Карпенко М.П. Телеобучение

Подождите немного. Документ загружается.

М.П. Карпенко. Телеобучение

441

разработки информационных систем. Важным применением данной тех-

нологии является программное обеспечение телекоммуникационной биб-

лиотеки академии, позволяющее ее клиентам работать с более чем 80 тыс.

единиц хранения прямого доступа и 8,5 млн единиц хранения ресурсов

удаленного доступа

. Структура библиотеки и способы передачи инфор-

мации в распределенной сети академии позволяют обеспечить любого уча-

щегося всеми необходимыми учебными и научными материалами через

центр доступа к академическим ресурсам.

Программно-аппаратные комплексы являются замкнутой системой,

включающей специализированное оборудование и программный продукт,

обеспечивающий его работу при решении поставленных перед комплек-

сом задач. При этом ПАК может быть подключен к учебной вычислитель-

ной сети для обращения в контенту, размещенному на сервере сети, и экс-

порта результатов работы комплекса в общую информационную систему

вуза. Любой программно-аппаратный комплекс, решающий в масштабе

реального времени возложенную на него задачу, характеризуется наличи-

ем следующих функциональных процессов (рис. 6.35):

− прием данных из внешних источников – каких-либо датчиков,

средств взаимодействия с оператором, других систем;

− обработка и анализ поступающей в систему информации, возмож-

но с формированием промежуточных данных, принятие соответствующих

решений;

− передача данных внешним потребителям – средствам отображения

информации, исполнительным механизмам, другим системам.

Источники

данных

Обработка и

анализ данных

Потребители

данных

Рис. 6.35. Функциональная схема системы обработки и анализа данных в программно-ап-

паратных комплексах

Свидетельство на изобретение рег. № 2003612650 от 04.12.2003 «Цифровая библи-

отека СГА». Свидетельство на изобретение рег. № 2006612193 от 23.06.2006 «Телекоммуни-

кационная двухуровневая библиотека (ТКДБ)».

Фокина В.Н., Дедик П.Е. Обеспечение доступа к многоязычным информацион-

ным ресурсам в телекоммуникационной двухуровневой библиотеке СГА // Материалы

международной научно-практической конференции «Новые информационные техноло-

гии в образовании». Екатеринбург, 26–28 февраля 2007 г. С. 13–26.

442

Телекоммуникации и виртуальные среды

Выводы

1. Развитие и функционирование распределенного вуза, реализующе-

го учебный процесс с применением технологии телеобучения, невозможно

без создания собственной корпоративной телекоммуникационной сис-

темы, имеющей архитектуру «точка-многоточка», в которой множество

локальных сетей учебных центров (центры доступа к академическим ре-

сурсам) соединены с центром (базовым вузом) потоками информации по

каналам связи.

2. Обобщение опыта СГА позволяет сформулировать и наметить пути

решения базовых задач разработки инфраструктуры образовательной те-

лекоммуникационной сети, встающих перед любым распределенным ву-

зом в процессе его становления.

3. При создании и развитии распределенного вуза, охватывающего се-

тью центров доступа территориально удаленные регионы, целесообразно

строить образовательную телекоммуникационную сеть на базе системы

спутниковой связи, использующей геостационарные спутники, поскольку

в настоящее время качество работы операторов, обслуживающих назем-

ные каналы связи, существенно снижает надежность функционирования

корпоративной сети в целом.

4. На первом этапе развития образовательной сети распределенного

вуза основной ее задачей является обеспечение центров доступа образо-

вательными ресурсами, требуемыми для освоения конкретных образова-

тельных программ. При этом базовым вузом производится рассылка одно-

го пакета данных большому количеству пользователей (центров доступа,

где реализуются одни и те же образовательные программы). Этот процесс

не требует спутникового ресурса для реализации обратной связи – необ-

ходима широкополосная односторонняя спутниковая связь. Опыт СГА

показал, что в этом случае эффективным является использование симп-

лексного канала связи с большой пропускной способностью. Результатом

работ в этом направлении явилось создание и внедрение в образователь-

ную деятельность СГА, являющейся базовой для распределенного вуза, ин-

формационно-спутниковой образовательной технологии с применением

системы гарантированной доставки цифровых данных через спутниковый

канал Syrus Satellite Delivery System.

5. Развитие телекоммуникационной системы распределенного вуза ле-

жит на пути внедрения системы двусторонней спутниковой связи. Опыт

СГА показал эффективность создания такой системы на базе технологии

М.П. Карпенко. Телеобучение

443

VSAT. Созданная в СГА система двусторонней спутниковой связи «Пла-

тон», базирующаяся на этой технологии, позволяет вывести взаимодейс-

твие базового вуза и центров доступа распределенного вуза на следующий

качественный уровень, позволяя на новом витке развития применять в

дистанционном обучении приемы и методы традиционной педагогики в

виде возможности непосредственного контакта учащегося с преподавате-

лем, и реализовывать обратную связь очно, в режиме реального времени.

6. Положительный опыт Современной гуманитарной академии по

использованию двусторонней спутниковой связи в целях организации и

проведения учебного процесса показал, что качественная реализация идей

дистанционного образования в сети удаленных центров доступа может

быть основана на внедрении системы SkystarTM 360E.

7. Опыт успешной образовательной деятельности Современной гума-

нитарной академии, которая нашла оптимальную характеристику собс-

твенной образовательной сети и достигла максимального образователь-

ного и экономического эффекта ее функционирования, подтвердил пра-

вильность теоретических концепций, положенных в основу построения

корпоративной сети академии как распределенного вуза.

Глоссарий

DVB (Digital Video Broadcasting) – единый стандарт цифрового вещания

видеосигнала.

ITU (International Telecommunication Union) – Международный

телекоммуникационный союз.

MCPC-передача (Multi Channel Per Carrier) – принцип вещания,

при котором несколько программ передаются в одном пакете на одной

несущей.

MPEG-2 (Moving Picture Experts Group type 2) – название группы

стандартов цифрового кодирования видео- и аудиосигналов; используется

для кодирования видео и аудио при вещании, включая спутниковое вещание

и кабельное телевидение; с некоторыми модификациями используется как

стандарт для сжатия DVD.

QoS (Quality of Service) – качество обслуживания.

TCP/IP (Transmission control protocol/Internet protocol) – протокол

управления передачей/межсетевой протокол – набор протоколов,

разработанный для Интернета и ставший его основой. Передача

444

Телекоммуникации и виртуальные среды

информации по протоколу TCP/IP состоит из четырех этапов: 1) протокол

ТСР: разбиение информации на нумерованные пакеты; 2) протокол IP:

передача пакетов получателю; 3) протокол TCP на стороне получателя:

проверка комплектности полученных пакетов; 4) протокол TCP:

восстановление искомой информации.

VoIP (Voice over IP) – передача голоса посредством Интернет-

протокола.

VSAT (сокр. от Very Small Aperture Terminal) – терминал со сверхмалой

апертурой луча – малые спутниковые наземные станции, используемые

для оперативного создания информационной и телекоммуникационной

инфраструктуры на территориях с большой протяженностью. Как правило,

стационарный VSAT состоит из двух основных частей: монтируемой на

открытом воздухе параболической антенны и размещаемого в помещении

компактного блока с каналообразующим оборудованием.

Видеоконференцсвязь – система, обеспечивающая обмен аудио- и

видеоинформацией в режиме реального времени между территориально

распределенными участниками.

Геостационарная орбита – такая орбита спутника, при которой он

неподвижен относительно некоторой определенной точки на поверхности

Земли.

ГКРЧ – Государственная комиссия по радиочастотам (Россия).

Дидактическая спутниковая система (ДСС) «Платон» – система

двухсторонней спутниковой связи СГА, обеспечивающая он-лайновое

визуальное взаимодействие с обратной связью экстерриториального

профессорско-преподавательского состава (ППС) как при проведении

интерактивных занятий с обучаемыми, так и между собой в центрах

доступа Академии.

Домен коллизий (collision domain) – это часть сети, все узлы которой

распознают коллизию независимо от того, в какой части этой сети коллизия

возникла.

Дуплексная передача (duplex) – передача данных одновременно в двух

направлениях по одному каналу.

Зона покрытия (спутника) – территория, на которой осуществляется

устойчивый и четкий прием спутникового сигнала.

Инкапсулятор – устройство, принимающие TCP/IP-данные,

адресованные абонентам сети, и преобразующее их в DVB-S-совместимый

транспортный поток MPEG-2.

М.П. Карпенко. Телеобучение

445

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 компании

получать доступ к любой необходимой для работы информации независимо

от того, где располагается компьютер сотрудника, и какими программно-

аппаратными средствами он располагает.

Информационный ресурс – отдельные документы и массивы

документов в информационных системах (библиотека, архив, фонд, банк

данных, другие виды информационных систем).

ИСОТ – информационно-спутниковая образовательная технология.

Кодер – устройство, преобразующее аналоговые видео- и звуковые

сигналы в элементарный цифровой поток и осуществляющее их компрессию

в соответствии со стандартами MPEG-2/DVB.

Коллизия – наложение сигналов, возникающее, когда два устройства

начинают передачу данных одновременно. Коллизия приводит к потере

передаваемых данных.

Коммуникационный канал – физическая среда, которая используется

для передачи сигнала от передатчика к приемнику. Эта среда обладает

физическими свойствами, которые приводят к ухудшению характеристик

предаваемого сигнала.

Корпоративная сеть – это коммуникационная инфраструктура,

предназначенная для передачи разнородных информационных потоков

(телефония, обмен данными, доступ в Интернет, видеоконференции и

т. д.) в пределах одного предприятия.

Мбит = 2

бит.

Модулятор – устройство, которое служит для преобразования

цифровой информации из импульсной формы в одну из форм, пригодных

для ретрансляции через спутниковый транспондер, кабельную сеть или

эфирный передатчик.

Мультиплексор – устройство, позволяющее передавать по одной

коммуникационной линии одновременно несколько различных потоков

данных.

Передатчик – это устройство, которое преобразует исходную

информацию в сигнал, пригодный для передачи, и передает его по

коммуникационному каналу.

446

Телекоммуникации и виртуальные среды

Повторитель (в локальной сети) – устройство, соединяющее два ее

сегмента. Осуществляет восстановление и усиление сигнала с целью

компенсации его затухания и искажения в канале связи. Благодаря

повторителям удается увеличить протяженность локальной сети.

Приемник – это устройство, позволяющее восстановить исходную

информацию из принятого сигнала.

Радиочастотный терминал – это стандартная антенна с типовым

диаметром 4,5 м для Ku-диапазона.

Сервер – абонент (узел) сети, который предоставляет свои ресурсы

другим абонентам, но сам не использует ресурсы других абонентов, т. е.

служит только сети. Серверов в сети может быть несколько, и совсем не

обязательно сервер – это самый мощный компьютер. Выделенный сер-

вер – это сервер, занимающийся только сетевыми задачами. Невыделенный

сервер может заниматься помимо обслуживания сети и другими

задачами.

Симплексный канал связи – физическое или логическое соединение

двух точек, при котором данные могут передаваться всегда только в одном

направлении.

Среда передачи данных – физический путь, по которому передается

сигнал от компьютера-передатчика к компьютеру-приемнику. В настоящее

время существует два типа сред передачи: кабельная и беспроводная.

Телепорт – приемно-передаточный комплекс узла спутниковой сети

связи.

Терминатор – электрическая схема, подключаемая к концу шины с

целью подавления нежелательных отражений сигнала.

УЛВС – учебная локальная вычислительная сеть.

Файл-сервер – обеспечивает ускорение доступа к информации за счет

создания общей для всех рабочих станций некоторой области оперативной

памяти с часто используемой 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 информации не оказалось.

ЦЗССС – центральная земная станция спутниковой связи.

М.П. Карпенко. Телеобучение

447

Литература

Бахарева Т.А., Карпенко Д.С. Система автоматизированного контроля

знаний. Анализ повышения качества тестов // Материалы международной

научно-практической конференции «Информационно-телекоммуникаци-

онные технологии в образовании – 2002». Москва, 23–24 мая 2002 г.

Белянина Н.В., Котлов С.Ю. Использование языко-ориентированно-

го программирования в процессе разработки информационных систем //

Дистанционное и виртуальное обучение. 2007. № 11.

Блэк Ю. Сети ЭВМ. Протоколы, стандарты, интерфейсы. М.: Мир,

1990.

Волов В.Т., Волова Н.Ю. Информационно-коммуникационные тех-

нологии как инструмент реализации педагогических инноваций XXI века

// Материалы международной научно-практической конференции «Ин-

формационные и коммуникационные технологии в образовании – 2005».

Москва, 19 мая 2005 г.

Евтюхин Н.В., Лукьянов С.П. Основные направления разработок обу-

чающих компьютерных программ в СГУ // Материалы международной на-

учно-практической конференции «Информационно-телекоммуникацион-

ные технологии в образовании – 2002». Москва, 23–24 мая 2002 г.

Карпенко М.П. Вуз XXI века: возможности и реализация // Материалы

международной научно-практической конференции «Информационные

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

2005 г.

Карпенко М.П. ИКТО: состояние и перспективы развития // Матери-

алы международной научно-практической конференции «Информаци-

онные и коммуникационные технологии в образовании – 2004». Москва,

28 мая 2004 г.

Карпенко М.П. Концепция Национальной программы развития все-

общего и непрерывного образования на основе информационно-комму-

никационных технологий // Инновации в образовании. 2005. № 1.

Карпенко М.П. Опыт создания и внедрения информационно-спутни-

ковой образовательной технологии Современного гуманитарного универ-

ситета // Материалы международной научно-практической конференции

«Информационно-телекоммуникационные технологии в образовании –

2002». Москва, 23–24 мая 2002 г.

Карпенко М.П. Основные черты образования XXI века // Материалы

международной научно-практической конференции «Информационные и

448

Телекоммуникации и виртуальные среды

коммуникационные технологии в образовании – 2003». Москва, 20–21 мая

2003 г.

Карпенко О.М., Жиляев А.А., Кривова В.А. Пофазовая модель обучения

как основа развития компьютерных образовательных технологий СГА //

Труды СГУ. Вып. 91. М., 2005.

Карпенко О.М., Кривова В.А. Дистанционное обучение в Современ-

ном гуманитарном университете с применением новых информационных

технологий // Материалы международной научно-практической конфе-

ренции «Информационно-телекоммуникационные технологии в образо-

вании – 2002». Москва, 23–24 мая 2002 г.

Карпенко О.М., Кривова В.А. Новые аспекты информатизации учеб-

ного процесса в вузе // Труды СГУ. Вып. 91. М., 2005.

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

системы как эффективный способ тренинга и автоматизированного конт-

роля знаний студента // Труды СГУ. Вып. 89. М., 2005.

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

терное средство обучения «Логическая схема» как способ контроля само-

стоятельной работы студента над материалом модуля // Труды СГУ. Вып.

89. М., 2005.

Кинелев В.Г. Образование для информационного общества // Мате-

риалы международной научно-практической конференции «Информаци-

онные и коммуникационные технологии в образовании – 2005». Москва,

19 мая 2005 г.

Крамарь В.А. Новые технологии связи современного гуманитарного

университета // Материалы международной научно-практической конфе-

ренции «Информационно-телекоммуникационные технологии в образо-

вании – 2002». Москва, 23–24 мая 2002 г.

Кривова В.А., Федорова О.В. Новые методические подходы к класси-

фикации программных продуктов в системе компьютерного тренинга в

Современной гуманитарной академии // Дистанционное и виртуальное

обучение. 2007. № 8.

Кроль В.М., Колоколов А.С., Сотникова Е.Д. Некоторые аспекты со-

вершенствования телевизионной учебной продукции // Телекоммуника-

ции и информатизация образования. 2003. № 5.

Кроль В.М., Колоколов А.С., Сотникова Е.Д. Формы представления

видеопродукции в дистанционном обучении // Высшее образование в Рос-

сии. 2003. № 6.

М.П. Карпенко. Телеобучение

449

Кроль М.В., Сотникова Е.Д., Сивергин М.Ю. Дидактика слайд-лекций

с контролем усвоения в процессе обучения // Дистанционное и виртуаль-

ное обучение. 2007. № 12.

Лукьянов С.П., Кривова В.А. Развитие системы компьютерного тре-

нинга в 2005–2006 учебном году // Труды СГУ. Вып. 97. М., 2006.

Лукьянов С.П., Кривова В.А., Федорова О.В. Компьютерные средства

обучения интегрированного характера как способ реализации комплекс-

ного подхода к организации учебной деятельности студента // Труды СГУ.

Вып. 89. М., 2005.

Лукьянов С.П., Кривова В.А., Федорова О.В. Научная работа студен-

тов СГА на базе компьютерных исследовательских программ // Труды СГУ.

Вып. 89. М., 2005.

Лукьянов С.П., Кузьмичев В.Н., Семенов А.С. Интегрированная среда

управления учебным процессом в классах компьютерного тренинга СГА //

Труды СГУ. Вып. 91. М., 2005.

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

возможности массового производства обучающих компьютерных про-

грамм – технология производства «Логическая схема» // Материалы меж-

дународной научно-практической конференции «Информационные и ком-

муникационные технологии в образовании – 2005». Москва, 19 мая 2005 г.

Нанс Б. Компьютерные сети. М.: БИНОМ, 1996.

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, техноло-

гии, протоколы: Учебник для вузов. СПб.: Питер, 2007.

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

учебном процессе // Материалы международной научно-практической

конференции «Информационные и коммуникационные технологии в об-

разовании – 2005». Москва, 19 мая 2005 г.

Семенов А.С., Гуревич А.Л. Технология массового производства обу-

чающих компьютерных программ R-тьюторов // Материалы международ-

ной научно-практической конференции «Информационно-телекоммуни-

кационные технологии в образовании – 2002». Москва, 23–24 мая 2002 г.

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

обучения «Логическая схема» // Материалы международной научно-прак-

тической конференции «Информационные и коммуникационные техноло-

гии в образовании – 2005». Москва, 19 мая 2005 г.

Соколова Ю.М. Программное обеспечение индивидуального плани-

рования // Материалы международной научно-практической конферен-

450

Телекоммуникации и виртуальные среды

ции «Информационные и коммуникационные технологии в образовании

– 2003»., Москва, 20–21 мая 2003 г.

Толкачев В.А. Повышение качества обучения студентов в системе дис-

танционного образования на основе совершенствования тестовых заданий

// Дистанционное и виртуальное обучение. 2007. № 12.

Фокина В.Н., Дедик П.Е. Обеспечение доступа к многоязычным ин-

формационным ресурсам в телекоммуникационной двухуровневой библи-

отеке СГА // Материалы международной научно-практической конферен-

ции «Новые информационные технологии в образовании». Екатеринбург,

26–28 февраля 2007 г.