CC BY
42
СОДЕРЖАТЕЛЬНОЕ НАПОЛНЕНИЕ ВИРТУАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ВИРТУАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ. ОПЫТ СОЗДАНИЯ, ЗАДАЧИ И ПЕРСПЕКТИВЫ В.Н. Васильев, Ю.Л. Колесников, А.А. Королев, В.Я. Михновец, И.Ю. Щербакова
Одним из последних образовательных проектов, реализуемых Санкт-Петербургским государственным институтом точной механики и оптики (техническим университетом) совместно с Российским государственным институтом открытого образования, является создание Санкт-Петербургского виртуального университета. Санкт-Петербургский виртуальный университет является региональным представительством в создаваемой в настоящее время Российской системе открытого образования.
В рамках научно-технической программы "Создание системы открытого образования" создана и апробирована инструментальная среда разработки учебных программ-приложений, имеющих развитые средства поддержки интерактивного взаимодействия с пользователем в информационно-образовательной среде открытого образования.
На основании анализа требований, предъявляемых к технологической платформе, был сделан выбор в пользу широко распространенного сервера фирмы LOTUS - Lotus Domino Server R5.
Реализации данного сервера существуют для всех широко распостраненных операционных систем, включая Unix-подобные типа Solaris фирмы Sun и AIX фирмы IBM. Кроме этого, данный сервер поддерживает также и семейство операционных систем Windows фирмы Microsoft. Сервер позволяет создавать визуальные среды общения с пользователем с использованием современных Интернет-технологий. Подключение дополнительных серверов позволяет реализовывать такие современные средства предоставления информации, как Интернет-портал.
В данном сервере организована разветвленная система персонифицированного доступа и администрирования. Сервер позволяет создавать группы пользователей с набором уникальных прав и привилегий. Для наполнения сервера могут быть использованы документы в распространенных форматах - HTML, Microsoft Word, Microsoft Excel.
Кроме всего прочего, сервер обеспечивает удобную систему навигации по своим ресурсам, совместимую с наиболее популярными браузерами.
На стартовой странице сервера (рис. 1) расположены пункты меню первого уровня, предоставляющие доступ к главным рубрикам:
• пункт "Главное меню", обеспечивающий доступ к различной справочной информации, ресурсам общего пользования и инструкциям по пользованию системой;
• пункт "Интегральный каталог", предоставляющий доступ к различного вида удаленным ресурсам и ссылкам;
• пункт меню "Интернет-магазин", описывающий перечень ресурсов учебного назначения, предоставляемых сервером. В данный перечень входят такие ресурсы, как электронные учебники, CD-ROM' ы, программы учебного назначения, автоматизированные лабораторные практикумы и т. д.
Для создания привилегированного доступа и регистрации ресурсов сервер имеет возможность удаленного администрирования.
Рис. 1. Стартовая страница сервера Санкт-Петербургского виртуального
университета
Рис. 2. Административный интерфейс
Администратор сервера обладает следующими возможностями:
• вести новостную ленту сервера;
• организовывать конференции посетителей;
• вести дайджест книжных поступлений;
• создавать опросные листы по различным темам;
• вносить новые ресурсы;
• определять уровень доступа посетителей к ресурсам сервера;
• регистрировать пользователей и определять их уровень доступа;
• создавать опросные листы и доски объявлений;
Также с помощью административного интерфейса имеется возможность вести гибкую систему взаиморасчетов и балансов.
Для оперативного информирования посетителей о событиях администратору сервера предоставляется возможность вести новостную ленту (рис. 2). Для этого в сервере имеется специальная форма, имеющая следующие поля:
• заголовок новостного события;
• дата помещения новости на сервер (по умолчанию вносится текущая дата);
• дата снятия новостного события из новостной ленты сервера. Это очень удобная форма для оповещения о различных конференциях, семинарах, информация о которых актуальна только до момента их проведения;
• собственно само содержание новости.
После заполнения полей визуальной формы новость заносится в новостную ленту сервера.
Сервер также предоставляет возможность создания Интернет-конференций по различным темам. Конференция является удобной формой общения посетителей сервера между собой без участия администратора.
Для организации интерактивной Интернет-конференции имеются следующие
поля:
• название конференции, описывающее в краткой форме ее тему;
• имена учредителей, т.е. лиц, ответственных за ее проведение и содержание;
• даты начала и окончания конференции. Эти поля необходимы для автоматического помещения визуальной формы конференции на сервер;
• некая дополнительная информация о конференции;
• описание Интернет-конференции.
После заполнения полей визуальной формы информация о конференции заносится в настройки сервера. В дальнейшем в сроки, определенные в установках конференции, вновь введенная Интернет-конференция появляется на страницах сервера.
На страницах сервера также возможно размещение информации о появившихся публикациях. Это средство является важным инструментом для оповещения посетителей сервера о книжных новинках по интересующим их областям знаний (рис. 3). Для оповещения посетителей о книжных новинках предусмотрена визуальная форма. Она содержит следующие поля:
• список авторов печатного издания;
• название, включающее также и номер по единой классификации;
• издательство, в котором вышла публикация;
• город размещения издательства;
• год издания.
Рис. 3. Визуальная форма информации о печатном издании
Рис. 4. Визуальная форма создания виртуального представительства
В сервере предусмотрена возможность проведения опросов посетителей по различным темам. Это позволяет проводить тестирование различных групп посетителей по заданным предметам в различных режимах с однозначным и многозначным выбором. Также есть возможность формировать определенную последовательность и цикличность опросов, создавая, например, еженедельные опросы, коллоквиумы и рубежное тестирование. По всем результатам тестирования ведется исчерпывающая статистика, позволяющая адекватно и полно оценить ответы пользователя и динамику его успеваемости.
Для создания опроса разработана визуальная форма со следующими полями:
• текст вопроса, который может содержать и графические элементы;
• тип вопроса. Это поле задает характер опроса, допускающий как возможность единственно правильного ответа, так и возможность множественного решения;
• поля возможных ответов. Каждое из этих полей может включать в себя графические элементы, а также код HTML.
После заполнения всех полей формы вопрос заносится в базу данных. Далее определяется расписание показов данного вопроса.
Администратор сервера имеет право открывать виртуальные представительства других учебных заведений с аналогичными возможностями (рис. 4). Для создания нового виртуального представительства разработана форма, содержащая следующие поля:
• полное название виртуального представительства;
• его почтовый адрес и телефоны;
• адрес представительства в Интернете (если имеется).
Форма позволяет выбрать по желанию цветовую гамму для оформления сервера и дополнительные графические элементы.
Рис. 5. Стартовая страница виртуального представительства Санкт-Петербургского государственного института точной механики и оптики
(технического университета)
После заполнения формы и создания представительства (рис. 5) сервер предоставляет имя авторизации и пароль для административного доступа к представительству.
Администратор представительства располагает еще более широкими возможностями. Сюда входит создание локальных ресурсов представительства, которые обладают возможностью репликации на основной сервер, создание собственной пользовательской структуры, включая такие типы пользователей, как абитуриенты, слушатели, студенты, преподаватели. Предоставляется возможность организации виртуальных деканатов.
Для решения данных задач имеются соответствующие визуальные формы. Для каждой группы пользователей можно задать уровень доступа к тем или иным ресурсам сервера, включая временные ограничения. Из собственных ресурсов сервера возможна комплектация учебных курсов в соответствии с планом учебных дисциплин виртуального представительства.
Предусмотрена возможность предоставления отдельных ресурсов сервера для разных категорий пользователей на различных финансовых условиях с учетом перераспределения поступающих финансовых ресурсов в пользу их создателей или держателей.
Администратор виртуального представительства имеет возможность создавать собственные ресурсы как учебного, так и методического, информационного или справочного характера.
Для создания ресурса необходимо заполнить визуальную форму и занести ресурс в базу данных. Визуальная форма содержит следующие поля:
• название ресурса;
• имена авторов.
^ СПВУ - СП6ГИТМО (ТУ) - Катапог - Ресурсы - Microsoft Internet Explorer
Файл Правка Вид Избранное Сервис Справка
I л ¿з #•* j •
Адрес http //spb.openet ru/Universily nsf/lndBx.htm!0pBnaMenu=VPCatalog-BesourcBS-AliaVPID=DD3
▼ I ¿¿Переход Ссылки
ubmtmëjL
российская система открытого образования
СПБГИТМО(ТУ)(СПВУ)
I Каталог| Регистраци
Авторизация:
~_aJ
» Каталог <с
Специальности и
направления
Ресурсы
Каталог виртуального представительства Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики (технический университет)
Сортировка: по названию
► 'Компьютерные сети и Интернет. Практикум'-учебник по дисциплине 'Информатика'
► 'Цифровые и микропроцессорные устройства' -учебник по дисциплине 'Электроника и ВТ'
► "Microsoft Office. Практикум" - учебник по дисциплине "Информатика"
► "Макроэкономика" -учебник по дисциплине "Экономика"
► "Микроэкономика"-учебник по дисциплине "Экономика"
по дисциплине"Теория
Поиск по ВП:
Ь "Теория управления: анализ линейных систем" -учеб| автоматического управления"
► "Художественные стили в Западной Европе и России "Культурология"
-учебник по дисциплине
► "Энергетическая оценка импульсных лазерных дальномеров" -учебн "Специальные оптические приборы"
► Виртуальный лабораторный практикум по физике для шкс ^ Интерактивные лекции по оптике с аудиосопровождениег^
< по дисциплине
Посещений всего: 84 Посещений сегодня: А
Посетителей сейчас: О
I Местная интрасеть
те пуск I вуь
Microsoft Word - оо.. ИТМО - Новости .. Обзор - Отчвтнос. . у | KU - Интвграпь
] СПВУ - СП0ГИТ... 13:22
Рис. 6. Список ресурсов Виртуального представительства Санкт-Петербургского государственного института точной механики и оптики
(технического университета)
Рис. 7. Учебник по дисциплине "Отечественная история"
ЗАРОЖДЕНИЕ ОПТИКИ. ПЛОСКОЕ ЗЕРКАЛО [оптика ранней Античности) - Miciosoft Internet Expioier
File Edit View Favorites lools Help
WILLING желающий
в - а ш о
Stop Reliesh Home
щ a 0
Search Favoiites History
я
Copernic Translate FlashGet
Address I s] http://optics.ifmo.ru/lections/lesson1 _1.htm
~3
1_| X лекция I_] 3 лекция I_^ 4 лекция I_.] 5 лекция I_^лекция лекция [_8 лекции [_лекция^Цю яекцняТ^
Оптика - наука, которая уже в древности прямо или косвенно была связана с практическими нуждами. Греческие геометры, приступив к исследованию оптических явлений, в том числе атмосферной оптики (т.н. "метеоры"), обнаружили видимую прямолинейность распространения света: подсказкой здесь послужили отбрасываемые предметами тени.
Затем учение о свете было включено в систему линейной геометрии; были разработаны геометрические методы образования изображения как от плоского, так и от кривого зеркала - эти исследования греки назвали катоптрикой (наука об отражении лучей от зеркальных поверхностей). Методика прослеживания луча для нахождения изображения, впервые серьезно изученная во времена Пифагора, широко используется при оптических расчетах и в наши дни. В 444 г. до н.э. греческий философ Эмпедокл выдвинул теорию, альтернативную идее Пифагора. По Эмпедоклу предметы становятся видимыми благодаря использованию неуловимого щупальца, простирающегося от глаза и захватывающего видимый предмет. Идея о существовании какого-то излучения, выходящего из глаза, стала известной под названием "теории окулярных пучков". Эта теория получила широкое распространение, однако в 350 г. до н.э. встретила сильнейшее сопротивление со стороны Аристотеля, ч' назад
Приблизительной датой рождения Пифагора можно считать 570 г. до н.э. Пифагор родился и жил сначала на острове Самос, в 531 г. до н.э. переселился в Южную Италию, которая впоследствии именовалась Великой Грецией. Ознакомившись в молодости с некоторыми достижениями Фалеса и собрав сведения жрецов, Пифагор пришел к убеждению, что все в мире определяется числами или соотношениями чисел. Что касается его исследований в области оптики, то он считал, что объекты становятся видимыми благодаря "выстреливаемым" ими крохотным частицам , попадающим в глаз человека. Потрясающее предвидение Пифагора вспоминали на всех этапах создания корпускулярной теории. Зная законы отражения, он развивал геометрические методы построения мнимы:: изображений плоскими и кривыми зеркалами, основанные на прослеживании отраженных лучей и их продолжений за зеркало.
Эмпедокл (ок. 493 - 433 до н.э.) - греческий философ из Агригента на Сицилии. Иногда его называют предшественником Бэкона: он поставил несколько оригинальных опытов для объяснения путем аналогии некоторых явлений природы. Эмпедокл выдвинул теорию, впоследствии названную теорией окулярным пучков, по которой предметы становятся видимыми благодаря использованию неуловимого щупальца, простирающегося от глаза и захватывающего видимый предмет. По существу, пытался свести зрение к осязанию, начав тем самым научную дискуссию, длившуюся несколько столетий и окончательно прекратившуюся только в средние века.
s
IfeiW
til •:--■-' ~ s ■
далее ->
Попе 1_оса1 ¡п(гапе1
Рис. 8. Интерактивные лекции по оптике с аудиосопровождением
Далее определяется вид доступа к ресурсу. Он может быть платным или бесплатным. Кроме того, возможны различные виды доступа для разных категорий пользователей виртуального представительства.
После это определяется тип ресурса. Это может быть как информационный ресурс, так и методический. Ресурс может быть размещен как на сервере данного виртуального представительства, так и на любом другом сервере в Интернете. Сервер ведет весь список ресурсов и предоставляет доступ к ним пользователям в виде списка, отсортированного по нескольким критериям (рис. 6). Кроме того, имеется возможность поиска по всем ресурсам сервера с помощью ключевых слов.
Выделим основные направления, по которым разрабатываются учебные ресурсы виртуального представительства СПбГИТМО (ТУ).
• Электронные компьютерные учебники (рис. 7).
Это обычные по содержанию учебники, содержащие минимально необходимую графическую информацию, представленные в электронном виде для доступа в сети Интернет. Информация разбита на главы и параграфы. Электронные компьютерные учебники методически напоминают обычные печатные учебники. Они реализованы на основе базы данных в среде Oracle 8 с интерфейсом пользователя, написанным на языке Java. Такое решение позволяет достигнуть платформенной независимости предоставления информации.
• Интерактивные лекции с аудио и видео-сопровождением (рис. 8).
• Виртуальные лабораторные практикумы, допускающие возможность работы в online-режиме:
работы, осуществляющие имитационное моделирование (рис. 9); лабораторные работы с удаленным управлением установкой.
Рис. 9. Пример работ, осуществляющих имитационное моделирование. Виртуальный лабораторный практикум по физике
• Демонстрационные программы (рис. 10).
Они позволяют не только продемонстрировать учащимся проявления тех или иных физических законов и эффектов, но и подчеркнуть такие особенности, которые трудно наблюдать в реальном эксперименте. При их реализации используются такие современные технологии, как языки HTML и JavaScript, а также интерфейсы к базам данных Postgress и MySQL, написанные на языке PHP.
• Контрольно-тестирующие комплексы.
Предназначены для входного, текущего, рубежного и итогового контроля уровня усвоения учебного материала. Содержат наборы тестовых заданий и программы, обеспечивающие формирование тестов и оперативный сбор, анализ, выдачу и архивирование информации по индивидуальной и групповой успеваемости учащихся. Реализованы с помощью базы данных MySQL на платформе FreeBSD с использованием языка запросов PHP.
• Ресурсы, содержащие информационно-справочную информацию.
Информация, связанная с выполнением проекта, представлена в сети Интернет по адресу spb.openet.ru. Разработанные в ходе работы учебные ресурсы применяются в учебном процессе в СПбГИТМО (ТУ)
Рис. 10. Пример демонстрационной программы. Лекционные демонстрации
по оптике для студентов 2-го курса
В заключение отметим, что создаваемый Санкт-Петербургский виртуальный университет является сегментом Российской системы открытого образования, ставящей целью создание структуры, обеспечивающей общенациональный доступ к образовательным ресурсам путем использования информационных образовательных технологий дистанционного обучения и на этой основе создающей условия для наиболее полной реализации гражданами своих прав на образование.
В этой связи создание структуры "Виртуальный университет" и проработка всего комплекса организационно-технических вопросов в рамках данного проекта позволяют
отдельным учебным заведениям сконцентрировать свои силы на разработке и совершенствовании учебно-методических материалов и методик сетевого обучения, используя информационно-образовательную среду как универсальную оболочку для их размещения и реализации. Таким образом, информационно-образовательная среда решает задачу интеграции в себе информационных и интеллектуальных ресурсов системы образования в целом.
Список публикаций по проекту
1. В.Н. Васильев, Ю.Л. Колесников, А.А. Королев, В.Я. Михновец, С.К. Стафеев, И.Ю. Щербакова. Санкт-Петербургский виртуальный университет. Тезисы докладов Всероссийской конференции "Современная образовательная среда" 21-24 ноября 2001 г. Москва, ВВЦ. С.91-92.
2. Ю.Л. Колесников, А.А. Королев, С.К. Стафеев, Н.А. Ярышев. Опыт применения компьютерных технологий в преподавании физики // Физическое образование в вузах. 2001. Т.7. № 3. С.77-80.
3. В.Н. Васильев, С.К. Стафеев. Компьютерные информационные технологии - основа образования XXI века // Современные образовательные технологии. СПб: СПб ГИТМО (ТУ), 2001. С.5-10.
4. В.Н. Васильев, Л.С. Лисицина, А.В. Лямин, А.А. Шехонин. Система дистанционного обучения СПб ГИТМО: современное состояние и перспективы развития. // Современные образовательные технологии. СПб: СПб ГИТМО (ТУ), 2001. С.13-34.
5. Ю.Л. Колесников, С.К. Стафеев, И.Ю. Щербакова, Е.В. Чуфаров, М.В. Преснецова, А. Е. Пушкарева. Университет - 7 лет в Интернет // Современные образовательные технологии. СПб: СПб ГИТМО (ТУ), 2001. С.35-38.
6. С.К. Стафеев, М.В. Сухорукова, А.П. Мельничук, А.М. Волков, Я.А. Иванов. Internet-тестирование знаний через сервер Федеральной системы централизованного тестирования ROSTEST // Современные образовательные технологии. СПб: СПб ГИТМО (ТУ), 2001. С.61-67.
7. В.В. Монахов, Ю.Л. Колесников, С.К. Стафеев. Сегмент Санкт-Петербургской образовательной сети по физике - сервер тестирования знаний с элементами обучения - PHYS.RUNNET.RU // Современные образовательные технологии. СПб: СПб ГИТМО (ТУ), 2001. С.68-72.
8. А.А. Зинчик, В.Я. Михновец. Виртуальные учебные лаборатории: примеры интерфейсов их графического исполнения, программные оболочки для создания и опыт применения // Современные образовательные технологии. СПб: СПб ГИТМО (ТУ), 2001. С.114-123.
9. К.К. Боярский. Компьютерные демонстрации по геометрической оптике // Современные образовательные технологии. СПб: СПб ГИТМО (ТУ), 2001. С.130-133.
