CC BY
49
Зеленко Л.С.1, Шумская Е.А.2
1 Самарский государственный аэрокосмический университет имени акад. С.П.Королева (национальный исследовательский университет)к.т.н., доцент кафедры программных
систем, LZelenko @гambleг. ru
2 Самарский государственный аэрокосмический университет имени акад. С.П.Королева (национальный исследовательский университет)магистрант кафедры программных
систем, [email protected]
Применение инструментальных средств управления электронным образовательным контентом систем
дистанционного обучения
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
Инструментальные средства разработки, электронный образовательный контент, управление, дистанционное обучение.
АННОТАЦИЯ:
В докладе рассматриваются вопросы, связанные с разработкой инструментальных средств, которые позволят
автоматизировать процесс создания электронных образовательных контентов для систем дистанционного обучения кафедры и университета, снизят трудоемкость и объем работ, выполняемых разработчиками курсов.
Введение
Совершенствование образовательного процесса, повышение качества обучения и квалификации специалистов, которых готовит вуз, невозможно без активного использования электронных информационных ресурсов, без применения инновационных педагогических технологий, к числу которых можно отнести и технологии дистанционного обучения. Применение информационных и телекоммуникационных технологий в реализации инновационных проектов в сфере образования позволяет обеспечить качественную основу для подготовки специалистов высокой квалификации [1]. Разработка современных интерактивных образовательных контентов, использующих последние достижения в области информационных технологий, требует от разработчиков серьезных затрат и представляет большие трудности, особенно если они не являются специалистами в области компьютерных технологий. Поэтому задача разработки инструментальных средств управления электронным образовательным контентом для систем дистанционного обучения является актуальной. Использование единых аппаратно-программных, инструментальных и методических средств, форматов и правил информационного обмена и представления учебного материала позволит создать информационно-методический фундамент системы электронного дистанционного
образования кафедры и вуза в целом.
Применение систем тестирования в процессе обучения
Важнейшим аспектом любой образовательной деятельности является контроль уровня знаний, поэтому в состав любой образовательной программы включают системы тестирования. Актуальность таких систем очевидна не только для целей измерения уровня подготовленности, но и для проведения рейтинга обучаемых, мониторинга учебного процесса, для организации адаптивного обучения, дистанционного образования. Высокая степень формализации и унификации процедуры тестирования, возможность одновременного проведения тестирования на нескольких компьютерах, а также возможность организации дистанционного тестирования посредством локальной вычислительной сети либо через глобальную информационную сеть Интернет предопределили всеобщий интерес к подобному способу оценивания знаний.
Актуальность тестового метода обусловлена его преимуществами перед другими педагогическими методами:
• технологичность тестовых методов;
• точность измерений;
• наличие единообразных требований для всех испытуемых;
• совместимость тестовых технологий с другими современными
образовательными технологиями.
Уровень знаний обучаемых является латентным параметром (то есть недоступным для непосредственного измерения), для получения его значения необходимо использовать современные научные методы составления тестов и статистический анализ результатов тестирования.
Исходя из необходимости повышения эффективности учебного процесса и из возможности применения современных информационных телекоммуникационных технологий, наиболее перспективным и целесообразным представляется автоматизация процесса тестирования.
Преимущества электронного тестирования при дистанционном обучении
При дистанционном обучении роль тестовой аттестации возрастает, поскольку тест является единственно возможным средством проверки знаний обучаемых, территориально удаленных от образовательного учреждения.
Важнейшим достоинством электронного тестирования является возможность моделирования тестовых заданий (их последовательности, вариативности и даже самих условий) на основе заданного алгоритма. К другим достоинствам следует отнести: оперативность при подведении итогов и их опубликовании; беспристрастность оценок; меньшую трудоемкость при редакции тестов; простоту и экономичность их тиражирования; возможность осуществления самоконтроля;
дистанционное взаимодействие с обучающимся с учетом индивидуального выбора времени и места.
Применение Интернет-технологий в электронном тестировании не просто расширяет «географические» рамки, но, прежде всего, представляет дополнительный инструментарий оценки взаимодействия с обучающимся. Электронное интернет-тестирование позволяет автоматически обобщить ряд характеристик доступа и локального рабочего места обучающегося (включая как характеристики аппаратного и программного обеспечения, используемого для подключения к Интернет, так и вспомогательных ресурсов (если они задействуются обучающимся на том же самом рабочем месте, с которого осуществляется доступ к программе Интернет-тестирования)).
Необходимость разработки инструментальных средств
В настоящее время существует большое количество систем тестирования, использующие разные подходы к оцениванию знаний и виды тестов. Многие современные системы дистанционного обучения построены с использованием системы управления обучением LMS Moodle, в состав которой входит подсистема тестирования, которая очень гибко конфигурируется в зависимости от поставленной задачи и позволяет представить конечный тест практически в любом желаемом виде.
В настоящее время на кафедре программных систем СГАУ на базе LMS Moodle разработаны две системы электронного дистанционного обучения (СЭДО), которые обеспечивают поддержку очного обучения студентов c использованием «смешанно-дистанционного» обучения (Blended Distance Learning):
1. для самой кафедры, которая ведет подготовку по нескольким направлениям и специальностям («Фундаментальная информатика и информационные технологии», «Информатика и вычислительная техника», «Автоматизированные системы обработки информации и управления»). Главная страница сайта приведена на рис. 1;
2. для Школы информатики СГАУ которая призвана всесторонне подготовить школьников к сдаче ЕГЭ по информатике и дать более глубокие знания по программированию тем школьникам, которые планируют поступать на специальности, связанные с информационными технологиями. Главная страница сайта приведена на рис. 2.
На кафедре в течение нескольких лет был создан большой банк тестовых заданий по разным учебным дисциплинам. Все дидактические материалы, собранные преподавателями кафедры (в том числе и тестовые задания), были представлены в формате MS Word, имели унифицированный шаблон, удобный для работы при использовании «бумажных» технологий. Внедрение на кафедре СЭДО поставило перед разработчиками задачу - автоматизировать процесс переноса лекционных материалов и тестовых заданий из формата MS Word в базу данных LMS Moodle, развернутую на удалённом сервере.
Самарский государственный аэрокосмическйй университет
¿/Щ КАфЩрА ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ
» * КАФЕДРА ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ
J Дистанционное обучение
Рис. 1. Главная страница сайта дистанционного обучения кафедры программных систем
СГАУ
01010100 д
01010010 I I 01010111 |
Школа
Информатики
е прошли идентификацию
А Информация о подготовке к ЕГЭ Сотрудники Нормативные документы
«fc-y ¿А..,
Ш В будущее
> и ï
Уровень развития современных информационных и телекоммуникационных технологий позволяет существенным образом изменить учебный процесс. Дистанционное (on-line) обучение становится все более популярным способом получения знаний, появление Интернет открыло новые возможности для этого вида образовательной деятельности.
Дистанционное обучение для школьников ? это прекрасная возможность не только углубить свои знания, но и получить навыки информационно-коммуникативной культуры. Дистанционное образование ? это не дань моде, а требование современного мира, существующего в информационном пространстве. Каждый день на наших детей обрушивается поток информации, который нужно глубоко осмыслить, проанализировать и сделать правильные выводы. Обучение on-line поможет Вашим детям сэкономить много времени и сил и сформировать в себе правильные подходы к получению знаний Дистанционное образование в рамках средней школы станет прекрасной возможностью открыть для Вашего ребенка новые горизонты в познании окружающего мира и получении нужного объема знаний.
Школа информатики СГАУ обеспечит качественное дистанционное обучение по дисциплинам, информационными технологиями, которое в дальнейшем может стать основой для совершенствования з области.
f Виртуальная обучающая среда f Информатика ф Информатика (подготовка к
ЕГЭ) # Конструктор а
Целью организации системы дистанционного образования а школе информатики СГАУ является, в первую очередь, организация доступа к образовательным ресурсам для учащихся старших классов, которые заинтересованы в получении образовательных услуг. Разработанные нашими преподавателями учебные курсы включают в себя не только
Рис. 2. Главная страница сайта дистанционного обучения школы информатики СГАУ
Процесс создание тестовых заданий в LMS Moodle в ручном режиме достаточно трудоемок и требует от разработчика курса (преподавателя) определенных навыков работы с системой тестирования, которая обладает очень широкими возможностями. Разработанные инструментальные средства существенно облегчают работу преподавателя.
Программные средства разработки
В число программных средств, выбранных для разработки инструментальных средств управления контентом, входят следующие среды и технологии:
среда разработки Microsoft программирования C# 4.0;
Visual Studio 2010
и
язык
• технология доступа к данным Microsoft ADO.NET;
• официальные библиотеки MySQL для С# .NET.
Структура инструментальных средств
Как уже говорилось, основной формой оценки уровня подготовленности обучаемых является тест, который может включать в себя вопросы различного типа (в закрытой форме, короткий ответ, числовой, на соответствие и т.д.). Варианты ответа могут быть представлены либо в текстовом формате, либо в виде изображения; кроме того, иллюстрацией может быть снабжен сам вопрос. Для загрузки тестовых заданий (вопросов) авторами был разработан конвертер, структура которого представлена на рис. 3.
Загрузчик документа MS
Преобразователь
данных из формата MS Word
БД Moodle
Модуль ^ подключения к БД
Рис. 3. Структура конвертера тестовых заданий
Последовательность действий пользователя при работе с конвертером очень проста:
• необходимо выполнить настройку для соединения с удаленной базой данных (БД) LMS Moodle (имя БД, пароли для доступа к ней) и задать параметры конвертирования (имя файла, необходимость создания категорий ответов и имя папки для картинок);
• загрузить документ(ы) формата MS Word.
После этого конвертер осуществит разбор вопросов заданного формата в структуру данных программы, сохранит взятые из документа Word изображения в указанную пользователем папку, а затем осуществит запись данных непосредственно в базу и настроит связи между таблицами. После этого преподаватель может составить произвольный тест из вопросов, хранящихся в БД.
Основной частью контента СЭДО является учебный курс -совокупность текстовых и иллюстрационных материалов, сгруппированных по тематическим признакам. Структура курса имеет древовидную форму: корень дерева распадается на темы, состоящие из лекций и тестов; лекции разбиваются на параграфы, каждый из которых может обладать иллюстрациями.
За разработку структуры учебного курса и его внутреннее оформление отвечает преподаватель, он имеет возможность загрузить учебный (лекционный) материал из файла MS Word, который должен иметь определенный формат (для форматирования текста должны быть использованы заранее предопределенные стили). Схема взаимодействия пользователя с СЭДО посредством инструментальных средств приведена на рис. 4.
«
Работа с Windows приложением
Преподаватель
Загрузить исходный документ
Преобразовать в HTML
Работа с серверной частью
Сохранить в архив
Записать полученные данные в архив
Загрузить архив
Записать изображения в файловую систему сервера
Записать в базу данных
6
Обучаемый
Пользовательская часть
—Ы
Рис. 4. Схема взаимодействия пользователя с инструментальными средствами
Инструментальное средство для загрузки учебного контента представляет собой Windows-приложение, с помощью которого преподаватель загружает исходный документ. Программа анализирует структуру документа, преобразует его в формат HTML, используя технологию COM (Component Object Model), а затем формирует архив, содержащий HTML-файл и папку с изображениями, которые были найдены в тексте. После этого архив загружается на сервер, где из него извлекаются полученные данные, еще раз анализируются на корректность, и записываются в БД.
Заключение
В заключение хотелось бы отметить, что применение инструментальных средств позволяет существенного сократить время, затрачиваемое преподавателем на формирование учебного контента и управление его содержимым.
В числе перспектив дальнейшего развития следует упомянуть разработку инструментального средства для загрузки самих тестов и настройки их прохождения, с помощью которого преподаватель сможет конкретные тесты по заданной теме, не обращаясь к банку данных СЭДО.
Литература
1. Концепции создания и развития единой системы дистанционного образования в России [Электронный ресурс] - URL: http://www.e-joe.ru/sod/97/2_97/st064.html.
