Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ потребности и возможности реализации Интернет - технологий дистанционного обучения в учебных заведениях Астраханской области 8
1.1 Определение актуализации потребностей в дистанционном обучении потенциальных потребителей образовательных услуг 10
1.2 Анализ цифровой сети Астраханской области 16
1.3 Анализ материально - технических возможностей участников образовательного процесса для удовлетворения потребностей в обучении посредством технологий дистанционного обучения 20
1.4 Анализ образовательного контента учебных заведений области 27
Выводы по первой главе: 29
Глава 2. Состав, структура и объем электронного учебно - методического комплекса для системы управления обучением 29
2.1.Системы управления обучением 30
2.2. Системы управления содержимым обучения 31
2.3. Выбор системы управления обучением 32
2.4.Анализи определение состава ЭУМК 39
2.5 Оценка объема методического и учебного материала 44
2.6 Оценка трудоемкости компонент ЭУМК 44
2.7 Основные правила подготовки учебного материала 45
Выводы по второй главе: 46
Глава 3. Реинжиниринг бизнес-процесса производства учебного контента 46
3.1 Функциональная модель бизнес-процесса дистанционного обучения 47
3.2. Функциональная модель бизнес-процесса разработки ЭУМК (AS-IS) 48
3.3. Вторично используемые ресурсы 49
3.4. Поисковая система 52
3.5. Функциональная модель бизнес-процесса разработки ЭУМК (ТО-ВЕ) 54
Выводы по третьей главе 56
Глава 4. Автоматизация документооборота процесса разработки учебного контента . 57
4.1.Функциональная модель 58
4.2 Концептуальная модель 62
4.3 Математическая модель 64
4.4. Инфологическая модель 66
Выводы по четвертой главе 72
Глава 5. Проверка эффективности предложенных моделей и методов на практике .. 73
Выводы по пятой главе: 78
Основные выводы и заключение: 78
Библиографический список литературы: 79
- Анализ цифровой сети Астраханской области
- Системы управления содержимым обучения
- Функциональная модель бизнес-процесса разработки ЭУМК (AS-IS)
- Концептуальная модель
Введение к работе
Переход передовых стран последовательно из стадии индустриального общества в технологическое и далее в пост-технологическое или информационное, основан на знаниях, которые, на последнем этапе воспроизводства становятся основным продуктом потребления^ 7].
Интернет и глобальная информационная сеть изменяют главные парадигмы в образовании и исследованиях. Знания становятся важнейшим продуктом потребления, посредством производства и воспроизводства основных производительных сил развитых стран. Знания и их носители становятся важным компонентом сохранения цельности и экономической эффективности. Направление диверсификации технологий, основанных на знаниях, умение, становится важнейшим фактором развития современного рынка информационных технологий. При этом динамика этого рынка делает проблематичным перераспределение рынка в технологических областях даже для транснациональных сверхкорпораций[53]. Важнейшие изменения на рынке информационных технологий сейчас в основном происходят за счет слияния фирм, движущим фактором которых является приобретение информационных технологий в условиях их динамического развития и внедрение в различные виды деятельности.
При этом очень важные изменения (причем долгосрочные) происходят в сфере формирования рынка технических средств и носителей информационных технологий (компьютеры, системы связи, телекоммуникации, компьютерные сети, операционные среды, др.).
Основным тезисом создания открытого информационного общества является его ориентация на нужды самого общества и его индивидов.
Информационное общество должно служить культурному обогащению людей с использованием экстра и интра - диверсификации культурной и языковой среды и соответствующей содержательной части[54,63,116]. Это означает возможность доступа к информации и культурным ценностям в языковой и представительной форме, оригинальной и адаптированной, понятной для представителей различных культур-
ных и общественных систем, как внутри национальной среды (государства), так и вне ее (за границей).
Экономика информационного общества, основанного на знаниях, требует открытости и гибкости школьного и университетского образоваиия[114], а также внедрения непрерывного образования в течение профессиональной деятельности. Эти задачи позволяет решать дистанционное обучение. Активизации процесса способствует развитие Интернета и web-технологий, предоставивших новые возможности в развитии дайной формы обучения[106,107,108].
Сегодня активно развивается портал открытого образования, многие ВУЗы внедряют дистанционные технологии в различные формы обучения[128].
Разработан ряд нормативных документов[93,94].
Обучение ведется с использованием различных видов дистанционных технологий:
кейс технология [4 7],
спутниковая технология,
интернет - технологии[60,124].
Анализ учебных материалов различных ВУЗов, использующих технологии дистанционного обучения показал, что наиболее простой для внедрения и перспективной для разработки на сегодняшний день является Интернет - технология.
Для использования этой технологий дистанционного обучения необходимы:
платформа дистанционного обучения,
электронные учебно - методические комплексы (ЭУМК),
преподаватели, имеющие навыки организации процесса обучения удаленных студентов.
По прогнозам Академии "АйТи", комбинирование традиционных видов образования и новейшие разработки в сфере IT позволят рынку дистанционного обучения занять не менее 30% от общего объема обучения. В абсолютных цифрах объем рынка дистанционного обучения в России достиг к 2005 году порядка 5 млн. долл. По прогнозам Gartner, общий объем мирового рынка электронного обучения, со-
ставлявший в 1995 году 19 млн. долл., к 2005 году вырос до 33,6 млрд. долл., увеличившись в 1770 раз за 10 лет.
Кроме того, характерно изменение образовательной парадигмы и расширение привлекаемой аудитории. По данным исследования Института ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании этот показатель составляет от 21% до 30% населения в возрасте от 16 до 60 лет.
Большой вклад в развитие дистанционной формы обучения в России внесли А.В. Барабанщиков, A.M. Бурлаков, В.П. Меркулов, В.П. Тихомиров, В.Г. Кинелев, А.Д. Иваныиков, ЯЛ. Ваграменко, С.Г. Григорьев, Ю.Н. Демин, В.А. Самойлов, В.П. Невежин, В.П. Чернов, А.Н. Гусев, С.А. Щенников, И.А. Липский, А.А. Золотарёв, В.В. Рождественский, Ф.Л. Шаров, Д.Э. Колосов, В.А. Каймин, Ю.Н. Самола-ев, Ю.Б. Рубин, B.C. Меськов, В.В. Вержбицкий, Е.С. Полат, И.В. Роберт, В.П. Ка-шицин, Д.В. Куракин, А.О. Кривошеев, О.А. Агапова, Н.Г. Крагошенко, Ю.Т. Чес-ноков, С.А. Нестеренко, Ю.А. Ижванов, А.А. Поляков, М.В. Моисеева, В.Г. Домра-чев, А.Ж. Жафяров, Н.А. Гейн, А.Д. Снегов, Д.А. Богданова, А.А. Федосеев, В.Н. Лазарев, И.Г. Шамсутдинова, К.И. Веришко, В.А. Садовничий, М.И. Нежурина, Ю.Н. Богачков, О.А. Джалилашвили, А.Г. Пилипонский, В.И. Добреньков, Н.Н. Ефимов, В.И. Солдаткин, A.M. Довгяло, А.В. Хорошилов, Н.М. Леонова, В.М. Ма-тюхин и др.
Учитывая развитие рынка дистанционного обучения, возникает необходимость разработки большого ряда электронных учебно - методических комплексов (ЭУМК), бизнес-процесс производства которых требует автоматизации, что делает актуальной тему исследования, которое выполнялось в рамках научного направления «Информационные системы управления образованием».
Целью диссертации является реинжиниринг бизнес - процесса производства образовательного контента для дистанционного обучения с целью уменьшения времени подготовки и удешевления стоимости ЭУМК.
В рамках работы решаются задачи:
определения потребности в дистанционном обучении у населения и возможности передачи учебного контента телекоммуникационной инфраструктурой Астраханской области,
определения структуры, объема и стоимости компонент ЭУМК, анализа и реинжиниринга бизнес - процесса производства ЭУМК с целью автоматизации для уменьшения материальных и временных затрат на разработку учебного контента и разработки нормативно - правовой базы его реализации,
проверки эффективности предложенных алгоритмов и программ на практике (на базе регионального ресурсного центра дистанционного обучения (РРЦ ДО АГУ)).
Методы исследования. Для решения поставленной задачи в работе были использованы методы статистики, математического моделирования, теории поиска и классификации текстовой информации, формализованного представления сложных структур данных, теории баз данных, технологии построения реляционных баз данных, методы автоматизированного проектирования.
Научная новизна результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в следующем:
предложена и подтверждена экспертами модель структуры ЭУМК, отвечающая требованиям Интернет - технологий, включающая компоненты для учебного процесса и проектирования контента, полученная на основе анализа методических комплексов 10 ведущих в области дистанционного обучения ВУЗов России,
проведен реинжиниринг и получена модель бизнес-процесса производства ЭУМК, позволяющая уменьшить время и затраты на производство контента за счет вторичного использования учебного материала и его подбора при помощи поисковой системы, добавленной в систему управления дистанционным обучением,
- предложена модель распределения средств на оплату стоимости компонент ЭУМК и автоматизирован процесс формирования технической, юридической и экономической документации на основе баз данных АСУ ВУЗ. Практическая ценность работы заключена в следующем: на основе теоретических положений разработаны и внедрены:
а) временный внутривузовский стандарт по подготовке материалов для
ЭУМК,
б) внутривузовский стандарт по разработке ЭУМК,
разработана поисковая система, позволяющая в рамках имеющейся системы управления дистанционным обучением обеспечить подбор готовых учебных единиц с целью вторичного использования,
на базе АСУ ВУЗ реализован электронный документооборот сопроводительной (технической, юридической, экономической) документации бизнес - процесса. Глава 1. Анализ потребности и возможности реализации Интернет - технологий дистанционного обучения в учебных заведениях Астраханской области В 1997-2002 гг. проводился всероссийский эксперимент в области дистанционного обучения. Итоги эксперимента были подведены 26 июня 2002 года коллегией Минобразования России. В материалах коллегии, в частности в справке, подготовленной комиссией по подведению итогов отмечалось, что в ходе эксперимента ряд российских вузов встал в один ряд с ведущими университетами индустриально развитых стран Запада. Нарастание количества специального учебно - методического обеспечения для дистанционного обучения: электронных и мультимедийных учебников, компьютерных обучающих программ, программно - педагогических тестов, учебных видеофильмов, аудио и видеолекций, модульных рабочих учебников, а так же новых педагогических приемов и методик использования в учебном процессе сопровождается улучшением качества обучения [67].
Общество в целом и академическое общество преодолело предубеждение против дистанционных и электронных методов обучения [43].
Если в начале эксперимента дистанционное обучение рассматривалось как форма получения образования, то уже сам ход эксперимента показал, что те или
иные элементы дистанционных технологий достаточно широко применяются в российских вузах и в традиционных формах получения образования. [1] С учетом интенсивного развития информационных технологий в мире меняется и сам образовательный рынок и образовательная среда, в рамках которой реализуется процесс обучения.
Для массового использования технологий дистанционного обучения принципиально важно наличие соответствующей технической базы не только в образовательных учреждениях, но и у населения. И, так как в настоящее время наиболее перспективной технологией дистанционного обучения является Интернет - технология, это позволяет однозначно классифицировать необходимые для обучения технические средства [2]. Для интегральной оценки возможностей населения необходим анализ наличия высокотехнологичного оснащения у обучающегося основного рабочего места специальными аппаратно - программными комплексами, позволяющими использовать интерактивные, как правило, мультимедийные автоматизированные средства обучения, и обеспечивающие взаимодействие с преподавателем и образовательным учреждением по каналам телекоммуникации (компьютер, средства мультимедиа, каналообразующее оборудование и линии связи).
Однако, одно высокотехнологичное оборудование не является аргументом перспективности дистанционного обучения. Основополагающим является уровень актуализации образовательных потребностей потенциальных потребителей образовательных услуг, предоставляемых посредством технологий дистанционного обучения [3].
Для того, чтобы оценить необходимость и возможность развития дистанционного обучения в Астраханской области проанализируем такие составляющие как наличие актуализации потребностей в дистанционном обучении потенциальных потребителей образовательных услуг, технические возможности цифровой сети на территории области (для передачи данных конечному пользователю) и компьютерной техники у конечного пользователя (для осуществления возможности работы с обучающими материалами и общения с преподавателем), а так же уже имеющиеся информационные образовательные ресурсы учебных заведений.
1.1 Определение актуализации потребностей в дистанционном обучении потенциальных потребителей образовательных услуг.
Современные технологии легко преодолевают любые расстояния и границы. И, так как в настоящее время все большее число стран связывают перспективы развития своих систем образования с широким применением информационных и коммуникационных технологий, кардинальное значение приобретает международное сотрудничество в области дистанционного обучения, позволяющее максимально полно и эффективно использовать существующий в мире научно - педагогический потенциал для увеличения объемов, разнообразия, повышения качества и доступности образовательных услуг[16]. Особо благоприятную почву такое сотрудничество находит в регионах, объединенных не только географической близостью, но и общностью исторических путей формирования систем образования, национальных культур, менталитетов.
Поддерживая решение Конференции Министров образования государств -участников СНГ (от 28-29.05.02, г. Алматы) о координации сотрудничества в области применения информационных технологии в образовании, Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании (ИИТО) осуществил проект «Дистанционное обучение в странах СНГ [36, 70, 75]: мониторинг образовательных потребностей и возможностей» (как часть проекта «Использование информационных и коммуникационных технологий в дистанционном обучении»). Целью исследования было создание основ мониторинга образовательных потребностей граждан государств - участников СНГ в сфере профессионального образования и возможностей населения данных государств по реализации этих потребностей посредством основных технологий дистанционного обучения. Объектом исследования были взрослые граждане Российской Федерации, Украины, Республики Казахстан. Предметом исследования - актуальное состояние образовательных потребностей в сфере профессионального образования, тенденции изменения этих потребностей и возможности их реализации.
Анализ данных опросов показывает, что значительная доля взрослых граждан крупнейших стран СНГ в 2003-2003 гг. имела актуализированные образовательные
10.
потребности в сфере основного или дополнительного профессионального образования. Общие уровни актуализации показаны на рисунке 1. В зависимости от страны проведения исследования этот показатель составляет от 21% до 30% населения.
І І*.
о га s о ш І
З 1 і
о ю
С о ю
о s а>
о і а
« л о
Ш І с
35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0.0
Российская Федерация
Украина
Республика Казахстан
Рис.1.Общие уровни актуализации образовательных потребностей взрослого
населения крупнейших стран СНГ.
В анализе, так же отмечено, что исследованиями 1999-2001гг. по Российской Федерации фиксировался еще более высокий уровень актуализации образовательных потребностей.
Наибольшим спросом у населения в крупнейших странах СНГ пользуются три группы специальностей:
экономики и управления (10,456 млн.человек),
гуманитарных и социальных специальностей (в основном в области юриспруденции, иностранных языков и психологии- 8,436 млн.человек),
технические (инженерные) специальности (5,038 млн. человек).
Среди технических специальностей традиционно лидирует спрос на подготовку в области информационной безопасности, информатики и вычислительной техники.
Не менее востребованными у населения являются образовательные услуги в областях:
военного управления.
сельского и рыбного хозяйства,
естественнонаучных специальностей.
Приведенные выше исследования являются подтверждением выбора специальностей дистанционного обучения в Астраханском государственном университете (АГУ). Ученым советом были предложены к открытию с использованием дистанционных технологий обучения:
«Экономическая теория»,
«Информационные системы и технологии»,
«Геология и геохимия горючих ископаемых» (по этому профилю АГУ готовит специалистов для крупных предприятий топливно-энергетического комплекса Астраханской области - ООО Астраханьгазпром", 000 "Лукойл - Астраханьмор-нефть", АООТ "Южная нефтяная компания", Каспийского трубопроводного консорциума),
«Юриспуденция»,
«Социальная педагогика». В 2004 году, с целью выявления актуализированных образовательных потребностей у населения области, в рамках акции «Информационный студенческий десант», направленной на повышение уровня компьютерной грамотности учителей сельских школ и исследование состояния информатизации в этих школах, предложенной Губернатором Астраханской области А.П.Гужвиным, Астраханским государственным университетом, совместно с Региональным филиалом ОАО ЮТК (Южная телекоммуникационная компания) «Связьинформ» Астраханской области был проведен мониторинг состояния информатизации школ региона и потребности в образовательных услугах с использованием дистанционных технологий.
Результаты мониторинга подтвердили выводы, сделанные в ходе исследований, проводимых в 2003 году.
Главный тормоз широкого внедрения и интенсивного освоения новых информационных технологий - это низкий уровень компьютерной грамотности населения в целом и в частности педагогов школ, особенно в сельской местности.
Было собрано и обработано ] 075 анкет социологического опроса преподавателей в 98 школах 11 районов Астраханской области.
На рисунке 2 видно, что 75,4 % опрошенных учителей сельских школ не пользуются текстовыми редакторами, 85,1 % при проведении занятий не применяют программных и технических средств презентационной графики.
Рис.2. Результаты ответов на вопрос: «Пользуетесь ли Вы текстовым редактором, применяете ли программные и технические средства презентационной графики при подготовке к урокам?»
В настоящее время, по мнению 69 % учителей в их школах проводят с использованием компьютера только уроки информатики, а 11% считают, что уроки с использованием компьютера вообще не проводятся в школе (Рис. 3).
Причиной, по которой в школе не используются информационные технологии, 75,2 % считают отсутствие достаточного количества компьютеров и 47,9 % отсутствие достаточного объема знаний и навыков преподавателей. 73,2 % хотели бы использовать Интернет для подготовки к урокам, с целью поиска информации, 54,7 % для получения новостей в сфере образования.
информатика
69%
Рис.3. Результаты ответа на вопрос: « Проводят ли в Вашей школе уроки с использованием компьютера?»
Для увеличения потребности работы с материалами Интернет учителей и их коллег необходимо:
по мнению 74,3 % , увеличить финансирование школ для приобретения компьютерной техники и оплаты телекоммуникационных расходов,
по мнению 57,5%, существенно увеличить количество компьютеров в школе, чтобы предоставить возможность проводить занятия в сети Интернет по таким предметам как история, биология, география и др.,
по мнению 39,4 % - курсы обучения навигации в сети Интернет.
На рисунке 4 отображено мнение учителей относительно наибольшего эффекта от внедрения информационно- коммуникационных технологий в образовании.
Эффекта от внедрения ИКТ нет .З1'2
Замена экспериментальных установок
Высвобождение времени учителя
Самостоятельное обучение и проверка знаний
Иллюстрация материала на уроках
Дистанционное образование для сельских учеников
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35.0
Рис.4. Результаты ответа на вопрос: «В чем, на Ваш взгляд, проявляется наибольший эффект от внедрения информационно-коммуникационных технологий в образовании?»
В целях создания и развития в Астраханской области единой виртуальной образовательной информационной среды, обеспечивающей интеграцию в единое образовательное пространство России, постановлением Администрации Астраханской области от 6 мая 2003 г. № 203 была принята областная целевая программа «Создание единой информационной образовательной среды Астраханской области на 2003 — 2005 годы». Подавляющее большинство опрошенных преподавателей -98 % считают, что такая программа нужна нашему региону.
Причем преподаватели (рис.5) выделяют 3 наиболее важных раздела программы:
приобретение вычислительной техники в школы (31 %);
подготовка кадров преподавателей, свободно владеющих ИКТ (30 %);
накопление региональных образовательных информационных ресурсов (25 %).
Доплаты преподавателям за использование ВТ
5%
Программа не нужна
2%
Информационные
ресурсы
25%
Подготовка кадров, 30%
Региональная
телекоммуникационн
ая сеть
7%
Парк вычислительной техники
31%
Рис. 5. Результаты ответа на вопрос: «Какие разделы Программы «Создание единой информационной образовательной среды Астраханской области на 2003-2005 годы» на Ваш взгляд наиболее важные?»
Несмотря на вышеприведенные цифры, на вопрос «Считаете ли Вы необходимым введение квалификационного отбора для преподавателей в сфере информационных технологий» — 81,0 % ответили - «да».
Готовность учителей к повышению уровня знаний в области информационных технологий и желание использовать имеющийся потенциал информационных технологий и информационных систем подтвердился в ответах на вопрос «Как лично Вы готовы участвовать в развитии информатизации сферы образования в Астраханской области?» (Рис.6)
Рис. 6. Результаты ответов на вопрос: «Как лично Вы готовы участвовать в развитии информатизации сферы образования в Астраханской области?»
Анализ результатов мониторинга показал, что существует необходимость в переподготовке и повышении квалификации учителей школ в области информационных технологий.
Массовая переподготовка и повышение квалификации большого количества учителей всего региона в сжатые сроки возможны только при использовании технологий дистанционного обучения. 1.2 Анализ цифровой сети Астраханской области.
1.2.1 Мультисервисная сеть передачи данных Астраханской области.
В 2001 году по всему миру и в том числе в России началось строительство MPLS сетей, начало создания такой сети и в Астраханской области было положено в 2003 году. Практически все крупнейшие телекоммуникационные компании мира и значительную часть российских операторов национального и регионального масштабов заставило взяться за внедрение технологии - IP MPLS (Multi Protocol Label Switching) насколько факторов:
во-первых, потенциальный объем ІР-трафика вырос за последние пять лет как минимум на порядок,
во-вторых, этот потенциал в самые короткие сроки может увеличиться еще в десятки раз благодаря широкому применению виртуальных корпоративных IP-сетей (IP VPN), по которым будет передаваться не только трафик локальных компьютерных сетей компании, но и внутрикорпоративные телефонные переговоры, видео-конференцсвязь.
Как оказалось, большие объемы трафика операторам выгоднее переносить по магистралям с помощью новой технологии IP MPLS, а не "старых" технологий TDM и ATM (Frame Relay и тем более Х.25 для этих целей вообще неприменимы). Более того, чем больше узлов в корпоративной сети, между которыми надо обмениваться интегрированным трафиком, и чем больше расстояния между ними, тем больший эффект мы получаем от IP MPLS. Данная технология позволяет также значительно дешевле и проще наращивать количество узлов в корпоративной сети (VPN).
Основные преимущества технологии IP MPLS очевидны:
более высокая скорость продвижения IP-пакетов по сети за счет сокращения времени обработки маршрутной информации;
возможность организации информационных потоков в каналах связи. С помощью меток каждому информационному потоку (например, несущему телефонный трафик) может назначаться требуемый класс обслуживания (CoS). Потоки с более высоким CoS получают приоритет перед всеми другими потоками. Таким образом, с помощью MPLS обеспечивается качество обслуживания (QoS), присущее сетям SDH и ATM;
полное обособление друг от друга виртуальных корпоративных сетей за счет создания для каждой их яих своеобразных туннелей;
прозрачный пропуск через ядро IP/MPLS трафика протоколов Ethernet, Frame Relay или ATM, что позволяет подключать пользователей, использующих все эти разнообразные протоколы.
Сейчас в Астраханской области существуют сеть передачи данных на технологии IP MPLS (скорость передачи оптоволоконного кольца ядра СПД - 622 Мб/сек). Ядро IP MPLS-сети в Астрахани построено с использованием технологии DPT, которая обеспечивает оптимальное использование ресурсов транспортной волоконно-оптической сети, высокую надежность (время восстановления до 50 мс), масштабируемость и поддержку дифференцированных классов обслуживания.
Уже сейчас пользователи имеют высокоскоростной доступ к сети передачи данных, включая Интернет и поддержку IP VPN, развернуты услуги ЇР-телефонии, кроме того, в перспективе - видео по запросу, трансляция видеопрограмм, наружное видео наблюдение, дистанционное обучение, виртуальные справочные системы, видеоконференции, заказ и бронирование железнодорожных и авиа билетов, дистанционный контроль потребления воды и тепла в офисах предприятия (Рис.7).
Корпоративная VPN сеть
Internet
II'-телефония
Р L S
'Іі
/ «и*.
\'-ll:"'.'"
Цгьстапгщоппое о&учяние
ВИДЕО
w запросу
-трансляция
Рис.7. Услуги мультисервисной сети регионального филиала ОАО ЮТК «Связьинформ» Астраханской области. 1.2.2 Виртуальная корпоративная сеть (VPN).
Виртуальные корпоративные сети позволяют объединить в единую защищенную сеть любое количество локальных сетей и рабочих станций. При этом создается единое информационное пространство, позволяющее наиболее оптимально и эффективно вести хозяйственную деятельность, осуществлять управление и контроль над всеми структурными подразделениями, независимо от их территориальной удаленности друг от друга.
Идеальным решением в этом случае, как с точки зрения экономической выгоды, так и производительности, является новая услуга IP VPN, позволяющая организовать внутрикорпоративную виртуальную частную сеть на базе технологии MPLS. IP VPN сочетает в себе преимущества ІР-протокола с безопасностью частных сетей благодаря комплексному применению свойств коммутации канального уровня и маршрутизации сетевого уровня. IP VPN предоставляет возможность соединения по принципу «каждый-с-каждым», обеспечивая максимальную гибкость и масштабируемость корпоративных сетей. Сети IP VPN на основе MPLS де-факто станут стандартом для всей телекоммуникационной отрасли.
Для сетей данного типа характерен столь же высокий уровень безопасности, что и в привычных для пользователей Астраханской области Frame Relay и ATM, а
.18
интеграция новых подразделений и филиалов компании в общую сеть не потребует длительной реконфигурации системы в целом.
В рамках услуги IP VPN корпоративные клиенты смогут заключать дополнительные соглашения о качестве сервиса (Service Level greement), определяющие параметры доступности сети, время инсталляции сервиса и время его восстановления, а также обязательства Регионального филиала ОАО ЮТК «Связьинформ» по Астраханской области по гарантированному времени передачи и отсутствию потерь пакетов в сети.
Особенности технологии IP VPN позволяют оптимально интегрировать передачу данных, голоса и видео в одном информационном потоке, причем сопровождая это адекватным уровнем обслуживания для каждого вида трафика.
Очевидные экономические преимущества для потребителя телекоммуникационных услуг сетей IP VPN на основе MPLS способствуют их быстрому распространению. По оценке исполнительного директора сети LambdaNet г-на Дитера Финке (Dieter Finke), уже сегодня они охватывают до 10% рынка, а к 2010 году их доля составит до 50%.
Для конечного потребителя экономическая целесообразность IP VPN заключается в возможности выбрать необходимый набор услуг и оплачивать его по фактически переданному объему информации, а не за поддержание выделенных каналов связи. 1.2.3 ADSL сеть регионального филиала ОАО ЮТК «Связьинформ» Астраханской
области.
Доступ в конечных пользователей в Астраханскую мультисервисную сеть осуществлять в основном на базе 2-х технологий - ADSL и Ethernet. Установленные в узлах сети в г.г. Астрахани и Знаменске, а также в Лиманском, Икрянинском, Ка-мызякском районах концентраторы доступа по ADSL технологии и коммутаторы Catalyst для организации доступа по технологии Ethernet позволят подключить около 400 новых пользователей. С 2004 году узлы доступа к новой сети оборудованы в остальных районах Астраханской области.
Сегодня в Астраханской области основным способом подключения абонентов к сети Интернет является доступ с использованием телефонной линии и модемов. Скорость такой связи невелика (максимум - 56 Кбит/с). Этого уже не хватает для доступа в Интернет, если WEB-страницы насыщены графикой и видео или передаются большие объемы электронной почты и документов. Семейство технологий DSL (Digital Subscriber Line - Цифровая абонентская линия) - это семейство технологий, позволяющих передавать данные на высокой скорости по обычным медным проводам, традиционно используемым в телефонии [68].
Асимметричная технология ADSL позволяет передавать данные абоненту с очень высокими скоростями (до 8 Мбит/с), а поступающий от абонента вызов - с меньшей скоростью (до 2 Мб/сек). Эта технология используются, в основном, для организации высокоскоростного абонентского доступа в Internet, передачи голоса и видео на расстояние до 5,5 км. Кроме того, технология ADSL позволяет организовать канал связи путем уплотнения существующей телефонной линии, что дает абоненту возможность пользоваться телефоном и Интернет одновременно без ухудшения качества телефонной связи. Она является достаточно приемлемой с финансовой точки зрения как для малого и среднего бизнеса, так и для продвинутых индивидуальных пользователей[77].
Приведенные технические характеристики позволяют сделать вывод о том, что на территории Астраханской области существует сеть, которая позволяет передавать данные на высокой скорости по обычным медным проводам, традиционно используемым в телефонии, услуги сети, построенной по технологии ADSL являются приемлемыми с финансовой точки зрения для продвинутых индивидуальных пользователей.
1.3 Анализ материально - технических возможностей участников образовательного процесса для удовлетворения потребностей в обучении посредством технологий дистанционного обучения.
Начиная с 2001 года Правительством Российской Федерации было принято несколько программ, призванных изменить коренным образом ситуацию с оснаще-
ниєм компьютерами и подключением учебных заведений к Интернет, сложившуюся в системе образования за последние 5-Ю лет.
В «Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года», которая была принята Правительством РФ в декабре 2001 года, говорится о весомой роли, которую призваны играть средства информационных и коммуникационных технологий.
В развитие идей модернизации российского образования с 2001 по 2003 годы были приняты и другие основополагающие документы «Национальная доктрина образования до 2005 года», утверждены: «Федеральная программа развития образования на 2000-2005 годы», «Президентская программа «Дети России» на 2201-2002 годы», программы «Молодежь России (2001 - 2005 годы)», «Развитие единой образовательной информационной среды на 2001 — 2005 годы», «Программа создания системы открытого образования» и другие.
Значительный раздел по образованию, где речь идет о средствах информационных и коммуникационных технологий, включены в стратегически важную для страны Федеральную целевую программу «Электронная Россия на 2002-2010 гг.»
С сентября 2003 года в Астраханской области начали открываться центры общественного доступа к государственным информационным ресурсам и открытым информационным системам. Первым таким центром стал центр открытого доступа в Интернет, открытый 10 сентября в Астраханском государственном университете.
Проект Астраханской области стал одним из трех проектов победивших на открытом конкурсе Министерства экономического развития и торговли России по отбору заявок на реализацию проектов с участием органов государственной власти субъектов Российской Федерации и местного самоуправления в рамках программных мероприятий ФЦП «Электронная Россия на 2002-2010 гг.».
13 апреля 2003г. было заключено Соглашение между Министерством экономического развития и торговли Российской Федерации и Администрацией Астраханской области о сотрудничестве и взаимодействии в области реализации программных мероприятий ФЦП «Электронная Россия (2002-2010 годы)» № ЭР-Р.03.07.
По проекту во второй половине 2003 года на территории Астраханской области были открыты 14 центров общественного доступа (подключения к открытым информационным системам): на базе университетов, учреждений культуры (библиотек), среднего и дополнительного образования.
До конца 2003 г. были открыты все центры общественного доступа в рамках проекта (Рис.8). Шесть ЦОД открыто в г. Астрахани:
Областная библиотека им. Крупской Н.К.,
Областной центр детского творчества,
Астраханский государственный университет,
Астраханский государственный технический университет,
Астраханская областная детская библиотека,
Центр технического творчества.
КАЗАХСТАН
Еютедаса КАЛМЫКИЯ
ВОЛГОГРАДСКАЯ ОБЛАСТЬ Чнамеї
Оцод
— Цкфр*»1'й каиал 2 MS г -.;, Маршрутэп ітор
КАСПИЙСКОЕ МОРІ
Рис.8 Схема региональной сети передачи данных и расположение ЦОД
Восемь центров общественного доступа были открыты в районных центрах: с. Красный Яр (Районная библиотека), г. Харабали (Районная библиотека), с. Икряное (Районная библиотека),
г. Нариманов (Учреждение дополнительного образования - молодежный центр (молодежный центр при отделе по делам семьи, детства и молодежи администрации муниципального образования «Наримановский район»), Районная библиотека), с. Началово (Районный узел связи),
п. Володарский (Районная библиотека, Учреждение дополнительного образования (районный дом культуры)). Всего в центрах установлено 92 ПЭВМ и сопутствующая оргтехника (сканеры, принтеры). На схематической карте (рис.8) обозначены населенные пункты, в которых открыты ЦОД. Большинство центров (12) подключено по xDSL технологии, что обеспечивает достаточно высокую скорость работы в Интернет. Только 2 центра (г. Харабали и с. Икряное подключены по коммутируемому соединению). (Приложение 1).
Отличительная особенность Астраханского пилотного проекта по созданию центров общественного доступа - комплексность постановки и решения задач про-екта. Не только техническое и программное обеспечение ЦОД, но и подготовка обслуживающего персонала, наращивание методического потенциала для повышения компьютерной грамотности населения и снижение барьеров информационного неравенства путем проведения различных просветительских мероприятий на базе созданных ЦОД.
Ожидаемым эффектом от реализации проекта предполагалось: преодоление «цифрового неравенства» через обеспечение доступа граждан и организаций к стандартному современному набору информационных и коммуникационных сервисов Интернет,
обеспечение пользователям возможности доступа к отдельным Российским информационным ресурсам, создаваемым в рамках федеральных целевых программ,
отраслевых программ и проектов - в первую очередь социальной, экономической, образовательной и научной направленности,
обеспечение информационной прозрачности деятельности органов государственной власти и открытости государственных информационных ресурсов и как следствие увеличение доверия налогоплательщиков к федеральным и региональным органам законодательной и исполнительной власти,
Дополнительный социальный эффект, ожидаемый от внедрения проекта:
охват широких кругов населения, особенно в области программами по дистанционному обучению,
создание на базе ЦДО электронных конференций и дискуссионных клубов по различным проблемам развития Астраханской области,
использование инфраструктуры центров общественного доступа для проведения экспресс опросов целевых аудиторий о продвижении и соответствии заявленным результатам федеральных, а также региональных программ,
возможность привлечение широких слоев населения к более активному участию в общественно-политической жизни странны в целом и региона в частности.
Анализ деятельности ЦДО в 1-ом полугодии 2004 г. показал, что работа центров в г. Астрахани существенно эффективнее (наиболее эффективны центры доступа в двух крупных университетах и областной научной библиотеке), чем в районах Астраханской области. Это, в первую очередь, объясняется низким уровнем компьютерной грамотности на селе.
Проводя анализ состояния компьютеризации образовательных учреждений следует сказать, что в 2003 году завершилась «Программа компьютеризации городских и поселковых школ - 2002» и «Программа компьютеризации сельских школ». В результате реализации этих программ российские учебные заведения почти сравнялись по основным показателям оснащенности средствами информационных и коммуникационных технологий с европейскими образовательными учреждениями, о чем свидетельствуют данные различных международных социологических исследований.
В рамках федеральной целевой программы "Дети России" на 2003-2006 годы с 2000 г. реализуется проект "Компьютеризация школ России":
"Компьютеризация сельских школ Российской Федерации - 2004",
"Поставка компьютерного оборудования и медиатеки для библиотек основных и средних школ Российской Федерации",
"Подключение школ (учреждений основного общего образования) субъектов Российской Федерации к сети Интернет",
"Компьютеризация образовательных учреждений среднего профессионального образования"
В 2004 г. были реализованы следующие проекты:
«Поставка компьютерного оборудования и медиатеки для библиотек основных и средних школ Российской Федерации» (по проекту планировалась поставка оборудования в 45934 библиотеки городских и сельских школ),
«Компьютеризация сельских школ Российской Федерации - 2004»(по проекту планировалась поставка оборудования в 10769 сельских школы),
«Подключение школ (учреждения основного общего образования) 20 субъектов Российской Федерации к сети Интернет» (по проекту планировалось подключение к сети Интернет 4531 городских школ и 5485 сельских школ субъектов Российской Федерации).
Из отчета «Социально-экономическое развитие Астраханской области в 2003 году», раздел «Образование», в области действует областная целевая программа «Создание единой информационной образовательной среды Астраханской области на 2003-2005 годы». Реализован проект оснащения компьютерным оборудованием школ-интернатов и детских домов для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей (приобретено 8 компьютерных классов для школ-интернатов и 8 комплектов оборудования для детских домов; компьютерные классы и оборудование для учреждений начального профессионального образования).
Все муниципальные органы управления образованием города Астрахани получили по комплекту компьютерного оборудования, который, в частности, позволил им всем подключиться к сети Интернет. Информация об обеспечении средствами
информатизации общеобразовательных основных и общих (полных) школ приведена в таблице 1.
Губернатором подписан договор с Министерством образования Российской Федерации о совместной деятельности по созданию телекоммуникационной системы удаленного доступа школ к информационным образовательным ресурсам, по которому 88 сельским школам установлены компоненты оборудования спутникового доступа.
В соответствии с постановлением Губернатора заключено соглашение с ОАО ЮТК «Связьинформ», и к сети Интернет подключены 130 школ области и все районные отделы образования,
Таблица 1.
Обеспечение средствами информатизации
общеобразовательных основных и общих (полных) школ.
Анализ состояния компьютеризации образовательных учреждений Астраханской области, которые могут быть потенциальными заказчиками образовательного контента, позволил сделать вывод о том, что вузы и 194 школы области оборудованы компьютерными классами и выходом в Интернет (ФЦП «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005)», постановление Правительства РФ №630 от 20.08.2001) [71, 72, 73, 74].
1.4 Анализ образовательного контента учебных заведений области.
В ходе исследования на предмет наличия учебного контента, предназначенного для обучения с использованием дистанционных технологий был проведен анализ сайтов образовательных учреждений г.Астрахани и Астраханской области.
Астрахань является центром образования области. В 2003 - 4 году в городе функционировали 19 высших учебных заведений (ВУЗов, филиалов, представительств), 35 средних специальных профессиональных учебных заведений, 9 профессиональных училищ, 85 школ (Отчета комитета по образованию и науке за 2002-2003).
Поиск по ведущим поисковым системам показал наличие сайтов 6 ВУЗов, 4
ССУЗов и 4 школ г. Астрахани: Астраханский государственный технический уни
верситет - , Астраханский государственный университет -
, Астраханская государственная медицинская академия
http ://agma, , Астраханский филиал МЭСИ - Университет-ский холдинг - comAihold.htm, Национальный Институт Имени Екатерины Великой - Астраханское представительство -.
Анализ разделов сайтов (Рис.9) позволяет сделать вывод о том, что образовательный контент в свободном доступе отсутствует, у двух вузов из шести есть раздел «Электронная библиотека» с авторизованным доступом.
Рис.9. Разделы сайтов вузов г. Астрахани.
Анализ сайтов показал отсутствие образовательных Интернет - ресурсов, которые позволили бы использовать Интернет - технологии дистанционного обучения в образовательном процессе, на сайтах АГТУ и МЭСИ заявлен раздел «Электронная библиотека» с авторизованным доступом.
В результате проведенного анализа литературных источников, обработки и анализа анкетных данных, изучения документации был сделан ряд выводов:
у участников образовательного процесса области (школа, ВУЗ) существует потребность в использовании технологий дистанционного обучения,
телекоммуникационная инфраструктура области, а так же технические возможности участников образовательного процесса позволяют удовлетворять потребности в образовании с использованием Интернет - технологий,
на сайтах учебных заведений области практически отсутствуют ресурсы, ориентированные на Интернет - технологии дистанционного обучения.
В текущем десятилетии, следуя общемировой тенденции, в российской системе образования все большую роль начинает играть развитие Интернет - технологии дистанционного обучения, основанной на использовании комплексов программно-технических средств, методик и организационных мероприятий, которые позволяют обеспечить доставку образовательного контента учащимся посредством сети, а так-
же проверку знаний, полученных в рамках курса обучения конкретным слушателем. Поэтому необходимо выяснить какие компоненты должен содержать электронный учебно — методический комплекс, позволяющий не только проводить обучение в сети, но и производить технологическую обработку образовательного контента с целью ускорения его производства.
Выводы по первой главе:
участники образовательного процесса Астраханской области имеют актуализированные потребности в обучении с использованием дистанционного технологий,
телекоммуникационная инфраструктура области, и технические возможности участников образовательного процесса позволяют удовлетворять потребности в образовании с использованием новейших информационных технологий и Интернет - технологий дистанционного обучения,
в учебных заведениях области практически отсутствуют ресурсы, ориентированные на Интернет - технологии дистанционного обучения.
Анализ цифровой сети Астраханской области
В 2001 году по всему миру и в том числе в России началось строительство MPLS сетей, начало создания такой сети и в Астраханской области было положено в 2003 году. Практически все крупнейшие телекоммуникационные компании мира и значительную часть российских операторов национального и регионального масштабов заставило взяться за внедрение технологии - IP MPLS (Multi Protocol Label Switching) насколько факторов: во-первых, потенциальный объем ІР-трафика вырос за последние пять лет как минимум на порядок, во-вторых, этот потенциал в самые короткие сроки может увеличиться еще в десятки раз благодаря широкому применению виртуальных корпоративных IP-сетей (IP VPN), по которым будет передаваться не только трафик локальных компьютерных сетей компании, но и внутрикорпоративные телефонные переговоры, видео-конференцсвязь.
Как оказалось, большие объемы трафика операторам выгоднее переносить по магистралям с помощью новой технологии IP MPLS, а не "старых" технологий TDM и ATM (Frame Relay и тем более Х.25 для этих целей вообще неприменимы). Более того, чем больше узлов в корпоративной сети, между которыми надо обмениваться интегрированным трафиком, и чем больше расстояния между ними, тем больший эффект мы получаем от IP MPLS. Данная технология позволяет также значительно дешевле и проще наращивать количество узлов в корпоративной сети (VPN). Основные преимущества технологии IP MPLS очевидны: более высокая скорость продвижения IP-пакетов по сети за счет сокращения времени обработки маршрутной информации; возможность организации информационных потоков в каналах связи. С помощью меток каждому информационному потоку (например, несущему телефонный трафик) может назначаться требуемый класс обслуживания (CoS). Потоки с более высоким CoS получают приоритет перед всеми другими потоками. Таким образом, с помощью MPLS обеспечивается качество обслуживания (QoS), присущее сетям SDH и ATM; полное обособление друг от друга виртуальных корпоративных сетей за счет создания для каждой их яих своеобразных туннелей; прозрачный пропуск через ядро IP/MPLS трафика протоколов Ethernet, Frame Relay или ATM, что позволяет подключать пользователей, использующих все эти разнообразные протоколы.
Сейчас в Астраханской области существуют сеть передачи данных на технологии IP MPLS (скорость передачи оптоволоконного кольца ядра СПД - 622 Мб/сек). Ядро IP MPLS-сети в Астрахани построено с использованием технологии DPT, которая обеспечивает оптимальное использование ресурсов транспортной волоконно-оптической сети, высокую надежность (время восстановления до 50 мс), масштабируемость и поддержку дифференцированных классов обслуживания.
Уже сейчас пользователи имеют высокоскоростной доступ к сети передачи данных, включая Интернет и поддержку IP VPN, развернуты услуги ЇР-телефонии, кроме того, в перспективе - видео по запросу, трансляция видеопрограмм, наружное видео наблюдение, дистанционное обучение, виртуальные справочные системы, видеоконференции, заказ и бронирование железнодорожных и авиа билетов, дистанционный контроль потребления воды и тепла в офисах предприятия .
Услуги мультисервисной сети регионального филиала ОАО ЮТК «Связьинформ» Астраханской области. 1.2.2 Виртуальная корпоративная сеть (VPN).
Виртуальные корпоративные сети позволяют объединить в единую защищенную сеть любое количество локальных сетей и рабочих станций. При этом создается единое информационное пространство, позволяющее наиболее оптимально и эффективно вести хозяйственную деятельность, осуществлять управление и контроль над всеми структурными подразделениями, независимо от их территориальной удаленности друг от друга.
Идеальным решением в этом случае, как с точки зрения экономической выгоды, так и производительности, является новая услуга IP VPN, позволяющая организовать внутрикорпоративную виртуальную частную сеть на базе технологии MPLS. IP VPN сочетает в себе преимущества ІР-протокола с безопасностью частных сетей благодаря комплексному применению свойств коммутации канального уровня и маршрутизации сетевого уровня. IP VPN предоставляет возможность соединения по принципу «каждый-с-каждым», обеспечивая максимальную гибкость и масштабируемость корпоративных сетей. Сети IP VPN на основе MPLS де-факто станут стандартом для всей телекоммуникационной отрасли.
Для сетей данного типа характерен столь же высокий уровень безопасности, что и в привычных для пользователей Астраханской области Frame Relay и ATM, а интеграция новых подразделений и филиалов компании в общую сеть не потребует длительной реконфигурации системы в целом.
В рамках услуги IP VPN корпоративные клиенты смогут заключать дополнительные соглашения о качестве сервиса (Service Level greement), определяющие параметры доступности сети, время инсталляции сервиса и время его восстановления, а также обязательства Регионального филиала ОАО ЮТК «Связьинформ» по Астраханской области по гарантированному времени передачи и отсутствию потерь пакетов в сети.
Особенности технологии IP VPN позволяют оптимально интегрировать передачу данных, голоса и видео в одном информационном потоке, причем сопровождая это адекватным уровнем обслуживания для каждого вида трафика.
Очевидные экономические преимущества для потребителя телекоммуникационных услуг сетей IP VPN на основе MPLS способствуют их быстрому распространению. По оценке исполнительного директора сети LambdaNet г-на Дитера Финке (Dieter Finke), уже сегодня они охватывают до 10% рынка, а к 2010 году их доля составит до 50%.
Системы управления содержимым обучения
Системы управления содержимым обучения упрощает задачу создания, управления и многократного использования содержимого учебного назначения, то есть медиакомпонентов, страниц, тестов, отдельных занятий и других компонентов курсов [6].
Системы управления содержимым обучения поддерживают работу с элементами содержимого учебного процесса, располагаемыми в центральном хранилище. Используя хранилище контента разработчики учебных курсов могут организовывать, собирать, переукомплектовывать новые образовательные курсы. LCMS позволяет авторам создавать, хранить и улучшать объекты обучения или другие элементы содержимого. Система помогает учащимся обнаруживать и получать только то обучение, которое им необходимо на данный момент.
Любые LCMS имеют различия, но центральным в любой из них является хранилище компонентов, необходимых для генерирования курса. Разработка сложных курсов, состоящих из объектов многократного использования, требует осторожного управления проектом и командой работы. Для максимально эффективного многократного использования содержимого необходимо определить глубину структуризации — какие объекты будут использоваться повторно -медиакомпоненты, страницы, тесты, отдельные занятия или целые курсы[32]. Далее следует позволить авторам: многократно использовать структурные компоненты, отслеживать и создавать отчеты о том, какие компоненты внедрены в объекты изучения или курсы, легко находить отдельные структурные компоненты. Системы управления обучением довольно дороги. Приобретение и функционирование LCMS, поддерживающей 8000 учащихся и 30 авторов в течение 5 лет стоит в среднем 537000$ (107000$ в год). По исследованиям Брайана Чапмана (BrandonHalLcom), цены варьируются от 150000$ до 1,9 млн.$ со средним значением 430000$. Стоимость ежегодной поддержки составляет еще 20%. Это цены приобретения и лицензии, к которым следует добавить стоимость установки и настройки системы, стоимость ее администрирования. Как видно из приведенной выше таблицы, ни одна из отечественных систем не поддерживает функций LCMS системы, поэтому, проанализировав имеющиеся на рынке отечественные системы обучения, было принято решение о работе на основе оптимальной по цене и качеству системы дистанционного обучения (LMS) eLeaming Server 3000 компании «Гиперметод», г. Санкт-Петербург[24]
Пакет eLeaming Server 3000 позволяет создавать собственные Учебные центры в Интерыет/Интранет и организовать полный цикл дистанционного обучения -управление расписанием, сертификацией знаний учащихся, электронной ведомостью успеваемости, электронной зачеткой и электронной библиотекой. Учебный центр может осуществлять поддержку как полного цикла дистанционного обучения, так и частичного в рамках очного образования.
eLearning 3000 базируется на двух основных продуктах — eLearning Server 3000 и eLearning Office 3000. С их помощью создается гибкая распределенная система, использующая в своей работе как средства Интернета, так и возможности локальных мультимедийных компьютеров. Однако, в отличие от большинства аналогичных программ, eLearning Server не копирует эталонную модель дистанционного обучения, предусматривающую передачу всего учебного материала по каналам Интернет. Построенные на ее основе «виртуальные университеты» опираются в основном на фирменную технологию Web-CD. Этот подход, позволяет избежать таких проблем как медленные каналы Рунета и нехватка компьютерного оборудования. Учебные материалы, создаваемые при помощи средств eLearning, не только выкладываются на сервер, но могут рассылаться удаленным студентам на мультимедийных компакт-дисках. Благодаря этому отпадают ограничения как по объему, так и по содержанию курсов.
Сервер служит для следующих целей: с него происходит обновление контента курса (если в таковом возникнет необходимость), он обеспечивает диалог между учеником и тьютором, именно на нем ведется учет групп студентов и их успеваемости.
Роль центрального сервера СДО в модели «Гиперметода» играет пакет eLearning Server 3000. Хотя он является самостоятельным продуктом, использование программы подразумевает наличие уже созданных преподавателями учебных курсов (хотя никаких ограничений на средства разработки последних не накладывается, авторы настоятельно советуют использовать «родной» инструментарий — eLearning Office 3000). Технически eLearning Office 3000 представляет собой комбинацию web-сервера и базы данных MySQL, при этом программные компоненты написаны на Java, а в качестве формата представления и обмена данными используется XML. Как следствие, сервер не привязан жестко к одной операционной системе и может быть запущен и из-под Windows, и из-под UNIX-подобных ОС.
Администрирование системы производится специальным персоналом, находящимся в логической иерархии архитектуры выше как студентов, так и преподавателей. Именно администраторами создаются учебные курсы и учетные записи учителей и тьюторов. На активные курсы можно устанавливать различные типы регистрации студентов от самостоятельной до централизованной, когда список допущенных лиц определяется лектором или администрацией. eLearning Server 3000 предоставляет ученикам широкие возможности взаимодействия между собой (чаты, конференции, семинары и т. п.), а также между студентом и преподавателем. По результатам пройденного материала проводятся контрольные работы и экзамены. Последние содержат вопросы различных видов: помимо привычных заданий (выбор одного или нескольких верных ответов, ручная подстановка, поиск соответствий) программа позволяет преподавателю разрабатывать свои собственные. Экзаменационный материал так же по необходимости сопровождается мультимедийными клипами. Содержание курсов может быть самым разнообразным. Текстовое изложение материала обогащается за счет звуковых вставок и видео-фрагментов, статичной графики. Деканат может зарегистрировать преподавателя и курсы, которые он будет вести, при этом преподаватель получает доступ ко всем сервисам Учебного Центра. Обучаемый может сам зарегистрироваться на бесплатные курсы, обучаемого может зарегистрировать преподаватель или деканат Учебного центра. Способ регистрации на каждый курс задает деканат при создании нового курса.
Функциональная модель бизнес-процесса разработки ЭУМК (AS-IS)
В настоящее время бизнес-процесс [20,33,115] разработки учебного контента представляет последовательность действий представленную на рисунке 14. Анализ позволил выявить процессы, реорганизация и автоматизация которых: сократит время на разработку контента, уменьшит стоимость разработки нового учебного материала, позволит избежать дублирования в базе учебного контента повторяющихся единиц учебной информации, сократит время на подготовку экономической, юридической, технической документации, сопровождающей процесс разработки ЭУМК.
На сервере регионального ресурсного центра дистанционного обучения Астраханского государственного университета (РРЦ ДО АГУ) выложены ЭУМК по дисциплинам трех специальностей высшего образования 071900 «Информационные системы и технологии», 060100 «Экономическая теория», 011500 «Геология и геохимия горючих ископаемых».
За учебную единицу модуля принимаем лекцию, практическое (лабораторное, семинарское занятие) тест. Разработанные материалы по своему качественному наполнению могут являться вторично (или совместно) используемыми ресурсами - то есть использоваться в качестве учебных единиц для проектирования новых модулей для других дисциплин. Практика использования учебного материала оказывает, что ряд определений, понятий, теоретического и практического материала, тестовых заданий могут неоднократно использоваться или повторяться в различных дисцишшнах[37, 45,46,52].
Это можно отнести и к вспомогательным материалам - хрестоматиям, картам, фотографиям, звуковым, видеофрагментам. Например, для обучения студентов специальности «Информационные системы и технологии» разработаны ЭУМК по следующим дисциплинам: Программирование на языках высокого уровня, Анализ комбинаторных алгоритмов, Объектно-ориентированное программирование, Информатика, Дополнительные разделы информатики. Такие понятия как массив, сортировка и поиск данных встречаются в каждой из указанных дисциплин[129].
Задание на лабораторную работу по теме «Массив», вопросы форума и тестовое задание по этой теме разработанные для дисциплины Программирование на языке высокого уровня можно использовать в дисциплине Анализ комбинаторных алгоритмов в качестве повторения, а так же в дисциплинах Объектно-ориентированное программирование и Дополнительные разделы информатики в качестве заданий и форм контроля по указанной теме.
Банк данных учебных материалов на сервере РРЦ ДО АГУ увеличивается примерно на 10 - 15 ЭУМК только по одной специальности для заочной формы обучения каждые полгода. Каждый ЭУМК имеет в своем составе от 9 до 18 учебных модулей, что делает поиск уже созданных учебных единиц не только затруднительным, но практически невозможным не только из-за объема информации, но и в силу авторизованного доступа к ЭУМК.
Некоторые ЭУМК по специальности «Информационные системы и технологии» находятся в стадии доработки. С целью упрощения поиска необходимых готовых учебных единиц для их использования при формировании новых учебных модулей курсов было предложено организовать некоторый набор метаданных (для внутреннего поиска) и на его основе осуществлять многокритериальный поиск по базе учебных материалов[58,64].
Описание метаданных по каждой структурной единице модуля выполняется автором ЭУМК в соответствии с указаниями Внутривузовского стандарта материалов электронного учебно - методического комплекса (Приложение 4), а затем, после размещения готового ЭУМК на сервере РРЦ ДО АТУ, эта информация становиться доступной всем зарегистрированным преподавателям сайта.
Такой подход, обладает рядом преимуществ не только учебного, но так же административного и методического характера. 1. Исследования, проводимые в различных подразделениях университета, ста вятся на единую методологическую платформу при сохранении индивидуальных особенностей, присущих отдельным разработкам. 2. Авторы - разработчики методических, учебных и программно информационных средств по конкретным учебным дисциплинам ориентируются на создание не отдельных фрагментов, а комплексов, обеспечивающих полноценную проработку учебного материала от теории до применения в нетиповьтх задачах с учетом преемственности дисциплин. 3. Появляется потребность и возможность создавать междисциплинарные, инвариантные обучающие комплексы общего назначения. 4. Все материалы ЭУМК оформляются в едином виде, удобном для применения, транспортировки, хранения, демонстрации и распространения. 5. Каждая учебная единица модуля имеет свой методический и целевой дидактический показатели, позволяющие встраивать учебную единицу в нужную точку рациональной последовательности обучения при использовании ее в новом модуле новой дисциплины. В ходе исследования было высказано предположение, что учебные единицы готовых модулей следует рассматривать в качестве вторично используемых ресурсов для проектирования новых учебных курсов по дисциплинам и при подготовке междисциплинарных ЭУМК. Это позволит ускорить процесс разработки ЭУМК, уменьшить затраты на подготовку ЭУМК, избежать избыточности информации в базе учебных единиц.
С целью автоматизации поиска вторично используемых ресурсов, была разработана и встроена в платформу дистанционного обучения функция поисковой системы, позволяющая автору разрабатываемого ЭУМК получать информацию о готовых учебных единицах (лекциях, практических, тестах) и, проведя анализ самого контента, использовать их повторно, включив в новый учебных комплекс[61,62,65].
Анализ задачи поиска по базе учебной информации показал, что для поиска имеющихся учебных единиц информации с целью включения в состав нового комплекса каждую учебную единицу ЭУМК достаточно снабдить 10 категориями метаданных. В их состав входят: 1. категории поиска: о тема (модуль), о ключевые слова, о классы поиска (лекция, лабораторная, семинар, тест), 2. описательные метаданные: о индекс цитируемости, о количество аудиторных часов, на которое рассчитан материал, о в каком виде представлен материал (тип файла), о показатель уровня представления учебного материала ), о показатель уровня усвоения учебного материала (а), о показатель уровня осознанности учебного материала (у), о стоимость учебной единицы.
Концептуальная модель
Процесс подготовки ЭУМК (Рис. 19) начинается с принятия решения и подписания приказа на использование технологий дистанционного обучения в учебном процессе по той или иной спепдальности[43]. Затем составляется и утверждается смета стоимости каждого ЭУМК указанной специальности, которая и является основанием для заключения служебного задания с каждым из авторов на подготовку ЭУМК. Служебные задания составляются для каждой дисциплины с учетом необходимого количества авторов после согласования с заведующими ведущих дисциплины кафедр и самих авторов. Кроме того, при окончательном расчете необходимого объема готовящегося материала его объем уменьшается с учетом использования уже готовых модулей по смежным дисциплинам, которые размещены на платформе дистанционного обучения. Служебное задание включает в себя объем часов, форму контроля, количество листов и стоимость каждой части ЭУМК. После подписания служебного задания разрабатывается график представления учебных и методических материалов для размещения на сервере. Для расчетов используется база учебных планов АСУ АГУ. Поэтому при составлении математической модели следует учитывать уже имеющуюся структуру базы. Одним- из вариантов расчета стоимости компонент ЭУМК был-рассмотрен-вариант расчета с учетом коэффициентов важности и сложности, той или иной дисциплины для профессиональной подготовки специалистов, которые были определены экспертами.
Каждая дисциплина имеет определенный коэффициент важности и сложности для профессиональной подготовки специалистов, но в связи с тем, что учебные материалы необходимо готовить в полном объеме, расчет проводился на основе процентного соотношения объема дисциплины (в часах) к общему объему дисциплин в учебном плане специальности.
Для расчета стоимости каждого ЭУМК необходимо выяснить, сколько средств можно потратить на оплату разработки учебных материалов с одной стороны, и какая часть из этой суммы приходиться на каждую дисциплину.
Расчет стоимости обучения одного коммерческого студента специальности на один семестр включает ряд позиций, на оплату разработки ЭУМК могут быть потрачены средства, которые планируется затратить на приобретение оборудования и предметов длительного пользования (РЕ), а так же часть х% из позиции «оплата труда» (PW).
При этом каждый ВУЗ может самостоятельно определять коэффициенты х, у, z, а так же процентное соотношение частей ЭУМК в его составе. Сумма, которую можно потратить на оплату материалов ЭУМК полученная, при х = 0,7, у = 15, z = 1 позволяет произвести расчет оплаты за разработку материалов ЭУМК на j семестров сравнимый с расценками организаций, имеющий практический опыт разработки подобных материалов (от $50 до $300-$500) без учета затрат на оборудование, программное обеспечение и административные расходы.
На основе полученной модели и баз данных АСУ - ВУЗ была разработана автоматизированная подсистема информационной поддержки бизнес - процесса, основанного на базах данных, основными сущностями которых являются сущности, представленные на диаграмме.
Подсистема предназначена для сокращения времени на разработку документов для процесса подготовки материалов ЭУМК в соответствии с нормативными документами университета на основе использования корпоративных баз данных, наполнения единой базы данных для последующего анализа соответствия качеству подготовленных ЭУМК[86-89Д01]. Подсистема состоит из следующих основных интерфейсных форм: «Приказ на специальность» - предназначена для ввода и корректировки информации о приказах, на основе которых готовятся ЭУМК для дисциплин специальности. «Выбор учебных планов» - предназначена для выбора учебных планов на основании которых будут проводиться расчеты. «Выбор расчета стоимости обучения студента» - предназначена для выбора расчета стоимости обучения одного студента по указанной специальности. «Расчет сметы» - предназначена для расчета общей сметы для всех дисциплин указанной специальности. «Приказ на ЭУМК» - предназначена для ввода и корректировки информации о приказах на закрепление за авторами задания на разработку материалов ЭУМК. «Расчет стоимости ЭУМК»- предназначена для подготовки рабочего варианта расчета стоимости подготовки материалов ЭУМК для одной дисциплины (для одного автора). «Расчет стоимости ЭУМК для нескольких авторов» - предназначена для окончательного расчета стоимости выполняемых каждым автором частей материала при создании ЭУМК.
