ЗМІСТ
Введення
Глава 1. Єдина освітня інформаційне середовище університету
1.1 Інформаційний простір вузу. Поняття
1.2 Мета створення системи
1.3 Функціональність
Глава 2. Інформаційне забезпечення електронного навчання
2.1 Завдання інформаційного забезпечення в системі викладач-яких навчають-адміністрація
2.2 Що потрібно для використання мережевих технологій?
2.3 Пошук інформації в Інтернеті
2.4 Використання нового обладнання і технологій
Глава 3.Електронние навчально-методичні комплекси
3.1 Склад навчально-методичних комплексів
3.2 Економічні аспекти створення та використання ЕУМК
Глава 4. Засоби розробки та застосування електронних освітніх ресурсів
4.1 Основні фактори, що впливають на вибір інструментального середовища для
розробки комп'ютерних засобів навчання
Список літератури
Введення
Нові соціально-економічні реалії розвитку Росії, які характеризуються істотним підвищенням соціальної і професійної мобільності її населення, вимагають пошуку нових адекватних форм організації освіти, здатних задовольнити зростаючі потреби громадян в отриманні або у вдосконаленні раніше отриманих знань і умінь, оскільки традиційні концепції та форми навчання в нових умовах стають все менш ефективними.
Гостру проблему в сучасних умовах являє зниження рівня доступності якісних освітніх послуг і ресурсів, які можуть надати далеко не всі навчальні заклади. Провідні освітні установи, які мають кваліфікованими викладачами та іншими освітніми ресурсами, в переважній більшості випадків концентруються у великих і насамперед у столичних містах, де вартість життя значно вище середньої по країні. Враховуючи багатократне збільшення вартості транспортних послуг, слід констатувати, що ці навчальні заклади втрачають свій загальнодержавний або регіональний статус. На шляху до отримання освіти для багатьох громадян реально виникають труднопреодолімие фінансові бар'єри.
У той же час не можна не помітити того факту, що сучасний світ практично став інформаційно єдиним завдяки повсюдному застосуванню засобів інформаційно-комунікаційних технологій, які стають невід'ємним атрибутом професійної діяльності десятків мільйонів людей. Ще більш широкі масштаби застосування комп'ютерів і комунікаційних мереж у повсякденному житті.
Словосполучення «Інформатизація освіти», винесене в заголовок розглянутого навчального посібника, на погляд людини необізнаної, виглядає парадоксально, оскільки обмін інформацією між вчителем і учнями лежить в основі навчання, значною мірою визначаючи його сутність. Тим не менш, цей термін набув широкого поширення для опису процесів розвитку сучасних освітніх систем у тих випадках, коли мова йде про різні аспекти використання комп'ютерів, комп'ютерних мереж і відповідних інформаційних технологій у навчанні та управлінні освітніми установами. Мета інформатизації освіти не можна розглядати у відриві від цілей самої освіти, які змінюються в міру розвитку й ускладнення наукових знань, накопичення інформації про навколишній світ. Якщо кілька десятиліть тому отриманого в молодості освіти людині вистачало практично на весь період його професійної діяльності, то в даний час, наприклад, за термін підготовки фахівця в галузі техніки і технологій може двічі кардинально змінитися склад вживаного промислового або побутового обладнання. Без урахування цього та інших обставин неможливо визначити цілі, організувати процес підготовки фахівців і забезпечити його необхідними ресурсами.
У сучасних умовах освіта повинна розглядатися не тільки і не стільки як оволодіння учнями необхідним обсягом навчальної інформації, а як розвиток у них в процесі навчання потреб і здібностей до самостійного отримання все нових загальних і професійних знань і умінь, користуючись при цьому різноманітними джерелами інформації. Зміна соціальної практики і відповідна зміна цілей освіти з неминучістю тягне за собою і новий зміст освіти, і нові технології роботи з навчальною інформацією. Освіта як результат оволодіння знаннями, формування та розвитку умінь і навичок в значній мірі визначається процедурами пошуку, передачі, накопичення, зберігання, перетворення і відображення інформації. З певною часткою спрощення можна сказати, що освіта є процесом інформаційним. Тому під інформатизацією освіти слід розуміти систему заходів, спрямованих на підвищення якості та ефективності роботи з інформацією навчального призначення. У сучасних умовах ці заходи зв'язуються з розширеним застосуванням комп'ютерної техніки і засобів телекомунікації. Кінцева мета інформатизації освіти полягає в розширенні і спрощення доступу громадян до здобуття або підвищення раніше досягнутого рівня освіти, а також в більш повному та оперативному задоволенні їх різно образних потреб у знаннях і уміннях, що створює реальні передумови для підвищення якості та результативності навчання. Досягнення цієї мети передбачає вирішення сукупності взаємопов'язаних наукових і практичних завдань:
1. Розвиток транспортної інформаційної інфраструктури
Розвиток транспортної інформаційної інфраструктури, що забезпечує телекомунікаційну зв'язаність освітніх установ різного рівня на основі застосування вже звичних для багатьох людей засобів інформаційних і телекомунікаційних технологій. У результаті з'являється реальна можливість обміну інформаційними ресурсами навчального призначення не тільки між територіально розподіленими освітніми установами, а й надання цих ресурсів територіально розподіленим учням при багаторазовому підвищення оперативності інформаційного обміну. Технічні характеристики сучасних інформаційних систем такі, що інформація будь-якого виду і практично будь-якого розумного об'єму може бути передана будь-якій людині протягом декількох секунд або хвилин незалежно від відстані між пунктами відправлення і отримання даних. Підвищення оперативності інформаційного обміну дозволяє зробити його інтерактивним, що настільки необхідно для організації освітньої діяльності.
2. Створення нового змістовного наповнення інформаційного середовища освітніми ресурсами, які розробляються з урахуванням особливостей їх подальшого застосування в навчальному процесі.
Застосування нових носіїв інформації і засобів її обробки і відображення відкриває нові можливості та напрямки вдосконалення інформаційних ресурсів навчального призначення. Тому вирішення даної задачі має включати аналіз різних видів інформаційних ресурсів освіти з позицій застосовуваних технологій їх створення, сертифікації, тиражування, зберігання та застосування в навчальному процесі. Важливо зрозуміти, яким чином інформаційні технології впливають на способи роботи з традиційними освітніми ресурсами і як ці технології призводять до виникнення нових інформаційних ресурсів навчання.
3. Масова підготовка викладачів, методистів, адміністраторів навчальних закладів до ефективного застосування інформаційно-комунікаційних технологій та освітніх ресурсів в організації та проведенні навчального процесу. Певна частина співробітників освітніх установ усіх перерахованих категорій повинна отримати поглиблену підготовку в галузі інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) з тим, щоб надалі брати участь у розробці та організації застосування інформаційних освітніх ресурсів, а також у навчанні інших співробітників. Необхідно також здійснювати початкову підготовку учнів, які будуть активно застосовувати засоби ІКТ у навчанні.
4. Інформатизація адміністрування навчального процесу, суть якої полягає в тому, що територіально розподілені учні та викладачі застосовують у навчанні також розподілені освітні ресурси (наприклад, фонди електронних бібліотек, автоматизоване лабораторне обладнання та інші необхідні їм ресурси). Тут може виявитися корисним досвід створення і застосування корпоративних інформаційних систем промислових підприємств і фірм з тим застереженням, що у навчальному закладі «процес виробництва» виявляється розтягнутим на 4-6 років, тобто на термін підготовки фахівців, якщо мова йде про вищі навчальні заклади. Доцільне застосування ІКТ в освіті сприяє підвищенню якості та результативності навчання, змінюючи роками вивірені стереотипи в організації навчального процесу, у співвідношенні обсягу і значимості різних видів занять, підвищуючи роль самостійної навчальної роботи учнів у досягненні високих творчих результатів. Роль викладача в навчальному процесі також має суттєво змінитися під впливом ІКТ. Центральне місце викладача як практично єдиного носія актуальною навчальної інформації, переданої учням безпосередньо під час навчальних занять, змінюється більш скромною, але не менш важливою роллю наставника, направляє та коректує переважно самостійну роботу учнів. Істотний вплив ІКТ надають на всі засоби забезпечення навчального процесу: навчальну літературу, технічні засоби навчання, лабораторне обладнання та ін Інформаційні освітні ресурси у вигляді мультимедійних електронних видань, що включають поряд із текстами і статичними ілюстраціями відеофрагменти та інтерактивні комп'ютерні моделі досліджуваних об'єктів і процесів, стають все більш затребуваними. Ці ресурси мають ряд переваг в порівнянні з навчальною літературою в традиційному друкованому вигляді, серед яких: велика різноманітність засобів представлення навчальної інформації, компактність її зберігання, оперативність пошуку інформації та внесення необхідних змін і доповнень до її складу, простота тиражування і доступу до навчальних матеріалів територіально розподілених учнів. У той же час на сучасному етапі електронні освітні ресурси не можуть повністю замінити друковані навчальні видання з психологічних і ергономічним причин. На сучасному етапі на зміну спостережуваного ще зовсім недавно розмаїття технічних засобів навчання приходить персональний комп'ютер (ПК) як універсальний технічний засіб навчання, що володіє засобами компактного і надійного зберігання великих обсягів навчальної інформації, її швидкої переробки та наочного подання. Включення ПК в інформаційні мережі відкриває необмежені можливості оперативного обміну інформацією між учасниками освітнього процесу, а також пошуку необхідної інформації. Навчальний лабораторне обладнання, що містить у своєму складі технічні й програмні засоби ІКТ, стає інформаційно прозорим, його керованість і продуктивність багаторазово підвищуються. Таке обладнання прийнято характеризувати як інтелектуальне, тобто володіє зачатками штучного інтелекту. Позитивні властивості такого обладнання багаторазово зростають, якщо воно стає доступним територіально розподіленим учням, керуючим ходом навчальних експериментів з комп'ютерних мереж та отримують результати експериментів для подальшої обробки на персональних комп'ютерах, підключених до інформаційних мереж.
Не менша роль належить засобам інформатизації в організації та документальному супроводі навчального процесу. Можна сказати і про те, що ці кошти змінили підходи до документування ходу та результатів освітнього процесу, відкрили реальні можливості для індивідуалізації навчання учнів.
Глава 1. Єдина освітня інформаційне середовище університету
1.1 Інформаційний простір вузу
Впровадження швидко розвиваються інформаційних технологій створило передумови для якісно нового етапу розвитку ВНЗ на основі формування єдиного освітнього інформаційного середовища. Її створення і розвиток являє технічно складну і дорогу завдання. Але саме вона дозволяє системі освіти докорінно модернізувати свій технологічний базис, перейти до освітньої інформаційної технології і здійснити прорив до відкритої освітньої системи, яка відповідає вимогам сучасного суспільства. Електронні і традиційні навчальні матеріали повинні гармонійно доповнювати один одного як частини єдиного освітнього середовища. Використання новітніх інформаційних технологій повинно сприяти вирішенню педагогічних завдань, які складно або неможливо вирішувати традиційними методами. Для діяльності будь-якого освітнього закладу необхідна спеціальна інформаційне середовище, в якій взаємодіють адміністратори та учасники навчального процесу. Особливістю функціонування навчального закладу є наявність різноманітних за змістом та обсягом інформаційних потоків, а також великої кількості користувачів, різні групи яких мають різні інформаційні потреби й обмежені права доступу до інформації. Навчальна, управлінська та архівна інформація повинна бути надійно захищена від несанкціонованого доступу та руйнування. У цілому освітня інформаційне середовище, побудована із застосуванням комп'ютерних та комунікаційних технологій, є життєво необхідною середовищем функціонування навчальних закладів. При відсутності або недостатній повноті цього середовища неможливо забезпечити відкритий доступ до інформаційних і технічних ресурсів навчального закладу учасникам навчального процесу, які перебувають за її межами, вільний графік навчальної роботи, оперативне отримання консультацій та багато іншого.
1.2 Мета створення системи
Основою сучасної освітньої системи є високоякісна і високотехнологічна інформаційно-освітнє середовище. Цілі створення єдиного освітнього інформаційного середовища можна сформулювати наступним чином:
• забезпечення максимальних можливостей індивідуалізації «освітніх траєкторій» споживачів послуг різних рівнів і форм навчання, включаючи дистанційне, при дотриманні всіх вимог до якості навчання відповідно до державних освітніх стандартів;
• підвищення ефективності і якості навчання з багатьох дисциплін, за рахунок методично обгрунтованого застосування інформаційних технологій у навчальному процесі;
• підвищення ефективності комплексного управління навчальним процесом у рамках університету, а також ефективності використання кадрових і матеріальних ресурсів;
• забезпечення можливості комплексного взаємодії технічного університету зі школами, ліцеями, технікумами, іншими вузами, академічними інститутами та галузевими підприємствами, закордонними науковими та навчальними центрами, окремими особами, зацікавленими в отриманні освітніх послуг.
1.3 Функціональність
Основу ЕОИС становить розвивається корпоративна інформаційно-обчислювальна мережа університету, що має високошвидкісний вихід в глобальні мережі (Інтернет). Для забезпечення функціонування єдиної інформаційної освітнього середовища повинні бути також розроблені спеціалізовані програмно-технічні комплекси підтримки інформаційної інфраструктури університету як компоненти розподіленої ієрархічної системи. До їх складу входять:
• інтегрована розподілена інформаційна система забезпечення освітнього процесу;
• загальноуніверситетська система корпоративної електронної пошти;
• система інтерактивної взаємодії учасників освітнього процесу на основі Інтернет / Інтранет портальної технології.
Принциповим при реалізації інфраструктури є те, що всім кореспондентам повинен бути забезпечений задовільний доступ до загальних інформаційних ресурсів з використанням індивідуальних (на робочому місці і вдома) і загальнодоступних (у загальноуніверситетських і кафедральних класах, класах ПЕОМ в гуртожитках, Інтернет-кіосках і т.п .) робочих місць. Крім того, необхідна наявність загальнодоступної адресної книги системи електронної пошти [в адресній книзі ОСЕП МЕІ (ТУ) зареєстровано 15 тис. користувачів], що забезпечує як особистісний, так і знеособлене спілкування, а також, засобів інтерактивної взаємодії з допомогою Інтернет / Інтранет додатків [в МЕІ (ТУ) це комплекс інформаційних порталів і web-сайтів]. Найважливішу роль в організації єдиного інформаційного середовища відіграє інтегрована розподілена інформаційна система забезпечення навчального процесу, на основі якої в ході реалізації бізнес-процесів створюються і зберігаються основні інформаційні об'єкти. Дані про структуру навчального закладу, персоналії, навчальна і розпорядча документація, методичне забезпечення навчальних курсів і т.п. доступні як у «клієнт-серверної» системі, так і через Інтернет / Інтранет додатки. Телекомунікаційні засоби, розвиваються високими темпами, тому формування єдиного освітнього інформаційного середовища вищих навчальних закладів, не повинно стримуватися технічними умовами [в ІТТ МЕІ (ТУ) в даний час об'єднано 2000 ПЕОМ, так як багато студентів мають вдома комп'ютери, підключені до Інтернету]. Інформаційним, змістовним наповненням єдиного освітнього інформаційного середовища є засоби підтримки навчального процесу, електронні бібліотечні ресурси. Центральною ланкою таких навчальних комп'ютерних засобів повинні стати автоматизовані навчально-методичні комплекси. Основне наповнення ЕОИС - це інтерактивні засоби підтримки навчального процесу, за допомогою яких організується навчання. Перш за все, це програмні засоби навчального призначення (комп'ютерні підручники, тренажери, довідники, засоби контролю якості засвоєння навчального матеріалу та ін.) При організації навчання, особливо з інженерних спеціальностей, необхідної компонентом є лабораторний практикум. На базі сучасних технологій в МЕІ (ТУ) розроблені автоматизовані лабораторні практикуми з уда ленним доступом по комп'ютерних мережах. Нові можливості для учасників освітнього процесу надаються при реалізації віддаленого доступу 197 до електронних фондах бібліотеки. Необхідно відзначити, що реальне використання інтерактивних засобів підтримки навчального процесу визначається не ступенем віддаленості учнів і навчальних, а методологічним обгрунтуванням організації конкретного навчального курсу. Важливим напрямом розвитку та наповнення ЕОИС вузу є підготовка викладацьких кадрів. Для цієї мети використовується Факультет підвищення кваліфікації викладачів університету, на якому розроблено програму та методичний посібник для проведення занять з викладачами з ЕОИС.
Введення
Глава 1. Єдина освітня інформаційне середовище університету
1.1 Інформаційний простір вузу. Поняття
1.2 Мета створення системи
1.3 Функціональність
Глава 2. Інформаційне забезпечення електронного навчання
2.1 Завдання інформаційного забезпечення в системі викладач-яких навчають-адміністрація
2.2 Що потрібно для використання мережевих технологій?
2.3 Пошук інформації в Інтернеті
2.4 Використання нового обладнання і технологій
Глава 3.Електронние навчально-методичні комплекси
3.1 Склад навчально-методичних комплексів
3.2 Економічні аспекти створення та використання ЕУМК
Глава 4. Засоби розробки та застосування електронних освітніх ресурсів
4.1 Основні фактори, що впливають на вибір інструментального середовища для
розробки комп'ютерних засобів навчання
Список літератури
Введення
Нові соціально-економічні реалії розвитку Росії, які характеризуються істотним підвищенням соціальної і професійної мобільності її населення, вимагають пошуку нових адекватних форм організації освіти, здатних задовольнити зростаючі потреби громадян в отриманні або у вдосконаленні раніше отриманих знань і умінь, оскільки традиційні концепції та форми навчання в нових умовах стають все менш ефективними.
Гостру проблему в сучасних умовах являє зниження рівня доступності якісних освітніх послуг і ресурсів, які можуть надати далеко не всі навчальні заклади. Провідні освітні установи, які мають кваліфікованими викладачами та іншими освітніми ресурсами, в переважній більшості випадків концентруються у великих і насамперед у столичних містах, де вартість життя значно вище середньої по країні. Враховуючи багатократне збільшення вартості транспортних послуг, слід констатувати, що ці навчальні заклади втрачають свій загальнодержавний або регіональний статус. На шляху до отримання освіти для багатьох громадян реально виникають труднопреодолімие фінансові бар'єри.
У той же час не можна не помітити того факту, що сучасний світ практично став інформаційно єдиним завдяки повсюдному застосуванню засобів інформаційно-комунікаційних технологій, які стають невід'ємним атрибутом професійної діяльності десятків мільйонів людей. Ще більш широкі масштаби застосування комп'ютерів і комунікаційних мереж у повсякденному житті.
Словосполучення «Інформатизація освіти», винесене в заголовок розглянутого навчального посібника, на погляд людини необізнаної, виглядає парадоксально, оскільки обмін інформацією між вчителем і учнями лежить в основі навчання, значною мірою визначаючи його сутність. Тим не менш, цей термін набув широкого поширення для опису процесів розвитку сучасних освітніх систем у тих випадках, коли мова йде про різні аспекти використання комп'ютерів, комп'ютерних мереж і відповідних інформаційних технологій у навчанні та управлінні освітніми установами. Мета інформатизації освіти не можна розглядати у відриві від цілей самої освіти, які змінюються в міру розвитку й ускладнення наукових знань, накопичення інформації про навколишній світ. Якщо кілька десятиліть тому отриманого в молодості освіти людині вистачало практично на весь період його професійної діяльності, то в даний час, наприклад, за термін підготовки фахівця в галузі техніки і технологій може двічі кардинально змінитися склад вживаного промислового або побутового обладнання. Без урахування цього та інших обставин неможливо визначити цілі, організувати процес підготовки фахівців і забезпечити його необхідними ресурсами.
У сучасних умовах освіта повинна розглядатися не тільки і не стільки як оволодіння учнями необхідним обсягом навчальної інформації, а як розвиток у них в процесі навчання потреб і здібностей до самостійного отримання все нових загальних і професійних знань і умінь, користуючись при цьому різноманітними джерелами інформації. Зміна соціальної практики і відповідна зміна цілей освіти з неминучістю тягне за собою і новий зміст освіти, і нові технології роботи з навчальною інформацією. Освіта як результат оволодіння знаннями, формування та розвитку умінь і навичок в значній мірі визначається процедурами пошуку, передачі, накопичення, зберігання, перетворення і відображення інформації. З певною часткою спрощення можна сказати, що освіта є процесом інформаційним. Тому під інформатизацією освіти слід розуміти систему заходів, спрямованих на підвищення якості та ефективності роботи з інформацією навчального призначення. У сучасних умовах ці заходи зв'язуються з розширеним застосуванням комп'ютерної техніки і засобів телекомунікації. Кінцева мета інформатизації освіти полягає в розширенні і спрощення доступу громадян до здобуття або підвищення раніше досягнутого рівня освіти, а також в більш повному та оперативному задоволенні їх різно образних потреб у знаннях і уміннях, що створює реальні передумови для підвищення якості та результативності навчання. Досягнення цієї мети передбачає вирішення сукупності взаємопов'язаних наукових і практичних завдань:
1. Розвиток транспортної інформаційної інфраструктури
Розвиток транспортної інформаційної інфраструктури, що забезпечує телекомунікаційну зв'язаність освітніх установ різного рівня на основі застосування вже звичних для багатьох людей засобів інформаційних і телекомунікаційних технологій. У результаті з'являється реальна можливість обміну інформаційними ресурсами навчального призначення не тільки між територіально розподіленими освітніми установами, а й надання цих ресурсів територіально розподіленим учням при багаторазовому підвищення оперативності інформаційного обміну. Технічні характеристики сучасних інформаційних систем такі, що інформація будь-якого виду і практично будь-якого розумного об'єму може бути передана будь-якій людині протягом декількох секунд або хвилин незалежно від відстані між пунктами відправлення і отримання даних. Підвищення оперативності інформаційного обміну дозволяє зробити його інтерактивним, що настільки необхідно для організації освітньої діяльності.
2. Створення нового змістовного наповнення інформаційного середовища освітніми ресурсами, які розробляються з урахуванням особливостей їх подальшого застосування в навчальному процесі.
Застосування нових носіїв інформації і засобів її обробки і відображення відкриває нові можливості та напрямки вдосконалення інформаційних ресурсів навчального призначення. Тому вирішення даної задачі має включати аналіз різних видів інформаційних ресурсів освіти з позицій застосовуваних технологій їх створення, сертифікації, тиражування, зберігання та застосування в навчальному процесі. Важливо зрозуміти, яким чином інформаційні технології впливають на способи роботи з традиційними освітніми ресурсами і як ці технології призводять до виникнення нових інформаційних ресурсів навчання.
3. Масова підготовка викладачів, методистів, адміністраторів навчальних закладів до ефективного застосування інформаційно-комунікаційних технологій та освітніх ресурсів в організації та проведенні навчального процесу. Певна частина співробітників освітніх установ усіх перерахованих категорій повинна отримати поглиблену підготовку в галузі інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) з тим, щоб надалі брати участь у розробці та організації застосування інформаційних освітніх ресурсів, а також у навчанні інших співробітників. Необхідно також здійснювати початкову підготовку учнів, які будуть активно застосовувати засоби ІКТ у навчанні.
4. Інформатизація адміністрування навчального процесу, суть якої полягає в тому, що територіально розподілені учні та викладачі застосовують у навчанні також розподілені освітні ресурси (наприклад, фонди електронних бібліотек, автоматизоване лабораторне обладнання та інші необхідні їм ресурси). Тут може виявитися корисним досвід створення і застосування корпоративних інформаційних систем промислових підприємств і фірм з тим застереженням, що у навчальному закладі «процес виробництва» виявляється розтягнутим на 4-6 років, тобто на термін підготовки фахівців, якщо мова йде про вищі навчальні заклади. Доцільне застосування ІКТ в освіті сприяє підвищенню якості та результативності навчання, змінюючи роками вивірені стереотипи в організації навчального процесу, у співвідношенні обсягу і значимості різних видів занять, підвищуючи роль самостійної навчальної роботи учнів у досягненні високих творчих результатів. Роль викладача в навчальному процесі також має суттєво змінитися під впливом ІКТ. Центральне місце викладача як практично єдиного носія актуальною навчальної інформації, переданої учням безпосередньо під час навчальних занять, змінюється більш скромною, але не менш важливою роллю наставника, направляє та коректує переважно самостійну роботу учнів. Істотний вплив ІКТ надають на всі засоби забезпечення навчального процесу: навчальну літературу, технічні засоби навчання, лабораторне обладнання та ін Інформаційні освітні ресурси у вигляді мультимедійних електронних видань, що включають поряд із текстами і статичними ілюстраціями відеофрагменти та інтерактивні комп'ютерні моделі досліджуваних об'єктів і процесів, стають все більш затребуваними. Ці ресурси мають ряд переваг в порівнянні з навчальною літературою в традиційному друкованому вигляді, серед яких: велика різноманітність засобів представлення навчальної інформації, компактність її зберігання, оперативність пошуку інформації та внесення необхідних змін і доповнень до її складу, простота тиражування і доступу до навчальних матеріалів територіально розподілених учнів. У той же час на сучасному етапі електронні освітні ресурси не можуть повністю замінити друковані навчальні видання з психологічних і ергономічним причин. На сучасному етапі на зміну спостережуваного ще зовсім недавно розмаїття технічних засобів навчання приходить персональний комп'ютер (ПК) як універсальний технічний засіб навчання, що володіє засобами компактного і надійного зберігання великих обсягів навчальної інформації, її швидкої переробки та наочного подання. Включення ПК в інформаційні мережі відкриває необмежені можливості оперативного обміну інформацією між учасниками освітнього процесу, а також пошуку необхідної інформації. Навчальний лабораторне обладнання, що містить у своєму складі технічні й програмні засоби ІКТ, стає інформаційно прозорим, його керованість і продуктивність багаторазово підвищуються. Таке обладнання прийнято характеризувати як інтелектуальне, тобто володіє зачатками штучного інтелекту. Позитивні властивості такого обладнання багаторазово зростають, якщо воно стає доступним територіально розподіленим учням, керуючим ходом навчальних експериментів з комп'ютерних мереж та отримують результати експериментів для подальшої обробки на персональних комп'ютерах, підключених до інформаційних мереж.
Не менша роль належить засобам інформатизації в організації та документальному супроводі навчального процесу. Можна сказати і про те, що ці кошти змінили підходи до документування ходу та результатів освітнього процесу, відкрили реальні можливості для індивідуалізації навчання учнів.
Глава 1. Єдина освітня інформаційне середовище університету
1.1 Інформаційний простір вузу
Впровадження швидко розвиваються інформаційних технологій створило передумови для якісно нового етапу розвитку ВНЗ на основі формування єдиного освітнього інформаційного середовища. Її створення і розвиток являє технічно складну і дорогу завдання. Але саме вона дозволяє системі освіти докорінно модернізувати свій технологічний базис, перейти до освітньої інформаційної технології і здійснити прорив до відкритої освітньої системи, яка відповідає вимогам сучасного суспільства. Електронні і традиційні навчальні матеріали повинні гармонійно доповнювати один одного як частини єдиного освітнього середовища. Використання новітніх інформаційних технологій повинно сприяти вирішенню педагогічних завдань, які складно або неможливо вирішувати традиційними методами. Для діяльності будь-якого освітнього закладу необхідна спеціальна інформаційне середовище, в якій взаємодіють адміністратори та учасники навчального процесу. Особливістю функціонування навчального закладу є наявність різноманітних за змістом та обсягом інформаційних потоків, а також великої кількості користувачів, різні групи яких мають різні інформаційні потреби й обмежені права доступу до інформації. Навчальна, управлінська та архівна інформація повинна бути надійно захищена від несанкціонованого доступу та руйнування. У цілому освітня інформаційне середовище, побудована із застосуванням комп'ютерних та комунікаційних технологій, є життєво необхідною середовищем функціонування навчальних закладів. При відсутності або недостатній повноті цього середовища неможливо забезпечити відкритий доступ до інформаційних і технічних ресурсів навчального закладу учасникам навчального процесу, які перебувають за її межами, вільний графік навчальної роботи, оперативне отримання консультацій та багато іншого.
1.2 Мета створення системи
Основою сучасної освітньої системи є високоякісна і високотехнологічна інформаційно-освітнє середовище. Цілі створення єдиного освітнього інформаційного середовища можна сформулювати наступним чином:
• забезпечення максимальних можливостей індивідуалізації «освітніх траєкторій» споживачів послуг різних рівнів і форм навчання, включаючи дистанційне, при дотриманні всіх вимог до якості навчання відповідно до державних освітніх стандартів;
• підвищення ефективності і якості навчання з багатьох дисциплін, за рахунок методично обгрунтованого застосування інформаційних технологій у навчальному процесі;
• підвищення ефективності комплексного управління навчальним процесом у рамках університету, а також ефективності використання кадрових і матеріальних ресурсів;
• забезпечення можливості комплексного взаємодії технічного університету зі школами, ліцеями, технікумами, іншими вузами, академічними інститутами та галузевими підприємствами, закордонними науковими та навчальними центрами, окремими особами, зацікавленими в отриманні освітніх послуг.
1.3 Функціональність
Основу ЕОИС становить розвивається корпоративна інформаційно-обчислювальна мережа університету, що має високошвидкісний вихід в глобальні мережі (Інтернет). Для забезпечення функціонування єдиної інформаційної освітнього середовища повинні бути також розроблені спеціалізовані програмно-технічні комплекси підтримки інформаційної інфраструктури університету як компоненти розподіленої ієрархічної системи. До їх складу входять:
• інтегрована розподілена інформаційна система забезпечення освітнього процесу;
• загальноуніверситетська система корпоративної електронної пошти;
• система інтерактивної взаємодії учасників освітнього процесу на основі Інтернет / Інтранет портальної технології.
Принциповим при реалізації інфраструктури є те, що всім кореспондентам повинен бути забезпечений задовільний доступ до загальних інформаційних ресурсів з використанням індивідуальних (на робочому місці і вдома) і загальнодоступних (у загальноуніверситетських і кафедральних класах, класах ПЕОМ в гуртожитках, Інтернет-кіосках і т.п .) робочих місць. Крім того, необхідна наявність загальнодоступної адресної книги системи електронної пошти [в адресній книзі ОСЕП МЕІ (ТУ) зареєстровано 15 тис. користувачів], що забезпечує як особистісний, так і знеособлене спілкування, а також, засобів інтерактивної взаємодії з допомогою Інтернет / Інтранет додатків [в МЕІ (ТУ) це комплекс інформаційних порталів і web-сайтів]. Найважливішу роль в організації єдиного інформаційного середовища відіграє інтегрована розподілена інформаційна система забезпечення навчального процесу, на основі якої в ході реалізації бізнес-процесів створюються і зберігаються основні інформаційні об'єкти. Дані про структуру навчального закладу, персоналії, навчальна і розпорядча документація, методичне забезпечення навчальних курсів і т.п. доступні як у «клієнт-серверної» системі, так і через Інтернет / Інтранет додатки. Телекомунікаційні засоби, розвиваються високими темпами, тому формування єдиного освітнього інформаційного середовища вищих навчальних закладів, не повинно стримуватися технічними умовами [в ІТТ МЕІ (ТУ) в даний час об'єднано 2000 ПЕОМ, так як багато студентів мають вдома комп'ютери, підключені до Інтернету]. Інформаційним, змістовним наповненням єдиного освітнього інформаційного середовища є засоби підтримки навчального процесу, електронні бібліотечні ресурси. Центральною ланкою таких навчальних комп'ютерних засобів повинні стати автоматизовані навчально-методичні комплекси. Основне наповнення ЕОИС - це інтерактивні засоби підтримки навчального процесу, за допомогою яких організується навчання. Перш за все, це програмні засоби навчального призначення (комп'ютерні підручники, тренажери, довідники, засоби контролю якості засвоєння навчального матеріалу та ін.) При організації навчання, особливо з інженерних спеціальностей, необхідної компонентом є лабораторний практикум. На базі сучасних технологій в МЕІ (ТУ) розроблені автоматизовані лабораторні практикуми з уда ленним доступом по комп'ютерних мережах. Нові можливості для учасників освітнього процесу надаються при реалізації віддаленого доступу 197 до електронних фондах бібліотеки. Необхідно відзначити, що реальне використання інтерактивних засобів підтримки навчального процесу визначається не ступенем віддаленості учнів і навчальних, а методологічним обгрунтуванням організації конкретного навчального курсу. Важливим напрямом розвитку та наповнення ЕОИС вузу є підготовка викладацьких кадрів. Для цієї мети використовується Факультет підвищення кваліфікації викладачів університету, на якому розроблено програму та методичний посібник для проведення занять з викладачами з ЕОИС.
Глава 2. Інформаційне забезпечення електронного навчання
2.1 Завдання інформаційного забезпечення в системі викладач-яких навчають-адміністрація
При дистанційній організації процесу навчання викладачі, студенти і адміністрація навчального закладу рознесені в просторі, а іноді і в часі, тому для успішного функціонування навчального процесу необхідно вирішити такі взаємопов'язані завдання:
• забезпечити своєчасну доставку учнем навчальних матеріалів;
• організувати дистанційне взаємодія між учнями, викладачами та адміністрацією навчального закладу;
• забезпечити оперативне та надійне управління навчальним процесом в умовах дистанційної взаємодії.
2.2 Що потрібно для використання мережевих технологій?
Використання мережевих технологій вимагає витрат навчального закладу і студента. Для дистанційної форми навчання навчальний заклад повинен мати достатні обчислювальними потужностями і широкосмуговим доступом до підключення до Інтернету для забезпечення цілодобового доступу учнів, викладачів та адміністрації до навчальних ресурсів та засобів мережевої взаємодії. Для невеликих навчальних закладів може бути доцільним розміщувати навчальні ресурси на комп'ютерах організацій-провайдерів Інтернет. Останнім часом з'явилися спеціалізовані організації, що надають послуги мережевого забезпечення навчального процесу для навчальних закладів.
В даний час мережні технології вбудовані в більшість сучасних операційних систем та їх використання не вимагає від користувача особливих зусиль. Вимоги до використовуваного апаратного й програмного забезпечення залежать від застосовуваних в даному навчальному закладі інформаційних і програмних засобів навчання, але наявність достатньо ємного жорсткого диска (більше 10 Гб), CD-ROM, звукової карти є обов'язковим для роботи з мультимедійними електронними ресурсами. Спосіб підключення до Інтернету визначається місцем проживання учня.
В даний час найбільш поширеними є такі способи підключення до мережі Інтернет:
• через локальну мережу;
• по телефону;
• по кабельній мережі.
Зазвичай підключення через локальну мережу здійснюється або в організаціях, або в домашніх мережах. Для такого підключення обучаемому потрібно з'ясувати умови підключення, купити і встановити в комп'ютер мережну плату (в даний час мережна плата все частіше вбудовуються в материнську плату комп'ютера і перш ніж купувати мережеву карту, слід з'ясувати, чи є вона в комп'ютері), протягнути мережевий кабель від точки підключення до свого комп'ютера, налаштувати мережеве підключення. Зазвичай персонал, який відповідає за експлуатацію мережі, забезпечує користувачів докладними покроковими інструкціями налаштування мережевого підключення для різних операційних систем. Це найбільш простий і продуктивний спосіб підключення до Інтернету, що забезпечує постійний доступ. Оплата підключення зазвичай визначається обсягом даних, одержуваних і переданим користувачем. Найчастіше трафік (передається і отримується обсяг даних) в локальній мережі безкоштовний, вартість зовнішнього трафіку варіюється в досить широких межах. З'явилися так звані «плоскі» тарифи, в яких визначена швидкість обміну даними без обмежень на об'єм трафіку. Підключення через локальну мережу передбачає кооперацію з іншими користувачами мережі за місцем проживання або роботи. Реальна швидкість передачі даних варіюється в дуже широких межах (від десятків кілобіт до одиниць мегабіт в секунду) і визначається використовуваним способом підключення самолокальной мережі до Інтернету, а також кількістю користувачів мережі. Найбільш поширеним способом підключення є підключення по телефону через модем, який дозволяє передавати цифрові дані з аналогової телефонної мережі. Модеми бувають внутрішні, що встановлюються в комп'ютері, і зовнішні, що представляють собою окремі пристрої. Модем підключається до телефонної лінії та комп'ютеру. Організація, що надає послуги доступу до Інтернету (провайдер), встановлює засоби доступу до Інтернету (модемний пул) на телефонних станціях, користувачі підключаються до Інтернету, набираючи телефонний номер модемного пулу. Перед підключенням до провайдера необхідно ознайомитися з правилами підключення та налаштування мережевого з'єднання, що містяться на web-сайтах провайдерів. Перед підключенням рекомендується роздрукувати і уважно прочитати інструкцію налаштуванні мережного підключення для операційної системи, встановленої на комп'ютері, і послідовно виконати всі кроки інструкції. Звичайно провайдери надають пробний доступ, що дозволяє потенційним користувачам з'ясувати якість з'єднання з провайдером (швидкість передачі даних, стійкість з'єднання). При цьому зазвичай можливий доступ тільки до web-сайту провайдера. Якість з'єднання залежить від ряду чинників, включаючи якість телефонної лінії, обладнання, встановлене на телефонній станції, використовуваний модем. Швидкість передачі даних варіюється від 10 до 40 кбіт / с.
Звичайно оплата модемного доступу до Інтернету погодинна і визначається часом доби - вартість доступу до Інтернету в нічний час істотно нижче денного і вечірнього, а у деяких провайдерів нічний доступ вільний. Останні роки компанії, що надають послуги мобільного зв'язку, дають можливість підключення до Інтернету за допомогою мобільного телефону з використанням протоколу GPRS. Однак, поки це досить дороге задоволення і навряд чи його можна рекомендувати для використання в освітніх цілях, через кілька років цей спосіб доступу до Інтернету можливо стане конкурентоспроможним із звичайним модемним доступом і до цього часу з'являться і досить дешеві пристрої, що поєднують функціональні можливості мобільного телефону і звичайного комп'ютера, які можна буде використовувати в освітніх цілях. Ще однією новинкою останніх років є бездротовий доступ, що дозволяє, позбутися від провідної інфраструктури і працювати з комп'ютером, наприклад, в будь-якій аудиторії. Однак слід зазначити, що впровадження бездротових технологій досить дороге задоволення, крім того, впровадження бездротового доступу доцільно при масовому використанні в навчальному процесі ноутбуків. Далі необхідно згадати про цифрові технології, що дозволяють звичайну телефонну лінію використовувати одночасно як для доступу до Інтернету, так і для звичайної телефонії. Це вимагає установки спеціального обладнання на стороні телефонної станції і в користувача. Швидкість обміну даними може досягати декількох мегабіт в секунду і зазвичай обмежується умовами підключення і відстанню до телефонної станції. Оплата такого з'єднання визначається обсягом даних, переданих та отриманих користувачем. Поки використання цифрових технологій рентабельно для підключення до Інтернету декількох користувачів - організації, домашній мережі. Для індивідуальних користувачів це дороге задоволення (на момент написання в Москві широко рекламується тариф «Стрим» - 1 Гб даних на місяць за 900 руб. При швидкості з'єднання 256 кбіт / с). У містах використовуються мережі кабельного телебачення, що забезпечують високопродуктивний, якісний і постійний доступ до Інтернету індивідуальних користувачів. У цьому випадку необхідно придбання спеціального кабельного модема. При інтенсивному використанні Інтернету вартість постійного кабельного підключення індивідуального користувача порівнянна з модемним підключенням. Крім описаних вище способів підключення до Інтернету, існують і інші, «екзотичні» способи підключення, наприклад супутниковий або по електричній мережі. У кожному разі вибір визначається набором наданих в даному населеному пункті послуг, їх вартістю і якістю. Основним інструментом доступу до навчальних ресурсів є браузер. Так браузер Internet Explorer входить до складу всіх операційних систем сімейства Windows. Це не виключає використання інших браузерів, наприклад, безкоштовного браузера Mozilla, версії якого є не тільки для Windows, але і для інших операційних систем, включаючи Linux, іншим широко використовуваним браузером є Opera. Для роботи з електронною поштою і групами новин використовується спеціалізоване програмне забезпечення, наприклад Outlook Exdivss, Outlook, The Bat. Для роботи з навчальними ресурсами можливе використання і спеціалізованого програмного забезпечення, розробленого навчальними закладами, отримання та встановлення такого програмного забезпечення обмовляється докладними інструкціями для учнів. При підключенні до Інтернету необхідно дотримуватися правил безпеки. Стандартні заходи забезпечення безпеки на стороні користувача включають:
1. Регулярну установку оновлень для операційних систем, наприклад для операційних систем сімейства Windows це можна зробити на сайті Microsoft http://windowsupdate.microsoft.com. В даний час актуальна установка другого пакету оновлень для Windows XP (Service Pack 2), в якому основну увагу приділяється питанням безпеки. Загальний обсяг пакета становить більше 250 Мб, при завантаженні на конкретний комп'ютер цей обсяг скорочується до 6080 Мб. Завданням системних адміністраторів навчального закладу є організація доставки та встановлення даного програмного забезпечення.
2. Установку і регулярне оновлення антивірусних засобів. Деякі навчальні заклади мають корпоративну передплату на антивірусні засоби, наприклад Dr. Web, їх можуть використовувати ті, яких навчають.
3. Бажано встановити на своєму робочому місці міжмережевий екран (іноді він називається файрвол або брандмауер), що захищає комп'ютер користувача від вторгнень ззовні. В даний час є більше число персональних міжмережевих екранів, призначених для установки на комп'ютерах користувачів, наприклад, Kerio Personal Firewall (http://www.kerio.com), розповсюджуваний вільно, або Agnitum Outpost Firewall (http://www.agnitum. com / ru).
Слід пам'ятати, що перераховані вище засоби доповнюють один одного і припускають спільне використання. Порядок встановлення, та використання засобів безпеки повинен бути обов'язково зазначений у пам'ятці для користувачів, поширюваної навчальними закладами. Необхідно попереджати студентів, так і співробітників вузу про необхідність виконання заходів безпеки при роботі в мережі, у противному випадку навчальний процес, інтенсивно використовує спілкування через мережу, може бути перерваний на годинник, або навіть дні, а також привести до втрати цінних даних.
2.3 Пошук інформації в Інтернеті
Інтернет є глобальним сховищем інформації, там можна знайти все що завгодно, треба тільки знати, як і де шукати, а також розумно ставитися до знайденої інформації. З появою Інтернету та Всесвітньої павутини людина читає став людиною публікує. Досить розмістити рукопис на одному з web-серверів ... У зв'язку з цим рукописи публікуються, але рідко читаються і майже ніколи не рецензуються. У Мережі можна знайти зовсім безграмотні публікації з орфографічними помилками на кожній сторінці, багаті досить дивними ідеями і ненормативною лексикою. Одним з яскравих явищ останніх років є так звані блоги чи живі журнали - щоденники, опубліковані в мережі. Іноді вони яскраві й цікаві, іноді від них волосся дибки стає. Ознайомитись з живими журналами можна, наприклад на http://www.livejournal.com. По одному образним висловом Інтернет - це велика смітник, до знайденої в Інтернеті інформації необхідно ставитися обережно. В Інтернеті є досить велика кількість пошукових серверів, які збирають і каталогізують інформацію із Всесвітньої павутини і інших джерел (архівів груп новин, FTP-серверів і т.п.). Для пошуку російськомовної інформації в даний час найбільш популярними є пошукові сервери:
• http://gg.ru,
• http://www.yandex.ru,
• http://www.rambler.ru.
Не слід обмежуватися пошуком інформації на одному сервері, так як вони використовують різні алгоритми пошуку, тому і результати будуть різними. Те, що не може бути знайдено за допомогою одного сервера, легко знайдеться за допомогою іншого. Для пошуку російськомовної інформації краще користуватися російськими серверами. В Інтернеті все швидко змінюється, створюються нові пошукові сервери, закриваються старі. Технічно пошук інформації за допомогою пошукового сервера простий: наберіть в адресному рядку уніфікований покажчик сервера, з'явиться форма пошуку, введіть в ній ключові слова. У даному випадку нас цікавили програмні компоненти для технології Microsoft ASP.Net, тому в формі було введено компоненти asp.net. Далі потрібно натиснути кнопку Пошук в Google, що забезпечує передачу ключових слів сервера. Сервер поверне посилання на сторінки, що містять ключові слова компоненти й asp.net,. У цьому випадку Google повернув перші десять посилань з 2330, що є в базі даних. Це, мабуть, занадто багато, тому обмежимося переглядом перших десяти посилань. Google упорядкував їх для нас так, щоб найбільш корисні посилання йшли першими (можливо, що у нас і у Google визначення корисності дещо різні). Відзначимо, що посилання супроводжуються короткими анотаціями, які в більшості випадків допомагає прийняти рішення про те, переглядати чи сторінку або обмежитися читанням коментаря. Для переходу до знайденої сторінці досить клацнути на заголовку, наприклад для першого посилання досить клацнути мишею на підкресленому тексті ActiveX компоненти, утиліти, скрипти. Можна зменшити кількість посилань, що повертаються сервером, уточнивши, що ж нам потрібно. У даному прикладі окрім інформації про компоненти ASP.Net було б бажано отримати їх, тому уточнимо запит, ввівши завантажити компоненти asp.net. Може виявитися, що сервер не поверне нам нічого, в цьому випадку необхідно, виправити можливі орфографічні помилки в запиті, переформулювати його, використовуючи інші ключові слова, змінити мову запиту, сформулювавши його по-англійськи, так як англійська є основною мовою Інтернету. Те, про що повідомлялося вище, називається простими запитами. Для роботи з розширеними запитами необхідно клацнути на посиланні Розширений пошук. Для виконання складних запитів пошукові сервери володіють власними мовами запитів. Якщо результати пошуків не задовольняють, не полінуйтеся прочитати на сервері інструкцію з використання мови запитів. Поряд з пошуком за ключовими словами більшість пошукових серверів надають можливість пошуку за допомогою каталогів - ієрархічних покажчиків. Вибравши тему, що цікавить, наприклад Освіта, клацніть мишею, і так поступово уточнюючи запит, можна дістатися до посилань на інформацію, що цікавить. Звідки пошукові сервери беруть інформацію? Використовуються два основних джерела інформації. По-перше, здійснюється сканування Всесвітньої павутини за допомогою спеціальних програм-павуків, «повзаючих» по Всесвітній павутині (павутинками служать гіперпосилання). Павук завантажує чергову web-сторінку, аналізує гіперпосилання, наявні в ній, і завантажує дані, опубліковані за цим гіперпосиланнями, після чого процес повторюється. Таким чином, здійснюється обхід Всесвітньої павутини. Отримана інформація розбивається на слова, «сміттєві» слова (артиклі, прийменники, займенники) відкидаються, будується щось, схоже на предметний покажчик книги: слова розміщуються за алфавітом, з ними зв'язуються посилання на сторінки. Це забезпечує швидкий пошук інформації за допомогою пошукових серверів. Слід зазначити, що російська мова з-за своєї флективно (що змінюється) структури (багато закінчень, приставок) досить складний для аналізу. Тому вітчизняними розробниками (наприклад, http://www.yandex.ru) створено спеціальне програмне забезпечення для морфологічного аналізу російських текстів. Це або подібне програмне забезпечення застосовується практично усіма пошуковими серверами, працюють у російській сегменті Інтернету. Другим джерелом інформації є самі публікатори, зацікавлені в тому, щоб їх web-сайти відвідувалися. Для цього автор або публікатор повинен зайти на пошуковий сервер, заповнити спеціальну форму, після чого пошуковий сервер помістить інформацію про публікації в свою базу даних після відповідної перевірки, природно. Автори зацікавлені не тільки в реєстрації на пошукових серверах, але і в тому, щоб посилання на інформацію мали високий ранг, тобто відображалися користувачеві першими (більше 90% користувачів, що звертаються до пошукових серверів, переглядають тільки перші три посилання). Пошукові сервери ранжирують інформацію або за кількістю гіперпосилань на сторінку, або за кількістю звернень до сторінок (тут ситуація спрощена, оскільки пошукові сервери використовують більш складні алгоритми, які тримаються в секреті, щоб уникнути штучного завищення рангу недобросовісними публікатора). Пошукові сервери визначають число відвідувань web-сторінок за допомогою спеціальних лічильників відвідувань, що розміщуються публікатора на своїх сторінках. Користь тут обопільна: автор бачить, наскільки популярна дана сторінка, а пошукові сервери використовують дану інформацію для ранжирування. Вище було розглянуто пошук в Інтернеті з безпосереднім використанням пошукових серверів. В даний час популярності набуває програмне забезпечення, яке встановлюється на комп'ютері користувача і полегшує пошук інформації, принаймні, у двох напрямках: введений запит на пошук передається не одному, а кільком пошуковим серверам, програма також полегшує зберігання, аналіз та класифікацію отриманих даних. В якості прикладів таких програм можна навести Copernic Agent (http://www.copernic.com/) або вітчизняний ДИСКО Шукач (http://disco.ru/russian/products/finder.htm). Крім пошукових серверів загального призначення в Інтернет є спеціалізовані пошукові сервери, наприклад для пошуку рефератів (http://www.referat.ru), товарів і порівняння цін (http://www.price.ru). Для пошуку наукової інформації, включаючи статті, книги, публікації в Інтернеті можна використовувати сервіс http://www.scirus.com (рис. 7.6). Відзначимо також, що пошук в Інтернеті потребує терпіння і навичок, набутих під час проведення пошуку.
2.4 Використання нового обладнання і технологій
Основним інструментом в умовах дистанційної освіти є стаціонарний персональний комп'ютер. Цей комп'ютер може бути підключений до Інтернету або корпоративної мережі навчального закладу при використанні мережних технологій, коли ж використовуються локальні навчальні ресурси, комп'ютер може бути, і не підключений до мережі.
Використання «екзотичного» обладнання, наприклад особистих ноутбуків і бездротових мереж, дозволяє проводити заняття в будь-яких аудиторіях вузу.
Нові інформаційні технології використовуються не тільки в спеціалізованих дисплейних класах, які зазвичай перевантажені, і до яких потрібно пристосовувати розклад, але і на звичайних практичних та лабораторних заняттях. Впровадження даного методу обмежує тільки висока ціна ноутбука, чи від російського студента можна вимагати його придбання для використання в навчальному процесі. Використання ноутбуків впливає на використання освітніх ресурсів - в умовах очного навчання від навчального закладу потрібно можливість підключення ноутбуків до корпоративної мережі навчального закладу і до електричної мережі, а також організація бездротових мереж. У перспективі набагато більший вплив на технологію дистанційного навчання і, особливо, на електронні навчальні ресурси можуть справити використання КПК (кишенькових персональних комп'ютерів) і мобільних телефонів. Особливістю більшості цих пристроїв є відсутність клавіатури, низька роздільна здатність екрану, спеціалізовані операційні системи, обмежена продуктивність процесорів і об'єм пам'яті. Тим не менше, ці пристрої широко застосовуються в побуті - практично у кожного студента-москвича є мобільний телефон. Відзначимо, що переведення існуючих мультимедійних ресурсів на КПК і смартфони пов'язаний з істотними витратами як в області програмування, так і адаптації відео - і аудіоресурсів. В даний час в сучасні інтегровані системи розробки програмного забезпечення вбудовані засоби, що дозволяють розробляти програмні проекти для КПК і смартфонів, але навіть у цьому випадку безпосередній перенесення навчальних ресурсів з однієї платформи на іншу найчастіше є неможливим. Для мережевих електронних ресурсів представляється перспективним трансформаційний підхід. Кожен фрагмент ресурсу зберігається в проміжному форматі, наприклад XML, який в даний час стає своєрідним комп'ютерним есперанто, що дозволяє обмінюватися даними, зрозумілими не тільки комп'ютерних систем, а й людям. Похідні від XML мови використовуються для опису математичних і хімічних формул, ділових документів і навіть графічних користувацьких інтерфейсів. При зверненні учня сервер пізнає використовувану клієнтську платформу (ПК, КПК, смартфон) і перетворює дані з проміжного формату в цільовий, призначений для даного клієнта. Серйозну заявку на мультиплатформному середовищі для мережевого освітнього програмного забезпечення зробила фірма Macromedia. Завдяки тому, що Flash-додатки виконуються на комп'ютері під управлінням програвача Flash Player, можна ці програми, запускати на платформах Windows 98/Me/2000/XP, Windows Pocket PC, Linux, Solaris без необхідності внесення змін в додаток. Macromedia Flash являє собою багатообіцяючу платформу для розробки програмного забезпечення навчального призначення, особливо віртуальних лабораторних практикумів, завдяки чудовим графічним можливостям і невеликим виконуваним модулям.
Глава 3. Електронні навчально-методичні комплекси
Електронні навчально-методичні комплекси (ЕУМК) - являють собою об'єднання навчально-методичних, програмно-технічних та організаційних засобів, які забезпечують повну сукупність освітніх послуг (організаційних, методичних, теоретичних, практичних, експериментальних, консультаційних та інших), які необхідні і достатні для вивчення конкретної навчальної дисципліни і для даної форми навчання (очної, очнодістанціонной, дистанційної). ЕУМК досить дорогі продукти і тому повинні допускати використання при різних видах навчання, наприклад віртуальні лабораторні практикуми можна використовувати не тільки при дистанційній, але і очної та очнодістанціонних формах навчання в якості доповнення до реальних лабораторних практикумам. Використання ЕУМК дозволяє перенести освітній процес з аудиторій вузу додому студентам, які можуть виконувати обов'язкові завдання не тільки за розкладом, але і в зручний для них час, наприклад по вечорах і вихідні дні, що важливо для сучасної молоді, яка поєднує навчання з роботою.
3.1 Склад навчально-методичних комплексів
ЕУМК повинні повністю забезпечувати всі види занять з дисципліни і включати в себе:
• засоби вивчення теоретичних основ дисципліни (інформаційна складова);
• засоби підтримки практичних занять;
• лабораторний практикум, що дозволяє проводити заняття при всіх підтримуваних навчальним закладом формах навчання;
• засоби підтримки виконання курсових проектів і розрахункових завдань;
• засоби контролю знань при вивченні дисципліни;
• засоби взаємодії між викладачем і учнями в процесі вивчення дисципліни;
• методичні рекомендації щодо вивчення як всієї дисципліни, так і окремих об'єктів у її складі;
• засоби управління процесом вивчення дисципліни.
Не всі перераховані вище компоненти є обов'язковими, наприклад, якщо за навчальним планом не передбачено проведення практичних занять, то засоби їх підтримки можуть не входити в ЕУМК. До інформаційної складової ЕУМК відносяться підручники, навчальні посібники, задачники, методичні розробки. Надалі будемо називати їх електронними виданнями (ЕІ). Інформаційна складова є електронним аналогом звичайних книг і брошур. Перерахуємо відмінності від звичайних книг:
• можливість використання поряд зі статичними текстами і зображеннями мультимедійних ресурсів (звуку і відео);
• можливість оперативного та інтелектуального пошуку інформації;
• наявність вбудованих засобів навігації, що дозволяють користувачеві переходити до основної сторінці видання, попередньої, наступній сторінці видання, переглянути зміст усього видання або його розділу. Все сказане вище моделює ієрархічно-лінійну структуру видання. Можливе використання й інших форм навігації, наприклад «географічну» карти видання у разі мережевої структури видання;
• можливість оперативного внесення змін після публікації. Електронні видання зазвичай існують у різних виставах. Можливо представлення видань у форматі текстового процесора, наприклад Word, публікація видання у стерпному форматі, наприклад Adobe PDF. Наступною формою публікації ЕІ є публікація у Всесвітній павутині у форматі HTML1. У порівнянні з форматами текстових процесорів виразні можливості даного виду публікації декілька біднішими, ніж можливості текстових процесорів, проте їх цілком вистачає для вирішення практично всіх завдань навчання. Тут же необхідно відзначити і істотно відрізняються вимоги до публікації у Всесвітній павутині, в локальній мережі і на робочому місці користувача. Пов'язано це з різною на порядки пропускною здатністю каналів передачі даних. Якщо розмір порції даних (кадру ЕІ), що доставляються користувача за один раз не повинен перевищувати 100 кб для видання, що публікується у Всесвітній павутині, для локальної мережі це можуть бути кілька сотень кілобайт, для локальної публікації - мегабайти. Основним інструментом для роботи з ЕІ, публікуються у Всесвітній павутині є браузер. Слід зазначити, що, незважаючи на наявність стандартів, основні браузери по-різному відображають одну й ту ж інформацію, особливо динамічну, більш того, для відображення інформації на деяких пристроях, наприклад кишенькових комп'ютерах і смартфонах використовуються різні технології. Все це призводить до необхідності створення набору версій одного і того ж видання або перетворення одного подання до іншого. Магістральним шляхом для динамічного перетворення різних видів уявлень електронних видань є технології XML, які дозволяють описувати структуру і взаємовідношення різних фрагментів документів у формі, яка легко сприймається як комп'ютерами, так і користувачем. На базі XML розробляються різні мови, що дозволяють описувати відтворення різних видів інформації, наприклад MathML використовується для опису та подання математичних формул, а SMIL - мультимедійних ресурсів. Таким чином, ЕІ повинні допускати багатоваріантне уявлення, можливо, з різною функціональністю для роботи за допомогою різних користувацьких агентів. Мінімальний склад версій ЕІ повинен забезпечувати работус ЕІ на персональному комп'ютері і роздруківку його на папері. Електронне подання ЕІ дозволяє зберігати їх на будь-яких електронних носіях і доставляти через мережу. Слід зазначити, що ЕІ - це найменш трудомістка складова ЕУМК. Лабораторні практикуми являють собою найбільш трудомістку і спірну складову ЕУМК. Справа в тому, що лабораторні роботи, що виконуються на комп'ютері дистанційно, не завжди і не в усьому рівнозначні робіт, що виконуються на реальному обладнанні. Використання дистанційних лабораторних практикумів істотно залежить від навчальної дисципліни і вимагає вдумливої методичної опрацювання, визначається викладачами-предметниками, відповідними методичними радами. При створенні лабораторних практикумів використовуються або реальне обладнання, доступ до якого здійснюється дистанційно, або моделі досліджуваних процесів і обладнання. У першому випадку учень дистанційно взаємодіє з реальним обладнанням, що вимагає досить значних витрат. Крім того, не будь-яке обладнання та технологічні процеси дозволяють здійснювати доступ групам учнів (не можна одночасно і незалежно керувати одним і тим же обладнанням декількох студентів, це вимагає мультиплексування і накладає певні обмеження на характерні часи протікають процесів). У другому випадку моделі дозволяють обучаемому отримувати доступ до процесів і обладнання, використання яких у навчальних закладах практично неможливо, дають можливість довільно змінювати часові масштаби досліджуваних процесів. У той же час учень при проведенні віртуальних лабораторних робіт взаємодіє не з реальним устаткуванням і технологічними процесами, а з моделлю, адекватність і подробиця якої залежать від реалізації. До переваг цього підходу необхідно віднести низькі вимоги до апаратних засобів, можливість використання в мережевій і локальному варіантах. Вибір підходу до створення лабораторного практикуму визначається особливостями навчальної дисципліни, а також матеріальними, фінансовими та кадровими можливостями організації. У технічну освіту практичні заняття в основному присвячені вирішенню різних завдань, тому для проведення їх необхідні:
• добірка завдань;
• приклади розв'язання типових завдань;
• методичні вказівки щодо вирішення завдань;
• консультації викладача;
• довідкова інформація;
• засоби рішення задач (комп'ютерні моделі, засоби проведення інженерних розрахунків).
Різниця проведення практичних занять при очному і дистанційному видах навчання визначається організацією взаємодії між учнем і викладачем, а також ступенем взаємодії між учнями. В очному освіті викладач може керувати ходом вирішення завдань в реальному часі, спрямовуючи учнів, коментуючи і пояснюючи типові помилки. Взаємодія між учнями дозволяє швидше знаходити рішення, окрім того, яких навчають, отримують досвід спільної роботи. У заочну освіту, учень отримує комплект, що складається з задачника, завдання, методичних вказівок, прикладів розв'язання задач, довідкових матеріалів. Участь викладача зводиться до перевірки отриманих поштою рішень. Дистанційний варіант проведення практичних занять відрізняється від заочного можливістю оперативного спілкування між учнем і викладачем, а також між учнями. Підтримка виконання типових розрахунків та курсового проектування схожа на практичні заняття, але пов'язана з доставкою великих обсягів інформаційних та довідкових матеріалів, кого навчають, а також необхідністю індивідуального взаємодії з викладачем для отримання консультацій. Тут при обговоренні взаємодії учнів з викладачами перерахуємо просто реалізовані способи спілкування між викладачем і учнями в заочному і дистанційному формах навчання:
• спілкування по електронній пошті - цей спосіб спілкування є кращим, дозволяючи його учасникам читати і готувати повідомлення у зручний для них час;
• спілкування через web-форуми, організовувані на web-серверах навчального закладу, якими засобами ЕУМК - ці кошти легко дозволяють організувати групове спілкування;
• спілкування з допомогою служб миттєвих повідомлень і чатів;
• відеоконференції, такий вид спілкування в даний час практично неприйнятний для навчальних закладів з технічних і економічних показників, він можливий для корпорацій, що володіють власними магістральними мережами.
Спілкування між викладачем і учнем здійснюється за допомогою електронної пошти, форумів і служб миттєвих повідомлень, у ряді випадків при необхідності отримання учнями великих об'ємів даних на CD-ROM доцільна їх пересилання по звичайній пошті. Навчальні ресурси обсягом не більше 10 Мб можуть бути завантажені або з web - або ftp-серверів. Перші два способи спілкування є асинхронними і не вимагають присутності сторін у певний час і в певному місці. У свою чергу, спілкування між викладачем і учнями потребує певної системи документообігу та внутрішніх регламентів, що визначають процедури реєстрації, зберігання листування, а також час реакції на повідомлення. Служби миттєвих повідомлень і чати є синхронними видами спілкування і вимагають оперативної взаємодії, а отже, жорсткого розкладу проведення консультацій. Взаємодія з адміністрацією має характер нагадувань, різних повідомлень, які потребують гарантованої доставки, наприклад повідомлень про оплату навчальних матеріалів. Спілкування між адміністрацією та учнями повинна в обов'язковому порядку фіксуватися в системі документообігу і здійснюватися за допомогою розсилки повідомлень по електронній пошті за допомогою списків розсилки та публікації оголошень на порталі навчального закладу. Засоби взаємодії між викладачем і учнями можуть бути винесені зі складу ЕУМК і підтримуватися на рівні навчального закладу, наприклад електронну пошту, форуми, чати доцільно спільно використовувати ЕУМК по декількох дисциплінах. Окремі компоненти ЕУМК, технології їх створення докладно розглядаються в окремих розділах книги, але кілька слів необхідно сказати про засоби управління ЕУМК. Основним їх призначенням є індивідуалізація подання ЕУМК для конкретного учня і фіксація дій користувача, включаючи виставлення і зберігання оцінок. Наприклад, якщо учень може бути допущений до виконання лабораторної роботи тільки після здачі колоквіуму, то у викладача повинні бути кошти, що запобігають доступ даного учня до лабораторних стендів до здачі колоквіуму. У ЕУМК повинні бути присутніми засобу розподілу індивідуальних завдань для виконання лабораторних робіт. Бажано, щоб серед засобів управління ЕУМК присутній інструмент, що дозволяє формувати індивідуальні плани вивчення дисципліни студентами, включаючи розділи підручника, лабораторні роботи, практичні заняття.
3.2 Економічні аспекти створення та використання ЕУМК
Існують три основні підходи до створення електронних освітніх ресурсів, назвемо їх умовно медійний, ігрової та видавничий. Медійний підхід передбачає організацію робіт зі створення ресурсу за типом виробництва медійної продукції: кінофільмів і телепрограм. Головною особою у такому процесі є продюсер, що організує роботу професійної команди сценаристів, дизайнерів, редакторів, операторів і програмістів. У цій команді автори навчального контенту відіграють далеко не основну роль, кінцевий вигляд ресурсу і методи його застосування визначаються використовуваними технологіями. Саме так в даний час в основному здійснюється розробка мультимедійних електронних підручників. З-за великого обсягу мультимедійного контенту в якості середовища розповсюдження таких ЕУМК використовуються або CD-ROM, або DVD. Експлуатуються вони або індивідуально на локальному комп'ютері учня, або в корпоративній мережі навчального закладу, їх використання через Інтернет навряд чи доцільно із-за великого обсягу трафіку, необхідного для передачі мультимедійного контенту, а також обмежень по смузі пропускання з'єднання. Вартість медійних ЕУМК висока, такий підхід використовується тільки при створенні високотиражних ЕУМК для загальноосвітніх дисциплін. Ігровий підхід використовується при створенні високоінтерактівних тренажерів і імітаторів з використанням елементів віртуальної реальності. Такий підхід застосовується для створення імітаторів складних і дорогих технічних систем, включаючи літальні апарати, енергетичні системи, системи озброєнь. Апаратні та програмні засоби дають студентів практично повну ілюзію взаємодії з реальною системою, але володіють дуже високою вартістю. Звичайно розробка такого роду електронних ресурсів починається зі створення так званого «движка», який є моделлю досліджуваного об'єкта та його оточення. На створення такого «движка» йдуть роки. Створення тренажерів і імітаторів на основі готового «движка» менш трудомісткий процес, який зводиться до створення дизайну віртуального оточення, налаштуванню параметрів об'єктів віртуальної реальності і «движка». Видавничий підхід грунтується на використанні «підручних» засобів, текстових процесорів, легко освоюваних систем програмування, пакетів для проведення розрахунків. Він дозволяє створювати електронні ресурси власними силами викладачів, співробітників навчального закладу, студентів та аспірантів.
Якість оформлення ЕУМК, розроблених за допомогою даного підходу нижче, так як графіка та анімація створюються непрофесіоналами, в той же час і вартість виробництва набагато нижчий. Мабуть, тільки видавничий підхід застосуємо до створення ЕУМК по спеціальних курсах, їх створення в рамках медійного і тим більше ігрового підходу навряд чи виправдано з економічних причин.
При створенні ЕУМК необхідно враховувати фактор часу вітчизняна вища школа старіє, можливо, що через п'ять років нікому буде проводити заняття з ряду спеціальних дисциплін, що призведе до припинення підготовки за деякими спеціальностями. Однією з можливих заходів зняття гостроти проблеми є створення в оперативному режимі ЕУМК зі спеціальних дисциплін з метою фіксації знань та методичного досвіду викладачів.
Глава 4. Засоби розробки і застосування електронних освітніх ресурсів
4.1 Основні фактори, що впливають на вибір інструментального середовища для розробки комп'ютерних засобів навчання
Для розробки комп'ютерних засобів навчання використовуються різні програми, які зазвичай називаються інструментальними середовищами (ІС). Ступінь досконалості тієї чи іншої ІС визначається можливостями по введенню, редагуванню, компонуванні навчального матеріалу, включаючи сучасні засоби мультимедіа і гіпертексту, типами вправ і тестів (з множинним вибором, числовим відповіддю, конструюються відповіддю і ін), зручністю для користувача інтерфейсу і т.п . Проте всі ці «хитрощі» творців інструментальних середовищ (систем) надають розробникам комп'ютерних засобів навчання (КСВ) лише потенційні можливості для реалізації своїх дидактичних ідей. Проектування КСВ є свого роду мистецтвом, і курси, підготовлені різними авторами в одній інструментальному середовищі, можуть істотно різнитися за їх дидактичної ефективності. У той же час, слабкі сторони конкретної ІС можуть накласти істотні обмеження на можливість реалізації побажань автора КСВ.
Перш ніж розглядати окремі ІС і проводити їх порівняльну оцінку для вироблення рекомендацій, необхідно більш докладно описати вимоги до окремих функцій ІС, тобто визначити наскільки повно вирішуються ними як дидактичні, так і інші завдання, які виникають при створенні конкретних КСВ.
За призначенням КСВ діляться:
• на інформаційні (електронні конспекти лекцій, довідники тощо);
• засоби для практичних занять (задачники, практикуми тощо);
• комп'ютерні моделі (тренажери, лабораторні роботи, ділові ігри та ін);
• засоби для тестування і контролю знань, умінь і навичок;
• навчальні (включають в себе всі попередні).
Для реалізації цільових функцій КСВ інструментальне середовище повинна складатися з таких підсистем (модулів):
• подання навчальної інформації;
• створення (або збірки) та редагування навчальної інформації;
• управління поданням навчальної інформації (переходи, навігація, змісту, пошук тощо);
• організації контролю засвоєння знань, умінь, навичок (ЗУН), в тому числі:
введення й аналізу відповідей;
організації сценарію контролю ЗУН;
прийняття рішення за результатами контролю з одного питання та контрольної серії;
• управління навчанням, в тому числі:
управління зв'язками між компонентами КСВ; генерації послідовності пред'явлення тестів;
управління стратегією навчання;
збору і обробки статистики про хід навчання;
• інструментарію розробника, що включає в себе засоби:
візуального проектування та редагування;
інтерфейсу розробника - панелі інструментів, редагування методом Drag and Drop, довідкова система, контекстна довідка, робота з шаблонами, майстра створення складних елементів, друк слайдів і структури;
автоматизації процесу створення та налагодження навчального курсу;
реалізації функцій управління проектом і підтримку спільної діяльності колективу розробників;
реалізації функції адміністрування (розмежування прав доступу, забезпечення безпеки даних тощо);
формування дистрибутиву продукту і створення програми його встановлення;
• програвання навчальних матеріалів за допомогою стандартних програм, що входять до складу операційної системи (ОС) або в комплект поставки ОС, наприклад MS Internet Explorer; за допомогою спеціалізованих програм-програвачів;
• налаштування готового курсу викладачем в залежності від мети конкретного заняття;
• доставки змісту КСВ учню, поділені
на автономні;
на мережеві, які, у свою чергу, можна використовувати
в локальних мережах;
в глобальних мережах.
При характеристиці інструментальних середовищ необхідно враховувати наступні програмно-технічні та економічні фактори:
• підтримувані обчислювальні платформи;
• вимоги до мінімальної конфігурації обчислювальної системи;
• забезпечення захисту продукту і його компонентів від несанкціонованого копіювання і використання;
• вартість та термін дії ліцензії;
• наявність та розмір ліцензійних відрахувань за розповсюдження створених продуктів;
• умови супроводу (період безкоштовного супроводу, вартість консультацій, забезпечення технічної підтримки по телефону та Інтернету тощо);
• умови надання оновлених і нових версій.
Важливими чинниками є вимоги до комп'ютерної кваліфікації розробників, легкість освоєння та застосування інструментарію.
Список літератури
1. Інформатизація освіти: напрями, засоби, технології: Посібник для системи підвищення кваліфікації / За заг. ред. С.І. Маслова. - М.: Видавництво МЕІ, 2004.
Основним інструментом в умовах дистанційної освіти є стаціонарний персональний комп'ютер. Цей комп'ютер може бути підключений до Інтернету або корпоративної мережі навчального закладу при використанні мережних технологій, коли ж використовуються локальні навчальні ресурси, комп'ютер може бути, і не підключений до мережі.
Використання «екзотичного» обладнання, наприклад особистих ноутбуків і бездротових мереж, дозволяє проводити заняття в будь-яких аудиторіях вузу.
Нові інформаційні технології використовуються не тільки в спеціалізованих дисплейних класах, які зазвичай перевантажені, і до яких потрібно пристосовувати розклад, але і на звичайних практичних та лабораторних заняттях. Впровадження даного методу обмежує тільки висока ціна ноутбука, чи від російського студента можна вимагати його придбання для використання в навчальному процесі. Використання ноутбуків впливає на використання освітніх ресурсів - в умовах очного навчання від навчального закладу потрібно можливість підключення ноутбуків до корпоративної мережі навчального закладу і до електричної мережі, а також організація бездротових мереж. У перспективі набагато більший вплив на технологію дистанційного навчання і, особливо, на електронні навчальні ресурси можуть справити використання КПК (кишенькових персональних комп'ютерів) і мобільних телефонів. Особливістю більшості цих пристроїв є відсутність клавіатури, низька роздільна здатність екрану, спеціалізовані операційні системи, обмежена продуктивність процесорів і об'єм пам'яті. Тим не менше, ці пристрої широко застосовуються в побуті - практично у кожного студента-москвича є мобільний телефон. Відзначимо, що переведення існуючих мультимедійних ресурсів на КПК і смартфони пов'язаний з істотними витратами як в області програмування, так і адаптації відео - і аудіоресурсів. В даний час в сучасні інтегровані системи розробки програмного забезпечення вбудовані засоби, що дозволяють розробляти програмні проекти для КПК і смартфонів, але навіть у цьому випадку безпосередній перенесення навчальних ресурсів з однієї платформи на іншу найчастіше є неможливим. Для мережевих електронних ресурсів представляється перспективним трансформаційний підхід. Кожен фрагмент ресурсу зберігається в проміжному форматі, наприклад XML, який в даний час стає своєрідним комп'ютерним есперанто, що дозволяє обмінюватися даними, зрозумілими не тільки комп'ютерних систем, а й людям. Похідні від XML мови використовуються для опису математичних і хімічних формул, ділових документів і навіть графічних користувацьких інтерфейсів. При зверненні учня сервер пізнає використовувану клієнтську платформу (ПК, КПК, смартфон) і перетворює дані з проміжного формату в цільовий, призначений для даного клієнта. Серйозну заявку на мультиплатформному середовищі для мережевого освітнього програмного забезпечення зробила фірма Macromedia. Завдяки тому, що Flash-додатки виконуються на комп'ютері під управлінням програвача Flash Player, можна ці програми, запускати на платформах Windows 98/Me/2000/XP, Windows Pocket PC, Linux, Solaris без необхідності внесення змін в додаток. Macromedia Flash являє собою багатообіцяючу платформу для розробки програмного забезпечення навчального призначення, особливо віртуальних лабораторних практикумів, завдяки чудовим графічним можливостям і невеликим виконуваним модулям.
Глава 3. Електронні навчально-методичні комплекси
Електронні навчально-методичні комплекси (ЕУМК) - являють собою об'єднання навчально-методичних, програмно-технічних та організаційних засобів, які забезпечують повну сукупність освітніх послуг (організаційних, методичних, теоретичних, практичних, експериментальних, консультаційних та інших), які необхідні і достатні для вивчення конкретної навчальної дисципліни і для даної форми навчання (очної, очнодістанціонной, дистанційної). ЕУМК досить дорогі продукти і тому повинні допускати використання при різних видах навчання, наприклад віртуальні лабораторні практикуми можна використовувати не тільки при дистанційній, але і очної та очнодістанціонних формах навчання в якості доповнення до реальних лабораторних практикумам. Використання ЕУМК дозволяє перенести освітній процес з аудиторій вузу додому студентам, які можуть виконувати обов'язкові завдання не тільки за розкладом, але і в зручний для них час, наприклад по вечорах і вихідні дні, що важливо для сучасної молоді, яка поєднує навчання з роботою.
3.1 Склад навчально-методичних комплексів
ЕУМК повинні повністю забезпечувати всі види занять з дисципліни і включати в себе:
• засоби вивчення теоретичних основ дисципліни (інформаційна складова);
• засоби підтримки практичних занять;
• лабораторний практикум, що дозволяє проводити заняття при всіх підтримуваних навчальним закладом формах навчання;
• засоби підтримки виконання курсових проектів і розрахункових завдань;
• засоби контролю знань при вивченні дисципліни;
• засоби взаємодії між викладачем і учнями в процесі вивчення дисципліни;
• методичні рекомендації щодо вивчення як всієї дисципліни, так і окремих об'єктів у її складі;
• засоби управління процесом вивчення дисципліни.
Не всі перераховані вище компоненти є обов'язковими, наприклад, якщо за навчальним планом не передбачено проведення практичних занять, то засоби їх підтримки можуть не входити в ЕУМК. До інформаційної складової ЕУМК відносяться підручники, навчальні посібники, задачники, методичні розробки. Надалі будемо називати їх електронними виданнями (ЕІ). Інформаційна складова є електронним аналогом звичайних книг і брошур. Перерахуємо відмінності від звичайних книг:
• можливість використання поряд зі статичними текстами і зображеннями мультимедійних ресурсів (звуку і відео);
• можливість оперативного та інтелектуального пошуку інформації;
• наявність вбудованих засобів навігації, що дозволяють користувачеві переходити до основної сторінці видання, попередньої, наступній сторінці видання, переглянути зміст усього видання або його розділу. Все сказане вище моделює ієрархічно-лінійну структуру видання. Можливе використання й інших форм навігації, наприклад «географічну» карти видання у разі мережевої структури видання;
• можливість оперативного внесення змін після публікації. Електронні видання зазвичай існують у різних виставах. Можливо представлення видань у форматі текстового процесора, наприклад Word, публікація видання у стерпному форматі, наприклад Adobe PDF. Наступною формою публікації ЕІ є публікація у Всесвітній павутині у форматі HTML1. У порівнянні з форматами текстових процесорів виразні можливості даного виду публікації декілька біднішими, ніж можливості текстових процесорів, проте їх цілком вистачає для вирішення практично всіх завдань навчання. Тут же необхідно відзначити і істотно відрізняються вимоги до публікації у Всесвітній павутині, в локальній мережі і на робочому місці користувача. Пов'язано це з різною на порядки пропускною здатністю каналів передачі даних. Якщо розмір порції даних (кадру ЕІ), що доставляються користувача за один раз не повинен перевищувати 100 кб для видання, що публікується у Всесвітній павутині, для локальної мережі це можуть бути кілька сотень кілобайт, для локальної публікації - мегабайти. Основним інструментом для роботи з ЕІ, публікуються у Всесвітній павутині є браузер. Слід зазначити, що, незважаючи на наявність стандартів, основні браузери по-різному відображають одну й ту ж інформацію, особливо динамічну, більш того, для відображення інформації на деяких пристроях, наприклад кишенькових комп'ютерах і смартфонах використовуються різні технології. Все це призводить до необхідності створення набору версій одного і того ж видання або перетворення одного подання до іншого. Магістральним шляхом для динамічного перетворення різних видів уявлень електронних видань є технології XML, які дозволяють описувати структуру і взаємовідношення різних фрагментів документів у формі, яка легко сприймається як комп'ютерами, так і користувачем. На базі XML розробляються різні мови, що дозволяють описувати відтворення різних видів інформації, наприклад MathML використовується для опису та подання математичних формул, а SMIL - мультимедійних ресурсів. Таким чином, ЕІ повинні допускати багатоваріантне уявлення, можливо, з різною функціональністю для роботи за допомогою різних користувацьких агентів. Мінімальний склад версій ЕІ повинен забезпечувати работус ЕІ на персональному комп'ютері і роздруківку його на папері. Електронне подання ЕІ дозволяє зберігати їх на будь-яких електронних носіях і доставляти через мережу. Слід зазначити, що ЕІ - це найменш трудомістка складова ЕУМК. Лабораторні практикуми являють собою найбільш трудомістку і спірну складову ЕУМК. Справа в тому, що лабораторні роботи, що виконуються на комп'ютері дистанційно, не завжди і не в усьому рівнозначні робіт, що виконуються на реальному обладнанні. Використання дистанційних лабораторних практикумів істотно залежить від навчальної дисципліни і вимагає вдумливої методичної опрацювання, визначається викладачами-предметниками, відповідними методичними радами. При створенні лабораторних практикумів використовуються або реальне обладнання, доступ до якого здійснюється дистанційно, або моделі досліджуваних процесів і обладнання. У першому випадку учень дистанційно взаємодіє з реальним обладнанням, що вимагає досить значних витрат. Крім того, не будь-яке обладнання та технологічні процеси дозволяють здійснювати доступ групам учнів (не можна одночасно і незалежно керувати одним і тим же обладнанням декількох студентів, це вимагає мультиплексування і накладає певні обмеження на характерні часи протікають процесів). У другому випадку моделі дозволяють обучаемому отримувати доступ до процесів і обладнання, використання яких у навчальних закладах практично неможливо, дають можливість довільно змінювати часові масштаби досліджуваних процесів. У той же час учень при проведенні віртуальних лабораторних робіт взаємодіє не з реальним устаткуванням і технологічними процесами, а з моделлю, адекватність і подробиця якої залежать від реалізації. До переваг цього підходу необхідно віднести низькі вимоги до апаратних засобів, можливість використання в мережевій і локальному варіантах. Вибір підходу до створення лабораторного практикуму визначається особливостями навчальної дисципліни, а також матеріальними, фінансовими та кадровими можливостями організації. У технічну освіту практичні заняття в основному присвячені вирішенню різних завдань, тому для проведення їх необхідні:
• добірка завдань;
• приклади розв'язання типових завдань;
• методичні вказівки щодо вирішення завдань;
• консультації викладача;
• довідкова інформація;
• засоби рішення задач (комп'ютерні моделі, засоби проведення інженерних розрахунків).
Різниця проведення практичних занять при очному і дистанційному видах навчання визначається організацією взаємодії між учнем і викладачем, а також ступенем взаємодії між учнями. В очному освіті викладач може керувати ходом вирішення завдань в реальному часі, спрямовуючи учнів, коментуючи і пояснюючи типові помилки. Взаємодія між учнями дозволяє швидше знаходити рішення, окрім того, яких навчають, отримують досвід спільної роботи. У заочну освіту, учень отримує комплект, що складається з задачника, завдання, методичних вказівок, прикладів розв'язання задач, довідкових матеріалів. Участь викладача зводиться до перевірки отриманих поштою рішень. Дистанційний варіант проведення практичних занять відрізняється від заочного можливістю оперативного спілкування між учнем і викладачем, а також між учнями. Підтримка виконання типових розрахунків та курсового проектування схожа на практичні заняття, але пов'язана з доставкою великих обсягів інформаційних та довідкових матеріалів, кого навчають, а також необхідністю індивідуального взаємодії з викладачем для отримання консультацій. Тут при обговоренні взаємодії учнів з викладачами перерахуємо просто реалізовані способи спілкування між викладачем і учнями в заочному і дистанційному формах навчання:
• спілкування по електронній пошті - цей спосіб спілкування є кращим, дозволяючи його учасникам читати і готувати повідомлення у зручний для них час;
• спілкування через web-форуми, організовувані на web-серверах навчального закладу, якими засобами ЕУМК - ці кошти легко дозволяють організувати групове спілкування;
• спілкування з допомогою служб миттєвих повідомлень і чатів;
• відеоконференції, такий вид спілкування в даний час практично неприйнятний для навчальних закладів з технічних і економічних показників, він можливий для корпорацій, що володіють власними магістральними мережами.
Спілкування між викладачем і учнем здійснюється за допомогою електронної пошти, форумів і служб миттєвих повідомлень, у ряді випадків при необхідності отримання учнями великих об'ємів даних на CD-ROM доцільна їх пересилання по звичайній пошті. Навчальні ресурси обсягом не більше 10 Мб можуть бути завантажені або з web - або ftp-серверів. Перші два способи спілкування є асинхронними і не вимагають присутності сторін у певний час і в певному місці. У свою чергу, спілкування між викладачем і учнями потребує певної системи документообігу та внутрішніх регламентів, що визначають процедури реєстрації, зберігання листування, а також час реакції на повідомлення. Служби миттєвих повідомлень і чати є синхронними видами спілкування і вимагають оперативної взаємодії, а отже, жорсткого розкладу проведення консультацій. Взаємодія з адміністрацією має характер нагадувань, різних повідомлень, які потребують гарантованої доставки, наприклад повідомлень про оплату навчальних матеріалів. Спілкування між адміністрацією та учнями повинна в обов'язковому порядку фіксуватися в системі документообігу і здійснюватися за допомогою розсилки повідомлень по електронній пошті за допомогою списків розсилки та публікації оголошень на порталі навчального закладу. Засоби взаємодії між викладачем і учнями можуть бути винесені зі складу ЕУМК і підтримуватися на рівні навчального закладу, наприклад електронну пошту, форуми, чати доцільно спільно використовувати ЕУМК по декількох дисциплінах. Окремі компоненти ЕУМК, технології їх створення докладно розглядаються в окремих розділах книги, але кілька слів необхідно сказати про засоби управління ЕУМК. Основним їх призначенням є індивідуалізація подання ЕУМК для конкретного учня і фіксація дій користувача, включаючи виставлення і зберігання оцінок. Наприклад, якщо учень може бути допущений до виконання лабораторної роботи тільки після здачі колоквіуму, то у викладача повинні бути кошти, що запобігають доступ даного учня до лабораторних стендів до здачі колоквіуму. У ЕУМК повинні бути присутніми засобу розподілу індивідуальних завдань для виконання лабораторних робіт. Бажано, щоб серед засобів управління ЕУМК присутній інструмент, що дозволяє формувати індивідуальні плани вивчення дисципліни студентами, включаючи розділи підручника, лабораторні роботи, практичні заняття.
3.2 Економічні аспекти створення та використання ЕУМК
Існують три основні підходи до створення електронних освітніх ресурсів, назвемо їх умовно медійний, ігрової та видавничий. Медійний підхід передбачає організацію робіт зі створення ресурсу за типом виробництва медійної продукції: кінофільмів і телепрограм. Головною особою у такому процесі є продюсер, що організує роботу професійної команди сценаристів, дизайнерів, редакторів, операторів і програмістів. У цій команді автори навчального контенту відіграють далеко не основну роль, кінцевий вигляд ресурсу і методи його застосування визначаються використовуваними технологіями. Саме так в даний час в основному здійснюється розробка мультимедійних електронних підручників. З-за великого обсягу мультимедійного контенту в якості середовища розповсюдження таких ЕУМК використовуються або CD-ROM, або DVD. Експлуатуються вони або індивідуально на локальному комп'ютері учня, або в корпоративній мережі навчального закладу, їх використання через Інтернет навряд чи доцільно із-за великого обсягу трафіку, необхідного для передачі мультимедійного контенту, а також обмежень по смузі пропускання з'єднання. Вартість медійних ЕУМК висока, такий підхід використовується тільки при створенні високотиражних ЕУМК для загальноосвітніх дисциплін. Ігровий підхід використовується при створенні високоінтерактівних тренажерів і імітаторів з використанням елементів віртуальної реальності. Такий підхід застосовується для створення імітаторів складних і дорогих технічних систем, включаючи літальні апарати, енергетичні системи, системи озброєнь. Апаратні та програмні засоби дають студентів практично повну ілюзію взаємодії з реальною системою, але володіють дуже високою вартістю. Звичайно розробка такого роду електронних ресурсів починається зі створення так званого «движка», який є моделлю досліджуваного об'єкта та його оточення. На створення такого «движка» йдуть роки. Створення тренажерів і імітаторів на основі готового «движка» менш трудомісткий процес, який зводиться до створення дизайну віртуального оточення, налаштуванню параметрів об'єктів віртуальної реальності і «движка». Видавничий підхід грунтується на використанні «підручних» засобів, текстових процесорів, легко освоюваних систем програмування, пакетів для проведення розрахунків. Він дозволяє створювати електронні ресурси власними силами викладачів, співробітників навчального закладу, студентів та аспірантів.
Якість оформлення ЕУМК, розроблених за допомогою даного підходу нижче, так як графіка та анімація створюються непрофесіоналами, в той же час і вартість виробництва набагато нижчий. Мабуть, тільки видавничий підхід застосуємо до створення ЕУМК по спеціальних курсах, їх створення в рамках медійного і тим більше ігрового підходу навряд чи виправдано з економічних причин.
При створенні ЕУМК необхідно враховувати фактор часу вітчизняна вища школа старіє, можливо, що через п'ять років нікому буде проводити заняття з ряду спеціальних дисциплін, що призведе до припинення підготовки за деякими спеціальностями. Однією з можливих заходів зняття гостроти проблеми є створення в оперативному режимі ЕУМК зі спеціальних дисциплін з метою фіксації знань та методичного досвіду викладачів.
Глава 4. Засоби розробки і застосування електронних освітніх ресурсів
4.1 Основні фактори, що впливають на вибір інструментального середовища для розробки комп'ютерних засобів навчання
Для розробки комп'ютерних засобів навчання використовуються різні програми, які зазвичай називаються інструментальними середовищами (ІС). Ступінь досконалості тієї чи іншої ІС визначається можливостями по введенню, редагуванню, компонуванні навчального матеріалу, включаючи сучасні засоби мультимедіа і гіпертексту, типами вправ і тестів (з множинним вибором, числовим відповіддю, конструюються відповіддю і ін), зручністю для користувача інтерфейсу і т.п . Проте всі ці «хитрощі» творців інструментальних середовищ (систем) надають розробникам комп'ютерних засобів навчання (КСВ) лише потенційні можливості для реалізації своїх дидактичних ідей. Проектування КСВ є свого роду мистецтвом, і курси, підготовлені різними авторами в одній інструментальному середовищі, можуть істотно різнитися за їх дидактичної ефективності. У той же час, слабкі сторони конкретної ІС можуть накласти істотні обмеження на можливість реалізації побажань автора КСВ.
Перш ніж розглядати окремі ІС і проводити їх порівняльну оцінку для вироблення рекомендацій, необхідно більш докладно описати вимоги до окремих функцій ІС, тобто визначити наскільки повно вирішуються ними як дидактичні, так і інші завдання, які виникають при створенні конкретних КСВ.
За призначенням КСВ діляться:
• на інформаційні (електронні конспекти лекцій, довідники тощо);
• засоби для практичних занять (задачники, практикуми тощо);
• комп'ютерні моделі (тренажери, лабораторні роботи, ділові ігри та ін);
• засоби для тестування і контролю знань, умінь і навичок;
• навчальні (включають в себе всі попередні).
Для реалізації цільових функцій КСВ інструментальне середовище повинна складатися з таких підсистем (модулів):
• подання навчальної інформації;
• створення (або збірки) та редагування навчальної інформації;
• управління поданням навчальної інформації (переходи, навігація, змісту, пошук тощо);
• організації контролю засвоєння знань, умінь, навичок (ЗУН), в тому числі:
введення й аналізу відповідей;
організації сценарію контролю ЗУН;
прийняття рішення за результатами контролю з одного питання та контрольної серії;
• управління навчанням, в тому числі:
управління зв'язками між компонентами КСВ; генерації послідовності пред'явлення тестів;
управління стратегією навчання;
збору і обробки статистики про хід навчання;
• інструментарію розробника, що включає в себе засоби:
візуального проектування та редагування;
інтерфейсу розробника - панелі інструментів, редагування методом Drag and Drop, довідкова система, контекстна довідка, робота з шаблонами, майстра створення складних елементів, друк слайдів і структури;
автоматизації процесу створення та налагодження навчального курсу;
реалізації функцій управління проектом і підтримку спільної діяльності колективу розробників;
реалізації функції адміністрування (розмежування прав доступу, забезпечення безпеки даних тощо);
формування дистрибутиву продукту і створення програми його встановлення;
• програвання навчальних матеріалів за допомогою стандартних програм, що входять до складу операційної системи (ОС) або в комплект поставки ОС, наприклад MS Internet Explorer; за допомогою спеціалізованих програм-програвачів;
• налаштування готового курсу викладачем в залежності від мети конкретного заняття;
• доставки змісту КСВ учню, поділені
на автономні;
на мережеві, які, у свою чергу, можна використовувати
в локальних мережах;
в глобальних мережах.
При характеристиці інструментальних середовищ необхідно враховувати наступні програмно-технічні та економічні фактори:
• підтримувані обчислювальні платформи;
• вимоги до мінімальної конфігурації обчислювальної системи;
• забезпечення захисту продукту і його компонентів від несанкціонованого копіювання і використання;
• вартість та термін дії ліцензії;
• наявність та розмір ліцензійних відрахувань за розповсюдження створених продуктів;
• умови супроводу (період безкоштовного супроводу, вартість консультацій, забезпечення технічної підтримки по телефону та Інтернету тощо);
• умови надання оновлених і нових версій.
Важливими чинниками є вимоги до комп'ютерної кваліфікації розробників, легкість освоєння та застосування інструментарію.
Список літератури
1. Інформатизація освіти: напрями, засоби, технології: Посібник для системи підвищення кваліфікації / За заг. ред. С.І. Маслова. - М.: Видавництво МЕІ, 2004.