Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ПОСТРОЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИЙ

Дьяченко А. В., Манжула В. Г., Попов А. Э., Семенихин И. Н., Толстобров А. П.,

1.6 Выбор системы поддержки обучения через Интернет

На начальном этапе развития дистанционного образования в России, в условиях отсутствия информации и опыта обучения в среде Интернет, мно­гие ВУЗы разрабатывали собственные сайты для поддержки сетевого обуче­ния. Чаще всего, это были электронные библиотеки или файловые архивы, в которых хранились электронные копии учебно-методических материалов, плюс к ним прилагалась система тестирования с доступом через Интернет. Более продвинутые системы позволяли реализовать некоторые элементы об­разовательного процесса, такие как средства общения между обучаемыми и преподавателями, элементы документооборота и т.д. Таких систем известно множество, общим недостатком является их слабая интероперабельность, кроме того, эти системы создавались в расчете на реалии одного, отдельно взятого ВУЗа и, в большинстве случаев, оказывались неприменимы в других. Еще одним из недостатков таких систем является использование программ­ного обеспечения (ПО) универсального назначения, изначально не предна­значенного для учебных целей, в результате чего набор именно образователь­ных функций оказывается ограниченным, а их реализация неэффективной.

В настоящее время, все большее число ВУЗов приходят к пониманию того, что использование специализированного программного обеспечения, созданного специально для сетевого обучения, коллективами квалифициро­ванных разработчиков, позволяет решить задачу Интернет поддержки обра­зовательного процесса быстро и эффективно.

Как показывает анализ докладов на конференциях различного уровня, вклю­чая международные, наиболее популярными системами Интернет обучения (Learning management system - LMS) являются следующие:

1. WebCT;
2. Black Board;
3. Learning Space;
4. Moodle;
5. Learn eXact;
6. Прометей;
7. Openet.ru;

По функциональным возможностям все эти системы близки, разница лишь в стоимости, интерфейсе, в организации поддержки и в требованиях к технике и ПО. Необходимо отметить, что две последние системы разработа­ны в России и лучше приспособлены к ее реалиям. По результатам анализа указанных систем можно сделать следующие выводы.

Системы Black Board, Learning Space и Learn eXact весьма дороги, речь идет о десятках тысяч долларов, кроме того, предъявляются высокие требования к серверу, в частности, для работы Learning Space необходима лицензия на ПО IBM Lotus Notes. Система WebCT заметно дешевле (менее $10 тыс. включая русскую локализацию и поддержку до 1000 обучаемых), что обеспечило ей высокую популярность, однако способ оплаты ее эксплуатации (за каждого слушателя) оказывается весьма невыгодным, так как с каждым годом оплата возрастает, по мере перехода студентов с курса на курс. Система Openet.ru является очень недорогим и эффективным инструментом поддержки Интер­нет-обучения, однако жесткая схема документооборота затрудняет ее приме­нение в ВУЗах, где уже существует собственная АСУ. Одной из популяр­нейших систем в РФ является система Прометей, сочетающая сравнительно низкую стоимость (около 150 тыс. рублей с установкой «под ключ») с эффек­тивным набором не только функций, но и инструментов (Дизайнер курсов, Редактор тестов и т.д.). Система требует серверного ПО MS , включая SQL сервер. Особняком стоит LMS Moodle, в списке это единственная бесплатная система, в то же время огромный набор реализованных функций, удобство и простота использования позволили ей получить широчайшее распростране­ние (по состоянию на 01.11.2009 - более 40000 сайтов в 209 странах мира). Следует отметить, что поддержка данного ПО довольно эффективна - сред­ний срок реакции на сообщение о проблеме не превышает 2-3 дней, после чего либо обнаруживаются некорректные действия пользователя, либо ошибка исправляется.

Программный комплекс с открытым кодом «Moodle» является специа­лизированной системой управления учебным процессом, предназначенной для использования в сети Интернет. Moodle реализована в виде системы с от­крытым кодом, поддерживаемой сообществом разработчиков посредством сайта http://www.moodle.org/, на котором находится документация, инсталляцион­ные пакеты последней версии, а так же средства он-лайн поддержки пользо­вателей и разработчиков.

Для работы системы необходим сервер, поддерживающий работу СУБД MySQL и препроцессора PHP, функционирующий на любой платформе. Раз­вертывание системы (включая конфигурирование сервера и программного обеспечения) занимает не более нескольких дней, после чего можно присту­пать к формированию собственно образовательной структуры. Следует отме­тить, что система Moodle предоставляет широчайшие возможности по реали­зации различных обучающих функций, в частности, система имеет такие средства как:

• задания обучаемым с возможностью отправки ответа в произвольном виде (текст, файл и т.п.);
• форумы для обсуждения с широкими возможностями управления;
• чаты;
• система тестирования, поддерживающая импорт заданий в форматах различных систем подготовки тестов, включая такие популярные как GIFT и HotPot;
• система управления учебным курсом (кол-во тем, структура, график-календарь и т.д.)
• система учета действий всех категорий пользователей с хранением логов в течение настраиваемого периода;
• система авторизации и аутентификации, обеспечивающая разделение функций и разграничение прав доступа различным категориям пользователей; - развитая система обмена сообщениями, в том числе система подписки и уведомлений и др.

Важнейшим достоинством системы является поддержка ряда международ­ных стандартов в области образовательных ресурсов, что обеспечивает воз­можность обмена отдельными ресурсами и полными УМКД с другими ВУЗами:

1. IMS package, IMS metadata, SCORM - информационное (учебно-методическое) обеспечение.
2. IMS QTI, WebCT, HotPot, Gift - наборы тестовых заданий.
3. Moodle XML - полный курс со всеми составляющими.Система статистики обеспечивает постоянный мониторинг работы всех пользователей системы, преподаватель может в любой момент посмотреть, когда и что делал студент на сайте - сколько раз обращался к ресурсам, сколько раз обращался к форумам и что именно делал - отвечал, задавал во­просы и т.д. Администратор сайта имеет доступ к полной статистике, вклю­чая действия преподавателей.

Следует отметить тот факт, что LMS Moodle является курсориентиро-ванной системой - все учебные, методические и организационные модули сгруппированы в курсах (дисциплинах), пользователю нет необходимости обращаться к другим разделам сайта. Ссылка на внешние ресурсы размеща­ется так же, как и на внутренние, причем возможно открытие внешнего ре­сурса в том же окне, с сохранением меню курса.

СДО Moodle ориентирована на эффективные коллаборативные техно­логии обучения - позволяет организовать обучение в процессе совместного решения учебных задач, осуществлять взаимообмен знаниями, реализует среду обучения, в которой студенты могут взаимодействовать с учебными материалами, с преподавателями и друг с другом.

Для примера можно рассмотреть структуру курса «Информационные технологии». Для реализации выбрана модель «структура-курс», обеспечивающая набор условно-тематических разделов, содержащих минимально не­обходимое методическое и учебное обеспечение (рис. 4).

  

Рис. 4. Вид экрана при входе в курс «Информационные технологии»

Первым идет общий раздел по дисциплине, включающий в себя форум для обсуждения общих вопросов, рабочую программу дисциплины в виде word-документа, тест по дисциплине и пособие в формате HTML.

Курс «Информационные технологии» включает в себя выполнение курсовой работы, для чего выделен специальный раздел, содержащий форму для отправки файла, word-документ с перечнем примерных тем и форум для обсуждения вопросов подготовки курсовых работ.

Тематические разделы сформированы для осуществления текущего контроля знаний, формой контроля выбран реферат, который отправляется через соответствующую форму. После проверки, результат попадает в табли­цу и может быть использован для ручного или автоматического переноса в электронные ведомости университетской АСУ.

Для проведения семинарских занятий и консультаций очень удобно ис­пользовать форумы, которые в Moodle обладают довольной высокой функ­циональностью - можно принудительно подписать всех студентов на кон­кретный форум, можно получать дайджесты сообщений с форумов, просле­живаются нити обсуждений, можно включить подсветку непрочитанных со­общений и т.д.

Контроль знаний и оценивание можно осуществлять множеством мето­дов - начиная от традиционных тестов, заканчивая выставлением оценок со­общениям в форуме, а так же при совместной со студентами работе в форма­те wiki, путем создания эссе и т.д.

Полное использование возможностей Moodle не всегда оправдано и выбор тех или иных модулей определяется конкретными задачами и кон­кретным преподавателем с учетом особенностей дисциплины, готовности тех или иных ресурсов, собственных предпочтений и т.д. Для начальной органи­зации процесса достаточно определить некий минимум обеспечения, позво­ляющий приступить к обучению студентов, продолжая наполнение по мере необходимости. Обобщенная структура минимального обеспечения курса приведена в табл. 1.

Представляется целесообразным возложить задачу формирования ми­нимальной структуры курса на специализированное подразделение ВУЗа - опыт показал, что осваивать систему «с нуля» преподаватели не стремятся, в то же время легко редактируют уже имеющуюся заготовку, изменяя ее по своим требованиям, зачастую, достаточно радикально.  

Таблица 1. Типовая структура учебно-методического обеспечения курса Moodle

Разделы курса	Информационный ресурс	Деятельностный ресурс	Контрольный ресурс
1. Общий раздел	1.      Учебное пособиепо дисциплине 2.      рабочая про­грамма дисцип­лины	Форум по дисциплине	Тест по дисциплине
2. Курсовая ра­бота	Перечень тем курсо­вой работы	Форум для обсужде­ния курсовых работ	Форма отправки файла курсовой ра­боты
3. Тема 1	Ссылки и файлы по данной теме	Форум по теме (элек­тронный семинар)	Форма для отправки реферата по теме
4. Тема 2	Ссылки и файлы по данной теме	Форум по теме (элек­тронный семинар)	Форма для отправки реферата по теме
5. Тема 3	Ссылки и файлы по данной теме	Форум по теме (элек­тронный семинар)	Форма для отправки реферата по теме
6. Тема 4	Ссылки и файлы по данной теме	Форум по теме (элек­тронный семинар)	Форма для отправ­ки реферата по теме

Возможность постоянного контроля содержания курса очень важна, в частности, в процессе опытного преподавания курса «Информационные тех­нологии» выяснились некоторые перекосы в знаниях части студентов, что потребовало дать дополнительную информацию. Это и было сделано путем размещения файлов и ссылок в первой теме курса (см. рис. 4.). Следует отме­тить, что набор этих ресурсов не есть константа, преподаватель может опера­тивно ими управлять, реализуя те или иные цели.

Важнейшей особенностью Moodle является возможность сохранения курсов в стандартизованном виде, что позволяет не только проводить обмен курсами между факультетами, но и между ВУЗами. В ноябре 2009 г. на сайте cde.sssu.ru установлена версия Moodle 1.9, которая позволяет не просто об­мениваться ресурсами между ВУЗами, а создавать общую информационно-образовательную сеть на основе Moodle-серверов. Эта новая возможность сейчас изучается и планируется к применению в следующем году.

В настоящее время, сервер Moodle используется в качестве основной системы поддержки дополнительно образования через Интернет, активно формируются наборы программ ДПО от краткосрочных, до программ профессиональной переподготовки. К настоящему моменту реализованы более 15-ти программ ДПО на сайте CDE.SSSU.RU. Реальное обучение только за 2008 год прошли более 200 человек.

Количество ВУЗов, использующих Moodle, в последнее время очень быстро растет, и назрела необходимость координации усилий для повышения эффективности. В марте 2007 г. на базе санатория «Дубрава» (г. Железно-водск) Южно-Российским государственным университетом экономики и сер­виса был проведен первый всероссийский семинар по использованию систе­мы Moodle в работе которого приняли участие представители десятков ВУЗов РФ, таких как Сибирская автодорожная академия, Красноярский го­сударственный университет, Белгородский государственный университет, Таганрогский технологический институт Южного федерального университета, Сибирский государственный университет путей сообщения, Воронежский го­сударственный университет, Пензенский государственный университет и др.

Начиная с 2008 года Всероссийский семинар, проводимый ЮРГУЭС в г. Железноводске стал ежегодным, собирающим десятки участников из всех регионов России и стран СНГ.

Следует отметить, что в Moodle не предусмотрена полноценная работа с академическими группами так, как их понимают в отечественных учебных заведениях, не предусмотрены учебный план, расписание, сводные ведомо­сти отметок по различным дисциплинам (курсам) и другие неотъемлемые ат­рибуты учебного процесса. Поэтому организации, начинающие внедрение Moodle, сталкиваются с проблемами применения в условиях ныне дейст­вующей нормативной базы и практики.

Для устранения указанных проблем предлагается система «Электрон­ный деканат», которая разрабатывается сообществом российских программистов как открытый проект под лицензией GNU GPL. В разработке принимает участие официальный партнер Moodle в России ком­пания «Открытые технологии» (http://www.opentechnology.ru/) при участии таких ВУЗов как ЮРГУЭС, Сибирская автодорожная академия и др., а также ЦО «Технологии обучения». Первоочередной задачей проекта «Электронный деканат» (далее - ЭД) является адаптация СДО Moodle к особенностям орга­низации учебного процесса в отечественных учебных заведениях, а в пер­спективе - разработка гибкой системы автоматизации бизнес-процессов в ВУЗах. Система разрабатывается как модуль СДО Moodle и сама имеет раз­витую модульную архитектуру, позволяющую адаптировать ее под потреб­ности каждой организации без модификации кода базовой системы.

Подробную информацию о разработке можно найти в Интернете по ад­ресам: http://sourceforge.net/projects/freedeansoffice/ и http://www.infoco.ru/course/view.php?id=19.

Исходной версией для разработки стал программный продукт, реали­зующий следующие возможности:

• Организовать учебный процесс по учебным периодам (семестрам ит. п.). Администратор создает учебные периоды, указывает даты на­чала и окончания;
• Организовать учебный процесс для групп студентов. Реализованмеханизм создания учебных групп, в которые зачисляются студен­ты. Предусмотрена возможность создания и регистрации групп сту­дентов путем загрузки из текстового файла;
• Создавать учебный план для групп и студентов на учебный период.Из текстового файла загружаются списки дисциплин, изучаемыхгруппами за один учебный период. Автоматически происходит за­числение студентов групп на соответствующие учебные курсыMoodle;
• Создавать и редактировать расписание для групп и отдельных уче­ников. Контролировать проведение занятий преподавателями в ре­жиме реального времени;
• Автоматизировать процесс регистрации студентов в Moodle, зачис­ления студентов в группы, подписку на учебные курсы;
• Просмотреть все оценки студента или группы по всем предметам.
• Просмотреть все итоговые оценки студента или группы по всем предметам за учебный период;
• Просмотреть ведомость группы;
• Распечатать или сохранить в Excel различные ведомости.При переходе к разработке в режиме открытого проекта выявилась проблема монолитности существующей версии, сильно затрудняющая работу распределенной команды разработчиков. Было принято решение вначале реализовать новое ядро системы, а затем перенести на нее разработанный функционал уже в виде модулей.

Архитектурно ЭД для Moodle - это модуль типа «блок». Он сам также имеет модульную структуру, поддерживая различные типы плагинов, в кото­рые вынесена вся бизнес-логика. Стандартизация плагинов позволяет легко дополнять систему новыми функциями, облегчая совместимость нового пла­гина с ЭД и другими плагинами, а также использовать уже написанные пла­гины для реализации новых функций. Таким образом, в зависимости от набо­ра установленных плагинов, система может быть приспособлен для решения самых разных задач.

Поддерживаются следующие типы плагинов:

1. Плагин интерфейса - обеспечивает взаимодействие с пользователем системы. Реализует интерфейс пользователя.
2. Плагин «справочник». Обеспечивает работу с базой данных. Упрощает использование стандартных операций и служит слоем для инкапсуля­ции SQL-запросов.
3. Плагин синхронизации - обеспечивает двунаправленную синхрониза­цию данных ЭД и внешних систем. В том числе, через плагины данно­го типа происходит обмен данными с Moodle. Это позволяет снизить зависимость остального кода от API внешних систем и структур дан­ных во внешних базах данных.
4. Плагин бизнес-процессов. Позволяет задать для каждого типа объектов возможные состояния, переходы между ними и сопутствующие переходам действия. Например, перевод студента из состояния «обучается» в состояние «в академическом отпуске», а далее в «отчислен» или вновь «обучается» и т. п.
5. Плагин библиотеки. Плагин вспомогательных функций и классов, ис­пользуемых плагинами, которые названы выше. Например, плагин на­вигации содержит функции, реализующие иерархическую панель пе­ремещения по ЭД, и используется в плагинах интерфейса. Интерфейс всех плагинов поддерживает автоматические установку и удаление, выполняемые из панели администрирования ЭД.

Перспективы развития:

1. Перенос на новую архитектуру ЭД возможностей существующей версии, преобразованием ее кода в плагины ЭД;
2. Дополнение ЭД плагинами для создания структуры, полностью со­ответствующей сложившейся в учебных заведениях;
3. Реализация всех действий участников и организаторов учебного процесса через ЭД;
4. Автоматизация организации учебного процесса и управления учеб­ным процессом;
5. Приведение используемой документации в соответствие с приняты­ми стандартами делопроизводства в образовательных учреждениях;
6. Автоматизация документооборота.В настоящее время разработаны схемы данных следующих подсистем:

• Подсистемы управления учебным процессом;
• Подсистемы расписания занятий;
• Подсистемы учета учебного оборудования.Схема данных подсистемы управления учебным процессом описывает состав и взаимосвязь объектов в базе данных, характеризующих учебный процесс. Схема реализует следующие функции: справочник всех лиц, участ­вующих в учебном процессе, работе учебного заведения, а также заинтересо­ванных в наблюдении за учебным процессом; состав учебных программ (предметы/дисциплины), тематический план и план контрольных мероприя­тий, предусмотренных каждым предметом/дисциплиной; текущие и итоговые результаты обучения; учебные процессы во времени; список учебных групп; структура учебного заведения и др.

Схема данных подсистемы расписания описывает состав и взаимосвязь объектов в базе данных, характеризующих расписание занятий. Схема опи­сывает расписание учебной недели (шаблон расписания), историю реализа­ции каждого события, предусмотренного расписанием, и отметку о посещае­мости события.

Схема данных подсистемы учета учебных ресурсов описывает состав и взаимосвязь объектов в базе данных, характеризующих контроль за наличием и использованием в учебном процессе ресурсов. Ресурсы группируются в па­кеты, которые могут включать как штучные ресурсы (с инвентарными номе­рами), так и счетные (расходные материалы). Преподаватель может заказать пакет ресурсов для проведения одного занятия, для проведения еженедель­ных занятий по расписанию, на все занятия по своему предмету с данной группой, на все занятия по своему предмету. Также пакет может быть заказан для пользования одним из участников образовательного процесса на время или в бессрочное пользование, при необходимости, может быть реализована возможность заказа ресурса на структурное подразделение.

Решить задачи разработки и развития ЭД невозможно без диалога меж­ду разработчиками и представителями вузов - педагогами, администрацией, бухгалтерией и др. Большое внимание уделяется мониторингу мнений буду­щих пользователей о том, что и как они хотят делать в ЭД, их пожеланиям к интерфейсу ЭД. Для этого на сайте http://infoco.ru/ открыт соответствующий раздел, в котором идет обсуждение структуры и возможностей ЭД, модели бизнес-процессов, протекающих в учебных заведениях, и ее реализация в ЭД. Там же открыто несколько wiki-пространств, в которых редактируются фор­маты типовых бланков отчетной документации для средней и высшей школы.

Исходный код ЭД доступен в разделе проекта http://www.sourceforge.net/. Там же находятся формы для оповещения разра­ботчиков об ошибке, отправки пожеланий или фрагментов кода.

Важен тот факт, что связка СДО Moodle + «Электронный деканат» ока­зывается полезной не только учебным заведениям, реализующим программы заочной формы обучения, но и в автоматизации управления учебным процес­сам дневной и вечерней форм. Прежде всего это вузы, но не только они: мо­дульная архитектура и открытость исходного кода дают возможность адап­тации под нужды любых организаций, например, при построении корпора­тивных систем повышения квалификации. Важным преимуществом ЭД явля­ется то, что он разрабатывается российским сообществом программистов. Это дает быструю обратную связь и возможность заказать разработку нуж­ных заказчику возможностей системы. Система динамично развивается бла­годаря новым клиентам, каждый из которых, заказывая разработку недос­тающих ему возможностей, вносит вклад в расширение функций и возмож­ностей системы.