Дипломная работа: Методы и средства электронного обучения для создания виртуальных корпоративных университетов
· Методическое обеспечение образовательного процесса (с использованием соответствующих стандартов).
· Спецификация реализуемых образовательных процессов.
· Содержание образовательного контента (базы электронных учебных и учебно-методических материалов).
На функциональном уровне виртуальную образовательную среду можно разбить на несколько компонентов, представленных на диаграмме ниже
Рис 5. Функциональные элементы виртуальной образовательной среды
Логически виртуальная образовательная среда может быть разделена на несколько функциональных компонент, выполняющих различные задачи. К их числу можно отнести следующие виды:
· Методический центр электронного обучения
· Центр подготовки материалов
А также, различные подразделения, отражающие различные аспекты образовательной деятельности компании. К их числу можно отнести, например, следующие элементы:
· Центр повышения квалификации
· Центр подготовки преподавателей
· Центр стажировки будущих сотрудников
Вообще говоря, все выше озвученные «центры» могут присутствовать в университете не в едиственном числе исходя из потребностей компании (за исключение методического центра, вырабатывающего спецификации и стандарты). Их взаимодействие может быть проиллюстрировано на диаграмме ниже
Рис 6. Взаимодействие центров дистанционного обучения
Функциональность отдельных элементов виртуального корпоративного университета определяется принципами их организации и задачами каждого конкретного центра электронного обучения. Тем не менее, каждый из подобных центров должен реализовывать следующие основные возможности:
· Организация обучения и управления знаниями. Планирование, обеспечение материалами и внедрение в образовательный процесс имеющихся знаний.
· Обучение и тестирование. Непосредственно сам процесс образования и контроль полученных в результате знаний.
· Подбор, сертификация, а также обучение преподавательского состава.
· Обратная связь и общение. Взаимодействие учащихся между собой и с преподавателем.
· Анализ образовательной деятельности, отчетность. Проверка учебного процесса, анализ результатов обучения, отчеты в соответствие с некоторой установленной формой.
Центры электронного обучения должны удовлетворять принципам качественности, актуальности, системности обучения; сочетать в себе принцип индивидуального и группового подхода к обучению; а также совмещать преимущества традиционных и современных образовательных технологий.
К основным вопросам по организации учебного процесса можно отнести следующие задачи: разработка методик; разработка и корректировка учебных программ; планирование учебного процесса; подбор преподавателей; обучение преподавателей работе с конкретной системой; проведение обучения; мониторинг процесса; разработка и проведение объективных оценок знаний. На системы по управлению контентом ложатся следующие задачи: планирование по созданию материалов; подбор и учет учебно-методической литературы; построение архивов с контентом; наполнение электронной библиотеки; разработка электронных материалов; поддержание их актуальности; административная деятельность над содержимым. В тоже время к аналитической деятельности можно отнести следующие вопросы: организация учета учащихся; ведение учетной документации; анализ отчетных документов; подготовка аналитических материалов; мониторинг качества процесса обучения.
На организации непосредственно процесса обучении следует остановиться подробнее. Он включает в себя: подготовку процесса обучения; реализацию обучения; контроль результатов обучения; и мониторинг процесса обучения.
Подготовка процесса обучения подразумевает:
· Подготовку материального обеспечения процесса. Принятие регламента и заключение договоров, подготовка классов, техники и установка системы дистанционного обучения.
· Подготовку учебно-методическое обеспечение. Разработка программ, материалов, курсов, тестов, практикумов и т.п. Предоставление соответствующего программного обеспечения.
· Планирование процесса обучения. Составление программ, расписаний, планов и т.д.
· Подбор преподавателей. Подбор, проверка и обучения учителей.
Реализация процесса обучения может проводиться в различных формах:
· Самостоятельная работа. Изучения литературы и учебных материалов, в сети и нет.
· Занятия в аудиториях. Лекции, семинары, тренинги, практикумы и т.п.
· Занятия в сети. Самостоятельная работа над заданием или общение с преподавателем в различной форме.
· Контрольные занятия. Опросы, задание, тесты в очной или электронной форме.
Итоговый контроль может, как и контрольные занятия проводиться по надлежащей схеме в очном или сетевом виде.
Мониторинг процесса обучения может осуществляться наделенным соответствующими полномочиями органом в форме: непосредственного наблюдения, использованием специализированных средств контроля, проверкой отчетности или путем анкетирования преподавателей и студентов.
5.2 Методическое обеспечение
Реализация концепции электронного обучения складывается из трех основных составляющих: принятие методических и нормативных документов, выбор системы управления обучением, создание и поддержание образовательного контента.
Среди нормативных документом можно выделить несколько основных положений: методика применения технологий электронного обучения, стандарт «учебно-методического комплекса для электронного курса», стандарт по подготовке элементов электронного учебного курса, требования к учебному процессу с применением технологий электронного обучения.
В целом характер нормативных документов во многом зависит от каждой конкретной ситуации, мы подробнее рассмотрим требования к методическому обеспечению, которые могут послужить основой для будущего стандарта компании.
Каждый электронный курс должен содержать следующие элементы: руководство по изучению курса для студентов; программа курса; учебное пособие; презентации по курсу; набор тестов (для самопроверки, экзаменационные и итоговые); практические задания. Кроме того, в состав каждого курса может входить несколько дополнительных материалов, не требующихся по умолчанию, но значительно расширяющих информативность данного электронного курса. В их число можно включить, например: календарный план, мультимедийные файлы (видео или аудио лекции), словарь используемых терминов, список программного обеспечения и т.п.
Рассмотрим некоторые основные ресурсы подробнее.
Руководство по изучению курса для студентов.
· Общие сведения о дисциплине. Полное название дисциплины, принятое сокращение или внутренний код (если доступно), краткое описание.
· Сведение об авторах. Название организации (логотип, описание ссылка на сайт, если необходимо), список авторов (фотография, заметка и контакты, если необходимо), версия (период создания и т.п.).
· Развернутая информация. Уровень необходимых знаний для занятия, область использования и применения курса, знаний, которые должен получить студент после прохождения курса.
Программа курса.
· Ключевые слова (теги). Набор из не менее пяти ключевых слов и фраз (до пять слов каждая), характеризующих основные темы, понятия и цели курса. Рекомендуема длина всей информации не более 1000 символов.
· Информация об авторе (для каждого в отдельности). Фамилия, имя, отчество и дата рождения, его опыт работы в различных областях.
· Календарный план и структура курса. Количество часов, перечень разделов курса, перечень экзаменационных работ и т.д.
Презентации по курсу.
· Объем одной презентации. Не менее 10 слайдов на каждый раздел плюс одна обзорная презентация для всего курса.
· Заголовок слайда. Не более шести слов.
· Основной текст. Размер шрифта не менее 20 единиц.
Тестовые задания.
· Количество вопросов в задании. Не менее 10.
· Охват материалов. Не рекомендуется задавать вопросы, касающиеся частностей и мелких деталей. Кроме того, следует включать не менее одного вопроса, по каждой странице материала (около 3000 символов).
· Типы тестов. Да/нет, один из многих, многие из многих, поля для ввода, свободный ответ. Рекомендуется комбинировать разные варианты тестов в одном тестовом задании. Не рекомендуется использовать тесты вида да/нет для итоговых тестирований.
5.3 Базовая модель
Полная реализация теоретической модели виртуального корпоративного университета в рамках небольшой компании или в тестовом варианте, для опробования методов электронного обучения и для поддержания традиционных форм образования, – может стать непосильной задачей как с точки зрения затраты экономических, так и человеческих, ресурсов.
В этом случаи возможно построение менее масштабной модели виртуального отдела (виртуальной кафедры), как основы для будущего университета выглядит вполне закономерным.
Виртуальный отдел представляет собой специализированную информационную систему, расширяющую возможности образовательного подразделения компании благодаря использованию технологий дистанционного обучения. Он позволяет обеспечить преимущества электронного обучения (быстры доступ к учебным материалам, индивидуальность работы).
Подобный виртуальный образовательный отдел должен включать в себя основной набор средств центра электронного обучения, для переноса процесса образования на дистанционные основы, что в будущем позволит легко адаптироваться к более масштабному внедрению процесса электронного обучения.
Виртуальный отдел призван решить следующий ряд задач: обучение преподавательского состава; внедрение инновационных образовательных технологий; составления учебных материалов; объединение учебных материалов разных подразделений; постепенно внедрение информационных ресурсов в среду электронного обучения.
Одной из особенностей виртуального отдела является обеспечение индивидуального взаимодействия между преподавателями и учащимися в среде дистанционного обучения. Это во многом достигается путем поддержки интерфейса виртуальных кабинетов.
Структуру виртуального отдела можно проиллюстрировать на диаграмме ниже.
виртуальный корпоративный университет электронный обучение
Рис 7. Базовая модель виртуального корпоративного университета
Система содержит несколько баз данных, которые хранят некоторую специализированную информацию: данные об учащихся и преподавателях, материалы для учебно-методических курсов, различные сообщения о событиях в системе (в их число можно включить личные сообщения внутри системы) и данные о процессе обучения.
Взаимодействие с системой осуществляется через специальный интерфейс – кабинеты. При этом набор функций зависит от роли пользователя в системе, а предоставляемые данные формируются исходя из его деятельности. При этом преподаватель может иметь доступ как каким-нибудь специализированным ресурсам (например, особые инструменты системы или документы по учебному процессу).
Кроме того, В системе могут присутствовать ресурсы для особого вида взаимодействия между пользователями: групповые работы, итоговые (курсовые) работы и т.п.
Работа с системой разделена между несколькими ролями: администратором (осуществляет установку, настройку, добавление других сотрудников системы, отвечает за поддержание, безопасность и глобальные обновления); инспектором (вводит в систему данные об учащихся, формирует группы, размещает преподавателей по группам и формирует календарь на основании составленных ими панов, проводит мониторинг учебного процесса); преподавателем (составляет план занятий, передает материалы, необходимые для размещения в системе, проводит занятия, контрольные и т.п.).
6 Экспериментальная реализация
6.1 Отличительные особенности
При практической реализации учитывалась необходимость обеспечения концепции «обучения на протяжении всей жизни», а также требования, предъявляемые компаниями к системам для работы с информацией, поскольку именно работая в различных организациях человек проводит значительную часть своей жизни.
В качестве базового решения – системы дистанционного обучения – была выбрана платформа Sakai, чья открытая архитектура и совместимость со многими международными стандартами позволяет обеспечить быструю и простую интеграцию с базой свободных обучающих курсов, что в свою очередь является важной составляющей при обеспечении свободного доступа к знаниям.
Беря во внимание требования, озвученные в предыдущих разделах, а также особенности и возможности системы Sakai можно утверждать, что она частично или полностью удовлетворяет каждому из озвученных пунктов. Рассмотрим их подробнее.
ü Широкие возможности по поиску информации. В рамках одной системы могут присутствовать несколько различных хранилищ информации (словари, Wiki, лекции и т.д.), для каждого из которых предусмотрены некоторые поисковые механизмы. К сожалению, система не в состоянии обеспечить полноценную работу с морфологией русского языка или обрабатывать нечеткие запросы.
ü Функциональная расширяемость и открытая архитектура. Поскольку система Sakai является программным продуктом с открытым исходным кодом (лицензия ECL 1.0 для продуктов до версии 2.5 включительно, и ECL 2.0 – с версии 2.6), а также благодаря модульной организации можно утверждать, что система Sakai полностью удовлетворяет этому требованию.
ü Многоязыковая поддержка. Sakai по умолчанию поддерживает несколько языков, в том числе и русский. Однако лингвистические отличия и сложность русского языка, тем не менее, накладывает стандартные для локализованных приложений ограничения.
ü Работа с видео/аудио информацией. Система позволяет интегрировать в обучающие курсы различные объекты, в том числе звуковые и видео файлы.
ü Персонификация и сохранение работы. Каждый пользователь системы обладает своей собственной страницей при работе с Sakai, на которой отображается необходимая ему информация. Это и персональное расписание и сведения об успеваемости. Кроме того, при дополнительных настройках пользователь может вести собственный персональный журнал, благодаря соответствующему инструменту.
ü Локализация области работы. Обучающий материал в системе представлен в нескольких независимых учебных модулей, каждый из которых может содержать свои собственные дополнительные источники информации, такие как форум, словарь, лекции и т.п.
ü Поддержка разнообразных форматов документов и источников. Sakai обеспечивает взаимодействие с несколькими разнообразные форматами документов, а благодаря модульной системе построения приложения список форматов можно подстроить под нужды каждой конкретной системы.
ü Независимость от платформы. Для работы с системой, пользователю необходим только веб-браузер (что включает в себя возможную необходимую установку определенных плагинов, для корректного отображения некоторой информации, доступной в некоторых системах). Для развертывания системы требует сервер с поддержкой Java-машины, что в виду мультиплатформенности последней позволяет развернут Sakai практически на любой машине.
ü Защита информации. Sakai предоставляет различные права разным группа пользователей (администраторы, преподаватели, студенты). Вход в систему осуществляется по введению стандартной проверочной информации (логин и пароль).
При подготовке учебных курсов возможно использование как встроенных средств разработки, так и сторонних редакторов, совместимых со стандартом SCORM. Например, RELOAD Editor или eXe eLearning XHTML editor.
6.2 Техническая информация
Для работы системы необходима установленная виртуальная машина Java версии 1.5 (при работе с Java 6 SE в системе наблюдается ряд ошибок, и она официально не поддерживается разработчиками). Также для работы с системой требуется установка Apache Tomcat версии 5.5 (более поздние версии, например, Tomcat 6.0.* также вызывают неполадки в Sakai и не поддерживаются).
В качестве базы данных возможно использования MySQL (версии 4.1.12+ или 5.0.45+ с поддержкой InnoDB), а также Oracle 9i или Oracle 10g.
Система может выдерживать нагрузку до 200,000 пользователей.
6.3 Подробности
Установка и конфигурация системы проводилась на официально поддерживающемся наборе оборудования и программного обеспечения. После проведения предварительных настроек в систему был добавлен ряд ресурсов для замены стандартного интерфейса Sakai для большей персонификации предлагаемого макета.
В частности был заменен главный логотип системы на аббревиатуру нашего виртуального корпоративного университета. Также изменению подверглись некоторые информационные страницы (отражающие тематику и особенности нашей среды) и другие логотипы да пояснения. После произведенных манипуляций страница входа в систему выглядит следующим образом.
Рис 8. Страница входа в систему Sakai
После этого с интерфейсом и возможностями системы был проведен целый ряд экспериментов для лучшего понимания особенностей среды. В течение этого ознакомительного этапа были опробованы возможности различных инструментов Sakai.
Затем в системе были заведены тестовые пользователи, а также добавлен курс по анализу информационных технологий. Перечень инструментов, с помощью которых было осуществлено информационное наполнение ресурса следующий: Объявления, Задания, Форумы, Ресурсы, Тесты.
Одному из ранее созданных пользователей был выделен в рамках этого курса привилегированный статус, и дальше от его лица проводились добавление образовательного контента. В частности, было создано несколько объявление, тематических форумов и тестовых заданий и контрольных. Кроме того в систему были загружены лекции по «Системе стандартов и концепции открытых систем».
Загруженный материал был структурирован и представлен в виде последовательного списка документов, для обеспечения интуитивно понятной навигации. А список литературы был переведен из стандартного текстового представления во внутренний формат системы.
После проведенных действий макет глазами пользователя учебный сайт по курсу «Анализ информационных технологий» выглядит следующим образом.
Рис 8. Макет виртуального корпоративного университета на базе Sakai
Дальнейшая работа заключалась в последовательном расширении функциональных возможностей макета, путем добавлению к уже имеющимся курсам новых сайтов учебных курсов, с разным набором инструментов.
Работа осуществлялась путем взаимодействия с веб-интрфейсом Sakai через панель администратора, а также изменением содержимого конфигурационных файлов. В общей сложности различной правки и модификации подверглось около двадцати файлов конфигурации. Была улучшена поддержка русского языка в некоторых модулях.
7 Заключение
В рамках работы проведен обзор международных организаций, занимающихся разработкой и принятием стандартов электронного обучение, а также описаны основные составляющие стандарта SCORM, который является собранием большого числа спецификация в сфере дистанционного обучения.
Кроме того, было осуществлено изучение основных характеристик систем управление обучением и подробное исследование возможностей комплекса Sakai путем исследование его компонентов и обзором возможностей основных (ядровых – core) инструментов.
Центральным вопросом, решенным в дипломе, является построение концептуальной модели виртуального корпоративного университета для обучения персонала в рамках единой образовательной среды, подготовки преподавателей и создания учебных материалов для систем дистанционного обучения.
Проанализированы требования на состав и рекомендации на поддержания электронных учебных курсов, а также предложена структура базового комплекта методического обеспечения для виртуального корпоративного университета на базе стандарта для учебно-методического комплекса.
Для компаний среднего размера и для простоты последующей реализации макета также предложена базовая модель виртуального отдела, представляющего собой информационную системы, которая расширяет возможности образовательного подразделения этой компании.
После проведенных исследований и построения этой модели, на ее основе и с использованием возможностей системы Sakai был реализован макет виртуального корпоративного университета. В систему был загружен пробный учебный курс по анализу информационных технологий для демонстрации возможности полученного решения.
Рис 8. Результаты работы
1. ADL. Advanced Distributed Learning. [HTML] (http://www.adlnet.gov/).
2. Advanced Distributed Learning (ADL). Sharable Content Object Reference Model (SCORM®) 2004 3rd Edition Overview. 2006.
3. ARIADNE. Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution Networks for Europe. [HTML] (http://www.ariadne-eu.org/).
4. ATutor [HTML] http://www.atutor.ca/.
5. Claroline [HTML] http://www.claroline.net/.
6. Dokeos [HTML] http://www.dokeos.com/.
7. e-Learning Consulting And SCORM Software. Manifest Maker for ADL SCORM 1.2. [HTML] (http://www.e-learningconsulting.com/products/manifest-maker.html).
8. eXe. eLearning XHTML editor [HTML] http://exelearning.org/.
9. IEEE. The world's leading professional association for the advancement of technology. [HTML] (http://www.ieee.org/portal/site).
10. IMS. Global Learning Consortium, Inc. [HTML] (http://www.imsglobal.org/).
11. Microsoft PowerPoint 2003 Add-in. Producer for PowerPoint 2003. [HTML] (http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyId=1B3C76D5-FC75-4F99-94BC-784919468E73&displaylang=en).
12. MOODLE [HTML] www.moodle.org .
13. Reload. Metadata and Content Packaging Editor. [HTML] (http://www.reload.ac.uk/editor.html).
14. Reload. SCORM Player. [HTML] (http://www.reload.ac.uk/scormplayer.html).
15. Sakai Project [HTML] http://sakaiproject.org/.
16. Sakai@СПбГУ [HTML] http://sakai.spbu.ru/.
17. Wimba. Course Genie. [HTML] (http://www.wimba.com/products/coursegenie/).
18. Библиотека портала "Российское образование". Advanced Distributed Learning. Sharable Content Object Reference Model (SCORM) 20/ Перевод с англ. Е.В. Кузьминой. - М.: ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика", 20- 29 с. [HTML] (http://www.edu.ru/db/portal/e-library/00000053/00000053.htm).
19. Богомолов В.А. Обзор бесплатных систем управления обучением // Educational Technology & Society. 20. № 3.
20. Википедия. Свободная энциклопедия. [HTML] (http://ru.wikipedia.org/).
21. Воройский Ф.С. Информатика. Энциклопедический систематизированный словарь-справочник (Введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах). М.: Физматлит, 2006. 768 с.
22. Гаевская Е.Г. Технологии сетевого дистанционного обучения: Учебное пособие. СПб.: Ф-т филологии и искусств СПбГУ, 2007. 55 с.
23. Глядков С.В. Англо-русский словарь по патентам и товарным знакам. М.: РУССО, 2003. 232 с.
24. Дмитриев Л.В. Об электронном обучении на базе свободного ПО. // Третья конференция "Свободное программное обеспечение в высшей школе". Переславль, 2-3 февраля 2008 года. Тезисы докладов. М.: ALT Linux, 2008. С. 33-34.
25. Институт развития информационного общества. IEEE LOM - Метаданные учебного объекта. [HTML] (http://www.metadata.ru/).
26. Ковтун Е.Н., Родионова С.Е. Научные подходы к созданию образовательно-профессиональных программ на модульной основе в сфере гуманитарного образования // Материалы семинара Федерального агентства по образованию и науке для проректоров по учебной работе по новым Государственный образовательным стандартам. Воронеж: Воронежский Государственный Педагогический Университет, 2006.
27. Комов С.А. Корпоративные знания: как ими управлять? // Корпоратинвые системы. 2005. № 3.
28. Кревский И.Г. Информационно-образовательная среда открытого образования и развитие дистанционного обучения // Высшее образование сегодня. 2003 №8 С. 14-19.
29. Кревский И.Г. О структуре учебных курсов для дистанционного образования // Новые информационные технологии обучения в региональной инфраструктуре: Тезисы докладов II межрегиональной науч.-методич. конференции (г.Пенза, 24-25 марта 1999 г.). Пенза: ПТИ, 1999.
30. А. Мартич. Через знания — к звездам // Журнал "Управление компанией”. 2001 № 5.
31. Междисциплинарный центр дополнительного профессионального образования Санкт-Петербургского Государственного Университета. Международные стандарты. [HTML] (http://dl.nw.ru/).
32. В. Мордвинов. Организационно-методические подходы к разработке учебного контента электронных курсов // Журнал e-Learning World, мир электронного обучения. 2005 №2 (8) [HTML] (http://www.elw.ru/magazine/8/102/).
33. Дм. Разумовский, В.Бовт Разработка электронных учебных курсов: основные принципы // Журнал e-Learning World, мир электронного обучения, 2004 №3 [HTML] (http://www.elw.ru/magazine/3/40/).
34. Российские электронные библиотеки. Метаданные для дистанционного обучения. [HTML] (http://www.elbib.ru/).
35. Сухомлин В.А. Cоздание Виртуального национального университета ИТ-образования. М.: МАКС Пресс, 2007 r. 60 с.
36. Сухомлин В.А. Введение в анализ информационных технологий. М.: Горячая Линия - Телеком, 2003. 432 с.
37. Сухомлин В.А. (ред.) Современные технология и ИТ образование. М.: МАКС Пресс, 2006. 496 c.
38. Сухомлин В.А. Состояние отечественной высшей школы и концепция построения системы образования на протяжении жизни. [HTML] (http://forums.vif2.ru/showthread.php?t=638)
39. Филиппов C.А., Гусева А.И. Инструментальные среды разработки обучающих модулей многократного применения. // Научная сессия МИФИ-2005 Т.2 Технологии разработки программных систем. Информационные технологии. М.: МИФИ, 2005. С. 143-144.
40. ЮНЕСКО К обществам знания 2005 r. ISBN 92-3-404000-7.
[1] plug-in – независимо компилируемый программный модуль, динамически подключаемый к основной программе, предназначенный для расширения и/или использования её возможностей [20]
