О взаимодействии учебного сервера и учебного контента

И.А.Сабаев,

Начальник центра информационных технологий ЦНИТ РТ

Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева,

ул. Б.Красная , 55, г. Казань –20111,

+74832310084

sabaev@cnitrt.kstu-kai.ru

 

Р.А.Михайлов,

Начальник мультимедиа лаборатории ЦНИТ РТ

Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева,

ул. Б.Красная , 55, г. Казань –420111,

+74832365051

mikail@cnitrt.kstu-kai.ru

 

аннотация

Статья посвящена актуальному вопросу: дистанционному и смешанному обучению и выбору платформы для ее реализации. Дан сравнительный анализ средств управления обучения и создания учебного контента. Выводы, полученные в статье, помогут учебным заведениям при старте создания системы ДО (дистанционного обучения) и исключат ненужные дискуссии по выбору программных средств. В тоже время даны конкретные рекомендации по одной из платформ, которая  хорошо освоена авторами и показала свою эффективность.

The article is about actual issue: distant and mixed learning and choosing the platform for its realization. There is the comparing analysis of learning management facilities and creation leaning content. Conclusions which are received in this article will help the universities at the beginning of the distant education system creation and except unnecessary discussions of choosing programme methods. Also there are the recommendations about the one of the platforms, which is used by the authors and shown its efficiency.

 

Ключевые слова

компетенции, учебный контент, он-лайн курс, дистанционное обучение;

Competencies, learning content, on-line course, distant learning.

Введение

Первый этап накопление знаний и опыта в области дистанционного образования (ДО), а также создания учебного контента, прошел. Игра в то, кто сделает учебник мультимедийнее или красивее, уже не актуальна. Авторы имеют опыт получения грифа Министерства образования и науки [1,2] электронного учебного пособия. Сегодня вопрос должен ставиться с других позиций: как управлять электронным учебником с максимальной пользой при обучении.

Электронное обучение.

Если у преподавателя спросят мнение об обучении через Интернет, то большинство  постараются уйти от ответа или выразят свое негативное отношение. При этом они говорят, что не понимают где тогда место преподавателя и, может, преподаватели просто не нужны? Прежде чем говорить о дистанционном обучении и электронных учебниках рассмотрим, чем же преподаватель лучше интернета, хотя так вопрос и нельзя ставить, но пофантазируем. Не будем говорить о школе, хотя проблемы идентичны, а сразу рассмотрим высшее учебное заведение. При этом на время забудем Болонские соглашения и бально - рейтинговые системы.

1.     Преподаватель в аудитории чувствует уровень готовности студентов, имеется с ними контакт, преподаватель работает по теме, пока не убедится в том, что они поняли материал.

2.     Классические учебники имеют линейную технологию подачи материала. Преподаватель сам выбирает объем материала на занятия, исходя из подготовленности аудитории.

3.     При опросе на занятиях, преподаватель реагирует на мимику, голос, интонацию, временные интервалы, количество попыток.

4.     При изложении нового материала, лектор может вернуться к пройденному материалу, либо кратко повторить предыдущее занятие и только, затем продолжить.

5.     Кроме основного учебника, преподаватель пользуется на лекции массой других источников, причем может быть, что  новый материал найден накануне лекции.

6.     Преподаватель творит информацию по мере изложения.

7.     Лектор говорит одно, пишет другое. В итоге помогает лучше усвоить материал.

Вроде бы все правильно и без преподавателя нельзя обойтись, дистанционно никого не обучишь и хорошего электронного учебника не создашь. Однако в интернет можно найти много программ для создания электронных учебников.

На первом этапе рассмотрим вопрос, какие же учебники имеются в электронном виде в Интернет.

Первая группа и самая распространенная – это электронная версия бумажного варианта учебника. Можно просто перевести в html  вариант и разместить  на учебном сайте. Такой «учебник» читается как обычный и может иметь средства для быстрого перехода из раздела в раздел. Определенные удобства есть, но они касаются только быстрой навигации и поиска информации по ключевым словам. Опрос студентов заочников на предмет использования подобных учебников показал, что 78% распечатывают содержимое и, положив на свой стол пачку распечатанных листов, более не заглядывают, а перед  сессией быстро прочитывают. О качестве знаний говорить не приходится. 22% процента студентов читают регулярно, но каждый раз приходится ждать пока нужный фрагмент будет доступен для чтения, а скачивается весь учебник, а затем еще нужно искать место в учебнике, с которого нужно читать – довольно неудобно. В итоге они тоже просто скачивают весь учебник целиком.  Пример такого учебника представлен на рисунке 1.

Рис.1. Вариант интернетовского учебника в html коде.

 

Внешне выглядит как обычный иллюстрированный учебник. Его адрес http://www.informika.ru/text/database/geom/Geometry/index.html (Начертательная геометрия)

Могут быть варианты несколько сложнее: имеются варианты сценария для разного уровня сложности изучаемого материала, который можно увидеть на рисунке 2..

 

Рис 2. Экранная форма электронной энциклопедии по линейной алгебре http://lineal.guru.ru/lineal3

Возможны учебники уровня учебно-методического комплекса. На экране мы видим возможность перехода на конспект, практические занятия, тестирование и другое. Смотри правый угол строчки параграфа учебника на рисунке 4. Более простой учебник для школьников  представлен на рисунке 3.

 

Рис.3. Учебник по неорганической химии http://cnit.ssau.ru/organics/ (органическая химия).

 

В более сложном варианте, обучаемый получает возможность перейти к инструкции пользователя, к методическим материалам, к используемым обозначениям, к теоретическому  материалу, решению задач (практикум), к домашнему  заданию, к тестам, глоссариям, к конспектам, к справочному материалу, к презентациям, к спискам литературы, а также сведения об авторах комплекса. На рисунке 4 представлен один из разделов такого учебника.

Рис. 4. Одна из текстовых страниц учебника. Справа вверху видны пиктограммы различных методических материалов данного учебного комплекса.

Вторая группа «учебников» различается тем, что сканируют бумажный учебник,  сохраняют в pdf формате и выставляют для скачивания на сервер, часто разделяя большой объем на разделы. В обоих вариантах могут иметь место мультимедийные фрагменты. Кроме пользы, они удлиняют время подключения к странице и часто их просто отключают. Пример такого учебника: http://www.statsoft.ru/home/textbook/.  Электронный учебник по статистике, реализованный в виде сайта приведен на рисунке 5.

 

Рис.5. Главная страница учебника с разделами материала.

 

Пример учебника по Экономике - это пример чистого учебника в виде pdf файла. На рисунке 6 мы видим, как это будет выглядеть через Adobe Reader.  

 

Рис.6. Страница с оглавлением для быстрого перехода по разделам.

Третья группа «учебников» - это созданные и размещенные на оптических дисках. Для их чтения надо установить на жесткий диск компьютера программу чтения диска и работать с материалом на компьютере. На таких дисках могут быть объемные мультимедийные фрагменты и тесты для самоконтроля. Такие диски в свою очередь могут делиться на «бронзовые», «серебряные», «золотые», в зависимости от сложности, наличия тестов и обратной связи с преподавателем через электронную почту. Опыт работы показал, что 38% процентов студентов пользуются этими учебниками, остальные либо пытаются распечатать весь материал на бумаге, либо оставляют до лучших времен, которые из-за нехватки времени, так и не приходят. 

  Пример такого учебника приведен на рисунке 7: Увидеть более полное описание можно по адресу http://cnitrt.kai.ru/portfolio/multimedia.

Рис. 7. Слева – страница учебника, справа – тестовая страница.

 

Практически происходит следующее: когда в начале семестра студент получает всю необходимую литературу, он ее не открывает до конца семестра, но спокоен, так как считает, что литература для подготовки к экзамену у него есть. Приходит сессия и студент ищет хороший конспект лекций для ускоренной подготовки к экзамену. Учебник остается невостребованным. Этот вопрос обсуждался на потоке из 123 человек. Только 18 студентов прочитали все учебники, рекомендованные преподавателем, 26 студентов – полистали, остальные ксерокопировали чужой конспект и по нему шли на экзамен.

Наши обсуждения по повышению качества образования и, связанные с этим вопросы качества электронного учебника, зашли в тупик. Значит не в качестве учебника все дело.  Так каким же должен быть учебник? Для тех, кто мотивирован в получении знаний, хорошего образования, это вопрос не стоит. Это означает, что мы обсуждаем вопрос о том, как обучить качественно тех, кто пришел в ВУЗ по разным иным причинам (а иногда просто не умеют учиться) и нам их надо обучить при любых обстоятельствам, при этом на качественном уровне. Как в армии: не знаешь - научим, не хочешь - заставим.

Первый вывод, который сложился у автора, что просто размещать весь материал на учебном портале в любом виде не только нельзя, но и вредно. Доступность расслабляет студента. Необходимо управлять контентом. Об этом чуть позднее.

Второй вывод – контроль над каждым студентом: дата чтения, время изучения материала, ответы на тесты, сдача расчетных работ по определенным правилам и срокам, проведение виртуальных лабораторных и практических работ. Студент может просто открыть материал и пойти пить чай. Необходимо, чтобы сервер чувствовал, что нет листания и реакции на сигналы читаемого материала. Необходимо получение подробного отчета о каждом студенте во время обучения.

Третий вывод - материал для изучения должен иметь несколько ступеней сложности: если тесты самоконтроля сданы успешно, то переход на другой раздел, иначе предложить тот же материал в другом изложении, может на более низком уровне или подробнее. Учебник должен настраиваться по уровень подготовленности студента.

Что же должно определить успех применения информационных технологий для повышения качества образования? Давайте отвлечемся от самих электронных учебников. Они могут быть совершенно разными, в разных форматах. Успех определяется сервером управляющим процессом обучения. Каким же требованиям должен удовлетворять подобный сервер.

1.Управлять очным и смешанным обучениям. Сегодня уже нет смысла создавать различные платформы для различных технологий обучения. Сервер должен настраиваться на технологию обучения и взаимодействия со студентами.

2. Возможность управления обучением индивидуально каждого студента, что весьма важно в магистратуре.

3. Создание сценариев обучения по конкретному учебному плану и учебнику.

4. Обеспечение кейс-обучения. Остановимся подробно по этому требованию. Студент получил оптический диск. Далее он учится в домашних условиях на собственном компьютере с подключением в  Интернет. Диск предполагает наличия в нем всего необходимого для процесса обучения. Однако материал может дополняться преподавателем, корректироваться с учетом сдачи тестов студентом, скорости выполнения графика и т.д. Все это означает наличия, скажем, бизнес-процесса обучения. И сервер все это должен поддерживать.

5. Преподавателю должен быть доступен мониторинг и статистика обучения каждого студента.

6. Сервер должен обеспечивать интерактивное общение: форум, графические чаты, виртуальные классы по расписанию, тренинги, видео трансляцию.

7. Должна быть поддержка цифровых образовательных ресурсов (ЦОР), SCORM, AICC,  IMS, LOM. Это позволит сохранить ранее сделанные наработки по содержимому  учебного материала.

8. Для быстрого создания нового материала необходимо иметь возможность управления библиотекой учебных материалов.

Этот перечень неполный, однако позволяет сделать определенный вывод: на сегодняшний день необходимо обсуждать не выбор того или иного программного продукта для создания электронного учебника, а говорить о системе управления, сценарии доступа к нему и возможности быстрого обновления.  

Один из самых продвинутых и интересных решений eLearning 3000 [3]. Автор при проведении занятий на факультете повышения квалификации, по договоренности с владельцами пакета, использовал его в качестве базового. При этом предлагались и другие решения, как например IBM(R) Workplace Collaborative Learning . Однако eLearning 3000 воспринимался более легко и быстро. Уже на третьем занятии слушатели создавали электронные учебные материалы и управляли ими на сервере. Ниже на рисунке 8 приведена структура программного комплекса.

 

Рис. 8. Структура программного комплекса.

Структура приведена для примера того, как примерно должна выглядеть система ДО.

Рассмотрим типичных представителей  учебных серверов, первый из которых, представлен на рисунке 9.

Один из популярных серверов ДО [8] – это Прометей (http://www.prometeus.ru/)

Рис. 9. Учебный сервер «Прометей»

С помощью Системы дистанционного обучения (СДО) "Прометей" можно построить в Интернет или интранет виртуальный университет и проводить дистанционное обучение большого числа слушателей, автоматизировав при этом весь учебный цикл — от приема заявок до отметки о выдаче итогового сертификата. СДО "Прометей" эффективно используется в различных проектах государственных и корпоративных структур, ведущими учебными заведениями России, Украины, Казахстана, Беларуси и других стран СНГ. Один из новых решений в этой области – это виртуальный университет, Скрин-шот которого можно увидеть на рисунке 10. Виртуальный университет  и его адрес: (http://www.wvu.ru/vu_main.htm)

Рис. 10. Вид главной страницы «Виртуального университета».

                Многие фирмы разработчики программ предлагают «коробочные» решения, при этом на своих сайтах предлагают некоторые курсы. Смотри рисунок 11.

Рис. 11. Электронное обучение (http://elstudy.ru/e-learning/)

 

У многих на слуху система Moodle. Скрин-шот этой системы можно увидеть на рисунке 12. Адрес одного из сайтов, посвященных этой системе: http://www.opentechnology.ru/info/moodle_about.mtd.

Рис.12. Главная страница описания системы Moodle.

Этот сервер рассмотрим более подробно из-за его популярности и главного отличия от других: бесплатность.  СДО Moodle - это среда дистанционного обучения, предназначенная для создания качественных дистанционных курсов. Этот программный продукт используется более чем в 100 странах мира университетами, школами, компаниями и независимыми преподавателями. По своим возможностям Moodle выдерживает сравнение с известными коммерческими системами управления учебным процессом, в то же время выгодно отличается от них тем, что распространяется в открытых исходных кодах - это дает возможность "заточить" ее под особенности каждого образовательного проекта, дополнить новыми сервисами. Вот это "заточить" и кроет западню: необходимо наличие квалифицированных программистов и постановщиков задач для заточки под себя. Это связано с тем, что программы, состоящие из модулей и пользователь сам должен собирать эти модули. Вариант готовый к использованию после инсталляции недостаточен по своим функциональным возможностям. Однако много и достоинств. Система поддерживает обмен файлами любых форматов - как между преподавателем и студентом, так и между самими студентами. Сервис рассылки позволяет оперативно информировать всех участников курса или отдельные группы о текущих событиях. Форум дает возможность организовать учебное обсуждение проблем, при этом обсуждение можно проводить по группам. К сообщениям в форуме можно прикреплять файлы любых форматов. Есть функция оценки сообщений – как преподавателями, так и студентами. Чат позволяет организовать учебное обсуждение проблем в режиме реального времени. Сервисы «Обмен сообщениями», «Комментарий» предназначены для индивидуальной коммуникации преподавателя и студента: рецензирования работ, обсуждения индивидуальных учебных проблем. Сервис «Учительский форум» дает педагогам возможность обсуждать профессиональные проблемы.

Наши рекомендации

Мы привели неполный перечень подобных систем. Его можно было бы продолжать бесконечно, т.к. каждый день появляются новые, сами университеты продолжают разрабатывать и предлагать, как законченный продукт,  другим университетам. Есть сервера на любой вкус и цены. Но немного о нашем предпочтении, с аргументацией и с пояснениями. Будем, как бы выбирать свою систему и будем строить систему критериев.

1.        Желательно централизовать процесс создания учебного контента. С этим прекрасно справились специалисты МАТИ им. Э.К.Циолковского.  Это видно на диаграмме 1:

Диаграмма 1.

2.        Преподаватель участвует на первом этапе и передает материалы, изготовленные по определенным правилам, далее группа технических специалистов создают учебник. На выходе преподаватель проводит нормо-контроль, делает замечания и возвращает специалистам. После этого учебник проходит через методический совет и выставляется на учебный сервер. Изучение технологий изготовления самого контента, показало, что этой технологии наиболее соответствует решение e-Learning (http://www.hypermethod.ru/).

Достоинства данного предложения:

1.        Можно разрабатывать учебный курс, тренажер, менять внешний вид учебника (так называемые шаблоны), размещать  в интернет. На рисунке 13 можно увидеть стартовый экран создания учебного курса, упражнения или шаблона учебника.

Рис. 13. Экранная форма выбора типа разработки: учебный курс, тренажер, шаблон.

2.        Сразу появляется структура частей учебника: метаданные, разделы, тесты и др. Автора ведут по разделам, чтобы методически ничего не было упущено. От чего-то можно отказаться, но не останутся без внимания обязательные разделы. На рисунке 14 виден начальный перечень разделов разрабатываемого учебника.

Рис. 14. Экранная форма предлагаемой структуры раздела учебника.

3.        Создание скрытых страниц для сложной навигации, свойства страниц, типы страниц и другие настройки. На рисунке 15 видно многообразие настроек.

Рис. 15. Экранная форма настройки раздела.

Можно публиковать любые типы файлов: от текстовых до графических. Причем можно копировать на страницу, либо присоединять определенные  документы в различных форматах. Можно просматривать файлы Автокада как чертеж, в том числе и трехмерную модель, которую можно вращать.  Мне могут возразить, что это можно сделать и на других системах, однако здесь это возможно уже сейчас. Возможность использования rich-media объектов: звуковых и видео файлов, анимации, объектов в формате DWF (чертежи), VRML (интерактивные 3D-объекты), PPS и PPT (презентации) и ряда других.

4.        Создание защищенных от несанкционированного использования изданий. А это уже кейс – технологии. Тиражирование на оптических дисках, которые не требуют наличия  Интернета и могут работать на локальном компьютере.

5.        Публикация разработки возможна в нескольких спецификациях: SCORM, AICC, IMS, LOM, ЦОР (цифровые образовательные ресурсы).

6.        Моментальный  просмотр полученного решения.

 

В итоге решаем задачу комплексно: создавая учебник и, соответственно, учебный сервер,  мы реализуем некую схему обучения, которая вполне может удовлетворить большинство пользователей. На рисунке 16 приведена подобная схема.

 

Рис. 16. Структура функций системы дистанционного обучения.

Анализ и оценка разработки

Обзор решений в области  ДО,  демонстрирует  широкий  спектр решений. Авторы хотели показать, что для создания контента нужно, при выборе системы, руководствоваться одними критериями, но своими,  опираясь на  свои традиции.  Однако основным останется выбор сервера, который будет управлять обучением. Просто учебник, выставленный в интернет, не будет обучать, а только информировать. В тоже время, хороший сервер, управляющий обучением, будет обучать при любом варианте исполнения учебного контента. В тоже время, для массового создания контента, также важен выбор инструмента.  Не в рамках рекламы, а с учетом нашего опыта можно рекомендовать решение eLearning 3000, который удовлетворяет многим критериям, а также позволяет резко снизить время внедрения ДО и смешанного обучения. К тому учитывает бально-рейтинговую систему, кредитную систему и возможность индивидуального обучения, что важно при магистратуре.

Заключение

Мы не ставили рекламу того или иного продукта. Да и обзор предложений не претендует на полноту. Мы хотели показать, что выбор начинается с создания бизнес-процесса обучения в традициях своего учебного заведения, а выбор серверов и инструментов велик. Самая короткая дорога к цели – это та, которую знаешь. Мы надеемся, что при  выборе, читатели смогут начать с тех предложений, которые озвучены в статье и это сократит их путь к цели. Англичане говорят, что надо кончать болтать и идти к лошадям. Авторами, с использованием продукта eAuthor было создано более 10 интернет учебников, с затратами на один, при наличии текста в текстовом редакторе, не более 5 дней. Причем обученные преподаватели тратили не более 10 дней.

Литература

1. Министерство образования Российской Федерации. Государственный координационный центр информационных технологий. Отраслевой фонд алгоритмов и программ. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 2381 23.03.12003. Компьютерное учебное пособие «Автоматизированные испытания авиационных двигателей». Авторы Адгамов Р.И., Сабаев И.А., Шамиль С.К., Суреев Е.А., Исхаков Р.С., Михайлов Р.А.

2. Атанов Г.А., Кандрашин Г.В., Локтюшин В.В. Реализация деятельностного подхода в компьютерном обучающем комплексе //Сборник избранных трудов Международной конференции «Современные проблемы дидактики высшей школы». – Донецк: Изд-во ДонГУ, 1997. С. 44-56.

3. Поспелов Г.С. Искусственный интеллект – основа новой информационной технологии. – М.: Наука, 1988. – С. 242.

4. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. – М.:Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003. – 616 с.

5. Соловов А.В. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. – Самара: «Новая техника», 2006. – 464 с.: ил.

6. Полат Е.С., Бухаркина М.Ю., Моисеева М.В., Петров А.Е. Новые педагогические технологии в системе образования: Учеб. Пособие для студ. пед. вузов и системы повышения квалиф. пед. кадров. – М.: Издательский центр «Академия», 2002. – 272 с.

7. Сайт ЗАО «Гиперметод»   www.learnware.ru

8. В.А. Богомолов, С.Д. Старыгина  Опыт эксплуатации системы ДО на кафедре ИПМ КГТУ и переформатизация дисциплин в метрический компетентностный формат [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ifets.ieee.org/russian/depository/v11_i1/html/7.htm (дата обращения 5.03.09)