ФВТ (КХТП) / ДИПЛОМ / Дипломная работа - Шишулин - 2003 / Главы / Глава 4

Глава 4. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОЙ ИНФОРМАЦИОННО-ПРОГРАММНОЙ СРЕДЫ.

4.1 Проектирование схемы производства лекарственного средства. Сбор и анализ данных

4.2 Обучение. Internet-портал «Фармацевтика-онлайн»

Образовательный портал Фармацевтика-онлайн построен на базе программного ядра разработанной информационно-программной среды для разработки новых технологий и схем производства лекарственных средств. Соответственно, для использования инструментария портала и материалов, хранящихся на нем, пользователь должен иметь доступ к сети Internet и соответствующую программу отображения гипертекста, так называемый веб-браузер.

Образовательные материалы, располагающиеся на портале, представляются конечному пользователю в виде гипертекстовых страниц, содержащих графику, текст, анимации и ссылки на другие страницы, либо вспомогательные материалы (видеоролики, справочные материалы и т.п.).

Для корректного отображения образовательных материалов курса на компьютере пользователя должна быть установлена программа Microsoft PowerPoint версии не ниже 7.0.

Рис. 4.1. Карта образовательного портала «Фармацевтика-онлайн»

Общая структура образовательного портала, так называемая карта портала, показана на рис. 4.1.

Основными структурными элементами образовательного портала

являются разделы портала. Такими разделами являются курсы обучения (в дальнейшем – раздел «Курс») и инструментарий портала, и входящие в них подразделы. На данной схеме не показана схема разделов, входящих в состав инструментария портала.

Подразделы, входящие в состав раздела «Курс» составляют предоставляемые порталом сервисы выдачи, приема, обработки и обмена информацией. В основном, назначение раздела ясно следует из его названия.

Условно, по функциональному назначению, сервисы можно разделить на:

• Хранение и выдача материалов (Разделы «Учебные материалы», «Видео», «Зона обмена»)

• Коммуникации пользователей (Разделы «Доска объявлений», «Форумы», «Чат», «Зона обмена», «Заметки»)

• Статистика пользователей (Разделы «Группы», «Пользователи», «Описание»)

• Тестирование (Раздел «Упражнения/Тесты»)

• Связь с внешними ресурсами (Раздел «Ссылки»)

Повторим, что данное деление является условным, все разделы портала и материалы в них взаимосвязаны, и могут ссылаться друг на друга в произвольной комбинации.

Более подробно отдельные разделы, показанные на рисунке 4.1, будут рассмотрены далее.

Схема организации образовательных материалов портала показана на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Схема организации учебных материалов портала

Верхним уровнем размещенных на портале образовательных материалов является уровнем курса обучения. Такой курс характеризуется названием, кодом и названием дисциплины, которой он посвящен и именем автора или авторов. Краткое описание курса обучения и ссылка на соответствующий раздел портала размещается на главной странице портала.

Этот раздел содержит как подраздел, содержащий сами образовательные материалы, так и другие подразделы, содержание и назначение которых будет описано далее.

Образовательные материалы курса обучения содержатся в подразделе, называемом «Учебные материалы» (рис. 4.1).

Материалы данного раздела организованы в виде курсов лекций. Курс лекций представляет собой раздел портала, содержащий обучающие материалы, так или иначе связанные с тематикой выбранного курса обучения. Курс обучения может содержать произвольное количество курсов лекций.

Переход к курсу лекций осуществляется посредством гиперссылки на соответствующей странице («Учебные материалы»). Курс лекций, а также его разделы отображаются для пользователя в виде названия курса лекций со значком папки слева (рис. 4.3).

Рис. 4.3 Отображение раздела «Курс лекций»

Практически, переходя в раздел конкретного курса лекций, пользователь получает доступ ко всему лекционному материалу данного курса. Программное обеспечение образовательного портала не накладывает ограничений на последовательность получения информации, содержащейся в материалах курса лекций.

Образовательные материалы, размещенные в этом разделе, организованы в виде мультимедийных лекций, содержащих различную тематическую информацию. Содержание мультимедийной лекции зависит от ее тематики, которая, в свою очередь, отражается названием лекции. Лекция также может иметь произвольное текстовое описание, составляемое автором, и резюмирующее ее содержание. Отображение данного раздела на портале показано на рисунке

Внешний вид (пример, 1 слайд) мультимедийной лекции показан на рисунке 4.4

Рис. 4.4. Внешний вид мультимедийной лекции

Отдельным разделом, существующим на портале в зоне размещения образовательных материалов, является раздел программного обеспечения. Данный раздел служит для хранения и организации программного обеспечения, предназначенного для использования обучаемыми в рамках решения образовательных и иных, предусмотренных программой курса, задач. Размещенные в данном разделе программы могут свободно загружаться пользователем на его компьютер, и использоваться локально, не требуя доступа к сети Internet. Перечень программ, размещаемых в данном разделе, постоянно изменяется, в зависимости от требований программы курса и его автора. Использование программ, размещенных в данном разделе, в ряде случаев, предусматривает загрузку файла программы на компьютер пользователя, как было указано ранее. Загрузка программы на компьютер осуществляется после того, как пользователь принимает соответствующее приглашение от операционной системы. Внешний вид такого приглашения показан на рисунке 4.5

Рис. 4.5 Приглашение к загрузке файла с сервера портала

При одобрении пользователем загрузки, и по ее окончании (рисунок ), дальнейшая работа с программой (или программами) осуществляется согласно инструкциям, разработанным для конкретных программ (руководствам пользователя).

Особым типом материалов, входящих в состав курса (или курсов) обучения является электронный учебник. Физически, электронные учебники, включенные в состав учебных материалов образовательного портала, представляют собой файлы помощи Windows, и, соответственно, предоставляют пользователю все возможности по поиску, отбору и анализу информации, предоставляемые механизмом справки Windows. Внешний вид одного из таких учебников показан на рисунке 4.6.

Р ис. 4.6 Электронный учебник «Информационные системы и базы данных по фармацевтике»

Использование такого учебника не требует никаких специальных навыков, кроме общих навыков обращения со справочной системой Windows. В зависимости от версии операционной системы, установленной на компьютере пользователя, эти возможности будут незначительно различаться. Однако, общие разделы (Содержание, предметный указать и словарный поиск), присутствуют во всех версиях справочной системы Windows, и, соответственно, доступны при использовании электронного учебника.

Раздел «Уведомления» служит для размещения преподавателем (куратором курса обучения, администратором портала) текстовых уведомлений. Раздел «уведомления» служит своеобразной доской объявлений для всех обучающихся, информация, содержащаяся в уведомлениях, может автоматически дублироваться в виде электронных писем, рассылаемых зарегистрированным студентам. Таким образом, раздел «Уведомления» служит для публикации оперативной информации, и является новостной лентой курса обучения. Для студентов информация данного раздела доступна только для чтения. Внешний вид уведомления (его отображение в программе просмотра гипертекста) показан на рисунке 4.7.

Рис. 4.7 Внешний вид главной страницы раздела «Уведомления»

Раздел «Форумы» предназначен для общения пользователей портала. Форум – это программный инструмент, позволяющий пользователям (обучаемым и преподавателям) общаться в «отложенном» режиме. Это значит, что все сообщения пользователей, сгруппированные по тематике (так называемым топикам) доступны всем другим пользователям, вне зависимости от времени обращения к данному инструменту. В отличие от уведомлений, сообщения форума могут размещаться и обучаемыми и преподавателями. Сообщения в форумах могут редактироваться или удаляться только авторами сообщений, либо специально назначенными персонами, называемыми модераторами. Тематика сообщений форумов и их количество определяется автором курса обучения. Один курс обучения может иметь произвольное количество форумов, посвященных различным темам. Внешний вид заглавной страницы раздела форумов и примеры сообщений форума показаны на рисунках 4.8 и 4.9, соответственно.

Рис. 4.8 Внешний вид заглавной страницы раздела форумов

Рис. 4.9 Внешний вид страницы сообщений форума

Раздел «Группы» включает информацию о группах обучаемых, которым разрешен доступ к материалам курса обучения. Данный раздел может быть включен автором курса в общеинформационных целях. Различные группы могут иметь различные права доступа к материалам курса обучения. Информация, содержащаяся в данном разделе, является организационной, и не имеет непосредственного отношения к процессу обучения.

Специализированный раздел, хранящий видеоматериалы по курсу обучения. Так как видеоданные имеют, как правило, значительный объем, они вынесены в отдельный раздел. Каждый видеоролик, расположенный в данном разделе, снабжен текстовым описанием. Внешний вид главной страницы данного раздела показан на рисунке 4.10.

Рис. 2.10 Внешний вид главной страницы раздела «Видео»

Часть материалов курса может быть расположена за пределами веб-сервера, на котором физически размещается портал. Переход к таким материалам осуществляется по технологии гиперссылок, о которой говорилось ранее. Гиперссылки, «ведущие» на материалы, расположенные во «внешней» зоне портала, сформированы в простой список, размещенный в данном разделе. Каждая гиперссылка снабжена текстовым комментарием, резюмирующим содержание материалов, на которые «указывает» гиперссылка. Внешний вид основной страницы раздела показан на рисунке 4.11.

Рис. 4.11. Внешний вид основной страницы раздела «Ссылки»

Раздел «Зона обмена» предназначен для размещения так называемых пользовательских материалов. Например, ходе работы с материалами курса, и прохождения учебной программе обучаемым может быть дано задание передать курсовые работы в электронном виде преподавателю. Данные могут быть отправлены преподавателю посредством электронной почты, или, в качестве альтернативы, размещены в разделе «Зона обмена». Загрузка файлов с компьютера пользователя на сервер портала осуществляется автоматически, после выбора пользователем нужного файла. Материалы, размещенные в «Зоне обмена», доступны для чтения и загрузки всем пользователям, имеющим доступ к материалам курса. Удаление загруженных на сервер портала материалов может осуществляться только автором или куратором курса. Внешний вид основной страницы раздела показан на рисунке 4.12.

Рис. 4.12. Внешний вид основной страницы раздела «Зона обмена»

Раздел «Пользователи» предназначен для отображения информации обо всех зарегистрированных на курсе обучения пользователях. Отображается информация о роли пользователя, электронном адресе и реальном имени. Этот раздел включается по усмотрению автора курса и может быть недоступен для обучаемых.

Система тестирования, включенная в состав программных компонентов образовательного портала, служит для осуществления промежуточных проверок знаний пользователей. Курс обучения может содержать произвольное количество тестов. Доступ к подсистеме тестирования осуществляется с главной страницы курса обучения (Раздел «Упражнения/Тесты», см. рис. 4.1 ).

Тесты представляют собой список вопросов, разделенных на секции. Вопросы условно разделяются на следующие типы:

• один из многих – необходимо выбрать один правильный ответ

• многие из многих – необходимо выбрать несколько правильных ответов

• описательные – необходимо дать развернутый ответ на поставленный вопрос

• графические – необходимо указать область графического изображения (рисунка), содержащую ответ на поставленный вопрос.

Тест может содержать произвольное количество вопросов, каждый из которых имеет определенный весовой коэффициент в рамках теста. Весовой коэффициент вопроса отражает его важность с точки зрения понимания и усвоения пройденного материала. Настройка весовых коэффициентов вопросов производится преподавателем (автором теста, автором курса обучения) на этапе создания теста.

По завершении теста, обучаемый получает оценку, и постадийную расшифровку процесса прохождения теста. По расшифровке обучаемый может оценить сильные и слабые стороны своих знаний, вернуться к вопросам, на которые ответил неверно и т.д. Результаты прохождения тестов заносятся в личную статистику обучаемого для их дальнейшего анализа самим обучаемым и преподавателем.

Анализ статистики прохождения тестов осуществляется как автоматически (система выявляет слабо усвоенные обучаемым или группой обучаемых области), так и в «ручном» режиме. Механизм данной подсистемы постоянно совершенствуется, происходит добавление самих тестов, изменение их структуры и другие преобразования.

Раздел «Описание» содержит описание курса обучения. Описание составляется автором курса обучения. Описание представлено в текстовой форме. Этот раздел включается в состав разделов курса по усмотрению автора курса.

Инструмент «Чат» является специализированным механизмом, обеспечивающим обмен сообщениями между пользователями в реальном времени. В отличие от форума, сообщения в чате не хранятся, постоянно обновляются. Пользователь видит несколько последних сообщений, каждое сообщение содержит имя отправителя и время отправления.

Рассмотрим подробнее управление информацией размещенной на портале, и соответствующий инструментарий портала.

Под термином «управление информацией» понимаются все действия пользователей образовательного портала, так или иначе влияющие на состав, связи и обработку образовательных материалов, тестов, программного обеспечения, входящего в состав курса (или курсов) обучения. Такими действиями могут являться добавление, изменение и удаление информации. Разрешение на такие действия называются правами доступа и соответствуют функциональному назначению пользователя системы, или его роли. На данный момент в системе существуют роли студента, преподавателя (автора курса), куратора курса и администратора портала.

Сами такие действия осуществляются посредством определенных программных модулей образовательного портала. Такие модули, имеющие четкое функциональное назначение, называются инструментарием портала. Соответственно, в результате, пользователь, принадлежащий той или иной роли, имеет права на использование тех или иных инструментов портала.

Пользователь портала, вне зависимости от роли, с точки зрения системы (программных компонентов портала) характеризуется системным именем и паролем. Системное имя и пароль пользователя являются конфиденциальной информацией и не подлежат разглашению. Изменение данных атрибутов пользователя может выполняться только самим пользователем, либо администратором портала. Пользователю следует помнить, что в ряде случаев образовательные либо иные материалы, размещенные в разделах портала, могут быть доступны только введения пользователем системного имени и пароля. Процесс ввода системного имени и пароля пользователя называется аутентификацией.

Администратор портала является пользователем, наделенным полным набором прав на управление информацией. Администратор портала может назначать роли другим пользователям портала, добавлять, изменять и удалять любую информацию в любом курсе обучения, зарегистрированном на портале.

Системные роли преподавателя и куратора курсов обучения сходны по набору прав доступа к инструментарию. Различие состоит в том, что полномочия куратора курса могут быть делегированы автором курса произвольному пользователю. Куратор курса имеет равные с автором курса права по управлению информацией, однако автор курса может отозвать права куратора в любой момент. Роль автора курса назначается только администратором портала, и только и может быть отозвана.

Системная роль студента включает ограниченный набор прав на управление информацией курса обучения, и служит, в основном, для разграничения прав доступа к информации курса и самим курсам для различных пользователей.

Портал позволяет преподавателям создавать курсы обучения посредством инструментария портала. Инструментарий преподавателя (автора курса) позволяет выполнять следующие операции:

• Опубликование документов в любом формате (Word, PDF, HTML);

• Администрирование общественных и частных форумов;

• Управление списком ссылок;

• Создание студенческих групп;

• Создание упражнений (тестов);

• Создание программы курса обучения с заданиями и предельными сроками сдачи;

• Создание сообщений (рассылка сообщений пользователям производится автоматически с помощью email);

• Представление материалов студентам.

Ознакомление с инструментарием займет у пользователя (преподавателя, автора курса) не более двух или трех часов. Для ознакомления с функциями программных инструментов достаточно прочитать руководство пользователя. Такой подход позволяет сконцентрировать внимание преподавателей на содержании курса обучения и его сценарии, и избавляет от необходимости создавать команду технических специалистов для управления материалами курса.

Страница меню администрирования показана на рисунке 4.13.

Рис. 4.13. Меню администрирования курса

В верхней части экрана располагается текстовое описание курса. Для изменения текстового описания курса обучения щелкните правой кнопкой мыши на меню «Модифицировать». В появившемся окне измените существующий текст на требуемый и нажмите на кнопку ОК. Для удаления описания курса обучения щелкните правой кнопкой мыши на меню «Удалить».

Раздел управления файловым пространством курса обучения включает инструменты, позволяющие организовать файлы, которые преподаватель хотел бы сделать доступным студентам. Инструментарий портала обеспечивает возможность создавать большое количество каталогов и организовывать файлы в пределах каталогов.

Возможно удаление, перемещение, переименование, добавление комментариев или запрет на пользование файлами.

В данном разделе есть возможность реализации следующих операций:

• Создание директорий (символ операции: );

• Загрузка файлов в каталог (кнопка «Загрузить»);

• Переименование файлов (символ операции: );

• Добавление комментариев (символ операции: );

• Сокрытие файла от пользователей системы (символ операции: );

• Демонстрация скрытого файла пользователям системы (символ операции: );

• Перемещение файла (символ операции: );

• Удаление файла с сервера (символ операции: ).

Щелчок на символе операции приводит к выполнению операции и выводу на экран результата выполнения.

Инструментарий раздела «Объявления» дает возможность добавлять, изменять и удалять существующие объявления. Доступ к чтению объявлений имеют все пользователи курса обучения. Символ раздела:

В разделе «Управление форумами» содержатся инструменты, позволяющие управлять тематическими форумами. Для отправления и просмотра сообщений преподаватель пользуется форумами так же, как и студент. Для управления форумами (создания, удаления, модификации) необходимо нажать кнопку мыши на меню «Администрирование форумов». Автор курса (преподаватель) имеет возможность добавлять, удалять, изменять темы и редактировать индивидуальные форумы в пределах тематики курса обучения.

Раздел «Зона Обмена» позволяет студентам загружать собственные документы. Документы, загруженные в зону обмена, доступны для всех пользователей курса обучения. Имеется возможность изменять инструкции для студентов и удалять документы из данного раздела.

Раздел управления регистрацией пользователей позволяет преподавателю (автору курса) контролировать зарегистрированных пользователей курса обучения. Преподаватель может добавлять студента и удалять его из списка. Студент останется в базе данных, но не сможет использовать тот или иной курс. Преподаватель не может изменять настройки, которые создал студент, такие как имя или пароль.

Понятие «Пользователи» тесно связано с понятием «Группы» по очевидным причинам (группа – это и есть группа пользователей). Однако, есть возможность создавать пустые группы, если студенты еще не зарегистрированы. Таким образом, поддерживается возможность планирования организационной структуры курса обучения.

Преподаватель может создавать группы студентов. Группа – это список студентов, использующие один и тот же форум и/или одни и те же документы.

Если список студентов не является пустым, то можно, в случае необходимости, заполнить группы автоматически случайным образом или редактировать каждую группу, вводя пользователей по очереди. Такое редактирование вручную можно осуществить также после автоматического заполнения или регистрации для организации более четкой структуры курса обучения.

Преподавателю (автору курса) разрешено входить в каждый форум и в область документов группы.

Раздел «Тестирование и контроль» представляет собой набор инструментов, позволяющих проводить контрольный опрос обучаемых.

Преподаватель имеет право создавать упражнения, введя их название, подраздел и вопрос. По умолчанию возможны два ответа на вопрос (Верно/Не верно). Также преподаватель может увеличивать и уменьшать количество ответов по своему усмотрению.

После сохранения упражнения необходимо настроить механизм оценки. Значения по умолчанию должны быть адекватными, но можно их модифицировать и затем утверждать.

Принципом оценочной таблицы является определение должного веса правильного ответа на соответствующий вопрос. Если имеется вопрос с 4 ответами (более одного ответа является верным) и студент имеет два неверных и два верных ответа, преподаватель может оценить его ответы на половину баллов. Преподаватель также может присудить или максимум баллов или ноль в любой другой комбинации.

Статистика доступна только администратору курса обучения. Нажатие на соответствующую ссылку позволяет преподавателю наблюдать за объемом использования курса и другой информацией.

Группа инструментов управления информацией курса позволяет изменять детализированную информацию о курсе обучения, а также удалять весь курс и контролировать доступ.

Поддерживается возможность изменения кода курса, профессора (лектора), названия курса, факультета.

Поддерживаются варианты конфиденциальности курса:

• Публичный доступ – любой пользователь может иметь доступ ко всем материалам Вашего курса обучения без регистрации или входа в систему. Этот доступ осуществляется, как правило, с домашней страницы учебного заведения.

• Частный доступ, открытая регистрация – пользователям необходима регистрация и вход в систему для доступа к материалам курса. Любой посетитель страницы может зарегистрироваться через систему саморегистрации.

• Частный доступ, закрытая регистрация – только пользователи, которые уже зарегистрировались, имеют доступ к материалам курса.

Любые компоненты курса могут быть активированы или дезактивированы автором курса. Активные компоненты выделены цветом в верхней части домашней страницы курса со ссылкой «Дезактивация» внизу.

Дезактивированные компоненты выделены серым цветом в нижней части домашней страницы курса со ссылкой «Активация» внизу.

Студенты могут видеть только активные компоненты.

Состав компонентов курса обучения определяется преподавательским составом.

При наличии любых вопросов пользователь может обратиться к системному администратору или, через систему поддержки курса обучения, к автору курса или преподавателям.