Научная статья на тему 'Модели построения распределенных систем непрерывного образования на основе интернет-технологий'

Модели построения распределенных систем непрерывного образования на основе интернет-технологий Текст научной статьи по специальности «Народное образование. Педагогика»

112
34
Поделиться

Текст научной работы на тему «Модели построения распределенных систем непрерывного образования на основе интернет-технологий»

ник олимпиады для студентов высшего и среднего профессионального образования Юга России в сфере информационных технологий «1Т-Планета-2008» (Ростов-на-Дону) А. Качайкин завоевал третье место, а шесть студентов ЮРГУЭС и его колледжа награждены дипломами финалистов.

Высоких результатов в научной деятельности добились аспиранты С. Бреславцев, С. Марьянова, А. Долгова; студенты магистратуры В. Ду-бовсков, О. Толстунов уже получили по одному патенту и несколько свидетельств о регистрации компьютерных программ.

Больших успехов добились студенты ЮРГУЭС и в творческих конкурсах. Так, М. Паршикова по итогам отборочного конкурса «Кутюрье года» (Воронеж) награждена сертификатом на льготное обучение по программе «Международный маркетинг моды» в Polimoda б.г.1. (Флоренция, Италия). Она же по-

лучила диплом за третье место на VIII Ассамблее моды в Москве. Студенты Т. Мацко и Т. Митрохина на конкурсе молодых модельеров и дизайнеров «Экзерсис-2008» (Воронеж) завоевали первое и второе места. Дипломом I степени на VIII Международном конкурсе молодых модельеров-дизайнеров «Пе-черские каштаны» награждена студентка О. Зайцева, второе и третье места заняли также наши студентки Е. Майор-кина и Н. Шаповалова.

На Х Международном конкурсе молодых дизайнеров и модельеров «По-диум-2008» (Ташкент, Узбекистан) студенты ЮРГУЭС заняли четыре призовых места и получили одобрение сопредседателя жюри, мэтра моды Вячеслава Зайцева.

Таким образом, успехи, достигнутые ЮРГУЭС в 2008 г., впечатляют, недаром университет занял первое место в рейтинге Федерального агентства по образованию в своей отраслевой группе.

А.Э. ПОПОВ, доцент, проректор

A.В. ДЬЯЧЕНКО, зам. генерального директора

B.К. МЯЭОТС, руководитель отдела

ООО «Открытые технологии»

В силу известных причин в современном обществе должен реализовы-ваться принцип «образование - через всю жизнь». Очевидно, что занятое население не всегда имеет возможность физически присутствовать в учебном центре, однако практически у всех есть средства современной связи, в том числе Интернет. Таким образом, задача создания распределенной образовательной системы (РОС) дополнительного профессионального образования (ДПО), базирующейся на Интернет-

Модели построения распределенных систем непрерывного образования на основе Интернет-технологий

технологиях, является весьма актуальной.

С целью определения основных параметров и условий функционирования такой системы в ЮРГУЭС был проведен эксперимент по применению LMS Moodle в учебном процессе. В эксперименте приняли участие более 200 студентов. В дальнейшем он был расширен на систему ДПО; в течение 2007/ 2008 учебного года в ней прошли обучение с использованием Интернета более 300 слушателей, в том числе по

программам, согласованным с ИМЦА Рособрнадзора.

Проведенный эксперимент показал, что наличие программных и технических средств еще не гарантирует успешной реализации проекта, более важную роль играет наличие корректной и оптимально организованной системы управления всем проектом. Особую значимость имеет устойчивость работы системы в условиях негативных внешних воздействий, таких как сбои в работе каналов связи и серверного оборудования, значительные изменения законодательства, корректировка целей и задач системы в процессе работы, изменение конъюнктуры рынка и т.д.

Многолетний опыт работы в области дистанционного образования свидетельствует, что одним из оптимальных решений является разделение функций системы, как минимум - образовательных и административных. При этом подсистемы должны иметь не только независимые каналы обмена информацией с удаленными объекта-

ми (субъектами) системы, но и несколько параллельных каналов, в том числе физически разделенных.

Полного разнесения функций получить, конечно, невозможно. Например, для работы административной системы требуется информация (как минимум - статистическая), которая есть только в образовательной части. Возникает вопрос выбора оптимального количества межсистемных «шлюзов», режима их работы и оптимизации количества и содержания передаваемой информации. Количество «шлюзов» и содержание обмена сильно зависит от структуры обеих подсистем, от потоков документов, данных, управляющих воздействий и т.п. Все указанное, в свою очередь, зависит от особенностей решаемых задач, целей системы, внешних условий и т.п. Таким образом, возникает задача разработки распределенной образовательной системы, обеспечивающей бесперебойное функционирование при возникновении негативных внешних воздействий, как особой информационно-коммуникационной среды с элементами самоадаптации.

Анализ функционирования РОС целесообразно проводить на основе моделей разной степени приближения к идеализированной. Модели могут представляться в виде структурных и функциональных схем, с детализацией, как правило, в нотациях IDEF0 и IDEF3, однако могут применяться специфические объекты и функции, введенные дополнительно.

При построении моделей могут быть использованы следующие процессы и подпроцессы обучающей и административной сред.

Обучающая среда

1. Организация доступа к среде:

• регистрация слушателя в обучающей среде;

• подтверждение аккаунта слуша-

теля, назначение роли и прав доступа.

2. Обучение:

• получение учебной информации (чтение учебников, пособий и т. д.);

• самоконтроль;

• запрос информации (вопросы в offline, интерактивное общение и т.п.);

• выполнение деятельностных элементов (виртуальные практикумы, тренажеры, wikiи т.д.).

3. Контроль (аттестация):

• промежуточное тестирование;

• итоговое тестирование;

• письменная работа (или открытый тест).

Административная среда

1. Маркетинговые исследования:

• изучение рынка труда и образовательных услуг;

• разработка рекомендаций по номенклатуре, содержанию и стоимости учебных программ.

2. Проектирование учебной программы:

• разработка учебного плана;

• разработка учебно-методического обеспечения;

• разработка контрольно-измерительных материалов;

• разработка программно-технических средств;

• размещение готовой программы в информационной среде.

3. Реализация учебной программы:

• обеспечение функционирования информационно-технических средств реализации учебной программы;

• контроль соблюдения условий обучения (оплата, право доступа к уровню, наличие всех необходимых документов), разрешение доступа к среде;

• формирование графика обучения;

• обеспечение ответов на запросы слушателей;

• контроль прохождения этапов обучения (в том числе, например, модулей учебной программы, промежуточной и итоговой аттестации).

4. Документооборот:

• прием документов слушателя;

• регистрация слушателя в БД административной среды, формирование личного дела (карточки);

• отражение в документации этапов прохождения учебной программы;

• формирование статистической отчетности для вышестоящих организаций;

• составление планов работ, сбор отчетности об их выполнении.

5. Выдача документа об образовании:

• обеспечение бланками документов об образовании;

• формирование аттестационных (экзаменационных) комиссий;

• контроль проведения итоговой аттестации;

• заполнение бланка и выдача документа.

6. Управление ресурсами:

• прием оплаты за обучение;

• финансирование разработки учебной программы;

• оплата функционирования информационно-технических средств

(трафик, связь, аренда оборудования и т.д.);

• обеспечение материально-технического снабжения;

• кадровое обеспечение;

• бухгалтерское обеспечение;

• информационное обеспечение (литература, программы, компакт-диски и т.д.).

Следует отметить, что приведенный перечень процессов и подпроцессов не является исчерпывающим, в то же время он наглядно иллюстрирует рассматриваемые положения.

Исходной моделью является первый предельный случай: использование двух полностью независимых подсистем - обучающей и административной. Обучающая подсистема полностью автоматизирована и не требует управляющих воздействий в процессе обучения. Такой подход возможен, например, в режиме экстерната, самообразования и т.п. Фактически в этом случае организация процесса обучения возложена на программно-технические средства и самого пользователя, который просто следует заранее установленной траектории обучения. Важное замечание: при таком подходе итогом не может быть документ об образовании государственного образца, т.к. для этого необходимы действия обучаемого не только в среде обучения, но и в среде управления (итоговая аттестация, официальное оформление документов и т.п.).

Другой предельный случай - максимальная интеграция административных и обучающих сред. Контроль процесса осуществляется формированием на каждом этапе отчетности, отсутствие отчета означает запрет на переход к следующему этапу. Недостатком такого подхода является крайне высокая за-организованность процессов обучения, высокая чувствительность к изменениям законодательства, кратковре-

менным сбоям в системе (из-за наличия жесткого графика сбой практически недопустим), невозможность быстрого реагирования на изменение конъюнктуры. Эта модель является чисто теоретической, так как функционировать в реальных условиях не может.

Наиболее эффективными являются системы с промежуточным уровнем интеграции, сочетающие несколько технологий управления и обучения, включенных в распределенную и диверсифицированную информационную среду. Комбинация технологий позволяет снизить воздействие ряда факторов, отрицательно влияющих на результативность РОС. В частности, наличие заранее созданных альтернативных траекторий обучения дает возможность оперативно реагировать на изменения законодательства, конъюнктуры и т.п. Опыт показал, что наиболее устойчивыми являются структуры, имеющие не менее трех параллельных каналов обмена информацией между субъектами и объектами образовательного процесса. Кажущаяся избы-

точность не играет заметной роли, так как в каждый момент функционирует ограниченный набор узлов и связей модели.

В настоящее время предстоит решить задачу оптимизации структуры РОС с точки зрения ее экономической эффективности при условии сохранения качества обучения, а также реализовать функции самонастраивания системы при изменении внешних факторов.

Решение указанных задач возможно путем разработки детализированных сетевых моделей РОС, учитывающих внешние воздействия непосредственно на процессы управления и обучения, построения на основе этих моделей обобщенных функциональных схем РОС, определения максимально достоверных критериев структурной оптимизации и наборов правил взаимодействия узлов сети РОС, обеспечивающих полную или частичную самоадаптацию всей системы.

Необходимо отметить, что важнейшим фактором является система поддержки обучения через Интернет. Как указывалось выше, в качестве платформы для построения РОС выбрана LMS Moodle, и это не случайно: Moodle очень удобна для решения задачи организации дистанционного обучения. Среди ее достоинств - кроссплатфор-менность, русифицированный дружественный интерфейс, обширная справочная система, богатый набор форм и методов подачи материала. СДО Moodle ориентирована на эффективные коллаборативные технологии обучения, что позволяет организовать обучение в процессе совместного решения учебных задач, осуществлять

взаимообмен знаниями, она реализует среду обучения, в которой студенты могут взаимодействовать с учебными материалами, с преподавателями и друг с другом.

Следует отметить, что в Moodle не предусмотрены ни полноценная работа с академическими группами в том виде, как их понимают в отечественных учебных заведениях, ни учебный план, расписание, сводные ведомости отметок по различным дисциплинам (курсам) и другие неотъемлемые атрибуты учебного процесса в отечественных вузах. Поэтому организации, начинающие внедрение этой системы, сталкиваются с проблемами.

Для их устранения предлагается система «Электронный деканат» (Free Dean's Office), которая разрабатывается сообществом российских программистов как открытый проект под лицензией GNU GPL. Ее разработка осуществляется при поддержке официального партнера Moodle в России - компании «Открытые технологии» (http:// www.opentechnology.ru/) и 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. ЭД 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 системе ЭД можно найти в Интернете (http://sourceforge.net/projects/ freedeansoffice/; http:// www.infoco.ru/ course/view.php?id=19).

Исходной версией для работы над проектом стал программный продукт, реализующий следующие возможности.

• Организация учебного процесса по учебным периодам (семестрам и т. п.). Администратор создает учебные периоды, указывает даты начала и окончания.

• Организация учебного процесса для групп студентов. Реализован механизм создания учебных групп, в которые зачисляются студенты. Предусмотрена возможность создания и регистрации групп студентов путем загрузки из текстового файла.

• Создание учебного плана для групп и студентов на учебный период. Из текстового файла загружаются списки дисциплин, изучаемых группами за один учебный период. Автоматически происходит зачисление студентов групп на соответствующие учебные курсы Moodle.

• Создание и редактирование расписания для групп и отдельныхучеников. Контроль проведения занятий преподавателями в режиме реального времени.

• Автоматизация процесса регистрации студентов в Moodle, зачисления студентов в группы, подписки на учебные курсы.

• Просмотр всех оценок студента или группы по всем предметам.

• Просмотр всех итоговых оценок студента или группы по всем предметам за учебный период.

• Просмотр ведомости группы.

• Распечатка или сохранение в Excel различных ведомостей.

В ходе работы над открытым проектом 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 приспособлена 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. Через плагины данного типа происходит в том числе обмен данными с Moodle.

4. Плагин бизнесс-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 путем преобразования 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 учеб-

ных 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.

Схема данных подсистемы учета учебных ресурсов описывает состав и взаимосвязь объектов в базе данных, характеризующих контроль за наличием и использованием ресурсов в учебном процессе. 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. Пакет также 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 реализации 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 в реализации учебными заведениями программ заочной формы обучения, но и в автоматизации управления учебным процессом дневной и вечерней форм.

В разработке заинтересованы прежде всего вузы, но не только они: модульная архитектура и открытость исходного кода дают возможность адаптации системы под нужды любых организаций, например, при построении корпоративных схем повышения квалификации. Важным преимуществом ЭД является то, что над этим проектом работает российское сообщество программистов. Это дает быструю обратную связь и предоставляет клиенту возможность заказывать нужные ему параметры и функции системы. Тем самым каждый клиент участвует в процессе ее динамичного развития.

И.Н. ЕЛИСЕЕВ, доцент, директор А.Г. САПРОНОВ, профессор Л.Н. СКОРЕВА, зам. директора Высший колледж экономики и сервиса

Высший колледж экономики и сервиса (ВКЭС) является важным звеном в структуре многоуровневого научно-инновационного университетского комплекса «Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса (ЮРГУЭС)», в рамках которого осуществляется обучение по профессиональным образовательным программам (ОП) начального, среднего и высшего профессионального образования. Наряду с подготовкой специалистов по программам базового уровня среднего профессионального образования (СПО) в колледже реализована схема обучения по своеобразным образовательным программам повышенного уровня СПО, сочетающим требования ОП базового уровня СПО и ОП высшего профессионального образования (ВПО) в объеме первых двух курсов обучения. Возможность разработки подобной программы обусловлена наличием общего ядра

Опыт работы колледжа в рамках многоуровневого университетского комплекса

у образовательных программ СПО и ВПО по соответствующим специальностям. Организация образовательного процесса по такой программе осуществляется по интегрированной (целостной) схеме путем формирования единого(интегрированного) учебного

X