РЕФЕРАТ
«Система электронного обучения, стандарты, спецификация»
Содержание
Введение. 3
1 Постановка задачи. 4
2Технологии систем электронного обучения. 5
2.1 Возможные технологии. 5
2.2Авторские програмные продукты… 6
2.3Системы управления обучением. 6
2.4Системы управления контентом. 7
2.5 Системы управления учебным контентом ………………………………….8
3 Требования к системам организации ЭО… 9
4Стандарты и спецификации ЭО… 10
4.1 Спецификации..................................................................................................10
4.2 Стандарты.........................................................................................................13
Выводы… 21
Списокиспользованных источников. 22
Введение
В последние годы на Западе получил широкоераспространение термин Е-learning, означающий процесс обучения в электроннойформе через сеть Интернет или Интранет с использованием систем управленияобучением. Понятие «электронное обучение» (ЭО) сегодня является расширениемтермина «дистанционное обучение». ЭО — более широкое понятие, означающее разныеформы и способы обучения на основе информационных и коммуникационных технологий(ИКТ).
В настоящее время интерес к электронномуобучению неуклонно возрастает. В отечественных вузах разработано большоеколичество курсов, ориентированных на использованиеинформационно-коммуникационных технологий в обучении.
Целью работы является анализ существующихсистем электронного обучения и наиболее распространенных технологий управленияэлектронным обучением. Кроме того, выделены требования к системам организацииэлектронного обучения.
1 Постановка задачи
Основной целью данной исследовательской работыявляется анализ существующих систем электронного обучения и наиболеераспространенных технологий управления электронным обучением.
Впроцессе исследования необходимо решить следующие задачи:
–провести анализ технологий и систем управления электронным обучением;
–рассмотреть существующие технологии ЭО;
– выделитьтребования к системам организации ЭО;
– проанализироватьсуществующие стандарты и спецификации ЭО;
–сделать выводы о проделанной работе.
2 Технологии систем электронного обучения
2.1 Возможные технологии
Эффективность электронного обучения существеннозависит от, используемой в нем технологии. Возможности и характеристикитехнологии электронного обучения должны обеспечивать максимально возможнуюэффективность взаимодействия обучаемого и преподавателя в рамках системы ЭО.Сложное в использовании программное обеспечения не только затрудняет восприятиеучебного материала, но и вызывает определенное неприятие использованияинформационных технологий в обучении.
Программное обеспечение для ЭО представлено какпростыми статическими HTML страницами, так и сложными системами управленияобучением и учебным контентом (Learning Content Management Systems),использующиеся в корпоративных компьютерных сетях.
Успешное внедрение электронного обученияосновывается на правильном выборе программного обеспечения, соответствующегоконкретным требованиям. Эти требования определяются потребностями обучаемого,потребностями преподавателя и администратора, который должен контролироватьустановку, настройку программного обеспечения и результаты обучения.
При выборе программного обеспечения длядистанционного обучения независимо от его уровня необходимо учитывать пятьпотребительских характеристик:
— надежность в эксплуатации,
— совместимость,
— удобство использования,
— модульность,
— обеспечение доступа.
Каждая из этих характеристик важна длядостижения успеха. Важно отметить, что многие из них перекрываются. Однакорассмотрение их по отдельности помогает глубже понять технические требования ксистемам ДО.
2.2 Авторские программные продукты (Authoring Packages)
Авторские программные продукты представляютсобой чаще всего некоторые локальные разработки, направленные на изучениеотдельных предметов или разделов дисциплин. Они специально разработаны дляпреодоления тех затруднений, с которыми сталкиваются преподаватели прииспользовании языков программирования. Эти программы обычно позволяютпреподавателю самостоятельно разрабатывать учебный контент на основе визуальногопрограммирования. Преподаватель должен заботиться только о том, чтобы поместитьнеобходимую информацию в нужное место. Эта информация в виде фрагмента текста,иллюстрации или видеофрагмента помещается на экран с помощью мыши. В качествепримеров можно назвать такие решения, как Dreamweaver фирмы Macromedia илипродукты типа TrainerSoft и Lectura… Преподаватель, используя какую-либотехнологию (HTML, PowerPoint, TrainerSoft, Lectura) или просто создавая электронный документ разрабатываетучебный контент.
Недостатком таких продуктов являетсяневозможность отслеживать и контролировать во времени процесс обучения иуспеваемость большого количества обучаемых. Как правило, они разработаны длясоздания уроков с немедленной обратной связью с обучаемым, а не для храненияинформации об учебном процессе за длительное время. Такие разработки являютсянезаменимым средством для активизации и интенсификации подачи учебногоматериала во время аудиторных занятий и для самостоятельной работы студентов. Сдругой стороны отсутствие обратной связи студентов и преподавателя сильноснижает эффективность их использования.
2.3 Системыуправленияобучением(Learning Management Systems — LMS)
Эти системы обычно предназначены для контролябольшого числа обучаемых. Некоторые из них ориентированы на использование вучебных заведениях (например, Blackboard, e-College или WebCT), другие – накорпоративное обучение (Docent, Saba, Aspen). Их общей особенностью являетсято, что они позволяют следить за обучением пользователей, хранить их характеристики,подчитывать количество заходов на определенные разделы сайта, а такжеопределять время, потраченное обучаемым на прохождение определенной частикурса.
Эти системы позволяют пользователямрегистрироваться для прохождения курса. Зарегистрированным пользователямавтоматически высылаются различного рода информация о текущих событиях инеобходимой отчетности. Обучающиеся могут быть организованы в группы. Крометого, здесь присутствует возможность проверки знаний и онлайн общения.
2.4 Системы управления контентом (содержимым учебныхкурсов) (Content Management Systems — CMS)
Управление контентом электронных курсовпредставляет возможности размещения электронных учебных материалов в различныхформатах и манипулирования ими. Обычно такая система включает в себя интерфейсс базой данных, аккумулирующей образовательный контент, с возможностью поискапо ключевым словам.
Системы управления контентом особенноэффективны в тех случаях, когда над созданием курсов работает большое числопреподавателей, которым необходимо использовать одни и те же фрагменты учебныхматериалах в различных курсах.
2.5 Системыуправленияучебнымконтентом(Learning Content Management Systems — LCMS)
Данные системы сочетают в себе возможности двухпредыдущих и являются в настоящее время наиболее перспективными в планеорганизации электронного обучения. Сочетание управления большим потокомобучаемым, возможностей быстрой разработки курсов и наличие дополнительныхмодулей позволяет системам управления обучением и учебным контентом решатьзадачи организации обучения в крупных образовательных структурах. Такие системыпредставляют собой сочетание нескольких типов программных решений. Большинствоэтих систем позволяет следить за обучением большого количества людей, создаватьучебные материалы, а также хранить и находить отдельные элементы контента.Такие «мегапродукты» позволяют охватить всю учебную сеть предприятия.
Если системы управления обучением и контентомдолжным образом внедрены и используются, они могут соответствовать критерию «стоимость-эффективность».
К сожалению, во многих случаях такие системывнедряются на предприятиях без четкого представления о том, как они будутиспользоваться, и без плана достижения максимальной функциональности такихсистем. Для их эффективного использования в свою очередь требуется обучение.
3 Требования к системам организации ЭО
Большое значение для организации ЭО играетвыбор электронной обучающей среды, обеспечивающей организацию учебногопроцесса. К основным критериями выбора LMS\LCMS (Learning ManagementSystem), можно отнести следующие:
— функциональность. Обозначает наличие в системе набора функций различногоуровня, таких как форумы, чаты, анализ активности обучаемых, управление курсамии обучаемыми, а также другие;
— надежность. Этот параметр характеризует удобство администри-рования ипростоту обновления контента на базе существующих шаблонов. Удобство управлениеи защита от внешних воздействий существенно влияют на отношение пользователей ксистеме и эффективности ее использования;
— стабильность. Означает степень устойчивости работы системы по отношению кразличным режимам работы и степени активности пользователей;
— стоимость. Складывается из стоимости самой системы, а также из затратна ее внедрение, разработку курсов и сопровождение;
— наличие средств разработки контента. Встроенный редактор учебного контента не только облегчаетразработку курсов, но и позволяет интегрировать в едином представленииобразовательные материалы различного назначения;
— поддержка SCORM. Стандарт SCORM является международной основой обмена электронными курсамии отсутствие в системе его поддержки снижает мобильность и не позволяетсоздавать переносимые курсы;
— система проверки знаний. Позволяет в режиме онлайн оценить знания обучаемых. Обычнотакая система включает в себя тесты, задания и контроль активности обучаемых нафорумах;
— удобство использования. При выборе новой системы необходимо обеспечить удобство ееиспользования. Это важный параметр, поскольку потенциальные ученики никогда нестанут использовать технологию, которая кажется громоздкой или создаеттрудности при навигации. Технология обучения должна быть интуитивно понятной. Вучебном курсе нужно легко найти меню помощи, нужно легко переходить от одногораздела к другому и общаться с инструктором;
— модульность. В современных системах ЭО курс может представлять собойнабор микромодулей или блоков учебного материала, которые могут бытьиспользованы в других курсах;
— обеспечение доступа. Обучаемые не должны иметь препятствий для доступа к учебнойпрограмме, связанных их расположением во времени и пространстве, а также свозможными факторами, ограничивающими возможности обучаемых (ограниченныефункции организма, ослабленное зрение).
4 Стандарты и спецификации ЭО
4.1 Спецификации
Основным недостатком существующих системорганизации обучения является то, что в системах разных производителейуправляющие функции (например, отслеживание пользования, обработка информации опользователе, подготовка отчетов о результатах и т.д.) осуществляются по-разному.Это приводит к увеличению себестоимости учебных материалов. Объясняется этонесколькими причинами.
Во-первых, разработчикам учебных материаловприходится создавать отдельные прикладные программы для разных системорганизации обучения – для того, чтобы разрабатываемые ими учебныематериалы могли успешно использоваться на разных платформах.
Во-вторых, создатели систем организацииобучения часто бывают вынуждены вкладывать деньги в разработку собственныхсредств авторизации учебных материалов.
Наконец, разработчики, как правило, не имеютвозможности распределять затраты на разработку между продавцами и, кроме того,они ограничивают сбыт своей продукции потребителям, остановившим свой выбор накаких-то конкретных сериях их изделий.
Стандарты, разрабатываемые Консорциумомглобального обучения IMS (IMS Global Learning Consortium), помогают избежатьэтих трудностей и способствуют внедрению технологии обучения, основанной нафункциональной совместимости. Некоторые спецификации IMS получили всемирноепризнание и превратились в стандарты для учебных продуктов и услуг. Основныенаправления разработки спецификаций IMS – метаданные, упаковка содержания,совместимость вопросов и тестов, а также управление содержанием.
Стандарты для метаданных определяют минимальныйнабор атрибутов, необходимый для организации, определения местонахождения иоценки учебных объектов. Значимыми атрибутами учебных объектов являются типобъекта, имя автора объекта, имя владельца объекта, сроки распространения иформат объекта. По мере необходимости эти стандарты могут также включать в себяописание атрибутов педагогического характера – таких как стиль преподавания иливзаимодействия преподавателя с учеником, получаемый уровень знаний и уровеньпредварительной подготовки.
Созданная IMS информационная модель упаковкисодержания (УС) описывает структуры данных, призванные обеспечить совместимостьматериалов, созданных при помощи интернета, с инструментальными средствамиразработки содержания, системами организации обучения (learning managementsystems — LMS) и так называемыми рабочими средами, или оперативными средствамиуправления выполнением программ (run-time environments). Модель УС IMS созданадля определения стандартного набора структур, которые можно использовать дляобмена учебными материалами.
Спецификация совместимости вопросов и системтестирования IMS описывает структуры данных, обеспечивающие совместимостьвопросов и систем тестирования, созданных на основе использования интернета.Главная цель этой спецификации – дать пользователям возможность импортировать иэкспортировать материалы с вопросами и тестами, а также обеспечитьсовместимость содержания учебных программ с системами оценки.
Спецификация управления содержанием,подготовленная IMS, устанавливает стандартную процедуру обмена данными междукомпонентами содержания учебных программ и рабочими средами.
4.2 Стандарты
На сегодняшний день основными организациями,ведущими разработки по направлениям информатизации образования и развитияотраслевых стандартов являются ADL, AICC, ALIC, ARIADNE, CEN/ISSS, EdNA, DCMI,CEN/ISSS, EdNA, DCMI, GEM, IEEE, IMS, ISO, PROMETEUS. Деятельность этихорганизаций направлена на:
— создание концептуальной модели стандартизациив системе открытого образования (IEEE); разработку архитектуры технологическихсистем в образовании AICC, IMS, ISO/IEC JTC1 SC36;
— разработку внутренних стандартов испецификаций для корпоративного обучения и переподготовки персонала компаний (AICC);
— решение задач в области телематики имультимедиа в образовании для Европейского Сообщества (ARIADNE, PROMETEUS);формирование учебного контента для учебных заведений, ориентированных наИнтернет-обучение (проект SCORM) и так далее.
Наиболее активно развивающейся международнойассоциацией в настоящее время является консорциум IMS Global LearningConsortium. Деятельность консорциума направлена на разработку системы базовыхстандартов, описывающих требования к элементам учебного процесса в среде новыхобразовательных технологий. Множество создаваемых спецификаций консорциумавключает в себя:
— стандартизация форматов хранение и поискучебной информации
— стандартизация принципов построения системуправления обучением
— стандартизация форматов обмена данных
— стандартизация информации об участникахучебного процесса
— стандартизация элементов образовательного контентаучебных материалов
— стандартизация форматов и принципов разработкиучебных материалов (УМ).
AICC. Врезультате скоординированных действий потребителей и поставщиков быласформирована комиссия — aicc.org. AICC — Aviation Industry CBT Comission,разработавшая одноименный стандарт. AICC — первый и наиболее распространенныйстандарт обмена учебными материалами. Стандарт AICC был построен на основеобмена текстовых файлах и не в полной мере отражал новые возможности технологийИнтернет. Для создания нового стандарта был организован консорциум, в числоучастниов которого вошли Apple, IBM, Oracle, Sun Microsystems, Microsoft,University of California — Berkley и.т.п. Консорциум был назван IMS GlobalLearning Consorium.
IEEE LOM.Метаданные учебного объекта (Learning Object Metadata). Область применения — Описание учебных ресурсов. Организация разработчик — IEEEComputer Society Standards Activity Board and IEEE Learning TechnologyStandards Committee. Цель стандарта –облегчить поиск, рассмотрение и использование учебных объектов учителями,инструкторами или автоматически процессами в ходе выполнения программ, а такжеоблегчить совместное использование таких объектов путем создания каталогов ихранилищ. Стандарт предлагает базовую схему, которая может использоваться для созданияпрактических разработок, например, с целью автоматического адаптивногоназначения учебных объектов тем или иным агентам программного обеспечения.Стандарт не определяет, каким способом обучающие системы будут представлять илииспользовать метаданные учебных объектов. Используется в проектах: CUBER, EASEL, ITALES, OR-WORLD,TRIAL-SOLUTIONS, UNIVERSAL.
Метаданные учебного объекта (LearningObject Metadata, LOM) – составная часть инициативы SCORM. Цель этого стандарта – облегчение поиска, рассмотрения,оценки и использования учебных объектов для учеников, учителей илиавтоматических программных процессов.
IMS — Instructional Management Standards.Основным недостатком существующих систем организации обучения является то, чтов системах разных производителей управляющие функции (например, отслеживаниепользования, обработка информации о пользователе, подготовка отчетов орезультатах и т.д.) осуществляются по-разному. Это приводит к увеличениюсебестоимости учебных материалов. Объясняется это несколькими причинами.
Во-первых, разработчикам учебных материаловприходится создавать отдельные прикладные программы для разных системорганизации обучения – для того, чтобы разрабатываемые ими учебные материалымогли успешно использоваться на разных платформах.
Во-вторых, создатели систем организацииобучения часто бывают вынуждены вкладывать деньги в разработку собственныхсредств авторизации учебных материалов.
Наконец, разработчики, как правило, не имеютвозможности распределять затраты на разработку между продавцами и, кроме того,они ограничивают сбыт своей продукции потребителям, остановившим свой выбор накаких-то конкретных сериях их изделий.
Стандарты, разрабатываемые Консорциумомглобального обучения IMS (IMS Global Learning Consortium), помогают избежатьэтих трудностей и способствуют внедрению технологии обучения, основанной нафункциональной совместимости. Некоторые спецификации IMS получили всемирноепризнание и превратились в стандарты для учебных продуктов и услуг. Основныенаправления разработки спецификаций IMS – метаданные, упаковка содержания,совместимость вопросов и тестов, а также управление содержанием.
Стандарты для метаданных определяют минимальныйнабор атрибутов, необходимый для организации, определения местонахождения иоценки учебных объектов. Значимыми атрибутами учебных объектов являются типобъекта, имя автора объекта, имя владельца объекта, сроки распространения иформат объекта. По мере необходимости эти стандарты могут также включать в себяописание атрибутов педагогического характера – таких как стиль преподавания иливзаимодействия преподавателя с учеником, получаемый уровень знаний и уровеньпредварительной подготовки.
Созданная IMS информационная модель упаковкисодержания (УС) описывает структуры данных, призванные обеспечить совместимостьматериалов, созданных при помощи интернета, с инструментальными средствамиразработки содержания, системами организации обучения (learning managementsystems — LMS) и так называемыми рабочими средами, или оперативными средствамиуправления выполнением программ (run-time environments). Модель УС IMS созданадля определения стандартного набора структур, которые можно использовать дляобмена учебными материалами.
Спецификация совместимости вопросов и системтестирования IMS описывает структуры данных, обеспечивающие совместимостьвопросов и систем тестирования, созданных на основе использования интернета.Главная цель этой спецификации – дать пользователям возможность импортировать иэкспортировать материалы с вопросами и тестами, а также обеспечитьсовместимость содержания учебных программ с системами оценки.
Спецификация управления содержанием,подготовленная IMS, устанавливает стандартную процедуру обмена данными междукомпонентами содержания учебных программ и рабочими средами.
ADL – Advanced Distributed Learning. Правительственное распоряжение 13111, “Об использованиитехнологии для улучшения обучения служащих федерального правительства” обязалоМинистерство Обороны (DoD) взять на себя инициативу в работе с другимифедеральными агентствами, высшей школой и коммерческими организациями надразработкой спецификации в сфере новых технологий в образовании. Министерствомбыла создана Лаборатория Advanced Distributed Learning (ADL). Заправительственным распоряжением 13111 следовало распоряжение 13218 «РабочаяИнициатива XXI века», преследующее эти же цели.
Что касается SCORM, ADL Лаборатории должныпроверять все продукты ADL на предмет доступности, возможности использоватьсяповторно, длительно и эффективно. Эти критерии касаются следующих особенностей:
— способность перемещать образовательный Webконтент в любую среду вне зависимости от прикладной программы.
— многократно использовать контент в любойсреде вне зависимости от прикладной программы.
— создание образовательного контента, доступногои легко поддающемуся поиску, вне зависимости от прикладных программ.
— применения SCORM к образовательнымпрограммам.
Для достижения этих задач ADL организовал“Plugfest”-конференции, где представители правительства, высшей школы и бизнесамогут обменяться опытом по созданию образовательных программ ипродемонстрировать новые ADL разработки на основе SCORM.
Кроме разработки SCORM, сеть ADL Лабораторийзанимается созданием принципов обмена информацией между правительственнымиорганизациями, высшей школой и коммерческими организациями. Эти принципы будутвключать разработку проекта, стратегий развития и методов оценки.
SCORM.Ссылочная модель совместно используемых объектов контента (SCORM) фактическипредставляет собой функциональный профиль стандартов и спецификаций для системэлектронного обучения. SCORM определяет принципиальные технические решения дляИОС, в которой реализуются процессы электронного обучения на основеweb-технологий.
SCORM базируется на концепции образовательныхобъектов (ОО –learning objects), предусматривающей декомпозицию учебногоматериала на относительно небольшие единицы контента, рассчитанные намногократное применение в разных самостоятельных и независимых контекстах. ПодОО понимается автономный в техническом и содержательном отношениях электронныйИР, представляющий часть учебного материала и предназначенный для динамическогоформирования агрегированных единиц контента, соответствующих урокам, разделам,модулям, курсам и т.п., в расчете на конкретные образовательные потребности. ООкомпонуются в виде стандартных дистрибутивных пакетов, которые имеютунифицированное описание (манифест), включающее метаданные, и размещаются вИнтернет-хранилищах (репозиториях ОО). Выбор ОО из репозиториев, построение изних агрегированных средств и предоставление последних для работы учащимся(доставку) обеспечивают системы управления учебным процессом (СУУП — LearningManagement Systems).
Концепция ОО в SCORM реализуется на основеобобщенной архитектуры ИОС, базовыми компонентами которой являются хранилищаОО, СУУП и клиентская среда исполнения приложений (для учащегося – это средавзаимодействия с ОО). Ключевую роль в организации электронного обучения играетСУУП – серверное приложение, реализующее комплекс функций администрирования учебнойдеятельностью, управления контентом (выбора ОО из хранилищ и агрегацииконтента), доставки его учащемуся, управления навигацией по контенту, контроляза ходом и результатами работы учащегося, формирования отчетов и др.
СУУП обеспечивает поддержку планированияучебного процесса и определения заданий для учащихся, а также взаимодействияучащихся и преподавателей. Именно СУУП определяет, какой контент и когда долженбыть предоставлен учащемуся с учетом целей его подготовки, индивидуальногозадания, степени его выполнения (результатов предыдущей работы), сделанныхранее настроек интерфейса и предпочтений, зафиксированных в персональномпрофиле. СУУП также отвечает за регистрацию и авторизацию пользователей, иобмен информацией с другими системами ИОС.
В SCORM выделены семь основных сервисов всоставе СУУП:
— администрирование учебной деятельностью(Course Administration);
— управление контентом (Content Management);
— доставка контента (Delivery);
— управление навигацией по контенту(Sequencing);
— тестирование и оценивание учащегося(Testing/Assessment);
— контроль за ходом и результатами работыучащегося (Tracking);
— ведение профиля учащегося (Learner Profile).
Наряду с ними СУУП реализует два интерфейса: срепозиторием ОО и с отдельным ОО, функционирующим в клиентской среде исполненияприложений (по умолчанию – web-браузере учащегося). Второй интерфейсобеспечивает передачу СУУП информации о ходе и результатах работы учащегося,которые заносятся в его профиль (в составе базы данных СУУП) и используются дляоценивания выполнения каждого задания и приобретенной компетенции, управлениянавигацией по контенту, планирования и управления обучением.
Несмотря на то, что основной средой доставкиконтента является WWW, технологические решения SCORM позволяют осуществлятьпроцессы электронного обучения в локальных вычислительных сетях и в локальном(off-line) режиме.
Спецификация SCORM имеет весьма прагматичныйхарактер. В ней рассматриваются только ключевые аспекты технологий электронногообучения, являющиеся критическими для обеспечения интероперабельности систем иобладающие достаточной степенью готовности к унификации решений. К числу такихнаправлений отнесены:
— компоновка дистрибутивных пакетов ИР (ОО);
— методы агрегации и дезагрегации контента;
— метаданные для ИР;
— модели навигации и методы управлениянавигацией по контенту;
— интерфейс между СУУП и ОО.
Соответствующие предметные области представленыбазовыми НТД, разработанными AICC, IEEE и IMS. Для них в SCORM определеныуточнения.
Прочие сегменты предметной области ИОС –системы управления образовательным учреждением и информационно-библиотечныетехнологии – в спецификации SCORM не рассматриваются.
Для иллюстрации структуры SCORM используетсяметафора книжного шкафа: полки представляют технологические направления, акниги – НТД. Формально структура профиля не описана. Связи между его разделамиохарактеризованы вербально.
Тем не менее, технические решения,специфицируемые SCORM, в целом относятся к уровню прикладных сервисов. Текущаяверсия SCORM в явном виде не привязана к сервисно-ориентированной архитектуре.Распределение НТД и регламентируемых ими сущностей по уровням в ней непредусмотрено.
В спецификации SCORM намечены направления еедальнейшего развития, связанные как с совершенствованием представленных в нейкомпонентов и наращиванием их возможностей, так и с расширением составаохватываемых вопросов. При этом структура и способ описания модели не позволяютвыявлять в ней пробелы и недостающие НТД.
Выводы
При проведении исследовательской работы былиизучены различные технологии систем электронного обучения, используемыестандарты и спецификации. В данной работе проанализированы существующиетехнологии реализации систем электронного обучения. Выделены достоинства инедостатки различных рассмотренных технологий.
Список использованных источников
1. Для подготовки данной работы были использованы материалыс сайта www.studentsworks.ru/
2. Для подготовки данной работы были использованы материалыс сайта www.cooldoclad.narod.ru/
3. Якушев П.С. Системы электронного обучения / лекции