Размещено на http://www.allbest.ru/

Управление обучением Moodle

Аннотация

Настоящая квалификационная работа посвящена разработке информационной образовательной технологии на основе системы управления обучением Moodle. Рассмотрены теоретические основы электронного образования и программные платформы для организации электронного обучения, приведено описание разработанной технологии и показано ее практическое применение на примере создания учебного курса по дисциплине «Веб-технологии». Разработанная технология позволяет создавать учебные курсы, объединяющие реальные и электронные образовательные ресурсы. Объем выполненной работы составляет 108 страниц.

Annotation

This qualification work is dedicated to the development of information educational technology based on learning management system Moodle. Qualification work describes theoretical foundations of e-education and software platforms for the organization of e-learning, gives description of the developed technology and shows its practical use by creating a training course for "Web technologies" subject. Developed technology allows to create educational courses which combine real and electronic educational resources. The volume of work is 108 pages.

Содержание

• Введение
• 1. Теоретическая часть
• 1.1 Электронное обучение
• 1.2 Преимущества и недостатки электронного обучения
• 1.3 Платформы для организации электронного обучения
• 1.4 Система управления обучением Moodle
• 2. Описание разработанной технологии
• 3. Практическая часть
• 3.1 Создание курса
• 3.2 Реализация группового обучения
• 3.3 Реализация теоретического материала
• 3.4 Реализация лабораторных работ
• 3.5 Создание тестов
• 3.6 Создание глоссария
• 3.7 Создание тестов
• 3.8 Описание дополнительных модулей
• Заключение
• Список используемых источников
• Лист регистрации изменений

Введение

В начале третьего тысячелетия происходит переход от индустриального к информационному обществу, в котором знания и информация становятся основными производительными силами. В информационном обществе существенным образом изменяется стратегия образования, причем важнейшей его чертой является широкое использование информационных технологий.

Важнейшей задачей высшего технического образования в современных условиях является формирование у будущих инженеров и исследователей научного мышления, навыков самостоятельного усвоения и критического анализа новых сведений, умения строить научные гипотезы и планировать эксперимент по их проверке. Решение этой задачи не представляется возможным без широкого использования новых информационных технологий. Информационные ресурсы стали по существу новой экономической категорией, определяющей очередной взлет научно-технического прогресса.

В информационном обществе интеллектуальные процессы становятся массовыми, и более половины работников в развитых странах заняты в сфере интеллектуальной деятельности. Возросшие информационные потоки и высокотехнологические производства предъявляют повышенные требования к инженеру XXI века. Помимо высокой профессиональной компетентности инженер ХХI века должен в совершенстве владеть современными информационными технологиями и активно использовать их в своей работе. В связи с тем, что знания в современном обществе быстро устаревают, современному инженеру необходимо непрерывно повышать свою квалификацию. При этом повышение квалификации и переподготовка кадров в большинстве случаев должна проводиться без отрыва от производственной деятельности, поэтому все более актуальным становится использование технологий электронного образования.

Быстрый прогресс в области информационных технологий позволяет использовать персональные компьютеры в качестве эффективного средства обучения. Автоматизация процесса обучения осуществляется с использованием компьютерных обучающих программ и электронных учебников, которые используются не только с применением магнитных носителей (лазерных дисков), но и с применением локальных и глобальных компьютерных сетей. В последнем случае происходит формирование специализированной информационно-образовательной среды, позволяющей реализовать современные технологии обучения. Для наполнения информационно-образовательной среды, а также для эффективного использования локальных и глобальных компьютерных сетей необходима оперативная разработка электронных учебных курсов высокого качества, отвечающих современному состоянию науки в данной предметной области [1].

Общая цель создания электронных учебных курсов - повышение эффективности процесса усвоения знаний и улучшение качества подготовки специалистов. В системе очного образования электронные учебные курсы можно использовать как дополнительные учебные средства, позволяющие методически правильно организовать контролируемую преподавателем самостоятельную работу студентов. Таким образом, в рамках очного образования будет осуществляться постепенное внедрение технологий открытого образования, в частности, метода электронного обучения. В то же время в системе открытого образования электронные учебные курсы являются основным источником учебной информации обучаемого.

1. Теоретическая часть

1.1 Электронное обучение

Понятие «электронное обучение» (ЭО) сегодня употребляется наряду со старым термином «дистанционное обучение». ЭО - более широкое понятие, означающее разные формы и способы обучения на основе информационных и коммуникационных технологий (ИКТ).

Сегодня для обучения требуются новые средства. Эти средства должны в полной мере учитывать огромные ресурсы и возможности Интернет. Электронное обучение может дать такие средства и помочь компаниям справиться с перечисленными выше проблемами. Главной чертой электронного обучения является использование Интернет, что позволяет по-настоящему революционизировать процесс учебы. Электронное обучение объединяет разработчиков содержания, специалистов в соответствующих областях и обучаемых. Компании могут предоставлять содержание в разных форматах, управлять уровнем приобретенных знаний и создавать сетевые сообщества обучаемых, разработчиков содержания и экспертов. Обучаемые могут учиться в одиночку или формировать виртуальные клубы по интересам.

Электронное обучение - это обучение высочайшего уровня при низких затратах, повышение мотивации обучаемых и четкий контроль за всеми участниками процесса на всех его этапах. В современной быстро меняющейся среде организации, внедряющие для своих сотрудников системы электронного обучения, могут не бояться перемен. Более того, перемены становятся их преимуществом.

Электронное обучение (e-Learning) - это технология обучения, основанная на использовании средств вычислительной техники и систем передачи данных для представления и доставки знаний, поддержки взаимодействия обучаемого и обучающего, а также контроля знаний. В последние годы роль электронного обучения (иногда используют термин «дистанционное обучение») в решении проблемы поддержки требуемого уровня квалификации сотрудников организаций существенно возросла. Это обусловлено значительным ростом необходимых объемов обучения, возможностями обеспечить коллективный режим обучения, оперативное взаимодействие обучаемых и обучающего (в том числе в режиме реального времени), развитием рынка дистанционных курсов и другими факторами. Основные задачи в этой области состоят в том, чтобы предоставить пользователям полнофункциональную, масштабируемую, гибкую среду для реализации систем дистанционного (электронного) обучения.

Термин «электронное обучение» используется в России еще сравнительно редко. Однако в странах Северной Америки и Западной Европы аналоги этого термина (Electronic Learning, Electronic Tutoring или сокращенные E-learning, E-tutoring) в последние годы применяются очень широко. Они интегрируют ряд терминологических понятий в сфере применения современных ИКТ в образовании, таких как мультимедиа, обучение на основе web-технологий, онлайн-обучение и т.п. Постепенно эти термины вытесняют термин Distance Learning - аналог широко известного и модного ныне в России термина «Дистанционное обучение (ДО)». Связано это с применением ИКТ в современных системах ДО и с широким внедрением технологий ДО в традиционных университетах. Таким образом, стираются грани между обучением на расстоянии и непосредственно внутри университетских кампусов. И эту интеграцию дистанционной и традиционной организации учебного процесса более адекватно отражает термин «электронное обучение» [2].

Глобальной, общей проблемой электронного обучения является создание и эффективное использование информационно-образовательной среды на основе ИКТ. В дидактическом плане существуют три наиболее важных частных проблемы разработки и использования такой среды:

· организация самостоятельной когнитивной деятельности обучающихся;

· организация индивидуальной поддержки учебной деятельности каждого обучающегося преподавателями;

· организация групповой учебной работы обучающихся (дискуссий, совместной работы над проектами и т.п.).

С традиционным обучением все более-менее понятно: слушатель приходит на лекцию, получает теоретический материал, затем на семинарах отрабатывает определенные практические навыки. В дистанционном обучении нет прямого, очного контакта преподавателя с учащимися - этим и осложняется организация учебного процесса, поскольку каждый слушатель изучает материалы самостоятельно и можно ставить под сомнение отработку практических навыков, которые просто необходимы при получении, например, высшего образования. Эту проблему позволяет решить E-learning (электронное обучение), которое на сегодняшний день является революционным и наиболее перспективным направлением развития дистанционного обучения. Помимо решения своей первоочередной задачи - обучения на расстоянии - E-learning может стать отличным дополнением очной формы, поскольку технологии, применяемые при разработке электронных учебных курсов, будут хорошим подспорьем для повышения качества и эффективности традиционного обучения [2].

электронное обучение образование moodle

1.2 Преимущества и недостатки электронного обучения

Тот факт, что в электронном образовании все материалы учебного курса оцифрованы и выложены в интернет, обеспечивает целый ряд преимуществ в организации учебного процесса:

а) доступность курса в любой момент времени. Электронные технологии позволяют организовать обучение по принципу «24/7/365»: обучающийся может работать над курсом 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году. Для участников курса электронные задания и лекции доступны в любой момент, и обучающиеся в значительной степени самостоятельно решают в каком темпе им проходить этот курс;

б) доступность курса из любой точки мира, где есть доступ в интернет. При этом для большинства курсов не обязательна высокая скорость подключения к сети: обычного dial-up соединения через модем бывает достаточно;

в) широта предоставляемой информации. Находясь в среде интернет, обучающийся может непосредственно в процессе работы над материалом курса обратиться в любые мировые источники (ресурсы других образовательных центров, электронные библиотеки по всему миру и т.д.);

г) оперативность предоставления информации. В традиционном обучении источником информации является книга, цикл обновления которой занимает месяцы, а иногда и годы. Сегодня есть целый ряд динамично развивающихся наук, в которых информация, суммированная в монографиях, устаревает уже к моменту их издания. Интернет позволяет обновлять любую информацию и обеспечивать доступ к ней для обучающихся в течение минут;

д) более гибкая организация учебного процесса. В любом образовательном предмете есть разделы более простые и более сложные. Электронное обучение позволяет преподавателю сконцентрироваться на более сложных разделах курса, выложив простые фрагменты для самостоятельной проработки;

е) автоматизация учебного процесса - преподавателю нет необходимости составлять множество однотипных вариантов заданий для теста и проверять результаты их исполнения: система подберет любые параметры по желанию преподавателя и осуществит проверку и сохранение результатов в журнале преподавателя;

ж) мультимедийность. Помимо традиционной текстовой и графической информации, e-Learning естественным образом предполагает использование в процессе образования всех средств мультимедиа: анимации, видео, звука и цвета. Это обеспечивает наглядность преподаваемого материала и позволяет задействовать большинство механизмов восприятия человеком новой информации;

з) электронные технологии обучения лучше соответствуют менталитету современной молодежи, для которой сеть интернет практически стала «второй реальностью»;

и) уверенное владение современными инфокоммуникационными технологиями является одним из ключевых компетенций выпускника современного образовательного учреждения. Прохождение студентом обучения в формате e-Learning позволяет резко повысить общую компьютерную грамотность обучающегося;

к) широта и масштабность предоставляемой информации, выход на глобальные информационные ресурсы формируют у обучающегося соответствующий стиль мышления. Кроме этого, использование e-Learning предоставляет значительно больше возможностей для самостоятельной работы студента, способствуя формированию навыков самоорганизации и рационального планирования учебного времени.

Однако электронные образовательные технологии, как и любые другие достижения прогресса, обладают и определенными недостатками. Они проистекают из понимания полноценного образования как взаимосвязанного процесса обучения и воспитания: обучение на основе компьютерных программ не способно заменить прямого общения преподавателя с учеником. Чисто электронное обучение безличностно. Позволяя широкую автоматизацию процесса обучения, оно не в состоянии учесть индивидуальные особенности интеллекта и темперамента обучающегося. Жесткая «цифровая» логика, последовательно реализованная в электронном обучении, беднее человеческой логики анализа событий и принятия решений. Зачастую правильные решения в жизни принимаются только при учете эмоциональных факторов и этических соображений, которые не программируются. И, наконец, последнее. Массовое внедрение интернет в повседневную жизнь - несомненное благо цивилизации. Однако уже сегодня, еще только на заре информатизации человечества, выявляются связанные с этим риски. Значительная часть молодежи рассматривает жизнь в сети как вторую реальность, которая в некоторых случаях превращается в реальность первую. Есть риск получить «электронное поколение» с простым механистическим мышлением, оторванное от реальной жизни. Неадекватное использование электронного обучения может способствовать развитию этих негативных тенденций.

Разумеется, сказанное выше не означает отказа от полноценного и масштабного внедрения электронных технологий. Вне всякого сомнения, они прогрессивны и необходимы. Вопрос заключается только в том, чтобы электронное образование не вытеснило традиционное образование, а интегрировалось в него. Доля электронной составляющей в образовании должна возрастать по мере повышения уровня образования в последовательности: школа > вуз > дополнительное образование. То есть в школе, когда ученик находится в стадии активного формирования, личность учителя и прямое общение с ним особенно велики и целесообразно использование только отдельных элементов электронного обучения. Напротив, дополнительное образование, получаемое зрелым, сформировавшимся человеком, может быть чисто прагматическим и реализованным полностью на электронной платформе. Вузовское образование с этой точки зрения находится посередине и допускает широкое использование электронных платформ, интегрированных в традиционные, «лицом к лицу», формам обучения.

Электронное образование является практически идеальным для организации дистанционного (заочного) обучения, а также для организации образовательного процесса в филиалах вуза. Однако наилучшие результаты оно обеспечивает при так называемом смешанном (blended) обучении. В этом случае традиционное обучение «лицом к лицу» дополняется технологиями электронного обучения. В традиционных занятиях значительная часть времени и сил преподавателя расходуется на простую передачу обучающимся новой информации. e-Learning позволяет переложить эту функцию на компьютер и сосредоточить основные усилия преподавателя на обсуждении более трудных моментов курса, ответам на вопросы студентов и т.д.

На сегодняшний день есть и объективные сложности масштабного использования e-Learning в российских вузах. Пропускная способность каналов интернет и оснащенность образовательного процесса компьютерами явно недостаточна для широкого и полноценного внедрения электронного обучения [3].

1.3 Платформы для организации электронного обучения

Эффективность электронного обучения существенно зависит от, используемой в нем технологии. Возможности и характеристики технологии электронного обучения должны обеспечивать максимально возможную эффективность взаимодействия обучаемого и преподавателя в рамках системы ЭО. Сложное в использовании программное обеспечения не только затрудняет восприятие учебного материала, но и вызывает определенное неприятие использования информационных технологий в обучении.

Программное обеспечение для ЭО представлено как простыми статическими HTML страницами, так и сложными системами управления обучением и учебным контентом (Learning Content Management Systems), использующиеся в корпоративных компьютерных сетях.

Успешное внедрение электронного обучения основывается на правильном выборе программного обеспечения, соответствующего конкретным требованиям.

Эти требования определяются потребностями обучаемого, потребностями преподавателя и администратора, который должен контролировать установку, настройку программного обеспечения и результаты обучения.

Во всем многообразии средств организации электронного обучения можно выделить следующие группы:

а) авторские программные продукты (Authoring Packages);

б) системы управления обучением (Learning Management Systems - LMS);

в) системы управления контентом (содержимым учебных курсов) (Content Management Systems - CMS);

г) системы управления учебным контентом (Learning Content Management Systems - LCMS).

Авторские программные продукты представляют собой чаще всего некоторые локальные разработки, направленные на изучение отдельных предметов или разделов дисциплин. Преподаватель, используя какую-либо технологию (HTML, PowerPoint, TrainerSoft, Lectura) или просто создавая электронный документ, разрабатывает учебный контент.

Недостатком таких продуктов является невозможность отслеживать и контролировать во времени процесс обучения и успеваемость большого количества обучаемых. Как правило, они разработаны для создания уроков с немедленной обратной связью с обучаемым, а не для хранения информации об учебном процессе за длительное время. Такие разработки являются незаменимым средством для активизации и интенсификации подачи учебного материала во время аудиторных занятий и для самостоятельной работы студентов. С другой стороны отсутствие обратной связи студентов и преподавателя сильно снижает эффективность их использования.

Системы управления обучением обычно предназначены для контроля большого числа обучаемых. Некоторые из них ориентированы на использование в учебных заведениях (например, Blackboard, e-College или WebCT), другие - на корпоративное обучение (Docent, Saba, Aspen). Их общей особенностью является то, что они позволяют следить за обучением пользователей, хранить их характеристики, подчитывать количество заходов на определенные разделы сайта, а также определять время, потраченное обучаемым на прохождение определенной части курса. Эти системы позволяют пользователям регистрироваться для прохождения курса. Зарегистрированным пользователям автоматически высылаются различного рода информация о текущих событиях и необходимой отчетности. Обучаемые могут быть организованы в группы. Кроме того здесь присутствует возможность проверки знаний и онлайн общения.

Управление контентом электронных курсов представляет возможности размещения электронных учебных материалов в различных форматах и манипулирования ими. Обычно такая система включает в себя интерфейс с базой данных, аккумулирующей образовательный контент, с возможностью поиска по ключевым словам.

Системы управления контентом особенно эффективны в тех случаях, когда над созданием курсов работает большое число преподавателей, которым необходимо использовать одни и те же фрагменты учебных материалах в различных курсах.

Системы управления обучением и учебным контентом сочетают в себе возможности двух предыдущих и являются в настоящее время наиболее перспективными в плане организации электронного обучения. Сочетание управления большим потоком обучаемым, возможностей быстрой разработки курсов и наличие дополнительных модулей позволяет системам управления обучением и учебным контентом решать задачи организации обучения в крупных образовательных структурах.

В не зависимости от вида программной платформы к ним предъявляются следующие требования:

а) надежность в эксплуатации. Этот параметр характеризует удобство администрирования и простоту обновления контента с помощью уже существующих шаблонов. При выборе программного обеспечения стоит обратить внимание на то, чтобы содержание учебного курса и структура сайта были разделены, чтобы при обновлении контента нельзя было случайно удалить важные позиции меню;

б) безопасность;

в) совместимость. Системы должны быть совместимы с другими e-learning решениями. Хотя «универсального» программного решения, соответствующего всем возможным стандартам, не существует, все же есть системы, поддерживающие хотя бы один широко распространенный стандарт. Совместимость может потребоваться при обмене (перемещении) контента из одной системы управления обучения в другую или использовании разработанных ранее курсов;

г) удобство использования и администрирования. Это важный параметр, поскольку потенциальные ученики никогда не станут использовать технологию, которая кажется громоздкой или создает трудности при навигации. Технология обучения должна быть интуитивно понятной. В учебном курсе должно быть просто найти меню помощи, должно быть легко переходить от одного раздела к другому и общаться с преподавателем. Преподаватели, в свою очередь, не расположены читать толстое руководство по использованию курсов или тратить время на то, чтобы понять, как можно создать тест. Программное обеспечение должно быть простым и открытым;

д) модульность. В современных образовательных системах могут использоваться небольшие взаимозаменяемые объекты знаний -элементы учебного контента. Это небольшие самодостаточные информационные блоки, которые могут быть повторно использованы для учебных целей. Необходимо, что бы выбранная платформа поддерживала этот вид функциональности, т.е. позволяла определять объекты знаний и позволяла составителю курсов связывать объекты знаний с целями обучения;

е) обеспечение доступа. Обучаемые не должны иметь препятствий для доступа к учебной программе [4].

Рассмотрим основные программные платформы для организации электронного обучения [5]:

а) Moodle (англ. Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment - модульная объектно-ориентированная динамическая учебная среда) - свободная система управления обучением. Система ориентирована, прежде всего на организацию взаимодействия между преподавателем и учениками, хотя подходит и для организации дистанционных курсов, а также поддержки очного обучения. Система Moodle переведена на десятки языков, в том числе на русский, и используется почти в 50 тысячах организаций из более чем 200 стран мира. Пример стартовой страницы обучающего портала на базе LMS Moodle представлен на рисунке 1.1;

Рисунок 1.1 - Стартовая страница обучающего портала на базе LMS Moodle

б) ILIAS - свободная платформа обучения, позволяющая создавать методические и учебные материалы для электронного образования, а также организовывать связи и выстраивать взаимодействие между учителями и учащимися, осуществлять тестирование и оценку знаний последних. Система может включать внешние образовательные модули для более полной поддержки педагогических запросов и выполнения образовательных задач. ILIAS базируется на Apache, PHP, MySQL, XML, отвечает стандарту SCORM и поддерживает русский язык. К сожалению, ILIAS не отличается быстротой вхождения, то есть система еще не столь интуитивно понятна. Она обладает красивым интерфейсом, поддерживает большое количество возможностей, но разобраться в ней сходу не так то просто как учащемуся, так и преподавателю. Пользователю для работы необходимо постигать некоторый опыт взаимодействия, то есть учиться работать с ней, либо дорабатывать ее (адаптировать и упрощать) под собственные нужды. Демонстрационный режим ILIAS представлен на рисунке 1.2;

Рисунок 1.2 - Демонстрационный режим ILIAS

в) ATutor - аналогичная ILIAS система от канадских разработчиков, поддерживает русский язык. Стартовая страница LMS ATutor представлена на рисунке 1.3;

Рисунок 1.3 - Стартовая страница LMS ATutor

г) Dokeos - программное обеспечение с открытым исходным кодом для обучения, которое используют международные компании, федеральные управления и университеты. ПО Dokeos совместимо со стандартом SCORM. Dokeos работает в соответствии с моделью, основанной на открытом коде для развития сетевых сообществ, профессионального консалтинга, сервисов обеспечения качества услуг, а также сервисов подписки для поддержки клиентов. Пример реализации лекции в LMS Dokeos представлен на рисунке 1.4;

д)

Рисунок 1.4 - Реализация лекции в LMS Dokeos

е) Sakai - это программная оболочка c открытым исходным кодом на Java, которую разрабатывает и использует международное сообщество крупнейших вузов мира, в том числе Университет Индианы, Массачусетсский технологический институт, Стенфордский университет и Университет Мичигана. Это постоянно развивающийся проект. ПО Sakai включает в себя множество возможностей по разработке курсов и организации системы управления курсами, а также управление прохождением документов, форумы, чаты, онлайн-тестирование. Стартовая страница LMS Sakai представлена на рисунке 1.5;



Рисунок 1.5 - Стартовая страница LMS Sakai

ж) OpenELMS - это совместный проект, деятельность которого направлена на организацию и внедрение системы электронного обучения с открытым исходным кодом для использования в коммерческих и образовательных организациях. LMS OpenELMS является как комплексной, так и принципиально легкой в использовании. Стартовая страница LMS OpenELMS представлена на рисунке 1.6;

Рисунок 1.6 - Стартовая страница LMS OpenELMS

Сравним рассмотренные программные платформы по критериям, перечисленным ранее. Результат сравнения представлен в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Результаты сравнения платформ для организации электронного обучения (по материалам [5]).

Перечисленные возможности оценивались разным количеством баллов от 1 до 4 (указаны в третьей строке таблицы). Согласно этому исследованию единоличным лидером оказалась система Moodle. Следует отметить, что цитированное исследование проводилось более 6 лет назад и за это время многие из перечисленных систем прошли глубокие усовершенствования. Тем не менее, с учетом непрерывного совершенствования системы Moodle, нет сомнений в сохранении ею лидирующего положения и в настоящее время.

1.4 Система управления обучением Moodle

Moodle - это система управления, специально разработанная для создания качественных онлайн-курсов преподавателями. По уровню предоставляемых возможностей Moodle выдерживает сравнение с известными коммерческими СДО, в то же время выгодно отличается от них тем, что распространяется в открытом исходном коде - это дает возможность настроить систему под особенности конкретного образовательного проекта, а при необходимости и встроить в нее новые модули.

Moodle ориентирована на коллаборативные технологии обучения, т.е. 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.

Важной особенностью Moodle является то, что система создает и хранит портфолио каждого обучающегося: все сданные им работы, все оценки и комментарии преподавателя к работам, все сообщения в форуме.

Преподаватель может создавать и использовать в рамках курса любую систему оценивания. Все отметки по каждому курсу хранятся в сводной ведомости.

Moodle позволяет контролировать “посещаемость”, активность студентов, время их учебной работы в сети.

Модульная структура системы обеспечивает простоту использования системы для обучающихся и преподавателей.

Наличие открытого сообщества, состоящего из более 50000 пользователей системы и более 3000 внедренных систем дистанционного обучения во всем мире позволяет эффективно обмениваться опытом.

Возможности Moodle, интересные для администраторов:

а) Moodle работает без модификаций в Unix, Linux, Windows, Mac OS X, Netware и любой другой операционной системе, поддерживающей PHP (который поддерживается любым хостинг-провайдером);

б) Moodle проектируется как набор модулей и позволяет гибко добавлять или удалять элементы на различных уровнях;

в) Moodle легко обновляется от версии к версии. Он имеет внутреннюю систему для обновления собственной базы и восстановления;

г) Moodle требует только одну базу данных и может быть использован совместно с другими приложениями;

д) Moodle включает базу данных широкого назначения, которая поддерживает различные типы баз данных;

е) Особое обращение внимания на безопасность на любом уровне. Формы проверяются, данные проверяются на достоверность, cookies шифруются и т.д. [6].

2. Описание разрабатываемой технологии

Современный уровень развития информационных технологий оказывает влияние на все сферы жизни, в том числе и на образование. Поэтому сегодня к образовательному процессу, помимо традиционных требований, таких как целенаправленность, результативность, структурность и диверсификация, предъявляются также требования интерактивности и гибкости. Интерактивность подразумевает размещение всех образовательных ресурсов в одном месте в электронном виде и наличие средств обратной связи с обучаемыми. Гибкость означает возможность использования образовательных программ для разных форм обучения.

Целью настоящей работы является разработка информационной образовательной технологии для очной, заочной и дистанционной форм обучения, объединяющей весь спектр образовательных элементов. Предлагаемая технология переводит процесс обучения в вузе на совершенно новый качественный уровень, обеспечивая целый ряд преимуществ. Это, прежде всего, постепенное стирание граней и принципиальных отличий между различными формами обучения, а также индивидуализация обучения с максимальным качеством для получения знаний и практических навыков в удобное для обучаемого время и в комфортном для него месте.

Выбрав в качестве программной среды LMS Moodle, была разработана структура информационной образовательной технологии, показанная на рисунке 2.1. Ее условно можно поделить на две части - теоретическую и практическую. Теоретическая же часть в свою очередь делится на часть для дистанционного и аудиторного обучения. Дистанционное обучение заключается в самостоятельном изучении тем учебного пособия, выполнении контрольных заданий и консультировании с преподавателем посредством чата или видеоконференции. Аудиторное обучение заключается в последовательном изучении лекций и ответе на контрольные вопросы в них. Практическая часть реализуется для обеих форм обучения и состоит из лабораторных работ, тестов и курсового проекта. Еще одним элементом данной структуры является глоссарий, позволяющий просматривать определения основных терминов непосредственно в учебном пособии или лекции.

Рисунок 2.1 - Структура информационной образовательной технологии

Для реализации учебного пособия в системе Moodle использован сторонний модуль «Книга». Он состоит из двух частей: навигационной области и области контента. Также помимо навигации и просмотра пособия, модуль позволяет распечатывать нужные главы.

Другим теоретическим элементом образовательной технологии является лекция, реализованная с помощью модуля «Лекция». Она представляет собой набор теоретических разделов, после каждого из которых располагается блок вопросов. При правильном ответе на вопросы обучаемый переходит на следующий теоретический раздел, при неправильном же возвращается на предыдущий и изучает материал заново. Этот элемент курса удобен еще и тем, что он позволяет проводить оценивание работы обучающихся в автоматическом режиме: преподаватель лишь задает системе параметры оценивания, после чего система сама выводит для каждого студента общую за урок оценку и заносит ее в журнал.

Основным элементом практической части образовательной технологии является лабораторный практикум, для реализации которого в системе Moodle использован модуль «Ответ в виде файла». Модуль состоит из области, содержащей описание лабораторной работы, и кнопки для ее загрузки на сервер. Преподаватель может оперативно проверить загруженные обучающимся файлы или тексты, прокомментировать их и, при необходимости, предложить доработать в каких-то направлениях.

Защита лабораторных работ предполагает прохождение тестирования, для реализации которого в системе Moodle использован модуль «Тест». В нем, однако, помимо стандартных типов вопросов, с помощью сторонних модулей, могут использоваться и другие типы. Вопросы тестов сохраняются в базе данных и могут повторно использоваться в одном или разных курсах. На прохождение тестов предполагается одна попытка, так же на работу с тестом устанавливается лимит времени.

Глоссарий позволяет организовать работу с терминами, при этом словарные статьи могут создавать не только преподаватели, но и студенты. Термины, занесенные в глоссарий, подсвечиваются во всех материалах курсов и являются гиперссылками на соответствующие статьи глоссария. Система позволяет создавать как глоссарий курса, так и глобальный глоссарий, доступный участникам всех курсов.

Консультирование обучающихся при дистанционной форме может происходить с помощью чата или форума. Форум можно также использовать и для загрузки обучающимися файлов - в таком случае вокруг этих файлов можно построить учебное обсуждение, дать возможность самим обучающимся оценить работы друг друга.

Каждый элемент образовательной технологии оценивается либо системой автоматически, либо преподавателем вручную, а результаты записываются в журнал оценок.

3. Практическая часть

Рассмотрим применение разработанной технологии на примере создания учебного курса по дисциплине «Веб-программирование».

В качестве теоретической основы для курса было разработано учебное пособие, состоящее из 8 глав. В первой главе рассматриваются основные термины и понятия веб-технологий, а также протокол обмена HHTP, дается обзор современных веб-браузеров, языков веб-программирования, систем управления контентом и сред веб-разработки. В следующих четырех главах рассматривается основной синтаксис языка разметки HTML, каскадных таблиц стилей CSS и языка веб-программирования PHP. В шестой главе освещаются вопросы взаимодействия PHP с протоколом HTTP, такие как обработка форм, работа с cookies, сессиями и HTTP-заголовками. В седьмой главе рассматриваются основные правила составления запросов на языке SQL, PHP-функции для работы с СУБД Firebird, а также практические примеры взаимодействия PHP и Firebird. В восьмой главе рассматривается синтаксис регулярных выражений в PHP, а также PHP-функции для работы с ними.

Основным элементом практической части курса является разработанный лабораторный практикум, состоящий из 5 работ. Основной особенностью этого практикума является его последовательностный характер. Т.е. каждая последующая работа практикума взаимосвязана с предыдущей, а при последовательном выполнении всех 5 работ, учащийся получает полноценное веб-приложение. В первой работе учащиеся осуществляют верстку веб-сайта и работают над его оформлением. Во второй работе обучаются установке веб-сервера Apache и модуля PHP, а также изучают синтаксис языка PHP. В третьей работе учащиеся изучают обработку HTML-форм и реализуют авторизацию на сайте с помощью сессий. В четвертой работе обучаются построению запросов к СУБД Firebird с помощью PHP-скриптов и реализуют добавление, редактирование и удаление данных на сайте. В пятой работе учащиеся изучают синтаксис регулярных выражений и реализуют с помощью них поиск на сайте.

Рассмотрим подробнее создание всех элементов курса в системе Moodle 2.2.

3.1 Создание курса

Система управления обучением Moodle состоит из курсов. Под курсом в рамках системы не всегда понимается процесс обучения по какой-то заранее определенной программе. Курс может являться просто средой общения круга заинтересованных людей в рамках одной тематики.

Список всех курсов системы дистанционного обучения обычно представлен в центре главной страницы (рисунок 3.1). Все курсы разбиты на категории. Названия категорий являются ссылками, при переходе по которым можно увидеть список курсов только этой категории с расширенной информацией, которая включает список преподавателей курса и его описание.

Рисунок 3.1 - Список курсов системы

Cначала необходимо создать категорию курсов. Категории создаются для разделения курсов, что облегчает их поиск для учеников. В блоке Администрирование выбираем пункт Курсы и щелкаем ссылку Добавить/редактировать курсы, при этом страница принимает вид, показанный на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Категории курсов

Нажимаем кнопку Добавить категорию и вводим в открывшемся окне название категории курса, например, Информатика. Нажимаем кнопку Создать категорию, после чего категория добавится в список категорий курсов.

Для создания курса нажимаем кнопку Добавить курс на странице категорий курсов. Из списка Категория выбираем Информатика. В поле Полное имя необходимо ввести полное название курса, например, Веб-программирование. В поле Краткое имя вводим сокращенное название курса, например, ВП. Поле ID курса оставляем пустым. Помимо этого система Moodle предоставляет целый ряд возможностей для настройки создаваемого курса:

а) Формат - определяет формат структуры курса. Можно выбрать хронологический формат (Разделение по неделям), концептуальный (Разделение по темам) или социальный (Разделение по сообществам);

б) Количество недель/тем - определяет число тем (при концептуальном формате) или недель (при хронологическом) в курсе;

в) Дата начала курса - это первый день, когда курс будет активен. Если используется хронологический формат, первая неделя начнется с этого дня. Дата начала также является самой ранней датой, для которой можно получить отчеты о действиях, выполнении заданий и пр.;

г) Отображение скрытых разделов - позволяет в разной степени скрыть грядущие темы, чтобы не допустить нежелательных «перескоков». Можно выбрать отображение только заголовка скрываемой секции (В неразвернутом виде), или скрыть тему целиком (Полностью невидимы);

д) Новости - определяет, сколько новостных сообщений будет отображаться на странице курса;

е) Показывать журнал оценок студентам - позволяет либо запрещает обучающимся просматривать свои оценки. Если значение опции установлено как Нет, это не скрывает оценки от преподавателя, но предотвращает их просмотр студентами;

ж) Показать отчет о деятельности - позволяет обучающимся просматривать историю своих действий внутри курса;

з) Максимальный размер загружаемого файла - позволяет ограничить размер файлов, загружаемых студентами;

и) Разрешить гостевой доступ - запрещает или разрешает просмотр курса незарегистрированными пользователями;

к) Пароль - это кодовое слово, которое обучающиеся должны ввести, чтобы самостоятельно зачислиться на курс. Использование пароля предотвращает запись на курс случайных людей.

Список настроек, используемых при создании курса по дисциплине «Веб-программирование» показан на рисунке 3.3.



Рисунок 3.3 - Настройки курса

Зайти в созданный курс можно через список курсов, расположенный на главной странице системы (рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 - Результат создания курса

Для добавления ресурсов и элементов курса на страницу курса требуется включить редактирование. Для этого в верхнем правом углу любой страницы курса необходимо нажать на кнопку Режим редактирования. После чего на элементах курса, которые можно редактировать появится соответствующая иконка (рука, держащая карандаш), а также появятся выпадающие списки для добавления ресурсов в курс.

3.2 Реализация группового обучения

Описываемая в данной работе образовательная технология предполагает использование созданных с помощью нее учебных курсов как для дистанционной, так и для очной форм обучения. Это предполагает различный доступ разных групп обучающихся к образовательным элементам. Для реализации этого необходимо воспользоваться еще одной полезной настройкой курса в Moodle 2.2 - системой потоков и групп. Для использования данной системы ее надо активировать в настройках курса, выбрав Изолированные группы в пункте Групповой режим секции Группы.

Группа представляет собой совокупность обучающихся, для которых реализуется индивидуальный доступ к учебным элементам внутри курса. Для просмотра списка групп на курсе необходимо в секции настроек курса выбрать раздел Управление курсом, нажать кнопку Группы. Открывшаяся страница содержит наименования всех групп на курсе, а также список их участников (рисунок 3.5).



Рисунок 3.5 - Список групп курса

Для создания группа нажимаем кнопку Создать группу и в открывшейся форме записываем название группы (например, 735М), и по желанию ее описание, кодовое слово и логотип. Добавление участников в группу реализуется путем выделения нужной группы в левом списке и участника в правом и нажатия кнопки Добавить/удалить участников. Аналогичным образом реализуется удаление участников из группы.

После создания группы и добавления участников ее необходимо разместить в каком-либо потоке.

Поток представляет собой совокупность учебных групп. Для просмотра списка потоков на курсе необходимо в секции настроек курса выбрать раздел Управление курсом, нажать кнопку

Группы и перейти на вкладку Потоки. Открывшаяся страница содержит наименования всех потоков на курсе и входящих в них групп, а также число элементов курса, доступных этим потокам (рисунок 3.6).



Рисунок 3.6 - Список потоков курса

Для создания потока нажимаем кнопку Создать поток и в открывшейся форме записываем название потока (например, Магистры) и его описание. После этого созданный поток появится в списке потоков курса и станет доступным для добавления в него групп.

Для добавления созданной группы в поток нажмем на кнопку Показать группы в потоке, расположенную в секции Редактировать списка потоков. Добавление групп в поток реализуется путем выделения нужной группы в правом списке и нажатия кнопки Добавить. Для удаления группы из потока ее необходимо выделить в левом списке и нажать кнопку Удалить.

После создания требуемый групп и потоков необходимо обеспечить для них индивидуальный доступ к элементам курса. Для этого сначала стоит включить соответствующую опцию в настройках системы (Администрирование -> Разработка -> Экспериментальные возможности -> Экспериментальные настройки -> Включить параметр "Только для членов группы"). Теперь в настройках каждого элемента курса появляется возможность предоставлять доступ к нему только выбранным потокам (рисунок 3.7).

Рисунок 3.7 - Групповое ограничение на элемент курса

Настроенные таким образом элементы курса будут помечаться для преподавателя соответствующим образом, а для участников других потоков не будут видны.

3.3 Реализация теоретического материала

Согласно разработанной образовательной технологии доступ к теоретическому материалу различен для дистанционной и очной формы обучения. Теоретический материал для дистанционной формы (для магистрантов) представлен в виде учебного пособия и реализуется в системе Moodle с помощью ресурса «Книга».

Для создания книги выберем в выпадающем списке Добавить ресурс на странице курса пункт Книга. Введем название книги (например, Учебное помобие) и ее краткое описание, выберем числовую нумерацию глав и стандартные заголовки, также откроем доступ к пособию только для потока магистров. Настройки книги представлены на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8 - Настройки книги

После этого система предложит создать в книге главы с контентом. Для этого введем в появившейся форме название главы и ее содержимое и нажмем Сохранить. В дальнейшем просмотр, добавление, редактирование и удаление глав можно осуществлять через оглавление, расположенное слева. Пример реализации учебного пособия с помощью ресурса «Книга» показан на рисунке 3.9.

Рисунок 3.9 - Пример реализации учебного пособия

Ресурс «Книга» позволяет обучающимся не только удобно просматривать учебный материал, но и распечатывать необходимые главы.

Теоретический материал для очной формы обучения (для специалистов) реализован с помощью ресурса «Лекция». Для создания лекции выберем в выпадающем списке Добавить элемент курса на странице курса пункт Лекция.

В разделе общих настроек введем название лекции (например, Лекция №1), установим ограничение по времени в 100 минут (длительность одного академического занятия) и зададим максимальное количество ответов на контрольные вопросы лекции (например, 7). Пароль устанавливать на лекцию не будем.

В разделе настроек оценок установим максимальный балл для оценивания лекции (например, 100) и выберем стандартную категорию оценки. Результаты выполнения лекции будут заноситься в журнал оценок, поэтому параметр Тренировочная лекция установим в Нет. Разрешим повторное прохождение лекции (параметр Разрешить повторное прохождение), а в качестве параметра Обработка результатов попыток выберем Максимальная оценка. Остальные параметры оценок оставим по умолчанию.

В разделе настроек текущего контроля зададим максимальное количество попыток прохождения лекции (например, 10), установим параметр Показать слева список страниц в Да, а Отображать меню слева, только если оценка больше чем в 100%. Последние два параметра позволяют выводить оглавление лекции слева только в том случае, если лекцию уже была завершена однажды. Остальные параметры текущего контроля оставим по умолчанию.

В общих настройках модуля установим ограничение на доступ к лекции только для потока специалистов.

Настройки лекции представлены на рисунке 3.10.



Рисунок 3.10 - Настройки лекции

После этого система предложить добавить в лекцию раздел или контрольный вопрос. Добавим раздел, нажав кнопку Добавить страницу контента (раздел). В появившемся окне введем заголовок раздела, а также опишем в пункте Переход кнопку перехода и ее адресат (например, Следующая страница). Теперь добавление элементов в лекцию будет осуществляться через выпадающее меню в поле Действия.

Добавим в лекцию вопрос, выбрав из выпадающего меню пункт Вопрос. Возможны несколько вариантов вопросов: в закрытой форме, верно/неверно, короткий ответ, числовой, на соответствие или эссе. Выберем, например, вопрос Краткий ответ. Зададим заголовок и тело вопроса, возможные правильные ответы и баллы за них, а также страницы для перехода при правильном и неправильном ответе. Нажимаем кнопку Добавить страницу с вопросами. Аналогично создаем вопросы для других страниц. В результате получаем лекционную структуру, пример которой представлен на рисунке 3.11.



Рисунок 3.11 - Структура лекции

Непосредственно элемент «Лекция» состоит из меню лекции и области основного контента. Пример лекции показан на рисунке 3.12.

Рисунок 3.12 - Пример реализации лекции

Пример контрольных вопросов в лекции показан на рисунке 3.13.

Рисунок 3.13 - Пример контрольного вопроса лекции

Заключение

В данной квалификационной работе в соответствии с заданием была разработана система визуального распознавания фонем. Также был произведен анализ методов распознавания.

Предложен алгоритм выделения лица человека на изображении работающий с изображениями низкого разрешения порядка 320х240 и высокого уровня шума характерного для бытовых web-камер. Разработан алгоритм визуального распознавания фонем, реализована возможность работы с web-камерой.

Программа разработана в соответствии с современными требованиями программного обеспечения для операционных систем семейства Windows, приспособлена для практического применения, имеет интуитивно-понятный интерфейс.

По завершении работы была приведена экспериментальная проверка работы системы, результаты которой показали полную её работоспособность.

В перспективе предстоит дальнейшая модернизация пакета. В первую очередь, будет добавлена возможность работы с web-камерой, поэтому необходимо будет оптимизировать и увеличить эффективность алгоритмов распознавания, сделать их менее восприимчивыми к освещению, искажениям при распознавании, степени удаленности лица от объектива web-камеры. Также предполагается дальнейшее обучение системы.

Список используемых источников

1 Иванова Е.О., Осмоловская И.М. Теория обучения в информационном обществе. - М.: Просвещение, 2011. - 190 с.

2 Соловов А.В. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. - Самара: Новая техника, 2006. - 462 с.

3 Гильмутдинов А.Х., Ибрагимов Р.А., Цивильский И.В. Электронное образование на платформе Moodle. - Казань: КГУ, 2008. - 169 с.