Информатизация инженерного образования (выпуск 1)

Гл а в а 5. Современный уровень дистанционного обучения

счетким выделением основных положений, его планирование и структуризацию, подбор выразительных средств.

Организация семинарских занятий для территориально распределенных учащихся является наиболее важным положительным следствием применения компьютерных сетевых технологий для данного вида учебных занятий. В этом случае также отпадает необходимость придерживаться строгого расписания занятий, когда участники семинара должны собраться в определенном месте в установленное время. Вместо этого, презентации происходят на сетевом форуме для ознакомления других участников семинара, которые могут задавать вопросы «докладчикам» и выражать свои мнения.

Преподаватель при этом должен направлять ход дискуссий в русло, позволяющее с наибольшим эффектом достичь целей семинарского занятия, давать оценку действий учащихся на основании проявленных ими качеств, среди которых умение отбирать и систематизировать информацию, излагать собственную позицию, участвовать в дискуссии.

На современном этапе развития компьютерных сетей остаются проблемы компенсирования дефицита личного общения участников учебных занятий. Трудно найти эквивалент тем средствам воздействия на участников образовательного процесса, которые открывает устная речь. Однако следует иметь в виду, что темпы развития информационных и телекоммуникационных технологий таковы, что в скором времени участники учебных занятий смогут не только обмениваться письменными сообщениями, но и видеть других учащихся и преподавателя, в том числе и в режиме реального времени.

Применение звука и видеоизображения при взаимодействии территориально распределенных участников семинарских занятий не должно и практически не может привести к полному воспроизведению традиционных образовательных технологий на новой базе. Компьютерные и коммуникационные средства обладают и другими не менее ценными дидактическими возможностями.

Консультации. Консультационные занятия, проводимые в традиционном обучении по заранее составленному расписанию, являются неэффективным средством по ряду причин. Аргументируем это утверждение на нескольких примерах. Консультации включаются в расписание учебных занятий при чтении курсов лекций, а также при выполнении расчетных заданий, курсовых работ, курсовых и дипломных проектов (выпускных работ). При выполнении курсового проекта 5—7 студентов работают под руководством одного преподавателя и выполняют индивидуальные задания. Предположим, что все эти студенты на определенном этапе своей работы столкнулись с затруднениями, которые они не могут преодолеть самостоятельно. Эти затруднения могут случиться в разное время, и тогда неизбежно возникают паузы в ожидании очередной консультации, которая происходит, как правило, не чаще, чем один раз в неделю. Кроме того, студенты, прибыв в назначенное время на консультацию, вынуждены столь же непроизводительно ожидать, когда преподаватель сможет уделить им внимание, закончив консультировать их коллег. Время консультации ограничено, некоторые студенты могут и не дождаться своей очереди. Еще более непродуктивной представляется организация консультаций при прослушивании лекционного курса. В данном случае студенты не имеют конкретных практических заданий, в процессе выполнения которых у них может возникнуть потребность изучения лекционного материала, и проблем, которые можно разрешить, получив необходимые разъяснения у лектора. Поэтому боль-

171

Ч А С Т Ь 1. НАПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

шинство студентов не принимают участия в лекциях-консультациях, откладывая подробное изучение конспектов лекций на зачетные и экзаменационные сессии.

Появление и распространение компьютерных сетей делает перспективным перенос консультирования в телекоммуникационную среду. Действительно, пользуясь возможностями, предоставляемыми компьютерными сетями, вопросы можно задавать в любое время по мере их появления. При этом можно сопровождать вопрос фрагментами выполняемого задания, что облегчает работу преподавателя. В свою очередь, преподаватель не ограничен во времени, отводимом на консультацию, и может давать более развернутые и ясные ответы на вопросы учащихся. Для повышения оперативности консультационного взаимодействия следует установить максимальную задержку ответов на получаемые вопросы. Целесообразно также подготовить ответы на наиболее часто возникающие вопросы.

При этом факт личного общения преподавателя и студента во время консультации не имеет существенного значения. Главным в консультации является оперативность, компетентность консультирующего преподавателя, умение консультируемого студента точно сформулировать возникающие проблемы и разумно воспользоваться полученной информацией.

Примерами успешно работающих систем консультирования являются специализированные сайты в Интернете. Так, программисты, работающие в определенной системе программирования, обмениваются опытом решения практических задач, автолюбители задают друг другу вопросы при возникновении проблем с автомобилем и т.п.

Контрольные работы. В традиционном образовательном процессе контрольные работы служат для активизации самостоятельной работы учащихся в процессе обучения, а также для определения уровня текущей успеваемости учащихся. Нельзя не принимать во внимание и тот факт, что польза от проведения контрольных работ является обоюдной: преподаватели получают информацию о качестве усвоения учебного материала, а учащиеся — возможность применения полученных знаний на практике.

В то же время плотность учебного графика и большая трудоемкость проведения контрольных работ для преподавателей приводит к тому, что этот вид контроля учебной работы учащихся, как правило, применяется не чаще, чем два раза в семестр по конкретной учебной дисциплине. Большая трудоемкость контрольных работ определяется тем, что преподаватели должны подготовить несколько десятков вариантов заданий, затем проверить ответы учащихся и дать пояснения по поводу выставленных оценок.

Применение компьютерной и коммуникационной техники способно внести новое качество в проведение контрольных работ. В настоящее время известны компьютерные системы тестирования, предоставляющие преподавателям возможности для подготовки и проведения контрольных работ. Стандартный набор функций, выполняемых такими системами, обеспечивает следующие действия:

•подготовку перечня вопросов или задач и вариантов правильных ответов;

•запоминание этих вопросов и ответов в базе данных с возможностью ее изменения и пополнения;

•формирование конкретных наборов вопросов с применением различных алгоритмов, например случайным образом или с учетом ответов учащихся;

•организацию контроля с учетом или без учета времени, затрачиваемого учащимися на подготовку ответов;

•автоматизацию проверки ответов учащихся;

172

Гл а в а 5. Современный уровень дистанционного обучения

•ведение электронного журнала, фиксирующего результаты действий учащихся в процессе контроля знаний.

Перечисленные функции направлены на повышение производительности труда преподавателей при подготовке, проведении и проверке результатов контроля знаний учащихся. При этом большую часть времени учащиеся работают самостоятельно, освобождая время преподавателей для развития и совершенствования ранее созданного.

Компьютерные системы тестирования могут также применяться и в самостоятельной работе учащихся как средство объективного самоконтроля. Таким образом, может быть осуществлено виртуальное взаимодействие учащегося с преподавателями, которые подготовили учебно-методические материалы для его занятий и в том числе системы тестирования уровня усвоения учебного материала. Не следует упускать из виду и компоненты соревнования, игры, которые могут увлечь учащихся в процессе контроля знаний.

В настоящее время получили широкое распространение сетевые компьютерные системы тестирования знаний, которые открывают возможности объективной оценки и самооценки полученных знаний для всех желающих. Подобные системы применяются, например, многими разработчиками и поставщиками программного обеспечения как средство привлечения внимания профессиональных программистов и конечных пользователей к собственным программным продуктам. Данными подобного тестирования могут воспользоваться и рекрутинговые компании при выполнении заказов на подбор кадров.

Учебные и производственные практики. Эти виды учебных занятий призваны, прежде всего, способствовать развитию навыков практической работы учащихся, которые подавляющую часть времени обучения замкнуты в искусственно созданном пространстве учебной группы. В результате учащиеся должны получить знания, уметь пользоваться информацией и научиться общаться с людьми, обладающими навыками практической работы.

Мультимедийные возможности современной компьютерной техники способны раздвинуть границы изучения техники и технологий. При этом видеоизображение может быть с анимированными схемами, рисунками, поясняющим текстом и пр. Компьютерные сети помогут сделать производственные практики распределенными во времени: наглядные демонстрации конкретных производственных условий, сопровождаемые разъяснениями руководителей производства, можно включать в процесс обучения студентов по мере изучения ими необходимого учебного материала. Студенты могут выполнять задания, полученные от руководителей практики, консультируясь у работников территориально распределенных предприятий, заинтересованных в результатах работы студентов.

Зачеты и экзамены. Процесс обучения с применением традиционных форм организации учебы разделяется, как правило, на семестры, в конце которых проводятся зачетные и экзаменационные сессии, подводящие итоги выполненной учащимися учебной работы. При этом в большинстве учебных заведений действуют жесткие правила, в соответствии с которыми учащиеся не могут приступить к сдаче экзаменов, не получив всех предусмотренных графиком учебных занятий зачетов. Экзамены проводятся по расписанию. Досрочная сдача экзаменов является исключением из общего правила. Все это упрощает деятельность административных работников, которым затруднительно выписывать направления на зачеты и экзамены каждому студенту, а затем фиксировать их результаты.

173

Ч А С Т Ь 1. НАПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

Зачеты и экзамены, проводимые в режиме устного опроса учащихся преподавателями, неизбежно содержат элементы субъективности, которые могут существенно исказить истинное положение дел. Поэтому все бóльшее распространение получают письменные формы рубежного контроля знаний.

Применение средств компьютерной техники в процессе зачетов и экзаменов с автоматической фиксацией их результатов в соответствующих базах данных позволяет отказаться от жестко фиксированных сроков проведения зачетных и экзаменационных сессий. Учащиеся могут приступать к выполнению контрольных процедур по мере готовности, определяемой преподавателями, в рамках заранее заданного срока.

Наиболее целесообразно в случае применения компьютеров проводить рубежный контроль знаний в форме тестов. При этом большинство ответов учащихся на поставленные вопросы может обрабатываться автоматически. Однако ожидаемого упрощения работы преподавателей в данном случае не происходит. Для полноценного контроля знаний нужно подготовить несколько сотен вопросов, ответы на которые поддаются формализованной оценке.

Выполнение и защита курсовых и дипломных проектов (работ). Работа над курсовыми и дипломными проектами рассматривается как проверка способностей учащихся к самостоятельному решению комплексных практических задач, имеющих выраженный междисциплинарный характер.

Например, при выполнении курсовых проектов в области техники и технологий от студентов требуется показать умение:

•работать со справочной литературой;

•сопоставлять различные варианты проектов по одному или нескольким критериям, учитывая при этом ряд ограничений;

•производить расчетные, графические и чертежные работы, в том числе с применением прикладных программных средств;

•оформлять расчетно-пояснительную записку;

•публично и доказательно защищать полученные результаты.

Дипломные проекты предполагают выполнение в дополнение к перечисленным действиям разработок технологических процессов производства, технико-экономи- ческих обоснований принимаемых решений, создание и исследование макетных образцов, предложений по организации безопасной и эргономичной обстановки на рабочих местах.

Направления применения вычислительной техники и коммуникационных технологий в процессе выполнения курсовых и дипломных проектов могут быть разнообразными и определяются особенностями перечисленных задач. Компьютерные сети позволяют расширить зону поиска необходимых справочных данных, повысить оперативность консультационной поддержки. Специализированные прикладные программы увеличивают производительность и точность расчетных работ, а текстовые и графические редакторы улучшают качество оформления результатов выполненных работ.

Список литературы

5.1. Образовательные интернет-ресурсы / А.Ю. Афонин, В.Н. Бабешко, М.Б. Булакина и др.; Под ред. А.Н. Тихонова и др.; ГНИИ ИТТ «Информика». М.: Просвещение, 2004.

174

ЧАСТЬ 2

СРЕДСТВА ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

Г л а в а 6

ЕДИНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СРЕДА ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

6.1.Информационное пространство вуза

6.1.1.Понятие информационного пространства вуза

Внедрение быстро развивающихся информационных технологий создало предпосылки для качественно нового этапа развития вузов на основе формирования единой образовательной информационной среды. Ее создание и развитие представляет технически сложную и дорогостоящую задачу. Но именно она позволяет системе образования коренным образом модернизировать свой технологический базис, перейти к образовательной информационной технологии и осуществить «прорыв» к открытой образовательной системе, отвечающей требованиям современного общества. Электронные и традиционные учебные материалы должны гармонично дополнять друг друга как части единой образовательной среды. Использование новейших информационных технологий должно способствовать решению педагогических задач, которые сложно или невозможно решать традиционными методами.

Для деятельности любого образовательного учреждения необходима специальная информационная среда, в которой взаимодействуют администраторы и участники учебного процесса. Особенностью функционирования учебного заведения является наличие разнообразных по содержанию и объему информационных потоков, а также большого количества пользователей, различные группы которых имеют разные информационные потребности и ограниченные права доступа к информации. Учебная, управленческая и архивная информация должна быть надежно защищена от несанкционированного доступа и разрушения.

В целом образовательная информационная среда, построенная с применением компьютерных и коммуникационных технологий, является жизненно необходимой средой функционирования учебных заведений. При отсутствии или недостаточной полноте этой среды невозможно обеспечить открытый доступ к информационным и техническим ресурсам учебного заведения участникам учебного процесса, находящимся за его пределами, свободный график учебной работы, оперативное получение консультаций и многое другое.

6.1.2. Модели информационного пространства вуза

На рис. 6.1 изображена общая структура ЕОИС, основными компонентами которой являются:

•общеуниверситетская система электронной почты (ОСЭП);

•интегрированная распределенная информационная система обеспечения образовательного процесса (ИРИС ООП);

177

Ч А С Т Ь 2. СРЕДСТВА ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

# $%

!

" #

Рис. 6.1. Основные компоненты ЕОИС

•комплекс информационных порталов и web-сайтов университета (КПУ);

•информационно-вычислительная сеть университета (ИВС).

Участники образовательного процесса (обучаемые, обучающие и организаторы) взаимодействуют через единую информационную инфраструктуру университета, базирующуюся на локальной информационно-вычислительной сети, имеющей высокоскоростной выход в Интернет.

Принципиальным при реализации инфраструктуры является то, что всем корреспондентам должен быть обеспечен удовлетворительный по скорости доступ к общим информационным ресурсам с использованием как индивидуальных рабочих мест (на работе и дома), так и общедоступных (в общеуниверситетских и кафедральных классах, классах ПЭВМ в общежитиях, Интернет-киосках и т.п.). Кроме того, необходимо наличие общедоступной адресной книги системы электронной почты (в ней может быть зарегистрировано несколько десятков тысяч пользователей), обеспечивающей как личностное, так и обезличенное общение, а также средств интерактивного взаимодействия с помощью Интернет/Интранет приложений (обычно это комплекс информационных порталов и web-сайтов).

Основное наполнение ЕОИС — интерактивные средства поддержки учебного процесса, с помощью которых организуется обучение. Прежде всего, это программные средства учебного назначения (компьютерные учебники, тренажеры, справочники, средства контроля качества усвоения учебного материала и др.). К этим же интерактивным средствам относятся автоматизированные лабораторные практикумы с удаленным доступом по компьютерным сетям. Новые возможности для участников образовательного процесса предоставляются при реализации

178

Г л а в а 6. Единая образовательная информационная среда технического университета

удаленного доступа к электронным фондам библиотеки. Необходимо отметить, что реальное использование интерактивных средств поддержки учебного процесса определяется не степенью удаленности обучаемых и обучающих, а методологическим обоснованием организации конкретного учебного курса.

Образовательный процесс в вузе связан с генерацией, преобразованием, хранением и применением гигантского количества информации, что частично поясняет рис. 6.2.

Традиционно автоматизация управления вузом шла по пути создания локальных информационных подсистем. Эти подсистемы, как правило, создавались в разное время на основе различных технологий и поэтому организация их взаимодействия представляет собой самостоятельную задачу.

В настоящее время стала понятна необходимость интеграции информационного обеспечения вуза в одной или небольшом числе нескольких систем. При этом достигаются:

•учет любого факта в единственном месте (глобальная нормализация);

•перманентно непротиворечивое согласованное состояние системы;

•оперативное информирование о любых изменениях;

Рис. 6.2. Составляющие информационного обеспечения образовательной деятельности вуза:

ПЛУП — планирование учебного процесса; РЗП — расчет заработной платы; ПЭК — приемная и экзаменационная комиссия; СОД — система документов об образовании

179

ЧА С Т Ь 2. СРЕДСТВА ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

•учет взаимосвязей подсистем;

•возможность получения интегрированной аналитической информации;

•доступность информации;

•исключение накладных расходов, связанных с экспортом/импортом данных между подсистемами.

Важную системообразующую роль в организации единой информационной среды играет система ИРИС ООП (рис. 6.3), на основе которой в ходе реализации бизнес процессов создаются и хранятся основные информационные объекты.

В настоящее время система ИРИС ООП включает в свой состав сведения о структуре образовательного учреждения, студентах, а также о касающихся студентов приказах. В ближайшее время предстоит выполнить поэтапное включение в состав ИРИС ООП функций подсистем ПЛУП, РЗП, Кадры, ПЭК, СОД, стипендия.

Система ИРИС ООП, предназначенная для информационного обеспечения большинства процессов, связанных с профессиональным образованием, делает возможным хранение и доступ к базовой информации, необходимой для обеспечения профессионального образования. К этой информации относятся:

•сведения об организационной структуре образовательного учреждения, представленные в виде, позволяющем учитывать сложную неоднородную структуру вуза, т.е. наличие факультетов, институтов, центров подготовки, которые в свою очередь могут включать другие факультеты, потоки, курсы, группы и т.п.;

•сведения о студентах всех форм обучения, включая находящихся в академическом отпуске, выпускников и отчисленных. ИРИС ООП поддерживает

Рис. 6.3. ИРИС ООП и перспектива интеграции подсистем

180

Г л а в а 6. Единая образовательная информационная среда технического университета

широкую номенклатуру данных о контингенте студентов, включая сведения о месте жительства, контактную информацию, обо всех предыдущих образованиях (как в данном учреждении, так и в других), имеющихся документах (паспорт, удостоверение личности, загранпаспорт, водительское удостоверение, аттестат, диплом и т.п.). Степень подробности описания личности определяется не техническими ограничениями системы, а возможностью ор ганизации ввода данных;

•сведения об образованиях, получаемых личностью в конкретном учебном заведении (направление или специальность, форма образования, нормативный срок образования и т. п.).;

•сведения о привязке персоналий к организационной структуре. Для этого используется стереотип ролей персоналий. В частности, одна и та же личность может одновременно быть как студентом одного факультета, так и студентом другого;

•сведения об изменении состояний персоналий. При этом автоматически формируются юридические документы, обосновывающие эти изменения (приказы, распоряжения и т.п.). Сохраняется вся история изменений состояний персоналий и копии юридических документов.

ИРИС ООП обеспечивает электронный документооборот в объеме, необходимом для поддерживаемого образовательного процесса. Реализация электронного документооборота предусматривает хранение единственного экземпляра документа (или информационного объекта, заменяющего документ) и обеспечивает его движение посредством помещения на него ссылки в зону ответственности конкретных должностных лиц.

ИРИС ООП включает механизмы обеспечения информационной безопасности, включающие многоуровневый контроль логической целостности данных, фиксацию истории изменения данных, мониторинг активности пользователей. Взаимодействие пользователей с ИРИС ООП осуществляется через графический оконный интерфейс, построенный на основе рекомендаций Microsoft. Определение функциональных полномочий пользователя в ИРИС ООП реализовано очень гибко посредством изменения настроек. Права доступа пользователей определяются перечнем видимых им контекстов.

6.1.3. Концептуальная модель информационной системы управления учебным заведением

Организационная структура. Назначение. Модель организационной структуры (рис. 6.4) предназначена для описания административной структуры вуза, внешних организаций и структуры направлений и специальностей обучения.

Иерархия АЕ описывает отношения между административными единицами.

Административная Единица (АЕ) — сущность, соответствующая отдельной административной единице. Примеры АЕ: Институт радиотехники, Группа Р-1-96, Специальность 200300.

Административные единицы могут быть разных типов. Тип АЕ определяет набор возможных характеристик АЕ, а также ее место в иерархии.

Тип иерархии АЕ — каждая АЕ может входить в одну или несколько иерархий, определяемых типом иерархии. Тип иерархии задает шаблон построения иерархии

181