Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Образовательные информационные ресурсы 10
1.1 Система открытого образования. Определение образовательного информационного ресурса (ОИР). Виды ОИР 10
1.2 Обзор стандартов описания метаданных ОИР 15
1.3 Построение структуры образовательного информационного ресурса на модульном подходе как основе для проектирования 16
1.3.1 Анализ подходов модульного обучения 16
1.3.2 Модульный подход - основа педагогическогтпроектирования образовательного процесса 19
Выводы 26
Глава 2. Жизненный цикл образовательного информационного ресурса 28
2.1 Понятие о жизненном цикле программного обеспечения 28
2.2 Анализ стандартов, определяющих процессы жизненного цикла 30
2.3 Информационные модели процессов жизненного цикла образовательного информационного ресурса (ЖЦ ОИР) 37
2.3.1.Этап анализа и планирования требований 41
2.3.2.Этап педагогического проектирования 43
2.3.3.Реализация образовательного информационного ресурса 51
2.3.4.Тестирование и отладка образовательного информационного ресурса 58
2.3.5.Внедрение в учебный процесс 60
2.3.6.Сопровождение (обучение по ОИР) 61
Выводы 68
Глава 3 Динамические модели процессов жизненного цикла образовательного информационного ресурса 70
Введение 70
3.1 Определение трудоемкости этапов жизненного цикла 70
3.1.1 Построение экспертного опроса 70
3.1.2 Развитие образовательного информационного ресурса «Человеко-машинное взаимодействие» 72
3.2 Имитационное моделирование спиральной модели лшзненного цикла образовательного информационного ресурса с использованием цветных сетей Петри 79
3.3 Вероятностные модели жизненного цикла образовательного информационного ресурса на основе формализма цепей Маркова 83
3.4 Оптимизация жизненного цикла ОИР на основе вероятностной модели .94
3.4.1 Моделирование жизненного цикла ОИР с использованием данных о времени и стоимости 94
3.4.2 Оптимизация спиральной модели жизненного цикла образовательного информационного ресурса 99
3.4.3 Модель одностадийного процесса разработки 102
3.4.4 Двухстадийная модель жизненного цикла 107
3.4.5 Общая постановка задачи оптимизации одного витка жизненного цикла. 109 Выводы ПО
4 Программная реализация авторских инструментальных сред 111
4.1 Описание метаданных образовательного информационного ресурса 111
4.2 Авторская инструментальная среда (АИС) «ЭУМКД - Maker» 115
4.3 Разработка АИС «Создание рабочих тетрадей» 121
4.4 Разработка авторской инструментальной среды «Менеджер тестов» 124
4.5 Автоматизированная система обучения CMWA-знания 127
4.6 Создание экологических образовательных информационных ресурсов... 132 Выводы 139
Заключение 141
Литература , 143
- Построение структуры образовательного информационного ресурса на модульном подходе как основе для проектирования
- Информационные модели процессов жизненного цикла образовательного информационного ресурса (ЖЦ ОИР)
- Развитие образовательного информационного ресурса «Человеко-машинное взаимодействие»
- Описание метаданных образовательного информационного ресурса
Введение к работе
Актуальность
В последние годы рост числа обучающихся по технологии открытого образования опережает рост числа студентов очного обучения. Развитие системы открытого образования требует перехода на новый уровень подготовки образовательных информационных ресурсов (ОИР). Информационный ресурс - это документ (совокупность документов), предназначенный и самостоятельно оформленный для распространения среди неограниченного круга лиц, либо служащий основой для предоставления информационных услуг (ФЗ РФ №24 «Об информации, информатизации и защите информации» от 20 февраля 1995 года). ОИР - это документ (совокупность документов), предназначенный для предоставления образовательных информационных услуг.
Качество информационных ресурсов и охват ими потребностей системы образования становятся определяющими факторами в условиях широкого использования новых информационных технологий, включая методы и средства электронного обучения.
Особенности организации систем электронного обучения рассмотрены в работах М.Н. Катханова, Н.Ф. Талызиной, Г.П. Щедровицкого, Б.А. Сазонова, В.П. Панасюка, Д.Ш. Матросова, В.П. Сергеевой, Г.А. Доррера, Г.М. Рудаковой и др.
Масштабная информатизация приводит к существенному увеличению как общего числа ОИР, так и их разновидностей. Применение модульного подхода при создании ОИР позволяет гибко строить содержание курсов, интегрировать различные виды и формы обучения, выбирать наиболее подходящие траектории обучения. Проблеме модульного обучения посвящено достаточно много работ (СИ. Архангельский, Е.И. Машбиц, В.Ю.Пасвянскене, М.А.Чошанов, П.А. Юцявичене и другие авторы).
В среде Интернет размещено большое количество различных учебных материалов, предлагается большое количество программных средств - как отечественных, так и зарубежных, облегчающих создание ОИР. Среди последних можно выделить авторские инструментальные среды - специализированные программные средства, которые позволяют создавать не только обучающий и контролирующий контент ОИР, но и систему сопровождающей документации в соответствии с принятыми стандартами. Широкий спектр требований к качеству в зависимости от
назначения и области применения ОИР приводит к необходимости адаптации международных стандартов к условиям отечественной системы образования, что отмечается в работах И.П. Норенкова, В.Н. Нуждина, А.И. Башмакова, В.А. Старых.
Как показывает анализ литературы, до сих пор не уделяется должного внимания управлению жизненным циклом ОИР, что особенно актуально для ряда динамично развивающихся областей знаний - таких, например, как экономика, менеджмент, информационные технологии. Педагогам и разработчикам ОИР приходится непрерывно совершенствовать созданные ресурсы, разрабатывать их новые версии. Сказанное относится и к экологизации образования, направлению, которому в настоящее время уделяется большое внимание. В связи с этим при создании обучающих систем необходимо акцентировать внимание обучаемых на состоянии окружающей среды и экологических проблемах - как глобальных, так и местных, используя такой мощный инструмент как образовательные информационные ресурсы.
Жизненный цикл ОИР, с одной стороны, содержит те же этапы что и жизненный цикл любого программного продукта, но, в то же время, имеет свою специфику, связанную с педагогическим назначением разработок - содержит этап педагогического проектирования.
При управлении жизненным циклом необходимо уметь оценивать его качественные и количественные параметры (время создания ОИР, трудоемкость и стоимость различных этапов), что возможно осуществить только с помощью специально разработанного комплекса формальных моделей. Модели должны описывать процесс создания ОИР, имеющиеся в этой системе информационные потоки и динамику жизненного цикла ОИР. Перечисленные проблемы определяют цель диссертационной работы.
Цель работы:
Разработка и теоретическое обоснование новой модели управления процессами жизненного цикла образовательных информационных ресурсов на основе композиции стандартных CASE-средств, вероятностного моделирования, технологии педагогического проектирования и международных стандартов представления образовательных информационных ресурсов; поддержка модели управления с помощью создания специализированных авторских инструментальных сред; апробация модели при создании образовательных информационных ресурсов в области экологического образования.
Задачи исследования:
Оценка возможности применения авторских инструментальных сред и снижения трудозатрат преподавателя на основе систематизации подходов к созданию образовательных информационных ресурсов.
Разработка формальных моделей жизненного цикла ОИР для получения вероятностных оценок количественных и качественных параметров жизненного цикла образовательных информационных ресурсов, для определения трудозатрат преподавателя при создании ОИР с учетом использования на всех этапах жизненного цикла ОИР авторских инструментальных сред.
Разработка авторских инструментальных сред, позволяющих моделировать процессы интерактивного обучения, создавать образовательные информационные ресурсы в автоматизированном режиме, в том числе их мета-описание в соответствии с международными стандартами.
Методы исследования: методы прикладного системного анализа, CASE -технологий; методы построения формальных моделей бизнес-систем, математического аппарата раскрашенных сетей Петри, цепей Маркова; методология педагогического проектирования.
Научная новизна работы.
" Предложена информационная модель жизненного цикла образовательного информационного ресурса с учетом этапа педагогического проектирования;
Впервые разработана и исследована модель динамики процессов жизненного цикла образовательного информационного ресурса на основе формализмов сетей Петри и цепей Маркова;
На основе теории цепей Маркова разработана стохастическая модель управления этапами жизненного цикла ОИР, учитывающая время создания и общую стоимость информационного ресурса. Новый подход к моделированию и проектированию ОИР, отличается от общепринятых тем, что:
в стандартную методологию проектирования ОИР как информационной системы включены функции педагогического проектирования;
функции педагогического проектирования реализуются и дополняются на основе мощных CASE-средств разработки ИС;
образовательные информационные ресурсы ориентированы на современные стандарты IMS, LOM.
Впервые решены задачи оптимизации жизненного цикла образовательного
информационного ресурса по критериям: время разработки - стоимость.
Практическая значимость.
Разработаны и внедрены авторские инструментальные среды для применения на различных этапах жизненного цикла образовательного информационного ресурса (подтверждено четырьмя свидетельствами РОСПАТЕНТА).
Предложен метод расчета оптимального соотношения стоимости, времени и вероятностей успешного завершения процесса создания ОИР. Разработанная стохастическая модель позволила осуществить управление этапами жизненного цикла образовательного информационного ресурса по критерию общей стоимости и времени жизненного цикла.
На основе информационной модели разработаны экологические образовательные информационные ресурсы: «Красная книга Красноярского края», «Мир экологии глазами детей», «Природа родного края в творчестве красноярских художников», «Краевой экологический конкурс», «Художники Красноярья», «Творчество Заслуженного художники России В.А. Зелеиова».
На основе информационной модели с использованием авторских инструментальных сред разработаны и используются электронные рабочие тетради, учебно-методические комплексы дисциплин, электронные тесты по различным дисциплинам для студентов шести факультетов СибГТУ, а также лицеистов физико-математического и биолого-химического направлений лицея №2.
Результаты, выносимые на защиту.
Информационная модель жизненного цикла образовательного информационного ресурса с учетом этапа педагогического проектирования;
Динамическая модель процессов жизненного цикла образовательного информационного ресурса на основе формализмов сетей Петри и цепей Маркова;
Стохастическая модель управления этапами жизненного цикла образовательного информационного ресурса.
Решение задач оптимизации жизненного цикла образовательного информационного ресурса на основе вероятностной моделей жизненного цикла по критерию общей стоимости и времени жизненного цикла;
Программная реализация авторских инструментальных сред для обеспечения жизненного цикла образовательного информационного ресурса.
Личный вклад автора. Автором разработаны информационная и динамическая модель жизненного цикла образовательного информационного ресурса с учетом этапа педагогического проектирования. Проведено вероятностное моделирование процессов жизненного пикла образовательного информационного ресурса на основе формализмов сетей Петри и цепей Маркова. Рассмотрены задачи оптимизации жизненного цикла образовательного информационного ресурса, приведено решение этих задач на основе одно- и двухстадийной моделей жизненного цикла.
Реализация результатов работы. Результаты исследования и разработок используют организации (подтверждено 4 актами внедрения); Сибирский государственный технологический университет; Красноярский региональный центр Федерация Интернет образования Института повышения квалификации работников образования г. Красноярск; ЗАО «Информационные технологии и связь» г. Новосибирск; ООО «АДЕМ Технолоджиз» г.Москва.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях и семинарах, основными из которых являются:
Всероссийские научно- технической конференции «Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий» г. Улан-Удэ. 2003, 2004, 2005 гг; I, II, III Всесибирский конгресс женщин-математиков, г. Красноярск, 2000, 2002, 2004; Международная научно- методическая конференция. Посвящается 375-летию г. Красноярска (1628-2003гт.) г. Красноярск, 2003 г.; Всероссийские научно-практические конференции «Лесной и химический комплексы: проблемы и решения», г. Красноярск, 2003, 2004, 2005 г.г.; Международная научно-методическая конференция «Современное общество и экологическое образование: ценности, профессиональная ориентация, деятельность», Алматы, КНУ, 2004 г.; Межкафедральный семинар «Концепции и методологии создания информационных систем» СибГТУ, 2003-2005; Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы информатизации региона», г. Красноярск, 1999, 2003, 2005 гг.; Всероссийская конференция «Российская школа и Интернет», г. Санкт-Петербург, 2001 г.; Региональная межвузовская экологическая конференция «Эколого-экономические проблемы Красноярского края», г. Красноярск, 2000г.
Публикации: основные результаты работы опубликованы в 31 печатной работе, из которых 11 статей (из них 3 статьи в журналах по списку ВАК), 4 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ.
На различных этапах выполнения диссертационная работа была поддержана грантами: Государственным контрактом Красноярского краевого государственного экологического фонда на выполнение государственного краевого заказа №08/06-1999, №08/04 - 2000, №5/05 - 2001; ФЦП Интеграция проект №68 (направление 2.1) А0020 1998-2003гг; Красноярского краевого фонда науки №10F144M 2001г.; Государственным контрактом на выполнение государственного краевого заказа № 12/41012-2005 на проведение дней защиты от экологической опасности в Красноярском крае 2004, 2005 гг.
Построение структуры образовательного информационного ресурса на модульном подходе как основе для проектирования
Модульное обучение зародилось в конце второй мировой войны в ответ на обострившиеся социально-экономические нужды, когда были крайне необходимы системы обучения профессиональным умениям в относительно короткий период. Толчком к внедрению модульных технологий послужила конференция ЮНЕСКО, прошедшая в Париже в 1974 году, которая рекомендовала «создание открытых и гибішх структур образования и профессионального обучения, позволяющих приспосабливаться к изменяющимся потребностям производства, науки, а также адаптироваться к местным условиям». Этим требованиям наилучшим образом отвечало модульное обучение, которое позволяло гибко строить содержание из блоков, интегрировать различные виды и формы обучения, выбирать наиболее подходящие из них для определенной аудитории обучающихся, которые, в свою очередь, получали возможность самостоятельно работать с предложенной им индивидуальной учебной программой в удобном для них темпе.
Интерес различных исследователей к модульному обучению обуславливается стремлением к достижению разнообразных целей. Одни (Б. и М. Гольдшмид, Дж. Расселл) стремились позволить обучающемуся работать в удобном темпе, избрать подходящий для конкретной личности способ учения; вторые (Дж. Клингстед, С. Курх) - помочь обучающимся определить свои сильные и слабые стороны, дать возможность тренироваться самим, используя корректирующие модули; третьи (В.М. Гареев, Е.М. Дурко, СИ. Куликов, Г. Оуенс [19]) - интегрировать различные методы и формы обучения; четвертые (В.Б. Закорюкин, В .И. Панченко [46]) - гибко строить содержание обучения из сформированных единиц учебного материала, другие (М.А. Чошанов [114], П. Юцявичене [117]) - достичь высокого уровня подготовленности обучающихся к профессиональной деятельности; (В.В. Карпов, М.Н Катханов [51], М.А. Анденко [1]) -установить междисциплинарные связи и решить проблемы взаимодействия между специальными кафедрами высшей школы; (М.Д.Миронова [71], В.Ю. Пасвянскеие [78], М. Тересявичене [100]) - систематизировать знания и умения по учебной дисциплине.
В нашу страну модульное обучение проникло в конце 80-х годов благодаря трудам исследователя П.А. Юцявичене [117] и ее учеников.
Цель модульного обучения в создании наиболее благоприятных условий развития личности путем обеспечения гибкости содержания обучения, приспособления к индивидуальным потребностям личности и уровню ее базовой подготовки посредством организации учебно-познавательной деятельности по индивидуальной учебной программе.
От программированного обучения модульное переняло способы управления учебным процессом. Модульное обучение позволяет преодолеть фрагментарность программированного путем создания целостной наглядной программы и проблемной подачи содержания в модуле, позаимствованной из проблемного обучения. Модульное обучение характеризуется адаптивностью, реализация которой отражается в специфических способах организации индивидуально-дифференцированного обучения.
Теоретический анализ модульного обучения позволил выделить следующие его особенности: модульное обучение обеспечивает обязательную проработку каждого компонента дидактической системы и наглядное их представление в модульной программе и модулях; модульное обучение предполагает четкую структуризацию содержания обучения, последовательное изложение теоретического материала, обеспечение учебного процесса методичесішм материалом и системой оценки и контроля усвоения знаний, позволяющей корректировать процесс обучения; модульное обучение предусматривает вариативность обучения, адаптацию учебного процесса к индивидуальным возможностям и запросам обучающихся. Эти отличительные особенности модульного обучения позволяют выявить его высокую технологичность, которая определяется: структуризацией содержания обучения; четкой последовательностью предъявления всех элементов дидактической системы (целей, содержания, способов управления учебным процессом) в форме модульной программы; вариативностью структурных организационно-методических единиц. Центральным понятием теории модульного обучения является понятие модуля. Несмотря на достаточную зрелость модульного обучения, как в содержательном, так и в возрастном аспекте, до сих пор существуют различные точки зрения на понимание модуля и технологию его построения как в плане структурирования содержания обучения, так и в плане разработки системы форм и методов обучения. Рассмотрим и проанализируем существующие определения модуля в хронологической последовательности их появления. Понятие «модуль» рассмотрено в работах отечественных исследователей В.М. Гареева, СИ. Куликова и Е.М. Дурко [19], П. Юцявичене [117], В.В. Карпова и М.И. Катханова[51]. Несмотря на множество существующих определений модуля, все их можно систематизировать по трём аспектам: модуль как единица государственного учебного плана по специальности, представляющая набор учебных дисциплин, отвечающий требованиям квалификационной характеристики;
Информационные модели процессов жизненного цикла образовательного информационного ресурса (ЖЦ ОИР)
В настоящее время не выработано общепринятого разбиения жизненного цикла программной системы на этапы. Иногда этап выделяется как отдельный пункт, иногда -входит в качестве составной части в более крупный этап. Могут варьироваться действия, производимые на том или ином этапе. Нет единообразия и в названиях этих этапов.
Анализ показал, что ни один из предложенных подходов в чистом виде не может использоваться при создании ОИР. Жизненный цикл образовательных информационных ресурсов, предлагаемый автором, базируется на стандарте ISO 12207, включая основные, вспомогательные и организационные этапы, с корректировками, ориентированными на разработку образовательных ресурсов, используя теорию педагогического проектирования.
Детализируя программу курса и определяя структуру компьютерных обучающих систем (КОС), необходимо также стараться обеспечить как можно более длительное время жизни продукта [4, 5]. Особенно остро эта проблема стоит при разработке КОС по таким быстро развивающимся (высокодинамичным) направлениям, как информационные технологии, финансовый менеджмент, биотехнологии, экономическое законодательство и др. Основные подходы к ее решению заключаются в повышении степени общности учебного материала, разделении его на составляющие по срокам актуальности и упрощении условий для замены устаревающих частей. При неудачной тематической декомпозиции вопросы с разными сроками актуальности равномерно распределены по содержанию и сочетаются друг с другом в рамках одних и тех же структурных единиц. В этом случае для обновления КОС (выпуска его новой версии) потребуется его полная переработка.
Для решения данной проблемы предлагается использовать спиральную модель ЖЦ ОИР, которая позволяет на каждом витке дополнять ранее разработанные версии ОИР с целью их адаптации к условиям быстро меняющейся образовательной среды.
Создание и использование учебного электронного издания - коллективная деятельность, в которой принимает участие множество людей, каждый из которых является носителем некоторой роли.
- Преподаватель (автор ЭУИ) - преподаватель, принявший участие в разработке данного информационного ресурса, имеющий право вести учебный процесс и вносить изменения в содержание и форму представления информации в издании.
- Проектировщик - специалист в обязанности которого входит проектирование программных решений и их документирование, разъяснение возникающих вопросов со стороны пользователей и поиск путей совершенствования ПО в ходе его эксплуатации.
- Психолог - специалист, определяющий психологические аспекты работы с образовательными информационными ресурсами.
- Дизайнер - специалист, осуществляющий эстетическое решение представленного учебно-методического материала.
- Кодировщик - специалист по информационным технологиям, оказывающий помощь авторам учебного электронного издания в вопросах компьютерного представления учебной информации.
- Тестировщик - это человек, в профессиональные обязанности которого входит обнаружение, локализация и отслеживание различных ошибок в программе, описание их самих, а также шагов для их воспроизведения.
- Тестолог - специалист, который следит за качеством обучения, осуществляет контроль и мониторинг качества образования, управляет качеством образования, интерпретируя результаты тестирования на различных уровнях.
- Пользователь - пользователь учебного электронного издания (обучаемый), осваивающий соответствующий учебный курс (учебную дисциплину).
Также используются авторские инструментальные среды (АИС) - программные комплексы рассчитаны иа "программирование без программирования", направленные на решение определенных задач.
Разработка технологических систем в образовании предполагает наличие стандарта, который составляет основу процесса создания образовательных технологичесішх систем, адекватных условиям их применения. В открытом образовании используются модели обучения, основанные на информационно-коммуникационных технологиях, охватывающих широкий диапазон систем, известных как компьютеризированный тренинг, компьютеризированное обучение, интеллектуальные системы. Среда обучения для таких систем обеспечивается стандартами на интерфейсы, форматы, протоколы обмена информацией с целью обеспечения мобильности, интероперабельности, стабильности, эффективности и других положительных качеств, достигаемых при создании открытых систем. Стандартизации подлежат элементы образовательных систем и процессы, при этом особое значение уделяется представлению учебного материала в электронном виде [74, 80].
Жизненный цикл образовательного информационного ресурса обеспечивается:
- стандартами IMS [126, 127];
- стандартами предприятий [97];
- стандартами дисциплин [22].
По определению ЖЦ это период времени существования программной системы, начинающийся с момента выработки первоначальной концепции системы и кончающийся тогда, когда система морально устаревает. Понятие «жизненного цикла» используется, когда предполагается, что программная система будет иметь достаточно большой срок действия, в отличие от экспериментального программирования, при котором программы прогоняются несколько раз и больше не используются. Создание средств информационных технологий обучения следует считать объектом сложного процесса наукоемкого проектирования с присущими для всякого процесса проектирования этапами и учетом всех стадий его жизненного цикла [55, 66, 91].
При построении процессов жизненного цикла образовательного информационного ресурса будем использовать спиральную модель ЖЦ, т.к. при разработке ОИР возникает необходимость в создании новых версий, ориентируясь на быстрое развитие в области образования и информационных технологий, изменение и развитие педагогических подходов к проектированию образовательных ресурсов.
Развитие образовательного информационного ресурса «Человеко-машинное взаимодействие»
Возникновение необходимости в ОИР по дисциплине «Человеко-машинное взаимодействие» было связано с введением данной дисциплины в 2000 г. при подготовке специалистов в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 654600 - Информатика и вычислительная техника по специальности «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем». Рассмотрим этапы развития ОИР «Человеко-машинное взаимодействие» в соответствии с предложенной во второй главе информационной моделью.
Анализ и планирование требований. Анализ литературы и источников Интернет проводился по разделам:
- понятие информационного взаимодействия;
- психологические аспекты человеко-машинного взаимодействия, уровни сложности и ориентация на пользователя;
- аппаратные средства графического диалога и мультимедиа-устройства, виртуальные устройства диалога;
- граф диалога, формальные методы описания диалоговых систем;
- метафоры пользовательского интерфейса и концептуальные модели взаимодействия;
- прикладные аспекты человеко-машинного взаимодействия при визуальном проектировании процессов, структур, объектов;
- инструментальные среды разработки пользовательских интерфейсов. Определение цели обучения. На основе государственного образовательного стандарта и анализа литературы была поставлена цель ОИР; формирование знаний у пользователей о проектировании и технологиях разработки пользовательского интерфейса.
Определение содержания обучения.
Содержание обучения должно включать:
- лекционный материал по основам проектирования и технологиям разработки пользовательского интерфейса;
- лабораторные работы по изучению программных сред для создания и тестирования пользовательского интерфейса;
- методический материал по использованию программных сред;
- тезаурус предметной области;
- контрольные вопросы по каждому разделу.
На данном этапе определена основная информационная составляющая, к которой будут подключаться блоки для каждого модуля. Сюда входит теоретическая часть основ проектирования пользовательского интерфейса, перечень технологий и инструментов для разработки и создания компонент пользовательского интерфейса.
Определение типа ОИР. При определении типа ОИР была использована классификация, приведенная в работе Башмаков А.И., Старых В.А. [6] и данный ОИР был определен как тематический информационный массив.
Определение групп пользователей.
Пользователи:
- студенты 2 курса специальностей 220400, 654600, 654700 факультета автоматизации и информационных технологий Сибирского государственного технологического университета;
- учащиеся физико-математического направления лицея №2 г.Красноярска;
- студенты 5 курса специальности 220400 заочного химико-технологического факультета Сибирского государственного технологического университета;
- слушатели факультетов повышения квалификации СибГТУ.
Результатом данной фазы жизненного цикла разработки является определение информационной потребности в ОИР, в случае положительного ответа, -определение данных и функций ОИР. Этап педагогического проектирования
На этапе Концептуального проектирования были сформулированы требования к знаниям и умениям студентов на основе информационных потребностей, данных и функций ОИР. Студенты должны знать:
- понятие пользовательского интерфейса,
- критерии интерактивного дизайна,
- правила проектирования пользовательского интерфейса,
- стандарты и нормативы пользовательского интерфейса,
- цели и задачи тестирования программного продукта. Студенты должны уметь:
- проектировать пользовательский интерфейс,
- создавать вспомогательные компоненты для работы с программным продуктом,
- создавать интерфейс, настраиваемый пользователем,
- тестировать программные продукты,
- оценивать достоверность и надежность результатов тестирования.
Составлено описание основных компонент учебной деятельности в создаваемом ОИР, которое включает в себя: лекционный материал, лабораторные работы, методический материал, тезаурус, контрольные вопросы.
Лекционный материал разбит по темам: (критерии эффективного проектирования пользовательского интерфейса; правила проектирования пользовательского интерфейса; этапы разработки пользовательского интерфейса; введение в Интернет, HTML, CSS; технология создания сайтов; гармония и теория цвета; цветовые модели; основные понятия графики, форматов сжатия; создание анимации в Macromedia Flash, программная анимация в Macromedia Flash)
Лабораторные работы сформированы по темам: создание графического шаблона; создание HTML шаблона; анализ сайтов в Интернете; создание графического шаблона в Macromedia Flash; создание презентаций в Macromedia Flash.
Методический материал по использованию программных сред: HTML, CSS; Adobe Photoshop; Adobe ImageReady; Macromedia Flash. Контрольные вопросы сгруппированы по разделам: тесты по HTML, CSS; тесты по эргономике, web-usability; электронные рабочие тетради; контрольные вопросы по основам создания эффективного пользовательского интерфейса; тезаурус предметной области;
Описание метаданных образовательного информационного ресурса
Решение большинства задач систематизации ИР связано с использованием метаданных. Под метаданными понимается информация, характеризующая какую-либо другую информацию. В рассматриваемом контексте экземпляр метаданных представляет собой описание ИР для сферы образования.
Meta Data Coalition в документе «Open Information Model», определяет метаданные как описательную информацию о структуре и смысле данных, а также приложений и процессов, которые манипулируют данными. Заметим, что метаданные могут характеризовать сущности, относящиеся не только к виртуальному (информационному) пространству, но и к реальному миру (персоналии, организации, события и др.).
Пользовательский интерфейс приложения Altova Authentic
Формат XML сам по себе является платформо- и программно- независимым, т.е. не предписывающим пользователям и разработчикам использование того или иного программного средства или среды разработки для заполнения и обработки метаданных. Одним из удачных программных продуктов, помогающим заполнять данные XML-файла, является Altova Authentic. Его основные преимущества: он распространяется бесплатно и может интегрироваться в Internet Explorer в качестве plugin a. Authentic использует инновационный визуальный подход к авторской разработке XML документа, который полностью ограждает конечного пользователя от необходимости иметь дело с техническими аспектами XML.
Для создания и редактирования XML-файла необходимы следующие данные:
1) Файл модели данных в формате XML Schema.
2) Шаблон в формате .sps, описывающий отображение модели данных на экране Authentic. Функционал шаблона является аналогичным функционалу XSLT, для его создания существует программный продукт Altova Stylesheet Designer (условно-бесплатный).
3) Может существовать заполненный или частично заполненный XML-файл, ассоциированный с шаблоном в формате .sps. Ассоциацию с шаблоном можно произвести прямо в Altova Authentic.
При синтаксически и семантически корректно заполненной форме, Authentic позволит сохранить введенные данные в XML-файл на диске. Также, данные могут быть сохранены в XML на любом этапе редактирования, однако, Authentic предупредит, что XML-файл не полностью соответствует схеме.
Одним из нерешенных вопросов при использовании Authentic для заполнении метаданных в формате LOM является использование словарей. В базовой модели есть элементы словарного типа, значение которых может не только выбираться из словаря, но и вводиться вручную. XML Schema позволяет задать такой вариант описания элемента, но в Altova Authentic 5-й версии возможность заполнения такого элемента не предусмотрена. Для заполнения таких элементов необходимо использовать другой редактор.
Пример описания ЭУМКД «Информатика» представлен в приложении А. Пример описания экземпляра метаданных представлен в приложении В.
Спецификация IMS Content Packaging Specification
Спецификация IMS Content Packaging Specification разработана в конце 2000г. Совместимость учебных средств и систем обеспечивается применением специального формата (IMS Content Packaging XML format), основанного на языке разметки XML. Спецификация определяет функции описания и комплексирования учебных материалов, в том числе отдельных курсов и наборов пособий, в пакеты для сети КОС, поддерживающих концепции IMS. Пакеты (дистрибутивы) снабжаются сведениями, называемыми манифестом, о структуре содержимого, типах фрагментов, размещении учебных материалов. Манифест представляет собой иерархическое описание структуры со ссылками на файлы учебного материала. Каждый учебный компонент, который может использоваться самостоятельно, имеет свой манифест. Из манифестов компонентов образуются манифесты интегрированных курсов.
Структура пакета учебника (учебных пособий) показана на рисунке 48.
В IMS Content Packaging Specification лучший руководящий принцип Практики - это часть большой Структуры Содержания IMS, которая формирует основание для этой и будущих спецификаций.
Ключевые Элементы
IMS Пакет, изображенный на рисунке 56 состоит из двух главных элементов: специальный XML файл, описывающий организацию и ресурсы Пакета, и физический файл, описываемый XML. Специальный XML файл называют файлом Декларации или Манифестом, все содержание курса и организация описаны в контексте «деклараций». Как только Пакет включается в отдельный файл для транспортирования, его начинают называть Файлом Обмена Пакета.
Файл Обмена Пакета - отдельный файл, (например.гіроаг.саЬ), который включает файл декларации, названный «imsmanifest.xml» и другие физические файлы, идентифицированные в соответствии с Декларацией. PKZip v2.04g (.zip) рекомендуется как формат Файла Обмена Пакета.
Пакет - логический справочник, который включает XML файл, любые документы контроля XML, подсправочники, содержащие физические ресурсы.
Декларация (Манифест) - принудительный XML элемент, описывающий непосредственно Пакет. Манифест может также содержать дополнительные субМанифесты. Каждый Манифест содержит следующие секции:
секция Метаданных - XML элемент, описывающий Манифест в целом; - секция Организаций - XML элемент, описывающий организации содержания в пределах манифеста;
секция ресурсов - XML элемент, содержащий ссылки на все фактические ресурсы и элементы Гипермедиа, необходимые для Манифеста, включая Метаданные, описывающие ресурсы, и ссылки на любые внешние файлы;
- субМанифест - один или более дополнительных, логически вложенных Манифестов;
- физические Файлы - файлы текста, графика, и другие ресурсы в различных подсправочниках, описанных в соответствии с Манифестом.
Пакет может быть частью курса, который имеет учебную уместность вне организации курса и может существовать независимо, как полный курс или как собрание курсов. Как только Пакет достигает его предназначения, он должен быть соединенным или разъединенным в другие Пакеты. Пакет должен быть автономным, то есть должен содержать в себе всю необходимую информацию.
Манифест - описание XML ресурсов, включающих значащую инструкцию. Манифест может таюке содержать статические способы организации учебных ресурсов для представления.
Разработчики должны создавать содержания электронных учебников таким образом, чтобы их можно было в последствии объединять с другими учебными объектами, создавать различные представления курса, описывать каждый учебный объект в его собственном Манифесте, затем соединять Манифесты в высокоуровневые Манифесты, содержащие организацию курса. Наконец, разработчик, который захочет переместить многократные курсы в единственный Пакет (учебный план), должен использовать высокопоставленные Манифесты, содержащие множество Манифестов курса и любые учебные Манифесты объекта.
Ресурс - ресурсы, описанные в Манифесте - физические активы (например, страницы сети, файлы СМИ, файлы текста, объекты оценки или другие данные) в форме файла. Каждый ресурс может быть описан в элементе ресурс в пределах XML Манифеста. Этот элемент включает список всех активов, требуемых для использования ресурсов. Файлы, включенные в Пакет, внесены в список как элементы файл в пределах элемента ресурс .
![Рациональное управление системой психологической помощи на основе медицинского мониторинга и организации психопрофилактического процесса [Электронный ресурс]](/i/i/4409/168295.png "Рациональное управление системой психологической помощи на основе медицинского мониторинга и организации психопрофилактического процесса [Электронный ресурс] Склярова Татьяна Петровна")
