«Развитие методов формирования динамического контента в процессе обучения» - реферат

В настоящее время во всём мире происходит подъём применения динамического контента, т.е. информации, обновляющейся автоматически, в зависимости от настроек пользователя, к примеру. Такая информация отлична от статичной: интерактивные видеопособия, интерактивные сайты – это всё является элементами нового поколения систем, основанных на использовании клиент-серверных приложений. В своей работе я хотел бы рассмотреть виды и методы создания динамического контента в образовании. Практически определить, какие виды информации усваиваются человеком лучше в зависимости от предмета представления. Так же стоит уделить внимание экономической части проекта, при этом учесть не столько стоимость ПО и АО, сколько временные и человеческие ресурсы, которые используются при создании и поддержки контента. Итогом работы должен стать ответ на вопрос «Как выгоднее формировать динамический контент и с помощью каких средств это наиболее удобно реализовать».

Учебные материалы в электронном виде, как самый простой вариант, представляют собой электронную версию печатных учебных материалов, но обладают рядом положительных свойств. Это - компактность хранения, возможность оперативного внесения изменений и передачи по электронной почте, возможность получения бумажных копий, возможность использования гиперссылок. Можно отметить несколько явных преимуществ, благоприятствующих широкому распространению электронных документов (ЭД):

• Стоимость распространения ЭД значительно ниже, чем у их бумажных аналогов.

• Время воспроизведения (тиражирования) ЭД измеряется не неделями, а часами (минутами, секундами).

• Способность производить содержательный (контекстный) поиск документа является принципиально новым качеством ЭД и не имеет аналогов в бумажной документации.

• Возможности обмена информацией между сотрудниками и между учреждениями существенно расширяются.

• Повышается уровень защищенности документов.

Новой формой электронных документов, не имеющих аналогов среди бумажных, являются интерактивные документы. Они используют свойства модернизации, многоуровневости и многоформенности представления электронных документов.

Свойством электронных документов является возможность их непрерывной модернизации. Данное свойство существенно увеличивает жизненный цикл электронного документа и делает его намного долговечнее бумажного.

Другим свойством электронного документа является его представление не в виде линейной структуры как бумажного документа, а в виде иерархического дерева, с возможностью показа той или иной части дерева.

Используя средства компьютерной графики и возможности обобщения (генерализации) или детализации, графические изображения электронных документов можно рассматривать с разной степенью детализации или обобщения.

Кроме этих очевидных преимуществ имеют место ряд тенденций, способствующих распространению электронных документов.

Несмотря на то, что e-Learning в чистом виде подразумевает самостоятельное изучение материалов, как и при дистанционном обучении, он имеет ряд преимуществ перед традиционной очной формой:

Большая свобода доступа. Учащийся имеет возможность доступа через Интернет к электронным курсам из любого места, где есть выход в глобальную информационную сеть.
Более низкие цены на доставку обучения. В электронном обучении процесс доставки знаний включает в себя только обмен информацией через Интернет без затрат со стороны учащегося на покупку учебно-методической литературы.
Возможность разделения содержания электронного курса на модули. Небольшие блоки информации позволяют сделать изучение предмета более гибким и упрощают поиск нужных материалов.
Гибкость обучения. Продолжительность и последовательность изучения материалов слушатель выбирает сам, полностью адаптируя весь процесс обучения под свои возможности и потребности.
Возможность обучения на рабочем месте. Учащиеся имеют возможность получать образование без отрыва от работы, а также дома или в пути, используя мобильный Интернет.
Возможность развиваться в ногу со временем. Пользователи электронных курсов (и преподаватели, и студенты) развивают свои навыки и знания в соответствии с современными, новейшими технологиями и стандартами. Электронные курсы также позволяют своевременно и оперативно обновлять учебные материалы.
Возможность определять критерии оценки знаний. В электронном обучении имеется возможность выставлять четкие критерии, по которым оцениваются знания, полученные студентом в процессе обучения. Это позволяет исключить необъективность и предвзятость.

2. Актуальность

Информационные технологии внедряются во всё новые и новые области нашей жизни. Если раньше их применяли сугубо в рассчётно-научных целях, то со временем они поглотили такие огромные области нашей жизни, как связь, социальные структуры, общение, предоставление и модификация информационных потоков, развлечение. В последнее же время они захватывают область обучения и преподавания. Большинство зарубежных высших учебных заведений дают преподавателям возможность преподавать не у доски, а посредством электронных презентаций. Ведомости и отчёты об успеваемости учащихся среднего и начального образования в нашей стране, стали уже храниться в виде таблиц мощнейших систем управления базами данных со своим интерфейсом и поистине огромными возможностями по структурированию и обработке данных.

На этом фоне высшее образование совершает большие шаги к повсеместной информатизации как контента, так и отчётности. Использование систем электронной поддержки обучения студента (LMS) открывает новые возможности по формированию, структурированию и обработке материалов, связанных с процессом обучения.

Развитие Flash-технологий приводит к использованию совокупного применения Flash и XML, что, в свою очередь, привело к повсеместному переводу Flash-приложений из статического характера в динамический, с обновлением данных и работой с изменяющимися параметрами приложений.

Так же, в свете развития технологий создания интерфейсов, создаются интерактивные DVD-пособия, которые, запустившись на ПК, автоматически скачивают обновлённую информацию из интернета, что приводит к динамике такого, казалось бы, статического направления, как записи на дисках.

Существует, так же, огромный рынок сугубо Web-приложений, использующихся для образования и представления определённого рода материалов. Этот подход стоит рассматривать особенно тщательно, поскольку технологии, применяемые в web-сфере развиваются с огромной скоростью и нужные ходы по внедрению и апробации нужно формировать и реализовывать в кратчайшие сроки.

3. Обзор современного состояния дел в выбранной области

3.1. Обзор рынка, использующего системы поддержки обучения

Российские вузы и учебные центры стали задумываться о переводе хотя бы части своих учебных программ в онлайновый режим относительно недавно. Определенных результатов здесь уже удалось достичь — виртуальными «филиалами» уже располагают, например, Российский университет Дружбы народов, Современный гуманитарный университет, РЭА им. Плеханова, Центр компьютерного обучения «Специалист» при МГТУ им. Баумана.

Те или иные системы дистанционного обучения (заказные или собственной разработки) начинают также использовать некоторые российские предприятия — разумеется, «большого» бизнеса. В частности, подобным образом обучают своих сотрудников «Русский алюминий», «Сибнефть», «Вымпелком», «Юкос». Правда, российский корпоративный e-learning пока функционирует в интранете, без выхода в глобальную сеть.

По оценкам компании-разработчика «ГиперМетод», объем рынка систем управления обучением в корпоративном секторе составляет сейчас порядка 9,13 млн. долл. в год. В сфере образования этот показатель — около 500 тыс. долл.

Впрочем, отечественные преподаватели и методисты всегда подчеркивают, что онлайновое обучение ни в коем случае не является полной заменой традиционному обучению. Ничто не сможет в полной мере заменить общение с живым педагогом или ту атмосферу, которая складывается на занятиях между студентами. Считается, что электронное обучение наиболее эффективно тогда, когда оно используется в качестве дополнения, обогащающего традиционный образовательный процесс и заменяющего 40–60% педагогического материала[1].

Если рассматривать рынок бесплатных систем электронной поддержки обучения, то выбор однозначен. Поскольку у системы MOODLE больше 16 млн. пользователей (по данным официального сайта moodle.org) по всему миру. Ещё потому, что частично присутствует русская документация и осуществлён перевод большинства модулей на русский язык. А если к этому присовокупить большое (более 300) количество плагинов и надстроек над системой, то выбор можно считать однозначным. Именно к такому мнению склоняются и люди, проводившие более подробную аналитическую работу, к примеру портал webwise.ru, проведя анализ более десяти бесплатных систем электронного обучения, склонился именно к MOODLE[2].

Российским аналогом такого рода систем является продукт «1С:Школа». Но это сугубо коммерческий и закрытый проект, при этом он ориентирован на школьное образование, хотя сейчас компания 1С набирает сотрудников на должность «Руководитель направления по автоматизации вузов и колледжей».

3.2. Оценка применимости Flash-технологий в обучении

Программы просмотра фотографий или рисунков не могут сохранять результаты работы учащихся, как и Microsoft Word, Microsoft Powerpoint. Страницы на основе языка гипертекстовой разметки html не имеют возможность самостоятельно передавать мультимедийную информацию, т.к. для ее передачи требуется дополнительный модуль. Технологии программного пакета Toolbook практически не адаптированы к работе в Интернете, чтобы загрузить какой-либо учебный модуль, потребуется значительное количество времени. Программы на основе исполняемых модулей не удовлетворяют требованиям безопасности, т.к. могут содержать в себе вирусы или недоработки, которые могут явиться причиной критической ошибки операционной системы.

Flash-технология соответствует вышеперечисленным требованиям. При помощи данной технологии можно создавать и опубликовывать в Интернете различные статьи, создавать цветные векторные изображения, вставлять различные растровые изображения (например, рисунки или фотографии). Так же возможно создание векторной анимации, которая показывала бы принцип работы или же наглядно представляла бы какой-либо процесс в динамике. Помимо всего вышеперечисленного, существует возможность вставки во flash-ролик растровой анимации, например, видеофильма. Так же можно вставить звуковые эффекты и фоновую музыку, которая, безусловно, способствует восприятию информации и создает особую атмосферу, эффективно помогает познавательному процессу. Одна из наиболее интересных возможностей flash-технологий – это создание интерактивной модели, где учащийся может сам влиять на происходящие события, что еще более втягивает его в предмет изучения, превращает его из стороннего наблюдателя в действующее лицо системы и переводит его с уровня получения новых знаний на уровень профессионального понимания и приобретения начальных навыков и умений.

В настоящее время Flash-технологии развиваются в сторону интерактивности и создания\поддержки динамического контента. Связь Flash-продуктов с XML-данными открывает новые горизонты для разработчиков интерактивных пособий, курсов, тестов, лекций. В продукты компании Adobe, к примеру, интегрирован экспорт в международный сертифицированный формат пакетов SCORM, который поддерживается большинством систем поддержки обучения. Таким образом, из мультимедийных Flash-приложений можно получить весьма показательные клиент-серверные приложения. На данный момент этот сегмент рынка (применение связки flash+xml в качестве клиент-серверной структуры) открыт, и лишь немногие компании занимаются разработкой такого рода проектов.

Многие фирмы, так же, занимаются разработкой приложений, разработанных в программной среде Adobe Director. Данные приложения основаны на языке lingo, который имеет достаточно большие возможности по связыванию информации в клиент-серверных приложениях. Так же, в этой среде разработки производят разного рода DVD-пособия.

3.3. Оценка применения интерактивных DVD-пособий

Особенностью подхода является полное использование возможностей, заложенных в спецификацию применяемого формата представления данных, что позволяет обеспечить высокий уровень интерактивности в сочетании с минимальной стоимостью оборудования и предельно высокой пропускной способностью медиа-носителя (возможностью использовать видео высокого разрешения, многоканального звука и прочие «тяжелые» элементы).

Существует достаточно много интерактивных обучающих курсов, как правило, ла-бораторные работы, или различные виды материалов для дистанционного обучения. Особенностью данной работы является то, что подготовленный материал предназначается для очного образования и для потоковых лекций. Конечный продукт данной работы –DVD диск, который служит как вспомогательный материал для проведения лекций, но никак самостоятельный обучающий курс. Данный продукт повышает интерес студентов к читаемой дисциплине и повышает качество образовательного процесса.

В настоящее время, этот сегмент рынка электронной поддержки обучения широко представлен в виде обучающих программ, которые единовременно были записаны на диск. При таком подходе пользователь наблюдает всего лишь большой объём неизменного контента. Применение web-технологий в приложениях такого рода редко используется производителями продукции.

3.4. Общая оценка трудозатрат

В таблице 1 все вышеприведенные элементы ранжированы по убыванию процентной доли трудозатрат на создание конкретного компонента от общего количества единиц времени и труда, необходимых специалистам для обработки готового контента с целью обеспечения 1 часа обучения в режиме онлайн.

Таблица 1.

Медиа-компоненты

Трудозатраты, %

Видео, Flash-симуляции, Flash-тренажеры	36
Презентации, анимация (озвученные)	27
Презентации, анимация	18
Схемы, графики, рисунки	10
Тесты для самопроверки	7
Текст	2

Однако не все медиа-компоненты необходимо использовать в электронных курсах для каждой целевой группы. В таблице 2 приведена оценка целесообразности применения тех или иных элементов для разных возрастных групп, полученная в ходе исследований, проводившихся нами в процессе работы Центра проектирования контента МЭСИ (по шкале от 1 до 3 баллов).

Таблица 2.

Группы пользователей	Школьники	Студенты	Взрослые слушатели
Медиа-компоненты
Видео	3	2	1
Flash-симуляции, Flash-тренажеры	1	2	3
Презентации, анимация	2	2	3
Схемы, графики, рисунки	3	3	2
Тесты для самопроверки	1	2	3

Из данных таблицы 2 можно сделать вывод, что наиболее требовательными к наличию медиа-компонентов являются взрослые слушатели, однако курс для них будет более дорогим, чем для школьников или студентов.[3]

Специфика моей же работы несколько отличается от сугубо-онлайн обучения. Затраты на создание контента снижаются, как и доля разного рода контента в образовательном процессе в общем, поскольку материалы, созданные при помощи различных технологий, подаются не сами по себе, а как дополнение к текущему процессу обучения. Таким образом, акценты на применение различных технологий смещаются, при этом огромную роль будет играть фактор динамичности или модифицируемости этих материалов.

4. Подходы и методы, с помощью которых предполагается решение научной задачи

4.1. Системы поддержки обучения

В первую очередь, стоит сказать о подходах, реализованных именно внутри кафедры информационно-коммуникационных технологий МИЭМ.

В сфере систем поддержки обучения была внедрена LMS MOODLE. В данный момент система проходит стадию апробации. Текущая версия системы используется для создания электронных курсов поддержки обучения. В этой системе курс рассматривается не столько, как элемент контроля за успеваемостью (хотя, безусловно, он несёт и такую функцию), сколько как элемент накопления и организации информации. Такая методика однозначно может помочь в процессе оказания поддержки обучения и сделает знания и информацию по различным курсам более доступной и структурированной, что облегчит труд, как преподавателям, так и студентам, которые будут иметь простой и естественный доступ к необходимому объёму информации.

MOODLE распространяется бесплатно в качестве программного обеспечения с открытым кодом (Open Source) под лицензией GNU General Public License. MOODLE может быть установлен на любом компьютере, поддерживающем PHP, а также базы данных типа SQL (например, MySQL). Он может быть запущен на операционных системах Windows или Mac и многих разновидностях Linux.

По уровню предоставляемых возможностей MOODLE выдерживает сравнение с известными коммерческими LMS, в то же время выгодно отличается от них тем, что распространяется в открытом исходном коде - это дает возможность «заточить» систему под особенности конкретного образовательного проекта, а при необходимости и встроить в нее новые модули.

MOODLE ориентирована на коллаборативные технологии обучения - позволяет организовать обучение в процессе совместного решения учебных задач, осуществлять взаимообмен знаниями.

Широкие возможности для коммуникации – одна из самых сильных сторон MOODLE. Система поддерживает обмен файлами любых форматов - как между преподавателем и студентом, так и между самими студентами. Сервис рассылки позволяет оперативно информировать всех участников курса или отдельные группы о текущих событиях. Форум дает возможность организовать учебное обсуждение проблем, при этом обсуждение можно проводить по группам. К сообщениям в форуме можно прикреплять файлы любых форматов. Есть функция оценки сообщений – как преподавателями, так и студентами. Чат позволяет организовать учебное обсуждение проблем в режиме реального времени. Сервисы «Обмен сообщениями», «Комментарий» предназначены для индивидуальной коммуникации преподавателя и студента: рецензирования работ, обсуждения индивидуальных учебных проблем. Сервис «Учительский форум» дает педагогам возможность обсуждать профессиональные проблемы.

4.2. Flash-технологии и XML

Формат XML благодаря своей гибкости и универсальности завоевывает все большую популярность в качестве формата обмена данными. В Macromedia Flash объекты XML, XMLNode с пятой версии Flash практически не претерпели никаких изменений. Однако способы их использования благодаря динамично развивающемуся окружению Flash существенно эволюционировали.

Из-за особенностей Flash эффективное использование XML-объектов вполне возможно, однако при неумелом применении их употребление может нанести существенный вред проекту — как производительности, так и удобству обслуживания. Чтобы эффективно использовать XML-данные во Flash, нужно знать приемы оптимального использования, нюансы поведения и устройство объекта XML.

Если один или несколько элементов XML расположены между тегами открытия и закрытия другого узла, то такие элементы являются вложенными (nested).

В XML вложенные элементы, по отношению к элементу, их содержащему, называются дочерними (children). Соответственно, по отношению к дочерним элементам, элемент, их содержащий, называется родительским (parent). Элементы, расположенные в одном родителе на одном уровне, называются братьями (siblings).[4]

Любой родитель с дочерними узлами или любой дочерний элемент называется узлом (node).

Таким образом, динамический контент сможет быть реализован на высоком уровне в среде Flash.

4.3. Технология DVD

Технология DVD предоставляет широкий спектр возможностей для создания презентаций. Все ограничения, которые накладываются на DVD, описываются DVD-спецификацией. Больше никаких ограничений нет. DVD-спецификация поддерживает видео, звук хорошего качества, субтитры, несколько аудиопотоков, несколько angles (камер), что позволяет использовать в презентации любой материал высокого качества. Размеры файлов могут быть большими и это никак не отразится на качестве и скорости воспроизведения презентации. Используя эту технологию нужно иметь специализированное ПО, которое уже требует определенных навыков и умений. Данный факт затрудняет процесс подготовки презентации, но явно повышает уровень конечного продукта (создается уже специализированный продукт).

При использовании технологии DVD снижаются затраты на оборудование. Презентации, созданные по этой технологии можно воспроизводить даже на DVD-приставках, цена которых колеблется от 50$ и выше. Отпадает необходимость использовать компьютер, который является главным дорогостоящим оборудованием. Исчезают проблемы, связанные с ПО.

Главным недостатком, как и отмечалось выше, является необходимость привлечения специалистов для создания презентационного материала.

Данная технология представляет интерес для данного проекта, но в связи со спецификой общества, в котором он реализовывается, предпочтение отдается первой технологии из-за явного преимущества при подготовке материала. Если при тестовой разработке выяснится несоответствие выбранной технологии поставленной задаче, то будет рассматриваться вторая технология (DVD).

5. Ожидаемые результаты и их потенциальная востребованность

В результате проделанной работы планируется развитие текущей кафедральной системы электронной поддержки обучения на качественно новый уровень. Лекции, семинары, курсовые работы, лабораторные работы и другие элементы процесса обучения планируется серьёзно дополнить элементами электронной поддержки. В качестве такого рода объектов планируется повсеместное применение технологий формирования динамического контента. Такой шаг приведёт к тому, что информация, подаваемая преподавателями студентам, будет актуальной и легко модифицирующейся из любого места, где есть доступ в сеть internet. Так же многие отчётности и сводки будут формироваться автоматически, что освободит преподавателей от канцелярской рутины. Студенты, в свою очередь, смогут оказывать помощь в развитии этой системы, поскольку она будет модульной и ограниченно-открытой различного рода инициативным группам.

Особое внимание стоит уделить аспектам защиты такого рода информации от несанкционированной модификации и удаления, а так же оценить всевозможные затраты на производство контента различного рода. Определить целевую направленность применения различных технологий и чётко выявить критерии и рамки применимости динамического контента в образовании на кафедре.

Я считаю, что это направление актуально, поскольку кафедра информационно-коммуникационных технологий МИЭМ обладает обширной и достаточной базой для реализации поставленных целей и проведения необходимых исследовательских работ.

6. Список литературы

1. http://www.curator.ru/e-learning/publication8.html Портал «Информационные технологии в образовании». Статья «Дистанционное образование в мире и в России», Попова М.

2. http://webwise.ru/151.html Портал «webwise.ru». Статья «Обзор рынка бесплатных LMS»

3. http://oio.tpu.ru/publ_2006/article2006_4.html Отдел информатизации образования. Статья «Flash-технологии в образовании», Созоров А.Н.

4. http://www.artlebedev.ru/tools/technogrette/etc/flash-xml/ Студия Артемия Лебедева. Статья «Flash и XML» от 21 ноября 2006, Иван Дембицкий