждении корректности функционирования ЭУМ при различных настройках программного обеспечения компьютера. Необходимо провести функциональное и смысловое тестирование ЭУМ не менее, чем на трех компьютерах, существенно различающихся по производительности, памяти, моделям аудио/видео карт и другим аппаратным характеристикам. Второе множество параметров составляет версия операционной системы, установленные обновления и другие существенные признаки программной конфигурации. При этом отдельное внимание рекомендуется уделить тестированию при различных настройках системных шрифтов.

Для эффективного технического тестирования требуется грамотный выбор ключевых аппаратно-программных конфигураций, обеспечивающий высокую вероятность устойчивой работы ЭУМ на весьма разнообразных рабочих местах потенциальных пользователей.

Тестирование ЭУМ по сути является итерационным процессом. Ошибки и недоработки контента и программных решений ЭУМ устраняются по мере выявления на каждой итерации. Заключительной операцией итоговых испытаний созданного модуля является внесение в метаданные корректировок по результатам тестирования.

Глава 5

105

Интегральная оценка качеств электронного учебного модуля

Проблема оценки качества электронных образовательных ресурсов (ЭОР) возникла практически одновременно с появлением первых изданий на CD и ресурсов Интернета. С развитием ЭОР сложность ее решения только повышается: современный интерактивный мультимедийный контент проецирует последние достижения информатики и вычислительной техники на содержание предметной области, образуя инновационные качества электронных образовательных ресурсов.

До настоящего времени задачи оценки качества ЭОР решались исключительно на экспертной основе. Комплексная экспертиза [12, 13, 18] предусматривала трехмерную оценку ЭОР, основанную на технологической, содержательной и дизайн-эргономической экспертизах. Изъяны экспертных оценок широко известны: нечеткость критериев, слабая квалиметрия, неопределенность технологии и в итоге − субъективность эксперта. В то же время понятно, что в значительном количестве случаев экспертная оценка является единственно возможной. Тогда очевидным путем повышения объективности является развитие системы критериев, совершенствование квалиметрии, унификация технологий и процедур.

Создание ЭОР нового поколения придало новый импульс развитию квалиметрии и критериев оценки различных качеств электронного образовательного контента. Значительную роль при этом имело то обстоятельство, что ресурсы нового поколения унифицированы по многим аспектам: от единой функциональной среды до заданной архитектуры электронного учебного модуля (ЭУМ). Прозрачность инновационных качеств ЭОР нового поколения также способствовала развитию квалиметрии и повышению определенности оценки качества.

В результате были разработаны квалиметрия, система критериев, технология и процедура интегральной оценки качеств (ИОК) электронного учебного модуля открытой образовательной модульной мультимедиа системы (ОМС), представленные ниже. Следует отметить, что многие компоненты ИОК не специфицированы для ЭУМ ОМС и с успехом могут использоваться для оценки любого интерактивного образовательного мультимедиа контента.

5.1.Концепция интегральной оценки качеств

Возможности электронных образовательных ресурсов нового поколения обеспечивают трансформацию образовательных технологий, основанных на репродуктивной модели обучения, в направлении инновационных технологий активного учения. Инновации характеризуются ростом творческого компонента деятельности преподавателя в аудитории, переходом от вещания к дискуссии, коллективному анализу и совместным исследованиям при полноценной и высокоэффективной самостоятельной работе учащихся вне аудитории.

Современные образовательные технологии реализуют потенциал ЭОР нового поколения в следующих направлениях:

•обеспечение всех компонентов образовательного процесса;

•осуществление личностно-ориентированного обучения;

•развитие активно-деятельностных форм обучения;

106

•расширение функционала и кардинальное повышение эффективности самостоятельной учебной работы.

Наличие в совокупном контенте ЭОР нового поколения трех различных типов модулей: И (информация), П (практические занятия), К (контроль) удовлетворяет запросы по всем основным образовательным компонентам. Кроме того, предусмотренные архитектурой ЭОР вариативы электронных учебных модулей обеспечивают личностно-ориентированный характер обучения, в том числе – для учащихся с особыми возможностями.

Развитие активно-деятельностных форм обучения переходит в практическую плоскость благодаря высокой интерактивности и мультимедийности контента ЭУМ, поддерживаемого моделингом. С учетом вариативности модулей деятельностные, максимально эффективные для обучения формы могут распространяться на любой контингент учащихся.

Наиболее значимые инновации просматриваются в секторе самостоятельной учебной работы. Прежде всего это, как минимум, утроение образовательных возможностей «домашнего задания»: кроме традиционного получения информации ЭУМ позволяют реализовать вне учебной аудитории практические занятия и аттестацию (контроль), которые раньше были возможны только в школе или университете. При этом важно отметить, что активно-деятельностные формы обучения обеспечивают кардинально повышение эффективности учебной работы, так что достижение полноценного функционала самостоятельной учебной деятельности по меньшей мере не увеличивает затрат времени учащегося.

Значительный вклад в инновационное развитие сектора самостоятельной учебной работы с учетом ее личностно-ориентированного характера обеспечивает открытость ЭУМ для внесения пользователем дополнений и изменений, вплоть до полной модернизации модуля. Наконец, эффективному внедрению в учебный процесс способствует кроссплатформенность ЭУМ, работоспособных как в среде MS Windows, так и в среде операционных систем семейства Linux (с 2010 г.).

Модульная структура контента ЭОР нового поколения позволяет построить замкнутый цикл учебного процесса – от выдачи задания до выставления оценки – по безбумажной технологии. Благодаря включению в инструментальный комплекс ОМС Системы учета учебных достижений и унификации данных о результатах работы учащегося с ЭУМ в соответствии с международной спецификацией SCORM RTE, функциональность открытой образовательной модульной мультимедиа системы достигает уровня необходимой полноты.

Таким образом, рассматривая инновационные возможности ЭОР нового поколения с точки зрения отдельно взятого электронного учебного модуля, к инновационным качествам ЭУМ можно отнести:

•интерактивность,

•мультимедийность,

•модифицируемость,

•кроссплатформенность.

107

Вторая группа важных качеств ЭУМ – технологическая – тесно связана с первой. Собственно, поэтому оценка качеств модуля и является интегральной. Например, нарушение унифицированной структуры ЭУМ значительно осложнит пользователю внесение изменений, т.е. отрицательно скажется на модифицируемости модуля. Определяющее влияние на модифицируемость и кроссплатформенность ЭУМ оказывают использованные при его создании технологии программирования (программные решения). Ошибки этих решений сказываются также на полнофункциональности или даже на работоспособности ЭУМ в целом.

Существенным параметром ЭУМ является его объем, косвенно характеризующий мультимедийность контента, что, в свою очередь, дает основания предполагать развитость других инновационных качеств модуля. Безусловным требованием к ЭУМ является удовлетворительное качество мультимедиа компонентов, обеспечение которого также влияет на объем модуля. С другой стороны, превышение заданного в Унифицированных требованиях (УТ) максимума повлечет проблемы доставки модуля.

Возможности структурированного хранения, поиска и предварительной оценки ЭУМ необходимого типа и содержания обеспечивают метаданные модуля, разработанные в соответствии с УТ. Контроль заполнения всех необходимых полей, проверка соответствия метаданных и манифеста ЭУМ заданной XML-схеме относится к числу задач оценки технологических качеств электронного учебного модуля.

Таким образом, технологические качества ЭУМ определяются:

•соответствием УТ объема модуля, его структуры, программных решений и

форматов мультимедиа компонентов;

•полнотой и безошибочностью метаданных и манифеста, отвечающих профилю хранилища, согласованному с УТ;

•качеством мультимедиа компонентов контента и программных решений.

Для вариативных ЭУМ в интегральную оценку включается дополнительно специализированный компонент – сравнительный анализ, определяющий новизну представления учебного материала в рассматриваемом модуле по отношению к ранее созданному.

Кроме инновационных и технологических качеств в системе оценки модуля большую роль играет традиционная экспертиза учебного содержания. Минимально необходимым является удовлетворение следующим критериям:

•соответствие Заданию на выполнение работ;

•соответствие учебного содержания Государственному стандарту (примерной программе обучения);

•исчерпывающее представление соответствующего тематического элемента предметной области;

•методическая эффективность за счет целесообразного использования инновационных качеств;

•соответствие современным научным представлениям предметной области;

108

•соответствие базовым ценностям социума;

•адекватность результирующих данных.

Следует отметить, что интегральную оценку качеств созданных модулей предваряет экспертиза концепции ЭОР в предметной области, согласование сценарных планов и других документов, положенных в основу разработки. Соответственно, параметры и характеристики модуля, установленные в процессе ИОК как определяющие его инновационные, технологические и содержательные качества, должны быть не хуже заявленных в исходной документации.

5.2.Процедура и технологии

Процедура интегральной оценки качеств электронного учебного модуля стартует с момента регистрации ЭУМ, поступившего от разработчика. Чаще всего модуль или группа модулей направляется по глобальной компьютерной сети, однако возможны и другие способы доставки. После регистрации ЭУМ разработчик получает соответствующее подтверждение.

Как следует из концепции, интегральная оценка качеств проводится по весьма обширному перечню параметров, характеризующих инновационные, технологические и содержательные качества ЭУМ. В этих условиях решить задачи ИОК можно только с привлечением специализированных средств автоматизации. Необходима компьютерная программа, которая в автоматическом режиме анализирует структуру, программно-архитектурные решения и компонентный состав контента ЭУМ. Компьютерный анализ дает возможность оценить ряд инновационных и технологических качеств модуля. Для вынесения окончательного суждения по некоторым параметрам компьютерную оценку требуется дополнить экспертной. Дополнительной экспертизы, в частности, требует уровень мультимедийности и категория модифицируемости каждой отдельной сцены, а также окончательная проверка кроссплатформенности модуля.

Ряд качеств ЭУМ можно установить только путем экспертизы функционирующего модуля. Так, исключительно к компетенции эксперта относится определение уровня интерактивности, качества мультимедиа компонентов, а также оценка содержательных качеств ЭУМ.

В таблице 5.1 представлены все подлежащие контролю параметры, характеризующие инновационные, технологические и содержательные качества ЭУМ, с указанием соответствующей технологии оценки. В соответствии с этой таблицей, интегральная оценка качеств электронного учебного модуля разбивается на три этапа. На первом этапе производится автоматический компьютерный анализ структурных составляющих ЭУМ, позволяющий получить предварительную либо окончательную оценку большинства технологических и ряда инновационных качеств.

На втором этапе эксперт − специалист в области информационных технологий проводит функциональную экспертизу модуля. В процессе воспроизведения ЭУМ устанавливаются его функциональные возможности и выявляются ошибки программных решений. Кроме того, динамический режим обеспечивает дополнительную инновационнотехнологическую (ИТ) экспертизу для уточнения данных структурного анализа, а также дает возможность оценить инновационные и технологические качества, определяемые только в процессе функционирования ЭУМ.

109

На третьем этапе эксперт − специалист предметной области оценивает содержательные качества модуля.

Таким образом, в интегральной оценке качеств ЭУМ участвуют, по меньшей мере, два эксперта различных областей знаний. Стоит отметить: опыт проведения ИОК показал, что поручать все экспертные работы одному человеку ни в коем случае нельзя. Напротив, число участников процесса на практике существенно больше. Как правило, одновременно работают две группы ИТ и предметных специалистов, часто – в дистанционном режиме, так что необходима сетевая поддержка согласованной работы всех экспертов, которая