Дипломная работа: Методы и средства электронного обучения для создания виртуальных корпоративных университетов

Дипломная работа: Методы и средства электронного обучения для создания виртуальных корпоративных университетов

Методы и средства электронного обучения для создания виртуальных корпоративных университетов

Дипломная работа

В работе рассматриваются вопросы построения виртуального корпоративного университета, и проводится обзор базовых решений в области электронного обучения, а также исследование и анализ возможностей системы дистанционного обучения Sakai.

Приводится концептуальная модель виртуального корпоративного университета, а также базовая модель виртуального отдела, предназначенного для поддержания процесса обучения.

На основе системы Sakai в работе построен макет виртуального корпоративного университета.

Электронное (дистанционное или виртуальное) обучение – это русский аналог устоявшегося в англоязычных странах термина «e-Learning». Несмотря на некоторые вариации в трактовке каждого из этих понятий в различной литературе, в рамках данный работы между ними будет ставиться знак равенства.

При этом под самим понятием электронного обучения будет пониматься подход, призванный облегчить и расширить изучение какого-либо материала, с помощью устройств, основанных на технологиях связи, и ЭВМ. К таким устройствам можно отнести: персональный компьютер, различные носители информации (CD-ROM и т.п.), телевидение, PDA-устройства (карманные компьютеры), мобильные телефоны и т.д. Технология связи допускает использование непосредственно Интернета, электронной почты, форумов для обсуждения различных проблем, и программного обеспечения для коллективного использования [20].

Почему же в настоящее время подобная форма обучения завоевывает все большую популярность?

Объем данных, которым располагает человечество, растет из года в год. Не снижаются и темпы появления новой информации. И для охвата всего багажа имеющихся в распоряжении людей знаний требуется качественный и своевременно поставленный процесс образования.

Классический подход к учебному процессу уже с трудом позволяет справиться с возросшей потребностью человека в информации. Такая форма образования не успевает быстро подготовить квалифицированных специалистов, поддержать внедрение в жизнь новейших научных исследований, а также их дальнейший рост. Эта проблема особенно актуальна при внедрении знаний на большой территории (например, в рамках такой огромной страны как Россия), когда за время, затраченное на подготовку специалистов, сама технология может уже морально устареть.

Одно из решений этой проблемы могут предложить сетевые технологии и средства коммуникации.

Интернет позволяет обеспечить взаимодействие большого числа людей из разных уголков земного шара, а использование специальных сред способно существенно сократить время, необходимое для распространения специфического знания и обучения ему людей. Активное внедрение информационных технологий и концепций глобальной информационной инфраструктуры в систему образования является важным этапом на пути построения информационного общества [36].

Одним из потребителей дистанционного обучения является корпоративный сектор, который все чаще внедряет электронные курсы в программы по повышению квалификации своих сотрудников. Между тем у бизнес-компаний существует своя специфика и требования, которые отличают их от вузовского или школьного образования.

В корпоративной среде электронное обучение должно способствовать созданию условий, в рамках которых знания и опыт могли бы эффективно использоваться при решении поставленных в компании задач. Кроме того, эффективно поставленный процесс образования позволяет сохранить и передать знания внутри организации: обучить новых сотрудников, сохранить знания уволенных работников, повысить квалификацию персонала компании. Минимизация затрат и стандартизация образовательных программ могут не только сократить расходы организации, но и придать ей большую гибкость в условиях постоянно растущей конкуренции. Внедрения систем e-Learning в корпоративной среде могут помочь в решении этих проблем.

Электронное обучение обладает рядом существенных преимуществ:

·  Осуществление быстрой передачи знаний между людьми;

·  Низкая стоимость обучения, особенно при осуществлении его на большой территории;

·  Возможность проводить занятия в удобное для обучаемого время и в удобном месте;

·  Обеспечение индивидуального плана занятий при сохранении контакта с преподавателем.

Тем не менее, наличие подобных решений вовсе не означает полный и безоговорочный отказ от всех прошлых достижений и наработок в области образования. К внедрению любой технологии необходимо подходить осторожно, особенно в такой фундаментально сфере человеческой жизни как обучение. Поскольку любая, пусть даже самая хорошая, идея при плохой реализации, может привести к эффекту «мы хотели как лучше, а получилось как всегда».

Понятие «общества знания» было введено в 1969 университетским преподавателем Петером Друкером [38]. В последние годы этот подход начал реализовываться на практике, в том числе и в России. В докладе, подготовленном ЮНЕСКО в 2005 году, под название «К обществам знания» концепция «образование для всех на протяжении всей жизни» занимает ключевое место.

Всеобщее базовое образование остается абсолютным приоритетом. Однако образование для взрослых, которое может показаться не столь актуальным для стран, где потребности в базовом образовании далеко еще не удовлетворены, приобрело решающее значение и стало важнейшим условием развития. Так, ответом на растущую нестабильность рынка труда, прогнозируемую большинством экспертов, может стать концепция образования в течение всей жизни [40].

В этой связи качественное послевузовское образование, в рамках бизнеса, является важной инициативой для поддержания вышеозначенного принципа. Учитывая среднюю продолжительность жизни в России, работа в различных компаниях занимает большую часть времени после получения человеком базового образования. Именно поэтому возможность организации в корпорациях гибкого процесса обучения так необходима.

Основной целью работы является исследование архитектурных и технологических аспектов построения виртуальных корпоративных университетов, а также создание типовой модели корпоративного университета на базе одной из систем управления обучением, бесплатно доступной вместе с исходным кодом.

Для этого предполагается последовательно решить следующие задачи:

o  Провести обзор базовых решений и стандартов в области электронного обучения.

o  Изучить возможности системы управления обучением Sakai для целей построения на ее основе макета виртуального корпоративного университета.

o  Разработать концептуальную модель виртуального корпоративного университета.

o  Разработать структуру и состав базового комплекта методического обеспечения виртуального корпоративного университета.

o  Спроектировать базовую модель виртуального корпоративного университета, в части поддержки учебного процесса, для предприятий среднего размера

o  Реализовать базовую модель виртуального корпоративного университета на основе системы Sakai.

4 Обзор существующий решений в области электронного обучения

4.1 Международные стандарты

Одним из способов регулирования в сфере информационных технологий, где существует огромное число разработчиков программного обеспечения, является принятие и постепенное развитее различных технологических стандартов. Это позволяет добиться эффективного взаимодействия и продвижение технологии при неодинаковой реализации различными компаниями.

В области информационных технологий существует международная система стандартизации, объединяющая многие десятки специализированных профессиональных организаций, и имеющая большой опыт в создании различных спецификаций [37].

Среди этих организаций в сфере разработки стандартов на информационные обучающие системы ведущая роль принадлежит: аккредитованному IEEE комитету P1484 LTSC по стандартизации обучающих технологий (Institute of Electrical and Electronic Engineers, Project 1484, Learning Technology Standards Committee); проекту Европейского союза ARIADNE (Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution Networks for Europe), имеющему целью стандартизацию инструментов и методологий для производства, управления и многократного использования педагогических элементов, разработанных на основе компьютерных технологий; американскому проекту IMS (Educom's Instructional Management Systems), занимающемуся разработкой технологических спецификаций для развития рынка образования; организации американского министерства обороны ADL (Department of Defense Advanced Distributed Learning), занимающейся определением требований к обучающим технологиям. Есть и другие организации, в той или иной мере вовлеченные в процессы разработки стандартов и спецификаций на обучающие системы, построенные на основе информационных технологий [31].

В ноябре 1997 министерство обороны и департамент политики в области науки и технологии администрации президента США объявили о создании инициативной группы ADL. Целью этого проекта являлось развитие стратегии в области модернизации обучения и тренинга, а также для объединения высших учебных заведений и коммерческих предприятий для создания стандартов в сфере e-Learning’а [1].

В январе 2004 года, на основе первых, тестовых, версий стандарта (SCORM 1.0, 1.1, 1.2), ныне не поддерживающихся ADL, была разработана версия SCORM 2004. В июле 2004 стандарт был доработан, и свет увидела вторая редакция SCORM 2004. В июне 2006, в инструкции 1322.26 Министерство обороны США постановило использовать в министерстве стандарт SCORM. А в октябре того же года SCORM 2004 достиг третей редакции.

SCORM – это целое собрание спецификаций и стандартов, объединенных в несколько Технических книг, касающихся в основном трех главных тематик: Content Aggregation Model (CAM) – Модель агрегирования учебных материалов, содержит книги по метаданным на основе IEEE LOM 1484.12, структуре контента, на основе разработок AICC, упаковки контента и упорядочивание информации от IMS; Run-time Environment (RTE) – Среда выполнения, включает книги на основе IEEE API 1484.11.2 и IEEE Data Model 1484.11.1; и Sequencing and Navigation (SN) – Упорядочение и Навигация, на основе разработок IMS.

4.2 Основные системы дистанционного обучения

Наиболее полным и целостным решением в области e-Learning'а являются так называемые «системы дистанционного обучения» (в англоязычной литературе именуемые LMS – Learning Management System). Это колоссальные программные комплексы, сочетающие в себе множество функций и настраиваемых опций, что позволяет адаптировать их под нужды каждого конкретного образовательного учреждения.

Среди них можно выделить две основные группы решений: коммерческие и свободно распространяемые системы [41]. В силу более широких возможностей и легкости доступа к ним в работе будут кратко рассмотрены именно свободно распространяемые системы [19].

MOODLE (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) [12] свободно распространяемая модульная система для организации обучающих сайтов и online-курсов. Она поддерживает IMS/SCORM спецификации, а также русскоязычные материалы. Для работы системы необходим компьютер с поддержкой PHP и MySQL или PostgreSQL. Так выглядит системы с точки зрения ученика.

Рис 1. Сайт на основе системы MOODLE

Claroline (CLAssROom onLINE) [5] – платформа, предназначенная для построения сайтов электронных курсов. Это монолитная система, требующая установки PHP, MySQL, Apache и поддерживающая спецификации IMS/SCORM. Claroline разрабатывается в Бельгии и поддерживает более трех десятков языков, в том числе и русский. Так выглядит демонстрационная версия сайта.

Рис 2. Сайт на основе системы Claroline

В силу своего монолитного строения добавление или изменения возможностей системы требует существенной переработки исходных кодов. Одним из ответвлений Claroline является платформа Dokeos [6], целью которой является переориентация системы с университетов на коммерческие предприятия.

ATutor [4] – канадская свободно распространяемая модульная система на базе PHP и MySQL. Присутствует поддержка IMS/SCORM, а также русскоязычных текстов. Основная задача, которая была поставлена перед разработчиками эта легкость установки, настройки и работы с системой.

Рис 3. Сайт на основе системы ATutor

Еще одним представителем модульных систем является платформа Sakai, о которой будет подробнее рассказано ниже.

4.3 Анализ возможностей системы Sakai

Проект Sakai стартовал в 2004 году, когда университеты Стэнфорда, Мичигана, Индианы, Беркли и Массачусетса (MIT) начали создания общей системы управления учебными курсами. На сегодняшний день система применяется в более чем двухстах университетах по всему миру и используется для ежедневного преподавание и обучения более чем миллионом человек.

Sakai обладает следующими набором особенностей:

·  Sakai является мультиплатформенной свободно распространяемой системой с открытым исходным кодом, поддерживающей множество международных стандартов, в том числе и стандарт SCORM.

·  Sakai поддерживается большим сообществом разработчиков, что в совокупности с открытой архитектурой, состоящей из ядра и независимых модулей, позволяет легко адаптировать и дорабатывать систему под каждый конкретный случай.

·  Sakai является многоязычной системой с поддержкой русского языка, что избавляется ее от ряда трудностей при развертывании в нашей стране.

·  Система поддерживает различные уровни доступа и персонификацию учебного пространства каждого пользователя, что позволяет не только создать для обучающихся комфортные условия для работы с системой, но и обеспечить должную защиту информации. Это особенно важно в корпоративной среде, позволяя работникам получить свободный доступ к системе, при этом ограничив доступ к информации сторонних лиц.

·  Sakai поддерживает большое количество форматов и форм информации, а также несколько вариантов проверки успеваемости учащихся.

Рис 4. Роли пользователей в системе Sakai

Платформа Sakai – это виртуальная среда для организации обучения и совместной работы. Она используется в ряде крупнейших вузов мира (в частности в Стэнфордском, Мичиганском и Калифорнийском университетах) для поддержания инициативы электронного обучения.

Sakai представляет собой набор программных инструментов для помощи студентам и преподавателям при организации процесса дистанционного обучения. Для каждого пользователя может быть выбран свой собственный набор инструментов, для эффективного выполнения индивидуальных задач. Взаимодействие с системой происходит при помощи интернет-браузера, при этом для использования Sakai необязательно знание специальных технологий (например, языка разметки HTML).

Все инструменты Sakai разделены на три категории:

-   Основные (Core). Наиболее стабильные и часто используемые инструменты. Сообщество Sakai обладает достаточным опытом в их использовании и уверено в их надежности, стабильности и масштабируемости. Подобные инструменты по умолчанию включены в релиз-версии продукта.

-   Предварительные (Provisional). Инструменты, опыт работы с которыми еще недостаточно накоплен сообществом. По умолчанию отключены в релиз-версии.

-   Дополнительные (Contrib). Наиболее часто это инструменты, находящиеся на ранних стадиях разработки и не рекомендованные к применению в работе, поскольку сообщество еще не накопило достаточно опыта при работе с ними. Из-за возможного наличие критичных ошибок эта группа инструментов не включается релиз-версию продукта, а доступна отдельно в репозитории с исходным кодом Sakai.

Инструменты рабочего сайта (Worksite):

·  Объявления (Announcements). Позволяет размещать на сайтах курсов информацию об изменениях или определенных событиях. Объявление может содержать несколько вложений. Администраторы и преподаватели могут настроить автоматическую рассылку объявления по электронной почте выбранным группам пользователей.

·  Задания (Assignments). Позволяет составлять и распространять среди студентов учебные задания, их сбор и проверку. Работа может оцениваться: по буквенной шкале, в виде баллов, по системе зачет/незачет (как по отдельным вопросам, так и по заданию в целом) или же задание может выполняться и вовсе без оценки. Существует возможность отправки работы на доделывание, а также формулирования задач в «неэлектронном виде». Существует возможность скачивания сделанных студентами заданий и комментирование проделанной работы.

·  Календарь (Calendar Summary). Объединяет расписания со всех сайтов, участником которых является пользователь, а также события, добавленные в него индивидуально. Каждый элемент календаря может сопровождаться приложенными файлами. Любую страницу календаря можно сохранить в виде файла в формате PDF.

·  Чат (Chat Room). Предназначен для обеспечения общения нескольких пользователей в реальном времени. Существует возможность создания нескольких разделов для обсуждения разных тем. По умолчанию все сообщения в чате доступны для просмотра всем пользователям и записываются в лог.

·  Обмен файлами (Drop Box). Позволяет обмениваться файлами через персональную для каждого студента папку.

·  Архив электронной почты (Email Archive). Для каждого рабочего сайта создается адрес электронной почты, который можно просматривать с помощью этого инструмента.

·  Форумы (Forums). Предназначен для структурированного обсуждения различных вопросов. Внешний вид форума и возможность создания новых тем пользователями – настраивается.

·  Зачетная книжка (Gradebook). Позволяет преподавателям выставлять студентам оценки за выполнения заданий из инструментов «Задания» и «Тесты». Кроме того, осуществляет хранение, подсчет оценок и информирование студентов об их успеваемости. Возможен автоматический перевод оценок из инструмента «Задания» в зачетку, а также разбиение задания на категории с указанием весов каждого балла в итоговой оценке.

·  Сообщения (Messages). Дает возможность обмениваться виртуальной электронной почтой, которая создается для участников учебного курса. Возможно дублирование сообщений, отправленных на этот адрес, на ящики учащихся.

·  Новости (News). С помощью этого инструмента возможно отображение данных полученных в формате RSS, в том числе и со сторонних ресурсов.

·  Ресурсы (Resources). Позволяет сделать доступным для общего доступа различные материалы, которые подразделяются на три типа: файлы, ссылки и непосредственно отображаемые Sakai страницы.

·  Расписание (Schedule). Дает возможность преподавателям добавлять события, относящиеся к курсу (лекции, семинары, назначать сроки сдачи и т.п.), в формате календаря.

·  Программа курса (Syllabus). Предназначен для размещение программы курса. Позволяет либо просто дать ссылку на уже имеющийся план, либо отображать его в тактовом или HTML формате.

·  Тесты и экзамены (Tests & Quizzes). Позволяет проводить тесты, контрольные работы и экзамены. Форма работы может содержать: выбор одного или нескольких вариантов ответов из заданных, указание «истинности» или «ложности» высказывания, краткий ответ на задание, нахождение совпадения или заполнение пустого текстового поля. Инструмент позволяет выводить варианты ответов в произвольном порядке, импортировать вопросы из специального пула, а также разбивать оценок по категориям.

·  Веб-ресурсы (Web Content). Необходим для отображения сторонней страницы через систему Sakai.

·  Вики (Wiki). Предназначен для организации общего ресурса, который могут редактировать одновременно несколько пользователей (администратор сайта может назначать права доступа определенным пользователям). Вики позволяет пользователям загружать изображения, публиковать ссылки на другие материалы и просматривать историю изменений страницы. Инструмент Вики в Sakai основан на движке Radeox.

4.4 Образовательные контент

Основу образовательного контента составляет набор электронных курсов, построенных на базе единого стандарта принятого в каждой конкретной компании.

Обычно основой учебного курса является текст, который сопровождается различными дополнительными материалами. Это могут быть как дополнительные источники информации (картинки, схемы, анимационные ролики, аудио или видео материалы, другие форматы мультимедиа); различного рода ссылки; интерактивные элементы для взаимодействия участников курса (форумы, чаты, электронная почта и т.п.), а также элементы проверки успеваемости студентов (тесты, анкеты, письменные задания).

Главными достоинствами электронных учебных курсов по сравнению с традиционными печатными изданиями являются [29]:

·  возможность включения мультимедийных фрагментов и анимации;

·  возможность подключения компьютерных тестовых систем;

·  легкость тиражирования;

·  относительная простота обновления материала или его адаптации к потребностям отдельных категорий пользователей;

·  удобство гипертекстовой навигации.

Важно учитывать эти особенности при составлении курса в дополнении к общепонятным требованиям к текстам учебных материалов, таких как ясность и последовательность излагаемой информации. В связи с этим можно выделить следующие рекомендации [22]:

·  Актуальность. В ряде дисциплин высока скорость появления новой информации. Так, например, в сфере информационных технологий, не редко случается ситуация, что в течение 12 месяцев происходит появление или обновление программного продукта. В подобных дисциплинах необходимо частое изменение содержания курса, заданий и других подобных материалов. В печатных учебных пособиях такие правки весьма проблематичны и дорогостоящи, однако в системе электронного обучение вносить подобные изменение значительно проще и быстрее. В идеале автор курса должен вносить изменения не реже раза в год.

·  Модульность. Электронный учебный курс должен иметь модульную структуру и быть хорошо структурирован, разделен на главы, параграфы и т.п. Подобное деление упростит навигацию и позволит сконцентрировать на нужных учащемуся фрагментах. Кроме того, курс должен использовать возможность гипертекста и корректно отображаться в различных браузерах (эта задача в настоящий момент всё чаще ложиться на системы дистанционного обучения).

·  Информативность. Дистанционный обучение и Интернет позволяют быстро воспользоваться различными источниками информации и форматами данных. Важно давать задания для повышения информационной культуры и навыков оценки информации и веб-сайтов в целом. Кроме того, следует по возможности использовать различные типы визуального представления информации для большой наглядности и разбавления ими текста курса. Большинство современных систем электронного обучения поддерживают вставку таблиц, схем, графиков, картинок, фотографий, анимации, аудио и видео материалов, а также программных моделей той или иной сущности.

·  Соблюдение четвертой части гражданского кодекса РФ. Не допустимо использование в дистанционном курсе, без согласования с правообладателем, материалов защищенных законом об авторских и смежных правах. Это особенно актуально при использовании графики, анимации, видео и музыки, полученных из сети Интернет.

Требования, предъявляемые к электронным обучающим курсам; необходимость подготовки мультимедийных компонентов в различных форматах и желание создавать курсы, соответствующие общепринятым стандартам в сфере e-Learning’а, – все это стало предпосылкой к созданию специализированных средств подготовки электронных курсов.

Страницы: 1, 2