Материал: Проектирование лабораторного практикума для дистанционного образования

IBM Lotus Workplace Collaborative Learning программный продукт IBM для дистанционного обучения. Предназначен для корпоративных пользователей, но может быть использован и для учебных заведений.

Это открытый пакет программных модулей для управления обучением, ресурсами и учебными материалами в обычных классах и в электронных курсах. Lotus Workplace Collaborative Learning помогает создавать, управлять и распространять учебные материалы. Продукт поддерживает 24 языка.Workplace Collaborative Learning содержит модули: Learning Server; Authoring and Assembly Tool; Content Delivery Server; Offline Learning Client. Server - это управление пользователями; записью на курсы; каталогами курсов; ресурсами.

Authoring and Assembly Tool - утилита, позволяет экспертам быстро и легко создавать учебные материалы без программирования.

Content Delivery Server размещает и отслеживает содержание курсов; посылает данные об успехах на Learning Server.

Offline Learning Client - это поддержка пользователей, которые не имеют доступа к сети.

Lotus Workplace Collaborative Learning имеет все необходимые функции для проведения онлайн - курсов; составления расписаний занятий; выставления оценок студентам; управления записью студентов на курсы. Продукт позволяет составлять курсы; администрировать программу; составлять отчет по занятиям; управлять оповещением и рассылкой напоминаний студентам о занятиях.

Lotus Workplace Collaborative Learning поддерживает промышленные стандарты SCORM и AICC.

Система дистанционного обучения "Прометей" - система поддержки учебного процесса. Она позволяет обеспечить планирование учебного процесса; организовать сам процесс обучения с использованием следующих видов занятий: лекций; практических занятий; семинаров. Также позволяет обеспечить самостоятельное обучение в offline режиме; использовать готовый учебный контент или разрабатывать все самостоятельно. Механизм регистрации на курсы организован по типу электронного магазина.

Система "Прометей" поддерживает импорт курсов в стандартах IMS; SCORM 2004.

Система дистанционного обучения REDCLASS - это комплекс учебных материалов и методик обучения, позволяющих обучаться дистанционно; повышать квалификацию; контролировать знания; вырабатывать практические навыки по эксплуатации и управлению программными продуктами.

REDCLASS содержит модули: среда эмуляции упражнений; конструктор упражнений; виртуальные лаборатории; электронный учебник; система тестирования; система управления процессом обучения.

Среда эмуляции упражнений формирует и проверяет навыки работы слушателей с системами. Например, может эмулировать работу MS Exel для обучения пользователей этой системы. Упражнения для среды эмуляции создаются в Конструкторе упражнений.

Конструктор упражнений позволяет создавать упражнения с разными сценариями выполнения и разными системами оценивания пользователей.

Виртуальные лаборатории дают возможность работы с комплексом в удаленном режиме. Оборудование находится в учебном центре, а слушатели получают доступ к нему со своего рабочего места. Виртуальные лаборатории дают практику самостоятельной работы, которая не ограничивается возможностями эмулятора.

Электронный учебник используется для поставки мультимедийного контента на рабочее место слушателя.

Система тестирования используется для контроля успеваемости студентов. Здесь предусмотрены средства тестирования, которые позволяют проводить срез знаний.

Система управления процессом обучения организовывает процесс обучения пользователей системы; разграничивает их права доступа.

REDCLASS - это первая отечественная СДО класса систем управления обучением, которая поддерживает стандарт SCORM 1.2.

СДО "Доцент" разработана компанией "Униар". Представляет собой комплекс средств дистанционного обучения; переподготовки или тестирования, который основан на базе компьютерных обучающих программ.

В состав системы входят следующие модули: автоматизированные рабочие места; инструментальные средства создания обучающих программ; графическая оболочка для создания индивидуальных тестов; средства поддержки централизованной базы данных для отчетности; учебные курсы.

Автоматизированные рабочие места (АРМ): это Администратор, Куратор, Преподаватель, Слушатель. Они обеспечивают процесс функционирования виртуального учебного центра.

В систему "Доцент" входят инструментальные средства, такие как: дизайнер курсов; конструктор курсов и тестов.

Дизайнер курса является графической оболочкой для разработки компьютерных обучающих программ. Он позволяет разрабатывать обучающие курсы, не используя программирование.

Конструктор курсов и тестов позволяет преподавателю создавать индивидуальные тесты; групповые тесты; курсы целиком. Инструментальный пакет позволяет создавать тесты с широким перечнем типов вопросов.

Система поддерживает международный стандарт SCORM.

Среди бесплатных программ в статье [3] А.В. Батаев выделяет следующие программные продукты: ILIAS; OpenACS; OLAT; Dokeos; Claroline; ATutor; Sakai; LAMS и Moodle.

ILIAS - это система дистанционного образования с открытым исходным кодом. Распространяется по лицензии GNU GPL. Она имеет широкий спектр инструментов: личный рабочий стол; форумы; блоги; чаты и т.д. Курсы формируются в html формате или в текстовых файлах. Возможность вести отчетность отсутствует.

Система поддерживает русский язык и стандарты SCORM 1.2; SCORM 2004; AICC.

Система OpenACS или Open Architecture Community System - это система разработки переносимых образовательных курсов. В качестве базы данных используется либо PostgreSQL либо Oracle.

Система OLAT или Open Learning And Training - система дистанционного обучения с открытым исходным кодом.

Функциональность системы обширна и включает в себя все основные инструменты, которые требуются для СДО. OLAT используется в Европе. Она русифицирована и может использоваться в России. Но документации на русском языке нет.

Система поддерживает все международные стандарты для электронных курсов и тестов: SCORM; IMS QTI.

Система Dokeos - платформа для построения сайтов дистанционного обучения. Dokeos основана на системе Claroline. Ее отличает простота настройки и управления.

Dokeos бесплатная система, которая содержит функции: создания онлайн-курсов; контроля успеваемости; общения между студентами и прочие.

Она переведена более чем на 23 языка, включая русский, поддерживает стандарт SCORM.

Система Claroline - это тоже платформа для построения сайтов дистанционного обучения. Она позволяет преподавателям создавать эффективные онлайн-курсы и управлять ими на основе веб-технологий. Для работы с системой требуется установка PHP или MySQL. Содержит инструменты: генератор викторин; форумы; календарь; систему контроля.

Claroline пользуется популярностью не только в учебных заведениях, но и в тренинговых центрах. Платформа довольно гибкая, подстраиваемая практически под любой заказ.

Система поддерживает стандарты SCORM и IMS для обмена содержимым.

ATutor - это система управления учебным контентом. Она дает возможность работать с тремя видами курсов: публичные; защищенные; частные. Система поддерживает стандарты IMS; SCORM. Используемые инструменты для связи с учащимися: опросы; форумы; электронная почта; тесты.

У администратора такая система особых проблем не вызовет. Внешний вид можно настроить под себя. Открытость исходного кода и открытые инструменты позволяют внести более серьезные изменения, при необходимости.

Кроме того, система прекрасно взаимодействует с другими открытыми платформами. Это позволяет построить функциональный образовательный ресурс на ее базе.

В рамках системы можно создать: персональный сайт учащегося; сайт учебного курса, где студенты могут ознакомиться с программой и календарем курса, имеют доступ к материалам занятий, проходят тесты, сдают письменные экзамены.

Система предоставляет следующий набор инструментов: сводка; программа курса; объявления; календарь; чат; занятия; задания; тесты; экзамены.

Для установки системы потребуется сервер Apache, база данных MySQL и поддержка PHP. То есть стандартный набор для большинства открытых систем.

Sakai - онлайн система организации учебного пространства. Это система с открытым исходным кодом. Система поддерживает стандарты IMS Common Cartridge и SCORM.

LAMS представляет собой приложение для создания и управления электронными образовательными ресурсами. Она имеет интуитивно понятный интерфейс для создания образовательного контента. Контент может содержать: различные индивидуальные задания; задания для групповой работы; фронтальную работу с группой обучаемых.

Moodle или Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment - это среда дистанционного обучения, которая распространяется в открытых исходных кодах. Система отвечает стандарту SCORM и имеет модульную архитектуру.

Moodle позволяет подключать модули: элементы курса; отчеты администратора; типы заданий; плагины аутентификации; форматы курсов; отчеты по курсам; плагины; подписки на курсы; фильтры; отчеты по оценкам; типы вопросов в тестах; отчеты по тестам; хранилища файлов; типы ресурсов. Курс может содержать любое количество ресурсов и интерактивных элементов. Для всех элементов возможно оценивание. Шкалы оценивания можно создавать самостоятельно. Кроме того, на странице блогов можно детально просмотреть, какие действия выполнялись в курсе различными участниками. В Moodle активно используется e-mail рассылки копий сообщений с форумов; отзывов учителей; отправки e-mail сообщений группе участников курса.

Moodle позволяет интегрировать обучение в классе целиком в сеть, используя веб-технологии. Студенты могут учиться, получая доступ к различным ресурсам класса. Moodle позволяет эффективно организовать процесс обучения, используя возможности: проведение семинаров; тестов; заполнение электронных журналов; включение в урок различных объектов и ссылок из интернета и многие другие.

К тому же система пригодна для создания сайтов с многоязычным содержимым. Moodle функционирует на всех компьютерах, где можно установить PHP и запустить базу данных MySQL или PostgreSQL.

Выбор платформы, на которой будет построена виртуальная обучающая среда, полностью зависит от того, какие требования предъявляются к среде. Коммерческое программное обеспечение надежно. Оно имеет надлежащий уровень поддержки пользователей и регулярные обновления. Но в таких системах код источника недоступен технической поддержке и поэтому, даже самые незначительные изменения на уровне пользователя не возможны.

Можно выделить следующие достоинства коммерческих систем дистанционного обучения: прогнозируемость развития платформы; функциональность и безопасность платформы; настраиваемость; техническая поддержка; подробная документация.

Недостатками коммерческих систем являются: высокая стоимость и регулярные выплаты за лицензию.

Система дистанционного образования на базе Open Source представляет собой гибкое и легко дорабатываемое решение. Огромным преимуществом систем с открытым кодом является: возможность бесплатного использования системы и ее последующее изменения. А недостатком является сложность в обслуживании и поддержке такой системы.

Системы с открытым кодом позволяют решать те же задачи, что и коммерческие, но при этом у пользователей есть возможность адаптации конкретной системы к своим потребностям. Наибольший интерес среди Open Source систем представляет Moodle.

Батаев А.В. в статье [3] делит весь рынок электронного обучения на три сектора: образовательный сектор, корпоративное обучение, индивидуальное образование.

Проведя анализ систем дистанционного обучения в образовательном секторе Батаев А.В. представил распределение программных продуктов, которым отдается предпочтение в российских ВУЗах. Самой популярной системой дистанционного образования в данном секторе является СДО Moodle.

2. Предметная область и постановка задачи

2.1 Общая структура электронного практикума

Целью работы является проектирование и последующая реализация электронного лабораторного практикума для изучения дисциплины "Методы и средства проектирования информационных систем и технологий" на основе СДО Moodle.

Данный лабораторный практикум должен включать в себя все необходимые материалы для обучения, а также все средства, нужные для обеспечения возможности контроля знаний студентов и взаимодействия между студентами и преподавателем.

Для изучения вопросов дисциплины используются теоретический материал, задания практикума и методические указания к их выполнению.

Электронный лабораторный практикум должен позволить студентам изучать дисциплину дистанционно. Для этого у студента должен быть доступ к сети интернет.

Комплекс должен содержать теоретический материал, лабораторные работы, а также методические указания к их выполнению, и вопросы для самопроверки. Поскольку весь материал курса изучается дистанционно, то весь материал должен быть обобщен и структурирован, поделен на главы и пункты, подкреплен примерами, чтобы у студентов не возникало вопросов при изучении. После изучения теоретического материала, студенту предоставляется возможность выполнить лабораторную работу по пройденной теме. А также закрепить знания, пройдя тест по теме.

На основе анализа предметной области автоматизации разработана функциональная структура электронного лабораторного практикума, которая представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Функциональная структура электронного практикума

Функциональная структура состоит из 4 основных модулей.

Модуль студента содержит информацию обо всех зарегистрированных студентах и дает право проходить задания лабораторного практикума.

Модуль преподавателя содержит информацию обо всех преподавателях и дает им право оценивать работы студентов и вносить изменения в структуру и содержание практикума.

Модуль регистрации и авторизации определяет достоверность информации, поступающей из модулей студента и преподавателя, сравнивая ее с уже имеющейся информацией в базе данных. Если такая информация в базе данных имеется, то срабатывает авторизация, а если нет, то предлагает пройти регистрацию.

Модуль обучения и контроля является основным модулем системы. Он состоит из трех блоков: теоретический материал, лабораторные работы и тестирование. Блок теоретического материала состоит из лекционного материала по дисциплине. Блок лабораторных работ состоит из заданий по темам лекций, которые нужно выполнить. Блок тестирования состоит из тестов по каждой теме и итогового теста по всем темам сразу.

Абсолютно любой студент должен изучить теоретический блок, блок лабораторных работ и пройти промежуточное тестирование в блоке тестирования, чтобы пройти итоговое тестирование и завершить обучение. Поскольку только после успешного прохождения итогового теста курс считается освоенным.

2.2 Анализ функциональных характеристик СДО Moodle

СДО Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment - Модульная объектно-ориентированная динамическая обучающая среда) относится к классу LMS (Learning Management System).

Moodle распространяется бесплатно с открытым кодом и позволяет адаптировать систему под любой проект и добавлять различные модули.

Пользователи могут копировать, использовать и изменять программный код по своему усмотрению в том случае, если согласны: предоставлять код другим, не изменять и не удалять изначальные лицензии и авторские права и использовать такую же лицензию на всю производную работу.