CC BY
179
УДК 004.738.5
В. В. Казаков, В. Г. Казаков, А. М. Федотов
Новосибирский государственный университет ул. Пирогова, 2, Новосибирск, 630090, Россия
Институт вычислительных технологий СО РАН пр. Акад. Лаврентьева, 6, Новосибирск, 630090, Россия E-mail: [email protected]; [email protected]
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ *
В статье рассматривается набирающая популярность новая форма дистанционной работы - мультимедийные лекции и информационно-телекоммуникационные технологии, обеспечивающие их проведение. Рассматриваются существующие технологии, стандарты и программные комплексы, на основе которых данные системы могут быть построены, и наиболее популярные образцы таких систем. В статье выработаны параметры и проведено сравнение систем дистанционного чтения лекций, выявившее наиболее проблемные стороны развития функциональности систем дистанционной лекционной работы? и предложен перспективный подход к их организации.
Ключевые слова: мультимедийные лекции, дистанционное обучение, информационные системы, электронные средства обучения
Введение
Видеоконференцсвязь, впервые продемонстрированная в 1968 г. Дугласом Энгель-бартом [1], сегодня стала частью ежедневных будней человечества. При этом с каждым годом мы наблюдаем все большее ее проникновение в самые далекие от компьютерных технологий области. Широкое распространение систем типа 8куре для личной коммуникации 1, системы переговорных видеокомнат и видеостен в бизнесе 2, применение видеоконференцс-вязи для консультирования при сложных медицинских операциях 3 и системы
4
телемедицины - только некоторые из длинного перечня практического использования технологий видеоконференцсвязи.
В сфере образовательных услуг также развивается интерес к этим современным технологиям. Видеоконференция становится обычным, все чаще используемым средством при переподготовке и повышении квалификации специалистов, для профильной школы, для обучения людей с ограниченными возможностями здоровья, самообразовании. Одной из форм учебного процесса, наиболее перспективных для внедрения коммуникации, является дистанционная
* Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2012 гг., РФФИ (проекты № 09-07-00277, 10-07-00302, 11-07-00561) и интеграционных проектов СО РАН.
Авторы выражают благодарность доктору Клаусу Хансгену (Университет Прикладных наук г. Лейпцига) обсуждение с которым проблем дистанционного образования во время совместной работы над проектом JointLab программы ТАСИС - ТЕМПУС Европейского сообщества (2005-2007 гг.) послужило отправной точкой данной работы.
1 Бесплатные звонки с компьютера на компьютер через Интернет и недорогие звонки на обычные телефоны: www.skype.com
2 Студии видеоконференцсвязи. URL: http://www.delight2000.com/compl.html?id_rub=394863&obj=catalog
3 Обзор технологий. Телемедицина. URL: http://www.divisy.com/texno_telemed.shtml
4 Телемедицинские системы. URL: http://www.oaotranscom.ru/telemedicinskie_sistemy
ISSN 1818-7900. Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2011. Том 9, выпуск 2 © В. В. Казаков, В. Г. Казаков, А. М. Федотов, 201 1
лекция, которая позволяет читать лекцию из головного университета в территориально удаленные филиалы, организовывать узкоспециализированные лекции для небольшого числа пользователей, разнесенных территориально, использовать сохраненные лекции как дополнительный материал, в том числе при заочном обучении.
Еще в 2000 г. проведение цикла тематических семинаров с трансляцией в Интернет (видеоконференций) «Использование интернет-технологий в преподавании школьных предметов» для учителей очно-дистанционных курсов программы «Обучение и доступ к Интернет» (1АТР) показало высокую эффективность использования данной технологии при условии соответствующей подготовки и проведения в интерактивном режиме [2; 3].
Сегодня все больше вузов экспериментируют с дистанционными лекциями с использованием различных систем поддержки видеоконференций. Так, например, Уральский государственный университет им. А. М. Горького (УрГУ) имеет более чем 10-летний опыт использования видеоконференцсвязи. На настоящий момент в УрГУ используется несколько форм видеоконференций, таких как трансляция, телемост и т.д. Основной образовательной формой видеоконференции является лекция - интерактивное лекционное занятие с удаленными аудиториями. В лекциях могут принимать участие студенты, находящиеся как в данной аудитории, так и в одной или нескольких удаленных аудиториях, например, в филиалах и представительствах [4].
Развернутая во Владивостокском государственном университете экономики и сервиса (ВГУЭС) система видеоконференцсвязи предназначена для использования в головном кампусе ВГУЭС (г. Владивосток) и филиалах (г. Артем, г. Находка) при проведении учебных занятий и семинаров. Система ВКС обеспечивает для участников, находящихся в удаленных аудиториях, эффект присутствия и вовлеченности в происходящее в центральном пункте ви-деоконференцсвязи. Образовательная видеоконференцсвязь ВГУЭС обеспечивает такие режимы, как двухстороннюю видеоконференцсвязь (по схеме «точка-точка») для любых двух абонентских терминалов ВКС; групповую (многоточечную) видеоконференцсвязь с одновременным участием до 5 участников; демонстрацию презентаций или других компьютерных материалов одновременно с проведением сеансов видеоконференцсвязи [5].
Можно сказать, что технологии видеоконференцсвязи стали источником больших ожиданий и даже революции в образовании, которые определяются надеждами на решение самой большой проблемы дистанционного образования - проблемы качества - за счет организации полноценного взаимодействия студента и преподавателя, максимально приближенного к очной коммуникации. При этом дистанционная лекция многими видится как основная форма применения видеоконференцсвязи в дистанционном образовании.
Современное развитие технологий и программных средств видеоконференций делает возможным их практическое применение в образовательных целях в целом ряде случаев уже сегодня. Однако прямое использование для образовательных целей распространенных систем видеоконференций сдерживается тем, что такие системы не учитывают специфические требования учебного процесса. Так, взаимодействие участников лекции с распределением ролей лектора и слушателей, с записями на доске, демонстрацией презентаций, вопросами и дискуссиями у той же доски, существенно отличается, например, от деловой видеоконференции, частной беседы или удаленных консультаций при медицинских операциях.
До недавнего времени не существовало систем видеоконференций, которые бы учитывали особенности образовательных приложений. Однако в последние несколько лет появилась целая серия разработок, адаптирующих системы и технологии видеоконференцсвязи для целей проведения дистанционных занятий в форме лекции. В основе большинства таких систем лежит возможность сопровождения сеанса видеоконференцсвязи синхронизированным рядом демонстраций и инструментов. Как правило, в каждой такой системе имеется возможность представления слайдов и рисования (иногда совместного) на классной доске. В остальных деталях они существенно различаются между собой и предоставляют весьма непохожие наборы функций и инструментов. Многие важные моменты лекционной деятельности при этом остаются за чертой рассмотрения.
Такое положение дел связано, в основном, с отсутствием в настоящий момент единого понимания того, что представляет собой дистанционная мультимедийная лекция и какой
функциональностью должна обладать развитая программная система организации дистанционной лекционной работы.
Настоящая статья посвящена исследованию феномена дистанционной лекции и анализу современных технологических возможностей ее организации, а также рассмотрению возможных подходов к построению программных комплексов для ведения дистанционной лекционной работы.
Современные технологии и системы видеоконференцсвязи
Видеоконференцсвязь (ВКС) - телекоммуникационная технология, обеспечивающая организацию видеоконференций между двумя и более абонентами по сети передачи данных 5. Во время сеанса ВКС обеспечивается интерактивный обмен звуком и изображением. Также абоненты могут транслировать телеметрические данные, компьютерные данные, демонстрировать документы и объекты с использованием дополнительных видеокамер. Передача потока звука и видео по сети передачи данных обеспечивается путем кодирования / декодирования данных (аудио- и видеопотока) с использованием стандартизованных аудио- и видеокодеков.
В настоящее время видеоконференцсвязь достигла уровня, позволяющего удаленное общение практически любому современному пользователю ПК. Так, для осуществления обычного интерактивного видеообщения (с использованием, например, систем Skype или Live Messenger) необходим компьютер средней, и даже ниже средней, мощности, недорогая веб-камера, выход в Интернет с шириной канала 1 мбит/с (например, ADSL доступна практически везде).
Канал шириной 1 мбит/с позволит передавать видео размером 320 х 240 с частотой смены кадров 15 раз в секунду в хорошем качестве. Поток видеоданных, идущих через Интернет, в таком случае будет сжат в 200 раз по сравнению с потоком, поступающим с веб-камеры. Такой уровень сжатия достигается благодаря современным алгоритмам сжатия видео, разработанных в рамках стандартов MPEG. При этом сжатие в 200 раз дает видео качества близкого к исходному, сжатие в 500 раз - дает видео минимально приемлемого качества.
Кроме того, в настоящий момент активно разрабатываются средства векторного кодирования видеоизображения человеческой фигуры. Алгоритм находит характерные точки на лице и туловище и передает их местоположение через сетевой канал. На другом конце, с учетом этих точек алгоритм строит трехмерную фигуру человека и накладывает на нее специальным образом текстуру. С использованием такой технологии для передачи видео любого качества требуется канал шириной порядка 1 кбит [6-8].
Для передачи аудио- и видеоданных существует ряд протоколов разного уровня. Аудио- и видеопотоки требуют особого подхода для передачи по сетевым каналам, так как они, с одной стороны, содержат очень большие объемы данных, с другой стороны, допускают незначительные потери и искажения данных при передаче. Описаны такие протоколы, как RTP 6 -протокол реального времени (ConferenceXP), и основанные на RTP протоколы H.323 7 (NetMeeting) и SIP 8 (Windows Messenger).
При передаче одинаковых данных по сети нескольким пользователям обычным способом получается избыточный трафик со стороны сервера (см. рисунок): вместо одного набора данных через сетевой канал отправляется по одному набору данных на каждого пользователя. В результате, чем больше получателей, тем больше трафик на сервере. При использовании технологии мультикаст, сервер отсылает один набор данных на всех конечных пользователей, который идет по сети оптимальным способом и множится непосредственно перед ответвлением каждого пользователя от общего сегмента сети [9].
5 Видеоконференция - Википедия. URL: Ьир^/ги^Шре&а.о^^Ик/Видеоконференция
6 RFC 3550, Standard 64, RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications. URL: http://tools.ietf.org/html/rfc3550
7 ITU-T Recommendation H.323 (06/2006), Packet-based multimedia communications systems. URL: http://www.itu.int/rec/T-REC-H.323-200606-I/en/
8 RFC 3261, SIP: Session Initiation Protocol. URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt
Отличия передачи данных стандартным (юникаст) и мультикаст способом
В настоящее время многие системы видеоконференцсвязи предоставляют возможность демонстрации слайдов (MS Powerpoint или Adobe PDF) в процессе чтения лекций. Таким образом, технически виртуальная конференция обладает инструментами, которые используются на реальной конференции, что позволяет проводить типичную конференцию удаленно без ущерба информативности. Кроме того, современные видеоконференции предоставляют возможность пользователям совместной работы с документами, например, Excel или Word.
Современные системы поддержки видеоконференцсвязи можно условно разделить на 4 группы.
1. Комплексные аппаратно-программные системы. Это обычно аппаратно-программный коробочный продукт, подключающийся к IP-сети и имеющий в комплекте все периферийные устройства - экран, видеокамеру, микрофон и т. п., или предполагающий дополнительное приобретение этих устройств из узкого списка устройств, как правило, того же производителя. Такой подход избавляет пользователя от поисков и проблем подключения качественных периферийных устройств. Эти системы обычно обладают средствами представления презентации, совместной работы с документами, рисования на доске. Аппаратно-программные комплексы позволяют одновременную видеоконференцсвязь большого количества пользователей и показывают хорошее качество связи на узких каналах в связи с эффективным сжатием и упаковкой аудио- / видеоданных в сетевые пакеты мощными аппаратными средствами.
Такие комплексы стоят по современным меркам довольно дорого для среднего вуза (например, системы фирмы Polycom, Tandberg или Hauvey). Кроме того, такие комплексы являются закрытыми по программному обеспечению и не имеют возможности адаптации программного обеспечения для целей вуза и тем более для конкретного курса.
2. Программные системы. Это программные продукты, предназначенные для установки на компьютер пользователя, использующие стандартные периферийные устройства - экран компьютера, веб-камеру, компьютерный микрофон, компьютерные динамики или наушники.
Поскольку персональный компьютер не располагает аппаратными средствами кодирования аудио- / видеопотоков и не всегда располагает высокопроизводительными ресурсами, такие системы не могут задействовать ресурсоемкие эффективные алгоритмы сжатия данных, что отрицательно сказывается на качестве связи по сравнению с аппаратно-программными комплексами.
Программные системы видеоконференцсвязи могут быть коммерческими или свободно распространяемыми, иногда даже с открытым исходным кодом. По функциональности программного обеспечения такие системы во многом похожи на аппаратно-программные комплексы видеоконференций. Более того, они часто выступают более дешевым аналогом аппаратного продукта того же производителя (например, приложение Polycom PVX 8.0.2).
3. Веб-конференции, системы проведения конференций, построенные на веб-ориентированных платформах и обычно не требующие установки специфического ПО. Эти системы предназначены, как правило, для отображения в браузере с применением таких технологий, как Adobe Flash, Silverlight, Java, ActiveX.
Адаптированные для веб, такие системы часто теряют некоторые свойства видеоконференций, в связи с недостаточным взаимодействием веб-ориентированных платформ с прикладным интерфейсом программирования операционной системы (вследствие ограничений безопасности веб-контента или технических ограничений), а также в связи с недостаточной производительностью таких платформ. Становится невозможным использовать некоторые аппаратные возможности персональных компьютеров, а также не хватает ресурсов для выполнения ресурсоемких алгоритмов.
Так, в основном, веб-конференции позволяют передавать аудио- / видеотрансляцию только одного участника конференции, более того, часто отключают передачу видеотрансляции, оставляя только звуковую коммуникацию. Некоторые системы веб-конференций могут, однако, включать сеансы голосований и опросов, что обеспечивает некоторое взаимодействие между аудиторией и лектором. Семинары, проводимые с помощью таких систем, часто называют вебинарами. Веб-конференции обычно имеют средства трансляции слайдов презентаций, доску для рисования, но не могут обеспечить совместную работу с документами.
4. Программные системы видеотелефонии, системы голосового и видеообщения, ориентированные на видеотелефонные звонки, а не на деловые коммуникации. Как правило, рассчитаны на общение одновременно только 2-х собеседников и не имеют дополнительных средств, таких как доска для рисования, презентации, совместная работа с документами.
Однако многие системы видеотелефонии обладают дополнительными возможностями и приближаются по функциональности к программным системам видеоконференцсвязи.
Программные системы поддержки видеоконференций
Рассмотрим теперь несколько популярных систем программных систем видеоконферен-цсвязи. Каталог имеющихся систем видеоконференций и их свойств ведется в Интернете 9.
Microsoft Netmeeting. Одной из первых рассмотренных платформ была платформа Netmeeting 3.0 10, на основе которой существует одноименное приложение, встроенное в ОС Windows. NetMeeting позволяет организовывать аудио и видео (при наличии видеокамеры) контакты между участниками конференции. Кроме этого, NetMeeting обладает следующими возможностями: пересылка файлов, совместная работа над документом, общение в чате, «Бе-
9 Видеоконференции и Web-конференции. Видеотелефония для бизнеса. URL: http://www.webmeetings.ru
10 Microsoft NetMeeting - Википедия. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Microsoft_NetMeeting
лая» доска. Однако аудио- и видеосвязь возможна только между двумя участниками конференции, что лишает лектора возможности иметь более одного слушателя. Такая система не может использоваться для чтения дистанционных лекций.
Windows Messenger. Платформа Windows Messenger 11 обладает похожими свойствами с Netmeeting. Windows Messenger позволяет удаленную работу с документами, предоставляет доску для рисования, чат и др. схожим образом. Кроме этого, Windows Messenger позволяет совместную работу с рабочим столом. Однако также рассчитан на двух собеседников. Выгодным отличием является то, что Windows Messenger использует более современный и соответственно более быстрый и пригодный для таких приложений протокол SIP, в отличие от Netmeeting, который использует стандарт H.323.
Skype. Система Skype, приобретшая в последнее время необычайную популярность для целей личной коммуникации, осуществляет видеосвязь по схеме точка-точка. В последних версиях анонсируется возможность создания многоточечной видеоконференцсвязи между несколькими участниками в качестве дополнительной опции. Хотя известны случаи использования системы в образовательных приложениях, отсутствие средств представления демонстрационного ряда существенно сужает возможности использования Skype для обучения.
MS ConferenceXP 12 - продукт от группы разработчиков Microsoft Research, позиционируемый как средство для организации дистанционного обучения. ConferenceXP - это набор приложений, библиотек и сервисов, реализующих многоуровневую распределенную систему видеоконференций в среде .Net, а также открытый исходный код всех этих компонент.
Достоинством платформы ConferenceXP является использование RTP-протокола для передачи данных по сети (unicast и multicast способом). Аудио- и видеоданные передаются в формате Windows Media Video. Использование данных форматов и протоколов позволяет передавать данные c настраиваемым сжатием и с задержкой порядка 50 мс, что является более чем приемлемым для видеоконференции уровнем. Кроме того, платформа ConferenceXP предоставляет инструменты записи и повторного воспроизведения конференции, которые могут быть использованы для сохранения лекций. Открытый исходный код позволяет создавать на основе данной платформы модули с нестандартной функциональностью, необходимые в проекте.
Таким образом, существующее развитие стандартов и технологий видеоконференцсвязи, а также современное развитие информационно-коммуникационной инфраструктуры в стране и мире в целом обеспечивают возможность создания систем для проведения дистанционных лекций с необходимыми техническими характеристиками.
Системы дистанционного чтения лекций
Рассмотрим несколько наиболее популярных продуктов, применяемых в настоящее время для удаленного чтения лекций.
Adobe Acrobat Connect Pro 13 - система видеоконференций, нацеленная на бизнес-конференции и обучающие семинары. Adobe Connect предоставляет средства демонстрации слайдов, рисования на доске, отображения рабочего стола пользователя Windows. Кроме этого, в системе предусмотрены средства организации семинаров или бизнес-совещаний. Проведенную конференцию можно сохранить и просматривать повторно. Недостатком системы является отсутствие инструментов разработки демонстраций в системе: пользователю нужно дополнительно установить приложение для разработки слайдов типа PowerPoint. Adobe Acrobat Connect - типичный пример программных систем для проведения так называемых вебинаров.
MOODLE 14 - популярнейшая система образовательной коммуникации. Хотя ядро MOODLE не имеет возможностей работы с видеоконференцсвязью, открытость системы позволяет расширять ее функциональность. Одной из попыток расширения MOODLE на об-
11 Windows Live Messenger 2011. URL: http://explore.live.com/windows-live-messenger
12 ConferenceXP - Microsoft Research. URL: http://research.microsoft.com/en-us/projects/conferencexp/
13 Web conferencing I Adobe Connect. URL: http://www.adobe.com/products/acrobatconnectpro/
14 Moodle.org: open-source community-based tools for learning. URL: http://www.moodle.org
ласть видеоконференцсвязи является AmvoNet 15. В результате расширения получается система, в области видеоконференцсвязи обладающая схожей функциональностью с Adobe Acrobat Connect Pro, но за счет включения базовой функциональности MOODLE нацеленная на образовательный процесс. Так, например, в системе реализованы расписания занятий и учет студентов, предлагается образовательный форум и т. д.
IBM Lotus Sametime 16 - система, предназначенная в основном для делового взаимодействия, однако в некоторых вузах используется для дистанционного чтения лекций. В качестве демонстрационных материалов используются слайды формата MS PowerPoint и возможность рисования маркером поверх них. Ключевое отличие системы заключается в том, что для общения используется IM (Instant Messege) клиент - приложение для обмена мгновенными сообщениями, в котором пользователи могут общаться друг с другом повсеместно. И если бы этот клиент был так же популярен, как ICQ, QIP или MSN Messenger, то организационные затраты на организацию лекции были бы минимальными.
MS ConferenceXP. Эта система занимает особое место. В отличие от предыдущих систем, ConferenceXP предоставляет разработчикам исходный код программы и таким образом, по желанию, систему можно расширять как угодно широко и глубоко, в том числе вносить серьезные архитектурные изменения. Однако в первоначальном варианте эта система представляет все те же инструменты, что и предыдущие рассмотренные системы.
GWOTS 17. Эта система была разработана в Лейпцигском университете прикладных наук и предназначается специально для проведения дистанционных лекций. Слайды GWOTS представляют собой HTML-страницы, расположенные в Интернете, что само по себе предоставляет большую свободу в представлении демонстрационного ряда, чем рассматриваемые до сих пор слайды PowerPoint. Однако лектор должен сам позаботиться о создании таких страничек либо использовать существующие в Интернете. Еще одной проблемой системы является отсутствие любых вариантов обратной связи - ни тестирования, ни видеовопросов, ни чего-либо другого. Демонстрационный ряд в системе GWOTS выгодно отличается от предыдущих рассмотренных систем, однако он все еще не удовлетворяет требованиям дистанционной лекции. Для проведения лекции слайды должны быть интерактивными, чтобы лектор мог, например, управлять углом просмотра трехмерного графика или позицией видеозаписи эксперимента и т. д.
Пользовательские требования к системам дистанционного чтения лекций и их сравнительный анализ
Отметим, что для построения удачной системы дистанционного чтения лекций нужно учесть все фазы учебного процесса. Рассмотрим для этого очную лекцию. Очная лекция начинается с формирования расписания с одной стороны и подготовки материала лекции с другой. Далее идет собственно процесс чтения лекции аудитории, после которого студенты дополнительно разбираются в законспектированных материалах лекции. Рассмотренные нами системы в целом как-то поддерживают фазу чтения лекции и иногда фазу повторного использования, но фаза подготовки учебных материалов не предусмотрена совсем, т. е. на лектора ложатся заботы по покупке, установке и использованию каких-либо программных средств для разработки учебных материалов, что не является правильным решением.
Дистанционная лекция должна являться неотъемлемой частью комплексного процесса организации обучения и не может рассматриваться в отрыве от других его составных частей, в том числе этапа подготовки учебных материалов и этапа повторного использования результатов лекционной деятельности.
15 AmvoNet. URL: http://www.aveintervision.com/
16 Обмен мгновенными сообщениями и Web-конференции для предприятий - IBM Lotus Sametime - Россия 2004. URL: http://www.ibm.com/software/ru/lotus/sametime/
17 Live Transfer and Recording of Courses via Streaming Tool GWOTS. URL: http://www.jointlab.nsu.ru/re-sources/workshop/joint_wshop/presentations/Rebs.pdf
Таким образом, опираясь на выделенные ранее фазы учебного процесса, определим ключевые информационные процессы дистанционной лекции.
1. Фаза подготовки лекции:
• создание, наполнение, управление демонстрационным рядом и вообще рядом учебных материалов;
• создание сценариев лекции;
• организация пула учебных материалов в БД с возможностью его переиспользования в том числе в других форматах учебной работы;
• Ведение расписаний, студентов групп.
2. Фаза проведения лекции:
• чтение лекции онлайн;
• представление демонстрационных материалов;
• ответы на вопросы слушателей.
3. Фаза повторного использования:
• использование лекции в системе;
• экспорт в самостоятельное средство обучения;
• использование учебных материалов в других формах учебной работы.
На основе выделенных информационных процессов и с учетом возможных потребностей лектора сформулируем пользовательские требования к системе организации дистанционных лекций.
Фаза проведения лекции. Во-первых, лектор должен иметь возможность управлять демонстрационным рядом, который должен предлагать богатые демонстрационные возможности: представление форматированных текстов, математических формул, научных графиков, мультимедиаданных (изображения, видеоролики и т. д.). Кроме того, такой демонстрационный ряд должен предоставлять лектору возможность интерактивно взаимодействовать с динамическими элементами демонстраций - видеороликами, графиками, изображениями и т. д. Поскольку для некоторых курсов могут требоваться дополнительные демонстрационные средства, необходимо предусмотреть возможность расширять демонстрационный ряд новыми типами демонстрационных элементов прикладным программистом системы.
Во-вторых, в системе должны быть предусмотрены различные виды обратной связи: экспресс-тестирование аудитории, видеовопрос слушателя, совместная работа с демонстрациями, чат, форум.
В-третьих, такая система должна предоставлять средства видеоконференцсвязи, причем передача аудио- / видео- и других данных по сети должна происходить с экономной загрузкой каналов, а сама система передачи данных должна быть легко заменяемой на более продвинутые аналоги.
Фаза подготовки лекции. Все необходимые инструменты для разработки демонстрационных материалов должны быть встроены в систему. Также система должна обладать полным набором элементов организации учебного процесса: расписание занятий, журнал посещаемости и т. п.
Фаза повторного использования. Необходимо иметь возможность сохранения прочитанной лекции в системе, на локальном носителе и в Web-формате в сети Интернет. Записанная лекция должна максимально соответствовать по функциональности онлайн-лекции, в частности у пользователя должна быть возможность пройти записанный экспресс-тест.
В таблице приведены результаты сравнения рассмотренных ранее систем, применяемых для дистанционного чтения лекций, в соответствии с сформулированными пользовательскими требованиями.
Из таблицы видно, что рассмотренные системы обладают рядом типичных недостатков: однообразие демонстрационных средств, отсутствие динамики демонстраций, недостаток средств обратной связи, отсутствие возможности разработки учебных материалов встроенными средствами системы (необходимость использования разнообразных дополнительных программных продуктов, часто платных), отсутствие возможности сохранения лекции и записи копии на CD-ROM, перегрузка каналов связи.
Причина в том, что только небольшая часть требований может быть реализована на базе систем видеоконференцсвязи. Ряд требований для выполнения требует развитую функциональность, представленную в системах LMS (Learning Management System - система организации учебного процесса) и LCMS (Learning Content Management System - система управле-
Сравнительный анализ систем видеоконференцсвязи, применяемых для дистанционного чтения лекций
Adobe Connector AmvoNet IBM Lotus Sametime GWOTS ConferenceXP
Фаза проведения лекции
1.1. Демонстрационный ряд
Богатство - — — — —
Расширяемость — — — — —
Управление демонстрациями - — — — —
Мультимедиа + — — — +
Динамика и интерактивность — — — — —
1.2. Обратная связь
Чат + + + — —
Форум — — — — —
Видеовопрос + + + — +
Совместная работа с демонстрациями — — — — +
Экспресс-тестирование — — — — —
1.3. Передача данных
Видеоконференцсвязь + + + — +
Полная заменяемость системы передачи данных — — — — —
Экономная загрузка каналов + — — + +
Подготовка лекции
Все необходимые инструменты встроены в систему — — — — —
ЬМ8 + + — — —
Запись лекции
В системе + + — + +
Синхронизация с демонстрациями + — — + +
CD-ROM — — — + —
Интернет + + — + —
ния учебными материалами), следовательно, система организации дистанционных лекций должна строиться на базе ЬСМ8 + ЬМ8 системы с интеграцией в нее средств видеоконференцсвязи.
Таким образом, можно вывод о том, что существующие в настоящее время системы дистанционного чтения лекций базируются, как правило, на системах видеоконференций. Это не позволяет учесть специфику образовательного лекционного процесса и в должной мере соответствовать требованиям пользователя. Более перспективным является подход к построению систем организации дистанционного чтения лекций на базе систем управления обучением (включая управление учебным процессом и учебными материалами) с интеграцией в них средств видеоконференций.
Заключение
Подводя итоги, сделаем следующие выводы.
• Образовательные технологии, основанные на видеокоммуникации, становятся важным фактором повышения эффективности и качества обучения на всех ступенях образования. Одной из форм учебного процесса, наиболее перспективных для внедрения коммуникации, является дистанционная лекция.
• Существующее развитие стандартов и технологий видеоконференцсвязи, а также современное развитие информационно-коммуникационной инфраструктуры в стране и мире в целом обеспечивают возможность создания систем для проведения дистанционных лекций с необходимыми техническими характеристиками.
• Дистанционная лекция как таковая является неотъемлемой частью комплексного процесса организации обучения и не может рассматриваться в отрыве от других его составных частей, в том числе этапа подготовки учебных материалов и этапа повторного использования результатов лекционной деятельности.
• Существующие в настоящее время системы дистанционного чтения лекций базируются, как правило, на системах видеоконференций, что не позволяет учесть специфику образовательного лекционного процесса и в должной мере соответствовать требованиям пользователя. Более перспективным является подход к построению систем организации дистанционного чтения лекций на базе систем управления обучением (включая управление учебным процессом и учебными материалами) с интеграцией в них средств видеоконференций.
Список литературы
1. Bardini Th., Friedewald M. Chronicle of the Death of a Laboratory: Douglas Engelbart and the Failure of the Knowledge Workshop. // History of Technology. 2002. Vol. 23. P. 192-212.
2. Дик П. Ю., Рудакова Д. Т. Интерактивные видеоконференции: опыт, проблемы, перспективы: Материалы XI конф. представителей региональных научно-образовательных сетей RELARN-2004. URL: http://www.relarn.ru/conf/conf2004/section4/4_05.html
3. Дик П. Ю., Рудакова Д. Т. Сотрудничество очное и дистанционное // Профессионалы за сотрудничество / Под ред. М. Кизима. М., 2004. Вып. 6.
4. Клементьев И. П., Лозовная Н. Е., Устинов В. А. Технологии видеоконференцсвязи в учебном процессе вуза: Сб. ст. участников Всерос. конкурса научных работ студентов и аспирантов «Телематика'2010: телекоммуникации, веб-технологии, суперкомпьютинг». СПб: СПбГУ ИТМО, 2010.
5. Крюков В. В., Крет Д. А., Рыжков С. В. Применение технологии видеоконференций в учебном процессе вуза: Сб. ст. участников Всерос. конкурса научных работ студентов и аспирантов «Телематика'2010: телекоммуникации, веб-технологии, суперкомпьютинг». СПб: СПбГУ ИТМО, 2010.
6. Eisert P. MPEG-4 Facial Animation in Video Analysis and Synthesis // International Journal of Imaging Systems and Technology. 2003. Vol. 13. No. 5. Р. 245-256.
7. Eisert P. Very Low Bit-Rate Video Coding using 3D Models. Aachen: Shaker Verlag, 2000.
8. Pandzic, Forchheimer R. MPEG-4 Facial Animation: The Standard, Implementation and Applications. Wiley, 2002.
9. Стивенс У. Р. Протоколы TCP/IP: Практ. руководство. Санкт-Петербург, 2003.
Материал поступил в редколлегию 05.03.2011
V. V. Kazakov, V. G. Kazakov, A. M. Fedotov
PROSPECTS FOR THE USE AND DEVELOPMENT OF MULTIMEDIA TECHNOLOGIES IN EDUCATION
The article provides information about new popular form of distance learning - «multimedia lecture» and about information and communication technologies that supply multimedia lectures. The authors review existing technologies, standards and program packages that can be used to build multimedia lecturing systems as well as the most popular examples of such systems are. It covers the most problematic sides of evolution of systems for distance lecturing and offers a perspective way for their organization.
Keywords: multimedia lectures, e-learning, information systems, e-learning tools, distance lecturing.
