CC BY
29
Основные принципы организации моделей ЗСОЯЫ в системах электронного
обучения
О.В.Рогозин
МГТУ им. Баумана orogozin@mail. ги
В настоящее время направление электронного обучения (е-Ьеагпт§) является интенсивной областью исследований и разработок. Эффективность использования электронного обучения основана на возможности размещения обучаемых на любых удаленных расстояниях, при этом процесс обучения сохраняет множество отличительных черт, свойственных обучению "вживую". Приложение, установленное и поддерживаемое в одном месте, может использоваться обучаемыми по всему миру, имеющими компьютер с любым видом подключения к Интернет. Множество курсов и других обучающих приложений стали доступны в сети Интернет за последние годы. Основной проблемой дистанционного образования по-прежнему остается недостаток качественного методического обеспечения. В восьмидесятые-девяностые годы разрабатывалось большое количество компьютерных обучающих программ, но их смысловая информация (контент) была неразрывно связана со средой хранения-доставки-публикации. Устаревание среды и формата хранения привело к невозможности дальнейшего использования разработанных тестов и курсов.
В связи с этим, существует потребность в новых разработках таких систем дистанционного обучения, отличительными особенностями, которых является универсальность, используемых информационных обучающих ресурсов, их модульность; возможность работы на различных аппаратно-программных платформах, в сети (в том числе локальной), возможности масштабирования системы для использования в учебных учреждениях различной структуры и величины, с различными уровнями и целями использования технологий дистанционного обучения, обеспечение высокого уровня надежности системы; полная автоматизация функционирования системы и возможность интеграции с другими видами информационных систем. В данный момент во всем мире ведется работа по стандартизации обучающих технологий. Существует ряд международных организаций, работающих в области стандартизации, консорциумов и национальных программ, министерств отдельных стран, тесно
сотрудничающих в сфере разработки элементов системного подхода к построению систем дистанционного обучения или любых других обучающих систем, функционирующих на базе информационных технологий.
Для достижения указанных выше целей инициативной группой ADL была разработана модель SCORM, направленная на создание повторно-используемого учебного контента («объектов обучения») с возможностью применения его в стандартизированных средах. SCORM описывает техническую структуру таких сред в ряде своих согласованных спецификаций и стандартов. SCORM использует сеть Интернет в качестве основного канала доставки информации, таким образом устраняя необходимость заботы о совместимости различных технологических платформ. SCORM представляет собой взаимосвязанный набор спецификаций и стандартов. Почти все они были разработаны ранее в других организациях (в частности в таких организациях как IMS, AICC, ARIADNE и IEEE LTSC) и затем обобщены в SCORM. На данный момент все составляющие стандарты SCORM сгруппированы в 3 категории: Модель агрегации контента (Content Aggregation Model - CAM), Среда времени выполнения (Run-time Environment - RTE), Упорядочение и навигация (Sequencing and Navigation - SN).
В будущем планируется расширение модели за счет введения новых спецификаций. Модель агрегации контента (Content Aggregation Model - CAM)
Данная модель описывает компоненты, используемые при обучении, создание из них упаковок для обмена между информационными системами, способы описания компонентов для дальнейшего поиска, а также способы создания правил упорядочивания.
Упаковка контента (Content Package) представляет собой структурированный набор объектов контента (Content Objects), описанных в файле-манифесте. Упаковка контента может представлять собой учебный курс, лекцию, модуль или просто набор связанных объектов контента. Манифест является обязательной частью любой упаковки контента и представляет собой XML файл с именем "imsmanifest.xml". В данном файле описывается содержимое упаковки, а также может содержаться дополнительное описание структуры упаковки.
Модель агрегации контента состоит из следующих компонентов: Модель контента (компоненты контента, используемые в обучении)
Упаковка контента (структура контента и процесс упаковки) Метаданные (описание компонентов модели контента) Упорядочивание и навигация (набор правил для упорядочивания) Модель Среды Времени Выполнения (Run-time Environment - RTE)
Модель Среды Времени Выполнения определяет требования, предъявляемые к объектам контента, использованию ими API и модели данных RTE.
Задача RTE - предоставить средства взаимодействия между объектами контента и
системой управления обучением (LMS). SCORM обеспечивает независимость учебного
контента от LMS. Это обеспечивается следующими компонентами RTE:
Запуск (Launch)
API (взаимодействие с LMS)
Модель данных (Data Model)
API определяет заданный заранее набор выполняемых функций для взаимодействия между LMS и запускаемыми им объектами контента. Процесс запуска объекта контента завершается после «рукопожатия» (handshake) между объектом контента и LMS. После того, как объект становится ненужным, «рукопожатие» разрывается. Также API позволяет читать/записывать данные LMS и производить контроль ошибок.
Модель данных RTE предоставляет «словарь» для обмена информацией с LMS (для чтения и записи данных при вызове API функций).Некоторые элементы CAM оказывают влияние на RTE. Например, данные из манифеста упаковки контента влияют на начальные значения элементов модели данных SCORM Run-Time Environment. Данные из манифеста используются в процессе доставки и запуска контента у обучающегося и влияют на среду времени выполнения.
Модель Упорядочения и Управления (Sequencing and Navigation - SN) Данная модель описывает возможность упорядочения SCORM-совместимого контента при помощи серии навигационных событий (navigation events), инициированных пользователем или системой. Ветвление и поток контента могут быть описаны заданным заранее (обычно при создании) набором действий. В данной модели также описывается интерпретация SCORM-совместимой LMS правил упорядочения, заданных разработчиком контента, а также набора инициированных обучающимся или системой навигационных событий и их влияние на среду времени выполнения. SN модель представляет ветвление и поток обучающих действий в виде дерева действий (Activity Tree), основанного на результатах взаимодействия обучающегося объектами
контента и стратегии упорядочивания, заданной разработчиком. Дерево действий -концептуальная структура действий обучающегося, создаваемая LMS для каждого обучающегося. В модели SCORM действие обучающегося может ссылаться на объект контента, который доставлен обучающемуся.
Модель SN описывает способы приведения в действие и обработки навигационных событий, инициированных обучающимся или системой. Каждое обучающее действие имеет связанный с ним объект контента. RTE описывает способ запуска объектов контента. Последовательность представленных объектов контента для данных обучающегося и структуры контента представляют собой обучающий опыт (learning experience). Модель RTE также описывает обработку LMS полученного обучающего опыта и то, как этот опыт может повлиять на Дерево Действий. Многие понятия из модели CAM связаны с моделью SN. В частности, CAM описывает создание правил упорядочивания и записи их на XML. Развитие стандарта SCORM в долгосрочной перспективе подразумевает переход к модели интеллектуальной обучающей системы. Такая система должна уметь генерировать инструкции в реальном масштабе времени для каждого обучающегося в соответствии с достигнутыми им результатами, а также должна поддерживать развитый диалог между обучающимся и обучающей системой. Обозначения и сокращения:
API Application Program Interface - программный интерфейс приложений.
CAM - Content Aggregation Model - модель агрегирования учебных материалов
(модулей).
LMS - Learning Management System - система управления в обучающих системах. RTE - Run-Time Environment - среда времени выполнения для обучающих систем. SCORM - Sharable Content Object Reference Model - объектная модель модульного обучения.
SN Sequencing and Navigation - модель упорядочивания и управления. XML Extensible Markup Language - расширяемый язык разметки.
Литература:
Норенков Ю.И., Усков В.Л. Консультационно-обучающие системы // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана, сер. Приборостроение, 1993, вып. 3.
Норенков И.П. Концепция модульного учебника // Информационные технологии, 1996, № 2.
