Карпенко М.П. Телеобучение

Подождите немного. Документ загружается.

М.П. Карпенко. Телеобучение

431

раммы) выступает тестирование – набор заданий, которые студент должен

выполнить за определенное время.

Кроме того, в течение последних лет в Современной гуманитарной

академии активно развивается технология обучения иностранным языкам

на базе лингвистических обучающих компьютерных программ (ЛОКП),

совершенствующих традиционные методы изучения языка, с помощью

возможностей мультимедиа-технологий.

Для использования в учебном процессе СГА были отобраны наиболее

перспективные программы, соответствующие современным требовани-

ям информатизации учебного процесса. Данные программы – это интер-

активные мультимедийные системы высокого уровня, позволяющие де-

монстрировать разговорные видеосюжеты, отрабатывать и анализировать

произношение, вести диалог с пользователем, производить контроль и

тестирование уровня знаний и умений владения языком. ЛОКП включают

возможность сравнительной оценки речи обучаемого путем графического

представления на экране монитора звуковых компонентов речи ученика,

записанной с помощью подключенного к компьютеру микрофона, и эта-

лонной речи, озвученной дикторами – носителями языка.

Цель индивидуального компьютерного тренинга на базе ЛОКП – фор-

мирование и закрепление грамматических, фонетических, лексических на-

выков и их активизация в речевой деятельности учащегося, имеющей как

репродуктивный, так и продуктивный характер.

Введение в учебный процесс занятий с ЛОКП позволяет студентам,

изучающим иностранные языки, повысить уровень профессиональной

подготовки, представленный в целом комплексе умений перевода и навы-

ков речевой деятельности.

Обучение в вузе предполагает выработку у учащихся исследователь-

ских компетенций. Но на рынке компьютерной учебной продукции от-

сутствуют программы, с использованием которых можно было бы про-

Свидетельство на изобретение рег. № 2001610423 от 17.04.2001 «Сборник обучаю-

щих компьютерных программ – супертьюторов «СВТ+»«. Свидетельство на изобретение

рег. № 2001611528 от 13.11.2001 «СВТ+». Юридические дисциплины. Комплект обучаю-

щих курсов СВТ по юриспруденции». Свидетельство на изобретение рег. № 2002610006 от

08.01.2002 «СВТ+». Психологические дисциплины. Комплект обучающих курсов СВТ по

психологии». Свидетельство на изобретение рег. № 2002610199 от 15.02.2002 «СВТ+». Эко-

номика и менеджмент. Комплект обучающих курсов СВТ по экономике и менеджменту».

Свидетельство на изобретение рег. № 2002610372 от 20.03.2002 «СВТ+». Общие гумани-

тарные и естественнонаучные дисциплины. Комплект обучающих курсов СВТ по общим

гуманитарным и естественнонаучным дисциплинам».

432

Телекоммуникации и виртуальные среды

водить тренинговые занятия исследовательского характера. Поэтому

специалистами СГА была создана обучающая компьютерная программа

«R-тьютор»

– учебный продукт для проведения инфокоммуникационого

аналога исследовательского аудиторного занятия.

Методическими задачами ОКП «R-тьютор» являются: ознакомле-

ние учащихся с современными направлениями развития научной мысли

в рамках данной дисциплины, моделирование исследовательской работы

студента, систематизация и закрепление учебного материала дисциплины,

проверка уровня усвоения дисциплины.

Одной из важных составляющих обучения является развитие ло-

гического мышления учащихся. Большинство же существующих ком-

пьютерных учебных программ построено только на запоминании, алго-

ритмизированной отработке навыков и умений. Созданная в академии

компьютерная программа «Логическая схема»

является тренингово-кон-

тролирующей программой, и принципиально отличается от подобно-

го рода программ тем, что нацелена на развитие логического мышления

учащихся и формирования общих компетенций в рамках данной дисцип-

лины.

С помощью ОКП «Логическая схема» студенты учатся анализировать

суждения и формализировать их, свободнее выделять закономерности

окружающей действительности, эффективнее использовать накопленные

знания и навыки как в учебном процессе, так и в жизни. Этого требует и

широкое использование почти во всех сферах человеческой деятельности

компьютерной техники и информационных технологий.

Свидетельство на изобретение рег. № 2001611029 от 13.08.2001 «Reseach Tutor

Technology. Программная оболочка для массового изготовления R-тьюторов». Свидетель-

ство на изобретение рег. № 2002611409 от 19.08.2002 «Research Tutor Technology / Tasks.

Технология автоматизированного производства обучающих компьютерных программ».

Семенов А.С., Гуревич А.Л. Технология массового производства обучающих

компьютерных программ R-тьюторов // Материалы международной научно-практичес-

кой конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии в образовании

– 2002». Москва, 23–24 мая 2002 г. С. 181–184.

Лукьянов С.П., Кривова В.А., Федорова О.В. Научная работа студентов СГА

на базе компьютерных исследовательских программ // Труды СГУ. Вып. 89. М., 2005.

С. 20–40.

Лукьянов С.П., Кузьмичев В.Н., Семенов А.С., Федорова О.В. Новые возможности

массового производства обучающих компьютерных программ – технология производс-

тва «Логическая схема» // Материалы международной научно-практической конферен-

ции «Информационные и коммуникационные технологии в образовании – 2005». Москва,

19 мая 2005 г. С. 322–326.

М.П. Карпенко. Телеобучение

433

Назначением данной программы является проверка самостоятельной

работы учащегося по материалу модуля, ее дидактические цели и методи-

ческие задачи направлены на повышение эффективности учебного про-

цесса.

Дидактическими целями ОКП «Логическая схема» являются форми-

рование логического мышления учащегося (развитие способности уста-

навливать причинно-следственные связи, умение анализировать, обоб-

щать, классифицировать и делать выводы); формирование системного

диалектического мышления (развитие способности воспринимать пред-

меты и проблемы всесторонне, выделять главное, умение видеть проти-

воречия и развитие систем во времени); формирование навыков само-

стоятельной работы с информацией; развитие памяти, произвольного

внимания.

Методические задачи ОКП «Логическая схема» состоят в систематиза-

ции и закреплении учебного материала модуля; визуализации логических

связей в Тематическом обзоре рабочего учебника; проверке уровня усвое-

ния материала модуля.

Как правило, на модуль разрабатывается пять вариантов логических

схем. Выбор варианта осуществляется случайным образом. Наличие не-

скольких вариантов логических схем для одного занятия необходимы в тех

случаях, когда по одной теме работает одновременно несколько человек,

а также для случая, когда возникает необходимость повторной работы с

программой (студент не смог выполнить задание с первого раза и не по-

лучил «зачет»). Исследования эффективности учебного процесса показали

высокие результаты использования данного компьютерного средства обу-

чения в качестве высокотехнологичного способа проверки самостоятель-

ной работы учащегося.

Важной составляющей обучения является контроль и проверка зна-

ний студентов, определение уровня владения определенным объемом

информации. Для проведения тренингово-тестирующих занятий в ус-

ловиях информационно-коммуникационной технологии обучения спе-

Карпенко О.М., Лукьянов С.П., Кривова В.А., Федорова О.В. Компьютерное средс-

тво обучения «Логическая схема» как способ контроля самостоятельной работы студента

над материалом модуля // Труды СГУ. Вып. 89. М., 2005. С. 41–52.

Смирнова И.Э., Богданов И.В. Исследование продуктивности средства обучения

«Логическая схема» // Материалы международной научно-практической конференции

«Информационные и коммуникационные технологии в образовании – 2005». Москва, 19

мая 2005 г. С. 264–267.

434

Телекоммуникации и виртуальные среды

циалистами СГА была создана обучающая компьютерная программа

«Тест-тренинг»

Наличие режима показа правильных ответов позволяет использовать

данную программу не только как контролирующую, но и как тренинговую.

Программная среда, в которой работает данная система, имеет несколько

степеней защиты исходной информации и результатов тестирования.

Интерфейс и логика данного продукта выполнена в формате совре-

менных компьютерных тестовых систем. Программа имеет несколько ре-

жимов работы: режим тестирования, режим обзора результатов и режим

просмотра ответов.

Применение высокотехнологичных способов текущего и промежу-

точного контроля знаний студентов является одной из важнейших задач

распределенного вуза, реализующего дистанционные технологии обуче-

ния.

Неотсроченная проверка усвоения студентами учебного материала

помогает своевременно выявить пробелы в знаниях учащихся и органи-

зовать эффективную самостоятельную работу по восстановлению недо-

стающих фрагментов целостной картины изучаемого предмета. Тренинг

базовых знаний с помощью тестовых систем является признанным мето-

дом их закрепления, а использование автоматизированных способов реа-

лизации данной задачи оптимизирует учебный процесс. Исходные данные

(программное обеспечение и тестовые базы) создаются централизованно в

базовом вузе высококвалифицированными специалистами, а проверка ре-

зультатов тестирования происходит в центре доступа на основе програм-

мной обработки полученных ответов. Кроме безусловной рациональности

самого процесса проведения такого экзамена – наличие непересекающихся

индивидуальных вариантов, отсутствие возможности списывать, жесткий

временной контроль выполнения заданий, – немаловажное значение име-

ет исключение субъективного фактора взаимодействия студента и экза-

менатора. По этим причинам экзаменационное тестирование в последнее

время все больше завоевывает образовательное пространство (и не только

в высшей школе, например, Единый государственный экзамен).

Свидетельство на изобретение рег. № 2006612121 от 19.06.2006 «Компьютерное

средство обучения «Тест-тренинг».

Карпенко О.М., Лукьянов С.П., Кривова В.А. Компьютерные тестовые системы

как эффективный способ тренинга и автоматизированного контроля знаний студента //

Труды СГУ. Вып. 89. М., 2005. С.86–92.

М.П. Карпенко. Телеобучение

435

6.4.2. Программное обеспечение для работы с образовательным кон-

тентом в распределенной сети

Практическая реализация идеи отслеживания результатов учебного

процесса на каждом его этапе для каждого студента – это создание специ-

ального программного обеспечения, функциями которого является:

− проведение в один момент времени занятий с большим количест-

вом однотипных и разнородных учебных продуктов без конфликтов в сети

центра доступа;

− экспорт результатов работы с продуктами в информационную сис-

тему вуза для накопления и обработки данных по каждому студенту.

Для этого создается ряд специализированных программ, позволяю-

щих согласованно работать всем видам образовательного контента. Назна-

чение программного обеспечения определяет технологию его разработки.

Принципиально все программное обеспечение, позволяющее работать с

образовательным контентом в сети распределенного вуза, разделяется на

две группы: ПО для работы в сети и программно-аппаратные комплексы

(рис. 6.33).

Интегрирован-

ные среды

управления

учебным

процессом

Автоматизирован-

ные информационно-

библиотечные

системы

Программно-

аппаратный

комплекс

тестирования

Технологии разработки п рограммного обеспечения

Корпоративная

информацион-

ная система

вуза

Сетевые технологии

Интернет-система

асинхронного

консультирования

Клиент-сервер

Web-технологии

Программно-

аппаратные

комплексы

Программное обеспечение для работы с образовательным контентом в распределенной сети

Рис. 6.33. Технологии разработки программного обеспечения, используемого в работе

распределенного вуза

Сетевая технология разработки программного обеспечения использу-

ется для создания программ, организующих работу большого числа учеб-

ных терминалов в локальной (или глобальной) вычислительной сети. В на-

436

Телекоммуникации и виртуальные среды

стоящее время наиболее распространена архитектура сетевого ПО «кли-

ент-сервер».

Технология клиент-сервер – технология, согласно которой процесс об-

работки информации распределен между клиентом и сервером. Клиентом

(front end) является запрашивающая машина. Сервер (back end) — машина,

которая отвечает на запрос. Сервер располагает информационно-вычис-

лительными ресурсами, такими как процессоры, файловая система, поч-

товая служба, служба печати, база данных. Оба термина (клиент и сервер)

могут применяться как к физическим устройствам, так и к программному

обеспечению. Конкретный сервер характеризуется видом ресурса, кото-

рым он владеет. В любом случае потребителя ресурса называют клиентом,

а поставщика – сервером. Отсюда происхождение множества терминов:

файл-сервер

(ресурс – файловая система), сервер печати, сервер сообще-

ний, компьютер-сервер, сервер баз данных и т. д. Программное обеспече-

ние технологии клиент-сервер обеспечивает совместное использование

ресурсов многими пользователями.

Достоинства технологии клиент-сервер в приложениях:

− меньшие аппаратные требования к компьютерам, установленным на

клиентских местах;

− уменьшение сетевого трафика за счет уменьшения объемов пересы-

лаемой информации между сервером базы данных и клиентским приложе-

нием;

− простота администрирования уже разработанного клиент-сервер

приложения;

− простота и удобство пользовательских интерфейсов, открытость

систем, эффективная среда разработки (особенно при наличии объектно-

ориентированных инструментов);

− централизация мер по осуществлению защиты информации.

Среди недостатков применения технологии клиент-сервер можно от-

метить следующие:

− повышенные аппаратные требования к компьютеру, работающему

в качестве сервера (увеличение количества рабочих станций требует про-

порционального увеличения производительности сервера приложений);

Файл-сервер обеспечивает ускорение доступа к информации за счет создания

общей для всех рабочих станций некоторой области оперативной памяти с часто исполь-

зуемой информацией – кэша. При этом все станции обращаются за информацией к файл-

серверу, а он читает ее из кэш-памяти или с диска, если в кэш-памяти нужной информа-

ции не оказалось.

М.П. Карпенко. Телеобучение

437

− определенные сложности при разработке клиент-сервер приложе-

ния, решаемые в основном за счет четкого планирования архитектуры на

ранних этапах разработки.

Проблема уязвимости вычислительного процесса при нарушении ра-

ботоспособности сервера преодолевается за счет применения нескольких

серверов.

Технология клиент-сервер базируется на взаимодействии клиентского

приложения, осуществляющего запрос, обработку или отображение полу-

ченной информации, и серверного приложения, выполняющего основную

работу, связанную с большим количеством вычислений либо просто из

целей централизованной обработки большого массива информации по за-

просам клиентов. Один из основных принципов технологии «клиент-сер-

вер» заключается в разделении функций стандартного приложения на три

группы, имеющие различную природу:

− функция ввода и отображения данных;

− прикладные функции, характерные для данной предметной об-

ласти;

− фундаментальные функции хранения и управления данными (база-

ми данных, файловыми системами и т. д.).

В соответствии с этим различают три модели клиент-сервер:

1. Модель доступа к удаленным данным (Remote Date Access – RDA) –

функции ввода и отображения данных и чисто прикладные функции, ха-

рактерные для данной предметной области, совмещены и выполняются на

компьютере-клиенте. Доступ к информационным ресурсам обеспечива-

ется, как правило, операторами специального языка (языка SQL, напри-

мер, если речь идет о базах данных) или вызовами функций специальной

библиотеки. Запросы к информационным ресурсам направляются по сети

удаленному компьютеру (например, серверу базы данных). Сервер базы

данных обрабатывает и выполняет запросы, возвращая клиенту блоки

данных. Говоря об архитектуре «клиент-сервер», в большинстве случаев

имеют в виду именно эту модель.

2. Модель сервера базы данных (DateBase Server – DBS) – строится в

предположении, что процесс, выполняемый на компьютере-клиенте, ог-

раничивается функциями ввода и отображения данных, в то время как

собственно прикладные функции реализованы в хранимых процедурах

(stored procedure), которые также называют компилируемыми резидент-

ными процедурами, или процедурами базы данных. Процедуры базы дан-

438

Телекоммуникации и виртуальные среды

ных хранятся непосредственно в базе данных и выполняются на компью-

тере-сервере базы данных (где функционирует и компонент, управляющий

доступом к данным, т. е. ядро СУБД). Понятие информационного ресурса

сужено до баз данных, поскольку механизм хранимых процедур – отличи-

тельная характеристика DBS-модели – имеется пока только в СУБД, да и то

не во всех.

3. Модель сервера приложений (Application Server – AS) – процесс,

выполняющийся на компьютере-клиенте, отвечает, как обычно, за ввод и

отображение данных. Прикладные функции выполняются группой про-

цессов (серверов приложений), функционирующих на удаленном компью-

тере (или нескольких компьютерах). Доступ к информационным ресурсам,

необходимым для решения прикладных задач, обеспечивается ровно тем

же способом, что и в RDA-модели. Из прикладных компонентов доступ-

ны ресурсы различных типов – базы данных, индексированные файлы,

очереди и др. Серверы приложений выполняются, как правило, на том же

компьютере, где функционирует менеджер ресурсов, однако могут выпол-

няться и на других компьютерах.

Технология клиент-сервер широко используется, находя все большее

применение для проведения компьютерных занятий в системах дистанци-

онного обучения.

Кроме того, представляется перспективным использо-

вание технологии клиент-сервер с целью минимизации затрат на закупку

лицензионного программного обеспечения путем создания виртуальных

лабораторий и организации удаленного доступа к дорогим компьютер-

ным приложениям. Суть решения заключается в создании универсального

сервера, осуществляющего управление компьютерными приложениями и

предоставляющего в той или иной степени их функциональные возмож-

ности клиенту.

Не смотря на все большее распространение данной технологии, «кли-

ент-сервер» сам по себе не предлагает универсальных рецептов, а лишь дает

общее представление о том, как должна быть организована современная

распределенная информационная система. В связи с развитием телекомму-

никаций и возрастающей потребностью территориально отдаленных друг

от друга пользователей объединяться в глобальные сети для информаци-

онного обмена возникает острая необходимость интенсивного развития

web-технологий и использования их при разработке программного обес-

печения для образовательных целей.

Свидетельство на изобретение рег. № 2002611410 от 20.08.2002 «Integrator. Систе-

ма для обеспечения проведения самостоятельных компьютерных занятий».

М.П. Карпенко. Телеобучение

439

Web-технологии, по существу, представляют собой результат приме-

нения возможностей доступа к территориально распределенной инфор-

мации для создания глобальных гипертекстовых и мультимедиа инфор-

мационно-поисковых систем (ИПС). Возможности доступа к территори-

ально-распределенной информации обеспечивает для web всемирная сеть

Internet и те локальные компьютерные сети, где web-средства используют-

ся в режиме intranet. Наследуя базовые черты ИПС, web-система в основ-

ном развивается как хранилище слабоструктурированной, разноплановой

и часто несогласованной информации и тем отличается от баз данных, где

информация структурирована и взаимосвязана. Данная технология была

применена СГА при разработке уникальной системы асинхронной обрат-

ной связи «Преподаватель – студент».

Система представляет собой бази-

рующийся на Интернет-технологии программный комплекс, позволяю-

щий студенту любого центра доступа академии, независимо от места его

расположения, задать вопрос высоко квалифицированным специалистам

в различных областях знаний из числа профессорско-преподавательского

состава СГА, и в течение 3–5 дней получить ответ.

И в Internet и в Intranet

web представляет собой сеть узлов, содержащих

гипермедиа-документы и связи, позволяющие из одного документа ссы-

латься на другие, размещенные как на том же узле, так и на других. Обоб-

щенная схема типичного web-сервера и web-клиента показана на рис. 6.34.

Информация, предоставляемая пользователям, хранится и обслуживает-

ся web-сервером. Доступ к этой информации осуществляется с помощью

специального клиентского программного обеспечения, запускаемого на

компьютере пользователя. Это клиентское ПО называется web-браузером

(web browser) и взаимодействует с web-серверами по протоколу Hypertext

Свидетельство на изобретение рег. № 2003612278 от 07.10.2003 «IP-ХЕЛПИНГ.

Автоматизированная система вопросов и ответов с возможностью ведения ссылок и уп-

равления загрузками файлов».

Сельская Н.С., Фокина В.Н., Слива А.В. Роль системы IP-хелпинга в учебном

процессе // Материалы международной научно-практической конференции «Информа-

ционные и коммуникационные технологии в образовании – 2005». Москва, 19 мая 2005 г.

С. 159–161.

Интранет – частная сеть организации, обладающая встроенными механизмами

безопасности и базирующаяся на технологиях Интернет. Термин «Intranet» показывает,

что компания использует технологии Интернет внутри (intra-) сети своей организации.

Такое внутреннее использование предоставляет возможность всем сотрудникам компа-

нии получать доступ к любой необходимой для работы информации независимо от того,

где располагается компьютер сотрудника, и какими программно-аппаратными средства-

ми он располагает.

440

Телекоммуникации и виртуальные среды

Transfer Protocol (HTTP). Примерами наиболее популярных в настоящее

время браузеров являются Microso Internet Explorer и Firefox.

URL

Внешние

программы

просмотра

мультимедиа

объектов

Программный

интерфейс

HTML

документы

HTML

формы

Активное

содержимое

HTTP

Др

гие

протоколы

Рис. 6.34. Обобщенная схема web-соединения

Компьютеры пользователей и web-серверы взаимодействуют с ис-

пользованием документов, называющихся «web-страницы». Базовым фор-

матом web-страниц является текст, написанный на языке Hypertext Markup

Language (HTML). Этот язык позволяет описать формат представления

информации, отображающейся в web-браузере на компьютере пользовате-

ля. Активное содержание страниц HTML – это набор мини-программ для

выполнения на клиентской машине. Каждая HTML-страница помимо тек-

ста, графической и другой информации, может содержать ссылки на дру-

гие документы. Такие ссылки называются Uniform Resource Locator (URL)

и позволяют выполнять перемещение от одного документа к другому по

мере изучения представленной в web-браузере информации. Процесс пе-

ремещения от одного документа к другому с использованием ссылок назы-

вается «навигацией». Для упрощения навигации ссылки отображаются на

экране компьютера специально выделенным текстом (подчеркивание или

цветовое выделение). Для правильной работы таких ссылок необходимо

обеспечить механизм адресации, обеспечивающий переходы от одного

документа к другому независимо от того, на каком web-сервере эти доку-

менты располагаются. Эта система адресации была разработана и исполь-

зуется в URL.

Web-технологии – это еще одна ступень развития компьютерных сис-

тем. Время показало, что правильное применение этих технологий позво-

ляет повысить эффективность труда программистов и сократить время