Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ существующих подходов к созданию автоматизированных учебников и учебных пособий 9
1.1. Определения автоматизированного учебника и учебного пособия 9
1.2. Дидактические особенности учебников и учебных пособий 10
1.3. Анализ процесса обучения 11
1.4. Анализ существующих алгоритмов создания автоматизированных учебников и учебных пособий 14
1.5. Обобщенные требования к автоматизированному учебному пособию 18
1.6. Использование XML для описания обучающих ресурсов 20
1.7. Выводы 23
Глава 2. Модель автоматизированного учебного пособия 24
2.1. Структурная модель автоматизированного учебного пособия 24
2.2. Формализованная модель автоматизированного учебного пособия 25
2.2.1. Модель обучающего пространства 25
2.2.1.1. Модель учебных целей 27
2.2.1.2. Модель исходных требований к подготовке обучаемого 28
2.2.1.3. Модель учебных материалов 28
2.2.1.4. Модель внешних источников 33
2.2.1.5. Модель глоссария 34
2.2.1.6. Модель контрольных вопросов 34
2.2.1.7. Модель внутренних связей 37
2.2.1.8. Модель содержания учебного пособия 39
2.2.1.9. Модель оценки учебного пособия 41
2.2.2. Модель профилей обучаемого и преподавателя 44
2.2.3. Модель трека обучения 44
2.2.3.1. Модель трека обучаемого 44
2.2.3.2. Модель трека учебного пособия 46
2.2.3.3. Модель коммуникационного трека 46
2.2.4. Модель текущих знаний обучаемого 47
2.2.5. Модель профиля учебного пособия 52
2.3. Исследование модели учебного пособия с использованием теории алгебр 54
2.3.1. Операции на учебных пособиях 54
2.3.2. Алгебры на учебных пособиях. Функция от учебных пособий... 59
2.4. Алгоритмы формирования элементов модели автоматизированного учебного пособия 63
2.4.1. Алгоритм опроса обучаемых с использованием блока контрольных вопросов 63
2.4.2. Алгоритм формирования дерева текущих знаний обучаемого 67
2.4.3. Алгоритм формирования профиля учебного пособия на основе целевой функции 71
2.4.4. Алгоритм вычисления функции от учебных пособий 74
2.5. Методика создания и использования автоматизированного
учебного пособия 78
2.6. Выводы 82
Глава 3. Язык описания автоматизированных учебных пособий ECML 84
3.1. Выбор технологии описания учебной информации 84
3.2. Язык описания автоматизированных учебных пособий ECML 86
3.2.1. Краткое описание РФБН 87
3.2.2. Описание языка ECML с использованием РФБН 88
3.2.2.1. Типы данных 88
3.2.2.2. Синтаксические конструкции языка 90
3.2.2.3. Элементы описания обучающего пространства учебного пособия 90
3.2.2.4. Информация об учебном пособии 91
3.2.2.5. Учебные цели и исходные требования к подготовке обучаемого 91
3.2.2.6. Содержание учебного пособия 92
3.2.2.7. Обучающие страницы 95
3.2.2.8. Учебные элементы 95
3.2.2.9. Внешние источники 102
3.2.2.10. Глоссарий учебного пособия 104
3.2.2.11. Контрольные вопросы 104
3.2.2.12. Внутренние связи 107
3.2.2.13. Оценка учебного пособия 109
3.2.2.14. Ссылки на элементы обучающего пространства 112
3.2.2.15. Профили обучаемых и преподавателей 113
3.2.2.16. Трек обучения 114
3.2.2.17. Описание текущих знаний обучаемого 119
3.2.2.18. Профиль учебного пособия 121
3.2.3. Графическое представление языка ECML 123
3.3. Выводы 123
Глава 4. Система создания и просмотра автоматизированных учебных пособий 125
4.1. Подсистема создания пособий 126
4.2. Подсистема просмотра пособий 132
4.3. Выводы 136
Глава 5. Создание автоматизированного учебного пособия «Введение в технологию XML» 137
5.1. Разработка обучающего пространства пособия 137
5.1.1. Создание дерева целей обучения 137
5.1.2. Разработка содержания учебного пособия 139
5.1.3. Создание обучающих страниц 141
5.1.4. Определение внешних источников учебного пособия 142
5.1.5. Создание глоссария учебного пособия 143
5.1.6. Разработка наборов и блоков контрольных вопросов 143
5.1.7. Создание внутренних связей между элементами учебного пособия 145
5.1.8. Определение показателей и целевых функций для оценки элементов обучающего пространства учебного пособия 146
5.2. Регистрация преподавателей и обучаемых 147
5.3. Обучение 148
5.4. Подведение итогов обучения 150
5.5. Оценка учебного пособия 152
5.6. Разработка учебного пособия «Введение в технологию XML» с помощью системы ATutor 156
5.7. Выводы 160
Заключение 161
Литература
- Анализ существующих алгоритмов создания автоматизированных учебников и учебных пособий
- Формализованная модель автоматизированного учебного пособия
- Язык описания автоматизированных учебных пособий ECML
- Подсистема просмотра пособий
Введение к работе
В последнее время, в связи с развитием Интернет, активно развивается обучение через Сеть. Возникает потребность в разработке специализированного программного обеспечения, предназначенного для обучения с использованием технологий Интернет.
В соответствии с [32,47 и 69] программное обеспечение автоматизированного обучения можно разделить на четыре основные группы:
Программное обеспечение планирования и управления обучением, которое предназначено для составления расписания, ведения информации об обучаемых и т.д.
Программное обеспечение, обеспечивающее компьютерное обучение, которое включает в себя автоматизированные учебники, учебные пособия и тестирующие программы.
Программное обеспечение, реализующее связь между участниками обучения, такое как электронная почта, конференции, Internet Relay Chat.
Электронная библиотека, которая содержит электронные варианты бумажных учебных пособий, автоматизированные учебники и учебные пособия, тестирующие программы.
Предметом рассмотрения данной работы являются автоматизированные учебные пособия.
В соответствии с [6] автоматизированные учебники и учебные пособия обладают следующими преимуществами перед обыкновенными бумажными учебниками:
Возможность поиска по тексту.
Возможность использования гипертекста.
Возможность использования мультимедиа.
Возможность моделирования изучаемых процессов.
Автоматизированные учебники и учебные пособия на базе Интернет-технологий также обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными автоматизированными учебниками:
1. Возможность оперативного обновления учебных материалов, так как
учебные материалы хранятся в единственном экземпляре на сервере.
2. Решение проблемы совместимости программного обеспечения.
Для просмотра учебного пособия, реализованного с использованием Web-технологии, требуется только Web-броузер. Различные реализации Web-броузеров существуют для большинства современных операционных систем.
3. Возможность включения в учебное пособие ссылок в Интернет, что позволяет многократно использовать существующие учебные материалы.
Актуальность работы состоит в том, что в настоящее время автоматизированные учебные пособия, как правило, создаются с использованием формата HTML. Однако формат HTML обладает рядом недостатков и позволяет реализовать лишь базовые функции, характерные для автоматизированных учебных пособий.
К основным недостаткам таких пособий можно отнести:
Отсутствие контекстного поиска по учебным материалам.
Недостаточное удобство при изменении учебных материалов (в частности гипертекстовых ссылок).
Отсутствие компоненты, позволяющей сохранять информацию, необходимую для дальнейшей доработки и создания следующих версий пособия.
Таким образом, возникает необходимость разработки автоматизированных учебных пособий, в которых были бы устранены указанные недостатки. В данной работе в качестве альтернативы использованию формата HTML разрабатывается язык описания учебных пособий на основе модели данных XML.
Целью работы является создание модели и средств описания автоматизированного учебного пособия, ориентированного на использование технологий Интернет, которое в процессе обучения позволяет сохранять информацию, необходимую для дальнейшей доработки и создания следующих версий пособия.
В работе решаются следующие задачи:
формирование требований к автоматизированному учебному пособию;
создание модели автоматизированного учебного пособия;
исследование возможности выполнения операций на учебных пособиях;
создание языка описания учебных пособий на основе модели данных XML;
разработка системы создания и просмотра автоматизированных учебных пособий;
6. практическая апробация на примере автоматизированного учебного пособия «Введение в технологию XML».
Научная новизна работы состоит в следующем:
Разработана модель автоматизированного учебного пособия, позволяющая формально описать учебное пособие и результаты обучения. Разработанная модель включает ряд подмоделей: модель обучающего пространства пособия, модель трека обучения, модель текущих знаний обучаемого, модель профиля учебного пособия.
Проведено исследование модели с использованием теории алгебр. Введены алгебры на учебных пособиях и функция от учебных пособий, которые позволяют получать новые пособия на основе существующих с помощью операций объединения, пересечения, разности и симметрической разности; получать профили пособия для различных групп обучаемых.
Разработаны алгоритмы: опроса обучаемых с использованием блока контрольных вопросов, формирования дерева текущих знаний обучаемого, формирования профиля учебного пособия, вычисления функции от учебных пособий.
Создан язык описания автоматизированных учебных пособий ECML, что позволило решить задачу автоматизации создания учебных пособий и упростить разработку системы создания и просмотра автоматизированных учебных пособий.
Практическая ценность работы состоит в следующем:
Разработана методика создания и использования автоматизированного учебного пособия, учитывающая особенности предложенной модели. Особенностью методики является возможность оценки учебных материалов в процессе обучения, что позволяет определять недостатки текущей версии пособия.
Разработана система создания и просмотра автоматизированных учебных пособий, реализующая методику создания и использования автоматизированного учебного пособия с помощью разработанного языка ECML. Система состоит из подсистемы создания пособий, реализованной с использованием Microsoft InfoPath, и подсистемы просмотра пособий, реализованной в виде Web-приложения на платформе Java с использованием технологии Java Server Pages.
Основные результаты диссертации опубликованы в 7 печатных работах.
Краткое содержание диссертации:
Диссертационная работа содержит пять глав. В первой главе дается определение автоматизированного учебника и автоматизированного учебного пособия, проводится анализ существующих подходов к разработке автоматизированных учебников и учебных пособий, формулируются основные требования к автоматизированному учебному пособию.
Во второй главе разрабатывается модель автоматизированного учебного пособия, предназначенная для описания учебных пособий и результатов обучения. Модель автоматизированного учебного пособия включает в себя: модель обучающего пространства учебного пособия, модель трека обучения, модель текущих знаний обучаемого, модель профиля учебного пособия. Проводится исследование модели учебного пособия с использованием теории алгебр, определяется функция от учебных пособий.
Разрабатываются алгоритмы, необходимые для реализации моделей: алгоритм опроса обучаемых с использованием блока контрольных вопросов, алгоритм формирования дерева текущих знаний обучаемого, алгоритм формирования профиля учебного пособия, алгоритм вычисления функции от учебных пособий. Разрабатывается методика создания и использования автоматизированного учебного пособия.
В третьей главе обосновываются преимущества модели данных XML по сравнению с реляционной моделью для описания учебных пособий, разрабатывается язык описания учебных пособий ECML.
В четвертой главе рассматривается система создания и просмотра автоматизированных учебных пособий, которая реализует методику создания и использования автоматизированного учебного пособия с помощью языка ECML.
В пятой главе приводится пример создания автоматизированного учебного пособия «Введение в технологию XML» и обучения с использованием данного пособия.
В разделе «Заключение» сформулированы основные выводы и результаты работы.
Анализ существующих алгоритмов создания автоматизированных учебников и учебных пособий
Цель обучения определяет, что должно быть результатом трансформации системы. Пусть G - цель обучения, тогда правило трансформации в данной модели записывается в следующем виде: S1 = p(S,G).
Под ф(т) понимается функционал компетентности, позволяющий измерить уровень компетентности обучаемых, например, процент правильно выполненных заданий теста. Тогда эффективность процесса обучения можно определить как разность 9(x(S1)) - (p(x(S0)).
После выполнения трансформации сравнение полученных результатов с поставленной целью обычно показывает некоторое различие: G - 9(x(S1)) Ф 0.
Если это различие больше некоторой допустимой погрешности є, то можно попытаться повторить процесс обучения, пока не будет достигнут требуемый уровень компетентности.
На основе рассмотрения данной схемы выделим следующие требования к автоматизированному учебному пособию:
Требование 2.1. Поскольку исходный уровень обучаемого должен проверяется входным тестом, учебное пособие должно содержать описание исходных требований к подготовке обучаемого.
Требование 2.2. Для обучаемых, не прошедших входной тест, могут быть предусмотрены дополнительные разделы или ссылки, предназначенные для «восполнения пробелов».
Требование 2.3. Контрольные вопросы не должны быть жестко привязаны к информационным учебным элементам, возможно наличие отдельных блоков контрольных вопросов, например, пре-теста и пост-теста.
Необходимо заметить, что явное наличие входного теста, пре-теста, текущих тестов и пост-теста характерно именно для автоматизированного учебника, так как автоматизированный учебник должен отражать полное содержание учебной дисциплины. Поскольку в учебном пособии может быть отражена только часть учебной дисциплины, то некоторые виды тестов могут отсутствовать, например, входной тест.
Требование 2.4. В процессе обучения необходимо сохранять информацию об уровне текущих знаний обучаемого. Эта информация должна предоставляться преподавателю.
О необходимости использования модели текущих знаний обучаемого также говорится в [3, 19, 61].
Требование 2.5. Учебное пособие должно содержать средства, предназначенные для коммуникации между обучаемыми и преподавателями. В рассматриваемой схеме процесса обучения эта возможность не предусмотрена.
Анализ существующих алгоритмов создания автоматизированных учебников и учебных пособий
Алгоритмы создания автоматизированных учебников и учебных пособий приводятся, в частности, в [64,60,78,79,81]. Рассмотрим некоторые из предлагаемых подходов.
Наиболее простой вариант предлагается в работе [64]. Для разработки автоматизированного учебника необходимо создание электронного варианта лекций (которые объединяются в темы), контрольных вопросов и словаря (глоссария). Учебные цели не разрабатываются.
В работе [60] алгоритму создания автоматизированных учебников ставится в соответствие термин «концептуальное проектирование». Дидактические материалы называются в работе [60] учебными элементами. Каждый учебный элемент содержит: 1. Формулировку операционной учебной цели. 2. Информационные материалы. 3. Тесты, позволяющие проверить достижение операционной учебной цели.
Под операционной учебной целью понимается точная формулировка требований к формируемым в процессе обучения знаниям, позволяющая однозначно судить, владеет ими обучаемый или нет.
Совокупность учебных элементов образует учебный модуль. Кроме учебных элементов, модуль должен содержать формулировку цели обучения применительно к данному модулю и тесты, позволяющие проверить достижение этой цели.
Результатом концептуального проектирования автоматизированного учебника является его информационная структура в виде последовательности учебных модулей, каждый из которых разбит на учебные элементы. После конкретизации информационной структуры автоматизированного учебника производится разработка информационных материалов, учебных целей и тестов.
Для проведения апробации в данном подходе предлагается подготовка анкет, в которых обучаемые указывают свои замечания и предложения. Информация из анкет является основой для корректировки автоматизированных учебников, которая заключается в возврате к этапам работы, проделанной при подготовке учебников.
К недостаткам рассмотренных подходов можно отнести следующее:
1. Первичным является учебный материал, учебные цели отсутствуют или разрабатываются после подготовки учебного материала.
2. Не предусмотрено разветвленной иерархии учебных целей. В данной модели разрабатываются только учебные цели модулей и учебные цели элементов внутри модулей.
3. Учебный модуль жестко связан с одной учебной целью. Нет возможности поставить в соответствие одной учебной цели несколько модулей.
4. Апробация автоматизированного учебника проводится после обучения с помощью анкет и не связана непосредственно с процессом обучения. В данном подходе также не дается рекомендаций по составу анкеты и ее связи с учебным материалом.
Более гибкий подход к разработке автоматизированных учебников предлагается в работах [78, 79].
В данном подходе в качестве синонима термина «автоматизированный учебник» используется термин «курс», термину «содержание» соответствует «сценарий», а термину «учебный элемент» - «сцена».
Учебник содержит логическую структуру (логический уровень) и учебные мультимедиа-материалы (уровень представления). Логический уровень состоит из целей обучения и сценария (оглавления).
В отличие от предыдущего подхода, учебные материалы не связаны жестко с одной учебной целью, между целями обучения и сценарием предусмотрена связь типа «много ко многим».
Связь между сценарием и учебными материалами осуществляется с помощью ссылок в формате URI ([73]), следовательно, в качестве учебных материалов может быть использована любая информация, доступная в Интернет.
Формализованная модель автоматизированного учебного пособия
В соответствии с [24] структурная модель «предназначена для отображения представления системы как совокупности взаимодействующих элементов».
Под структурной моделью автоматизированного учебного пособия будем понимать совокупность элементов модели и связей между ними.
Выделим основные элементы структурной модели на основе обобщенных требований к автоматизированному учебному пособию.
Из пунктов 1 и 2 вытекает необходимость создания учебных целей и исходных требований к подготовке обучаемого, а из пункта 3 вытекает необходимость создания содержания учебного пособия. При этом цели обучения должны быть разработаны до создания окончательного варианта содержания.
Из пунктов 4, 5, 6 и 7 вытекает необходимость создания учебных материалов, контрольных вопросов, глоссария, внешних источников и внутренних связей между элементами учебного пособия.
Из пункта 8 вытекает необходимость создания модели оценки учебного пособия, которая определяет, какие элементы пособия и как будут оцениваться в процессе обучения.
Совокупность данных элементов назовем обучающим пространством автоматизированного учебного пособия.
Для хранения персональной информации используются профили обучаемых и преподавателей.
Для реализации пунктов 8, 9 и 10 необходимо накапливать информацию о том, как обучаемый перемещается в обучающем пространстве, отвечает на контрольные вопросы, оценивает учебное пособие.
Информацию о том, каким образом обучаемый перемещается в обучающем пространстве, отвечает на контрольные вопросы, назовем треком обучаемого.
Информацию об оценке учебного пособия обучаемыми назовем треком учебного пособия, а информацию о коммуникации между обучаемыми и преподавателями - коммуникационным треком. Совокупность данных элементов назовем треком обучения.
Для реализации пункта 10 необходима разработка модели текущих знаний обучаемого. Модель текущих знаний формируется на основе учебных целей, трека обучаемого и коммуникационного трека.
Для реализации пункта 8 необходимо создание профиля учебного пособия, который формируется на основе обучающего пространства, трека учебного пособия и коммуникационного трека.
Структурная модель автоматизированного учебного пособия представлена на рис. 2.1. Направление связей показывает порядок формирования элементов модели. 2.2. Формализованная модель автоматизированного учебного пособия На основании структурной модели определим автоматизированное учебное пособие (CRS) следующим образом: CRS = LS, UP, TR, СК, PR), (2.1) где LS - обучающее пространство пособия; UP - профили обучаемых и преподавателей; TR - трек обучения; СК - модель текущих знаний обучаемого; PR - профиль учебного пособия. 2.2.1. Модель обучающего пространства В соответствии со структурной моделью, обучающее пространство учебного пособия (LS) представляет собой: LS = CRST, LG, LGR, СТ, ЕМ, L, DEF, Q, LNK, EVT), (2.2) где CRST - информация об учебном пособии; LG - дерево учебных целей; LGR - множество исходных требований к подготовке обучаемого; СТ - дерево содержания учебного пособия; ЕМ - множество учебных материалов; L множество внешних источников; DEF - глоссарий; Q - множество контрольных вопросов; LNK - множество внутренних связей; EVT- параметры оценки учебного пособия. CRST = CRSTN, CRSTA, CRST0 , (23) где CRSTN - наименование учебного пособия; CRSTA - данные об авторах учебного пособия; CRST0 - описание учебного пособия. При проведении операций над учебными пособиями, данные параметры рассматриваются как множества.
Язык описания автоматизированных учебных пособий ECML
Если в результате оптимизации было получено результирующее пособие CRSR, то в блоке 8 происходит выход из подпрограммы.
Блок 9. Проверка того, что левый операнд Р1 является деревом. Если условие выполняется, то в блоке 10 производится рекурсивный вызов подпрограммы. В качестве параметра вызова передается дерево, соответствующее левому операнду. Аналогичные действия для правого операнда Р2 производятся в блоках 12-14.
В блоке 15 производится выполнение текущей операции с учетом введенных классов эквивалентности для обучающих страниц, внешних источников, глоссариев, контрольных вопросов, внутренних связей, показателей оценки, целевых функций, треки, профилей обучаемых. CRSR -учебное пособие, которое получается в результате выполнения операций.
В блоках 16 и 17 производится выполнение операции для дерева учебных целей. LLG - максимальный уровень иерархии дерева учебных целей для всех пособий, lg[i] - множество вершин, находящихся на і-м уровне иерархии.
В блоках 18 и 19 производится выполнение операции для дерева содержания учебного пособия. LCT - максимальный уровень иерархии дерева для всех пособий, ct[i] - множество вершин, находящихся на і-м уровне иерархии.
Подпрограмма возвращает результирующее пособие CRSR. Методика создания и использования автоматизированного учебного пособия
На основе модели автоматизированного учебного пособия разработана методика создания и использования автоматизированного учебного пособия.
В соответствии с [52], под методикой будем понимать взаимосвязанную последовательность человеко-машинных процедур, предназначенных для решения поставленной задачи.
Предлагаемая методика представляет собой рекомендуемую последовательность использования подмоделей модели автоматизированного учебного пособия. Основные этапы методики представлены на рис. 2.18.
Методика включает в себя пять этапов: 1. Разработка учебного пособия. 2. Регистрация преподавателей и обучаемых. 3. Обучение. 4. Подведение итогов обучения. 5. Оценка учебного пособия.
Первый этап выполняется разработчиком учебного пособия. В результате выполнения этапа формируется обучающее пространство учебного пособия. Рекомендуемый порядок действий на первом этапе включает в себя: 1.1. Создание дерева целей обучения, выделение вершин, являющихся исходными требованиями к подготовке обучаемого. 1.2. Создание содержания учебного пособия, связь элементов содержания с целями обучения. 1.3. Создание обучающих страниц, определение различных уровней подробности для каждой обучающей страницы. 1.4. Определение внешних источников учебного пособия. 1.5. Создание глоссария учебного пособия. 1.6. Создание наборов и блоков контрольных вопросов. 1.7. Создание внутренних связей между элементами учебного пособия. 1.8. Определение показателей и целевых функций для оценки элементов обучающего пространства учебного пособия. На втором этапе создаются профили обучаемых и преподавателей. На третьем этапе обучаемые могут просматривать обучающие страницы, осуществлять переходы на внешние источники, отвечать на блоки контрольных вопросов. При работе с блоками вопросов используется алгоритм опроса обучаемых с использованием блока контрольных вопросов. Данные сохраняются в треке обучаемого. Обучаемый может также проводить персонализацию обучающего пространства, закладки сохраняются в профиле обучаемого.
В процессе обучения возможна коммуникация между обучаемыми и преподавателями. Результаты сохраняются в коммуникационном треке.
Обучаемые могут проводить оценку элементов учебного пособия в соответствии с моделью оценки учебного пособия. Результаты сохраняются в треке учебного пособия.
Таким образом, к концу третьего этапа формируются треки обучаемых, трек учебного пособия и коммуникационный трек. На четвертом этапе происходит подведение итогов обучения. » На основе трека обучаемого и коммуникационного трека формируется модель текущих знаний обучаемого. Для этого используется алгоритм формирования дерева текущих знаний обучаемого. На основе анализа модели текущих знаний преподаватель может выставить оценку обучаемому, или возможен возврат к третьему этапу. ! Модель текущих знаний может также формироваться на третьем этапе для оценки текущей успеваемости. На пятом этапе производится оценка текущей версии учебного пособия. На основе трека учебного пособия и коммуникационного трека формируется профиль учебного пособия. Для создания профиля учебного пособия, формируемого на основе целевой функции, используется соответствующий алгоритм. На основе анализа профиля вырабатываются рекомендации по улучшению учебного пособия. Основным преимуществом методики является возможность формирования профиля пособия, на основании которого можно осуществлять доработку пособия.
Подсистема просмотра пособий
Пункты меню с 1 по 7 предназначены для реализации третьего этапа методики (обучение). С помощью пункта 8 обучаемый может изменять внешний вид полученных HTML-документов, применяя различные таблицы стилей CSS.
Пункт 9 соответствует четвертому этапу методики (подведение итогов обучения). Пункт 10 предназначен для реализации пятого этапа (оценка учебного пособия). Пункты меню 9 и 10 доступны только преподавателю.
Структура подсистемы просмотра автоматизированных учебных пособий представлена на рис. 4.11.
Подсистема просмотра пособий реализована с использованием Web-технологии. Для реализации подсистемы используется трехуровневая (трехзвенная) архитектура Web-приложения.
В соответствии с [38] в случае использования трехзвенной архитектуры в качестве первого звена (тонкого клиента) используется Web-броузер, вторым звеном (сервером приложений) является Web-сервер, третьим звеном является сервер БД.
В случае обработки документов XML на серверной стороне использование технологии XML не накладывает ограничений на тонкого клиента. Таким образом, в качестве клиента может использоваться любой Web-броузер, например Internet Explorer.
На стороне Web-сервера функционирует Web-приложение, состоящее из модуля-диспетчера, модуля формирования треков и модуля обработки учебных материалов.
Запросы поступают на вход модуля-диспетчера и перенаправляются модулю формирования треков или модулю обработки учебных материалов.
Модуль формирования треков получает данные из запроса HTTP и сохраняет их в виде треков в формате ECML.
Модуль обработки учебных материалов преобразует учебные материалы из формата XML (ECML) в формат HTML с использованием технологий XSLT и XQuery. При этом у пользователя существует возможность изменять внешний вид полученных HTML-документов, применяя различные таблицы стилей CSS. Web-приложение реализовано на платформе Java с использованием технологии JSP - Java Server Pages [29].
В качестве Web-сервера используется Apache Tomcat. Для работы с XSLT используется библиотека Apache Xalan, для работы с XQuery библиотека Qizx/open.
База данных учебных пособий, представляющая собой набор документов XML (ECML), может располагаться на Web-сервере или на выделенном сервере. Можно выделить три варианта хранения XML-документов: 1. В качестве файлов, с использованием файловой системы сервера. 2. В виде memo-полей реляционной БД. 3. С использованием XML-ориентированной БД.
В третьем случае возможно использование как коммерческих XML-ориентированных СУБД (Tamino, Cache ), так и свободно распространяемых (Apache Xindice, eXist, Ozone). Особенности использования XML-ориентированных БД рассмотрены в [20].
В текущей версии системы учебные пособия хранятся на Web-сервере в виде файлов XML (ECML).
