Дослідження інструментальних засобів проектування дистанційних курсів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки України

Криворізький інститут

Кременчуцького університету економіки, інформаційних технологій та управління

Кафедра технічної кібернетики

Спеціальність 7.091402 «Гнучкі комп'ютеризовані системи та робототехніка»

ДИПЛОМНА РОБОТА

Дослідження інструментальних засобів проектування дистанційних курсів

Студентки групи ГКС-04-з

Степанової Лесі Анатоліївни

Керівник роботи проф.,

к.т.н. Корнілов Георгій Іванович

Кривий Ріг 2009

ЗАВДАННЯ

на дипломну роботу студента Степанової Лесі Анатоліївни

1. Тема роботи: Дослідження інструментальних засобів проектування дистанційних курсів

2. Термін здачі студентом закінченої роботи 01.06.09

3. Вхідні дані до роботи: Вимоги до кінцевого програмного продукту, вихідні масиви даних

4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що підлягають розробці): Постановка завдання, Теоретичне дослідження та огляд технології проектування систем дистанційного навчання; Особливості проектування дистанційних курсів в системі MOODLE; Розробка дистанційного курсу „Комп'ютерна графіка” в системі MOODLE; Економічне обґрунтування доцільності розробки програмного продукту; Охорона праці.

5. Перелік графічного матеріалу (з точними вказівками обов'язкових креслень)

1. Логіко-функціональна схема роботи системи;

2. Структура планування учбового процесу

3. Файлова структура віртуального навчального середовища Веб-Клас ХПІ

4. Загальна структура інформаційно-освітнього простору на базі СДН «Агапа»

5. Структура загального інформаційного простору

6. Структура індивідуального інформаційного простору

7. Об'єкти репозиторія

8. Приклади діалогового вікна надбудови у різних робочих режимах.

6. Консультанти з роботи, з вказівками розділів роботи, що належать до них

Розділ	Консультант	Підпис, дата
		Завдання видав	Завдання прийняв
Спеціальна частина	Старіков О.М.
Програмна частина	Мурашко А.Г.
Економічна частина	Тимко Є.В.
Охорона праці	Климович Г.Б.

Календарний план

№ п/п	Найменування етапів дипломної роботи	Термін виконання етапів роботи	Примітки
	Отримання завдання на дипломну роботу	31.10.08
	Огляд базової структури систем дистанційного навчання та технологій їх проектування	21.02.09
	Теоретичне дослідження існуючих інструментальних засобів проектування дистанційних курсів та обґрунтування вибраного рішення	13.03.09
	Програмна частина (постановка задачі, створення програмного забезпечення, опис алгоритму рішення задачі, проектування та опис інтерфейсу користувача)	28.04.09
	Оформлення пояснювальної записки	17.05.09
	Оформлення графічної документації	25.05.09
	Оформлення електронних додатків до диплому	27.05.09
	Представлення дипломної роботи до захисту	01.06.09

АНОТАЦІЯ

У даній дипломній роботі створений навчальний курс в системі дистанційного навчання Moodle для спеціальності «Гнучкі комп'ютеризовані системи та робототехніка». Представлена логіко-функціональна схема роботи навчального курсу, розкриті особливості проектування дистанційних курсів і проведений огляд існуючих систем дистанційного навчання у провідних ВНЗ України.

Розділів 6, схем та малюнків 45, таблиць 7, бібліографічних посилань 27, загальний обсяг - 93.



АННОТАЦИЯ

В данной дипломной работе создан обучающий курс в системе дистанционного обучения Moodle для специальности «Гибкие компьютеризированные системы и робототехника». Представлена логико-функциональная схема работы обучающего курса, раскрыты особенности проектирования дистанционных курсов и проведен обзор существующих систем дистанционного образования в ВУЗах Украины.

Разделов 6, схем и рисунков 45, таблиц 7, библиографических ссылок 27, общий объем - 93.



THE SUMMARY

In the given diploma thesis was created learning course in the system of the distance education MOODLE for speciality the «Flexible computer systems and robotics». Present the logical-functional chart of work of educational course, descrited features of planning of the courses controlled from distance and given review of the distant cource in the higher educational of Ukraine.

Sections 6, circuits and figures 45, tables 7, bibliographic references 27, total amount - 93.



ЗМІСТ

• ВСТУП
• 1. ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ
• 1.1 Найменування та галузь застосування
• 1.2 Підстава для створення
• 1.3 Характеристика розробленого програмного забезпечення
• 1.4 Мета й призначення
• 1.5 Загальні вимоги до розробки
• 1.6 Джерела розробки
• 2. ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОГЛЯД ТЕХНОЛОГІЇ ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ ДИСТАНЦІЙНОГО НАВЧАННЯ
• 2.1 Вимоги Болонської декларації до перебудови системи освіти у Технічних ВНЗ
• 2.2 Основні проблеми організації дистанційної форми навчання
• 2.3 Структура технології дистанційного навчання
• 2.3 Огляд систем дистанційного навчання, що використовуються у ВНЗ України
• 2.3.1 Віртуальне учбове середовище «Веб-Класс-ХПІ» (Харківський політехнічний інститут)
• 2.3.2 Український інститут інформаційних технологій в освіті НТУУ КПІ31
• 2.3.3 Міжрегіональна Академія Управління Персоналом (МАУП)
• 2.3.3 Криворізький технічний університет та СДН „Агапа”
• 3. ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ ДИСТАНЦІЙНИХ КУРСІВ В СИСТЕМІ MOODLE
• 3.1 Загальна характеристика системи дистанційного навчання Moodle
• 3.2 Опис структури та основних функціональних модулів системи
• 4. РОЗРОБКА ДИСТАНЦІЙНОГО КУРСУ „КОМП'ЮТЕРНА ГРАФІКА” В СИСТЕМІ MOODLE
• 4.1 Опис предметної області та функціональних можливостей системи
• 4.2 Розробка логіко-функціональної схеми системи
• 4.3 Опис функціональних блоків та елементів інтерфейсу системи
• 5 ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ВПРОВАДЖЕННЯ ПРОГРАМНОГО ПРОДУКТУ
• 6. ОХОРОНА ПРАЦІ
• 6.1 Аналіз небезпезпечних та шкідливих факторів в обчислювальному центрі
• 6.2 Організаційні і технічні заходи по зменшенню рівня шкідливих виробничих чинників
• 6.3 Пожежна безпека
• ВИСНОВКИ
• СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ



ВСТУП

За останні роки в усьому світі в системах освіти відбулися істотні структурні зміни, зумовлені розвитком Інтернет та його зростаючим впливом на всі сторони діяльності суспільства. Основну роль в удосконаленні системи освіти, без сумніву, будуть мати нові інформаційні технології і, в першу чергу, дистанційні засоби навчання. На сьогодні у світі накопичено значний досвід реалізації систем дистанційного навчання. Вони використовують комп'ютерні мережі, системи безпосереднього телевізійного мовлення та сучасні телекомунікаційні технології.

Але системи дистанційного навчання ще не знайшли достатнього поширення в Україні. Отже, важливо забезпечити постійну освіту і, що найголовніше,- ефективний контроль знань. Тому в останні роки підвищена увага приділяється методикам дистанційного навчання й контролю знань. Комп'ютерні системи контролю знань достатньо ефективні і дозволяють не тільки забезпечити державну перевірку якості знань, але й забезпечити основу самовдосконалення. Тому ретельне вивчення принципів, логіки, технологій і валідності дистанційного навчання і контролю знань, дослідження ефективності систем дистанційного навчання і контролю знань є актуальною і важливою проблемою, яка потребує свого вирішення.

Перший і найбільш поширений клас ресурсів дистанційної освіти - це так звані електронні підручники. Часто такі ресурси по структурі схожі зі своїми паперовими прототипами. Але вони є адаптованими для використання в глобальній мережі і екранного перегляду, а також забезпечені системою гіпертекстової навігації і, як правило, засобами самоконтролю засвоєння учбового матеріалу. До плюсів таких ресурсів можна віднести те, що не доводиться концептуально і змістовно переглядати структуру і наповнення курсу при його виготовленні. Але це ж визначає і основний їх недолік - статичність таких ресурсів, недиференційованість учбового матеріалу згідно рівня знань користувача і його учбових цілей, що можна назвати негнучкістю контенту по відношенню до користувачів такого ресурсу.

Другий клас учбових курсів - це адаптивні учбові ресурси. Головна особливість таких ресурсів - це можливість адаптації якості учбового матеріалу, залежно від рівня підготовки і конкретних цілей користувача. Розробка якісних адаптивних ресурсів є складною проблемою, що вимагає участі в її рішенні фахівців з різних областей знань, наявності гнучких моделей представлення знань в таких системах і механізмів їх адаптації до конкретного користувача, а також створення адекватних інструментальних засобів їх розробки.

Проблему адаптації учбового матеріалу можна розглядати двояко: адаптивне представлення матеріалу, що залежить від рівня знань учня і адаптивна навігація по учбовому курсу в залежності від конкретних цілей користувача і від самого поточного процесу навчання. Для цього в будь-якому адаптивним учбовому ресурсі повинні бути представлені дві головні складові - це база знань предметної області учбового курсу і механізм моделювання учня в системі.

Якщо розглядати дистанційну освіту як новий етап в розвитку системи освіти, який може принести абсолютно нові методи і принципи навчання, то саме зараз, коли дистанційна освіта знаходиться на шляху становлення, необхідно здійснювати пошук цих нових принципів.



1. ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ

1.1 Найменування та галузь застосування

Навчаючий курс в системі дистанційного навчання Moodle створювався для застосування в процесі навчання дисципліни “Комп'ютерна графіка”. Даний курс може використовуватися студентами різних ВНЗ і спеціальностей.

1.2 Підстава для створення

Підставою для розробки є наказ № 62С-01 від 29 жовтня 2008 р. по Криворізькому інституту КУЕІТУ.

Початок робіт: 31.10.08. Закінчення робіт: 01.06.09.

1.3 Характеристика розробленого програмного забезпечення

Для реалізації проекту нами проаналізовані відомі віртуальні навчальні середовища. На наш погляд, певні переваги має система Moodle - модульного об'єктно-орієнтованого дистанційного навчання. Вона спрямована на створення веб-сайтів і дистанційних курсів, розповсюджується безкоштовно як Open Source-проект і дозволяє копіювати, використовувати і змінювати програмний код.

1.4 Мета й призначення

Основна мета дослідження - це систематизувати можливості системи дистанційного навчання Moodle по створенню дистанційних курсів для спеціальності «Гнучкі комп'ютеризовані системи та робототехніка».

Предмет дослідження - програма підтримки дистанційного навчання.

Об'єкт дослідження - це дистанційне навчання.

Гіпотеза дослідження полягає в наступному: застосування вільно поширюваної СДН Moodle дозволить створити гнучку комп'ютеризовану навчаючу систему, що дозволить:

1) створити умови для ефективної самостійної роботи студентів за курсом “ Комп'ютерна графіка”;

2) виконати вимоги Болонського процесу до комп'ютеризованого навчання;

3) надати можливість рівного доступу до освіти усіх категорій населення.

Відповідно до мети були поставлені наступні завдання:

1. Розглянути організаційні умови впровадження дистанційного навчання.

2. Виконати порівняльний аналіз систем дистанційного навчання, що використовуються в вузах України.

3. Проаналізувати можливості програмних засобів дистанційного навчання.

4. Продемонструвати можливості СДО Moodle на прикладі розробки дистанційного курсу " Комп'ютерна графіка".

Для розв'язання поставлених задач застосовувалися такі методи досліджень: теоретичний аналіз психолого-педагогічної та методичної літератури з проблеми дослідження, аналіз досвіду роботи викладачів, спостереження, констатуючий експеримент.

1.5 Загальні вимоги до розробки

Вимоги до програмного забезпечення: операційна система - Windows 95/98/XP/NT/2000, Unix.

Вимоги до апаратного забезпечення: IBM - сумісний персональний комп'ютер на основі мікропроцесора Intel Pentium 100 MHz або продуктивніша система, 230 Мб вільного місця на вінчестері.

1.6 Джерела розробки

Джерелами розробки дипломної роботи є:

· довідкова література;

· наукова література;

· технічна література;

· програмна документація.



2. ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОГЛЯД ТЕХНОЛОГІЇ ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ ДИСТАНЦІЙНОГО НАВЧАННЯ

2.1 Вимоги Болонської декларації до перебудови системи освіти у технічних ВНЗ

Уже більше п'яти років європейське освітнє співтовариство живе під знаком так званого Болонського процесу. Основний зміст Болонської декларації, прийнятої 19 червня 1999 року, полягає в тому, що країни-учасниці зобов'язалися до 2010 року привести свої освітні системи у відповідність певному єдиному стандарту. А також у формуванні на перспективу загальноєвропейської системи вищої освіти, названої Зоною європейської вищої освіти, яка ґрунтується на спільності фундаментальних принципів функціонування. У рамках Болонського процесу відбулося багато різнорівневих зустрічей, робочих нарад, конференцій тощо.

Пропозиції, які розглянуто і які виконуються в рамках Болонського процесу, зводяться в основному до шести таких ключових позицій:

1. Уведення двоциклового навчання. Фактично пропонується ввести два цикли навчання: 1-й _ до одержання першого академічного ступеня і 2-й _ після його одержання. При цьому тривалість навчання на 1-му циклі має бути не менше 3-х і не більше 4-х років. Навчання впродовж другого циклу може передбачати отримання ступеня магістра (через 1-2 роки навчання після одержання 1-го ступеня) або докторського ступеня (за умови загальної тривалості навчання 7-8 років).

2. Запровадження кредитної системи. Пропонується запровадити у всіх національних системах освіти систему обліку трудомісткості навчальної роботи в кредитах. За основу пропонується прийняти ECTS, зробивши її нагромаджувальною системою, здатною працювати в рамках концепції «навчання впродовж усього життя».

3. Контроль якості освіти. Передбачається організація акредитаційних агентств, незалежних від національних урядів і міжнародних організацій. Оцінка буде ґрунтуватися не на тривалості або змісті навчання, а на тих знаннях, уміннях і навиках, що отримали випускники. Одночасно будуть встановлені стандарти транснаціональної освіти.

4. Розширення мобільності. На основі виконання попередніх пунктів передбачається істотний розвиток мобільності студентів. Окрім того, ставиться питання про розширення мобільності викладацького й іншого персоналу для взаємного збагачення європейським досвідом. Передбачається зміна національних законодавчих актів у сфері працевлаштування іноземців.

5. Забезпечення працевлаштування випускників. Одним із важливих положень Болонського процесу є орієнтація вищих навчальних закладів на кінцевий результат: знання й уміння випускників повинні бути застосовані і практично використані на користь усієї Європи. Усі академічні ступені й інші кваліфікації мають бути затребувані європейським ринком праці, а професійне визнання кваліфікацій має бути спрощене. Для забезпечення визнання кваліфікацій планується поширене використання Додатка до диплома, який рекомендований ЮНЕСКО.

6. Забезпечення привабливості європейської системи освіти. Одним із головних завдань, що має бути вирішене в рамках Болонського процесу, є залучення в Європу більшої кількості студентів з інших регіонів світу. Вважається, що введення загальноєвропейської системи гарантії якості освіти, кредитної нагромаджувальної системи, легко доступних кваліфікацій тощо, сприятиме підвищенню інтересу європейських та інших громадян до вищої освіти.

Метою цього є ознайомлення українського освітнього співтовариства з основними документами, прийнятими в рамках Болонського процесу. Знання цих документів дозволить українським вищим навчальним закладам оцінити свої можливості щодо вжиття окремих заходів, спрямованих на унормування структур і дій, прийнятих або тих, що приймаються європейським освітнім співтовариством.

Забезпечення якісного рівня вищої освіти є одним із головних завдань, невід'ємних від соціальної сфери. Якість освіти значною мірою регулюється Стандартами вищої освіти.

При розробці стандартів ураховуються процеси створення єдиного освітнього простору в Європі. Рекомендації щодо нормативних вимог визначаються згідно з Лісабонською конвенцією і Болонською декларацією.

Якість вищої освіти в контексті Болонського процесу є основою створення Європейського простору вищої освіти. Країни, які входять до цього простору, підтримують подальший розвиток гарантій якості на рівні навчальних закладів, національному та європейському рівнях. Вони наголошують на необхідності розвитку критеріїв та методологій для загального користування у сфері якості освіти.

Вони також підкреслюють, що, згідно з принципами автономії навчальних закладів, первинна відповідальність за якість вищої освіти лежить на кожному окремому навчальному закладі, і таким чином забезпечується можливість перевірки якості системи навчання в національних рамках.

Країни-учасниці Болонського процесу підтримують участь ВНЗ та студентства у Болонському процесі і вважають, що лише активна участь всіх партнерів в процесі може забезпечити його довгостроковий успіх.

Усвідомлюючи, який внесок авторитетні ВНЗ можуть зробити в економічний та соціальний розвиток, країни-учасниці сходяться на тому, що університети повинні бути уповноважені приймати рішення щодо своєї внутрішньої організації та управління. Вони закликають ці навчальні заклади і в подальшому впроваджувати реформи в усі сфери свого життя.

Країни-учасниці відзначають конструктивну участь студентських спілок в Болонському процесі та підкреслюють необхідність залучення студентства до подальших дій. Студентство є повноправним партнером в управлінні вищою освітою. Країни-учасниці закликають університети та студентство до більш активної участі в управлінні вищою освітою.

Гармонізація архітектури системи європейської вищої освіти є основним завданням Болонського процесу. Визначальні властивості європейської вищої освіти: якість, конкурентоспроможність вищих навчальних закладів Європи, взаємна довіра держав і вищих навчальних закладів, сумісність структури освіти та кваліфікацій на ступеневому і після ступеневому рівнях, мобільність студентів, привабливість освіти.

Основні завдання та принципи створення зони Європейської вищої освіти (шість цілей Болонського процесу): введення двоциклового навчання; запровадження кредитної системи; формування системи контролю якості освіти; розширення мобільності студентів і викладачів; забезпечення працевлаштування випускників та привабливості європейської системи освіти.

Болонська декларація висуває завдання домогтися, щоб вчені ступені мали відповідати європейському ринку праці, а отже, бути свідоцтвом кваліфікації при працевлаштуванні в галузі діяльності, за якою здобута освіта. Класифікація ступенів та кваліфікацій має важливе значення, тому що їх присвоєння свідчить про важливі перехідні рубежі від системи освіти до ринку праці у межах конкретної країни.

Країни-учасниці Болонського процесу домовилися в межах своєї компетенції та поважаючи відмінності у культурі, мові, національних освітніх системах, а також автономію університетів проводити політику міжурядового співробітництва із залученням європейських неурядових організацій, що функціонують у сфері вищої освіти. З метою зміцнення Європейського простору вищої освіти та поширення європейської системи вищої освіти у світі було запропоновано у найближчому часі реалізувати конкретні заходи, що мають принести відчутні результати на окресленому шляху, такі як:

· запровадження системи освіти на основі двох ключових навчальних циклів: додипломного (бакалавр) та післядипломного (магістр);

· затвердження загально-сприйнятої та порівнянної системи вчених ступенів, в тому числі шляхом запровадження стандартизованого Додатку до диплома.

Учасники Болонського форуму схвалили двоетапну систему вищої освіти, зазначаючи, що введення подібної системи бажане і в інших європейських країнах.

Двоетапна система вищої освіти запроваджується на основі двох ключових навчальних циклів: незакінчена вища (додипломна) освіта і закінчена вища (післядипломна) освіта, причому тривалість першого циклу - не менш трьох років.

Вчений (академічний) ступінь, що присвоюється по завершенні першого циклу, на європейському ринку праці має сприйматися як відповідний рівень кваліфікації. По завершенні першого циклу вищої освіти присвоюється вчений (академічний) ступінь бакалавра.

Кінцевим результатом другого циклу навчання на протязі 1-2 років має бути вчений (академічний) ступінь магістра, як у багатьох європейських країнах. Навчання на другому циклі йде за індивідуальними програмами, у складанні якої активну участь беруть студент та науковий керівник.

У сучасному світі, який ввійшов у третє тисячоліття, розвиток України визначається у загальному контексті Європейської інтеграції з орієнтацією на фундаментальні цінності західної культури: парламентаризм, права людини, права національних меншин, лібералізацію, свободу пересування, свободу отримання освіти будь-якого рівня та інше, що є невід'ємним атрибутом громадянського демократичного суспільства.

Для України, у культурно-цивілізаційному аспекті, європейська інтеграція - це входження до єдиної сім'ї європейських народів, повернення до європейських політичних і культурних традицій. Як свідомий суспільний вибір перспектива європейської інтеграції - це вагомий стимул для успіху економічної і політичної трансформації, що може стати основою національної консолідації.



2.2 Основні проблеми організації дистанційної форми навчання

Ефективність дистанційного навчання напряму залежить від тих викладачів, хто веде роботу з учнями в Інтернет. Це повинні бути викладачі з універсальною підготовкою: володіючі сучасними педагогічними і інформаційними технологіями, психологічно готові до роботи з учнями в новому навчально-пізнавальному мережевому середовищі. На жаль, в нашій країні не ведеться підготовка фахівців подібного роду. Інша проблема - інфраструктура інформаційного забезпечення студента в мережах. Питання про те, якою повинна бути структура і композиція навчального матеріалу залишається відкритим. Разом з цим ставиться питання про умови доступу до курсів дистанційного навчання. Не вирішене так само питання організації і проведення оцінки знань "дистанційних" учнів. Для його вирішення необхідне створення нормативно-правової бази оцінки знань учнів.

Розглянемо основні принципи проектування системи дистанційного навчання (СДН).

Під принципами ми розуміємо певну систему вихідних основних дидактичних і інших вимог до процесу проектування і навчання в СДН, що і повинна формуватися з урахуванням цих вимог.

Здебільшого вони відомі і присутні в традиційній системі навчання. Серед них можна виділити такі, як принцип свідомості, активності, наочності навчання, доступності навчання, принцип навчання на високому рівні труднощів, науковості, принцип колективізму й індивідуального підходу, принцип проблемності, єдності освітньої і виховної системи, що розвиває функцій навчання, стимулювання і мотивації позитивного відношення до навчання та ін..

Проведені дослідження дозволили сформулювати специфічні принципи, властиві СДН.

1. Принцип гуманістичності навчання. Цей принцип є визначальним у системі безупинного інтенсивного навчання і підсилюється стосовно до СДН. Його сутність полягає в спрямованості навчання й освітнього процесу в цілому до людини, у створенні максимально сприятливих умов для оволодіння учнем соціально накопиченим досвідом, вкладеним в зміст навчання, освоєнні обраної професії, для розвитку і прояву творчої індивідуальності, високих громадянських, моральних, інтелектуальних і фізичних якостей, що забезпечували б йому соціальну захищеність, безпечне і комфортне існування.

2. Принцип пріоритетності педагогічного підходу при проектуванні освітнього процесу в СДН. Суть названого принципу полягає в тому, що проектування СДН необхідно починати з розробки теоретичних концепцій, створення дидактичних моделей тих явищ, що передбачається реалізувати. Досвід комп'ютеризації дозволяє стверджувати, що коли пріоритетною є педагогічна сторона, система виходить більш ефективною.

3. Принцип педагогічної доцільності застосування нових інформаційних технологій. Він вимагає педагогічної оцінки ефективності кожного кроку проектування і створення СДН. Тому на перший план необхідно ставити не впровадження техніки, а відповідне змістовне наповнення навчальних курсів і освітніх послуг.

4. Принцип вибору змісту освіти. Зміст освіти СДН повинний відповідати нормативним вимогам Державного стандарту

5. Принцип забезпечення безпеки інформації, що циркулює в СДН. Необхідно передбачати при необхідності організаційні і технічні способи безпечного і конфіденційного збереження, передачі і використання потрібних відомостей, забезпечення її безпеки при збереженні, передачі і використанні.

6. Принцип стартового рівня освіти. Ефективне навчання в СДН вимагає певного початкового набору знань, умінь, навичок. Наприклад, для продуктивного навчання кандидат на навчання повинен бути знайомий з науковими основами самостійної навчальної праці, мати певні навички роботи з комп'ютером та ін.

7. Принцип відповідності технологій навчання

8. Принцип мобільності навчання. Він полягає в створенні інформаційних мереж, баз і банків знань і даних для ДН, що дозволяють учню коректувати чи доповнювати свою освітню програму в необхідному напрямку при відсутності відповідних послуг у вузі, де він навчається. При цьому потрібно збереження інформаційної інваріантної освіти, що забезпечує можливість переходу з вузу у вуз на навчання по відповідних чи інших напрямках.

Принцип неантогоністичності ДН існуючим формам освіти. Проектована СДН зможе дати необхідний соціальний і економічний ефект за умови, якщо створювані і впроваджувані інформаційні технології стануть не стороннім елементом у традиційній системі вищої освіти, а будуть природним образом інтегровані в нього.

10. Принцип інтерактивності. Особливість цього принципу в СДН полягає в тому, що він відображає закономірність не тільки контактів студентів із викладачами, опосередкованих засобами НІТ, але і студентів між собою.

11. Принцип індивідуалізації. Для виконання цього принципу в реальному навчальному процесі в СДН проводиться вхідний і поточний контроль.

12. Принцип ідентифікації. Полягає в необхідності контролю самостійності навчання, тому що при ДН існує більше можливостей для фальсифікації навчання, чим при іншій формі. Наприклад, ідентифікувати особистість іспит, що здає, можна за допомогою відеоконференцзв'язку.

Аналіз процесу ДН дозволив виявити ряд його особливостей.

1. Гнучкість. Учні, в основному, не відвідують регулярних занять у виді лекцій, семінарів. Кожний може вчитися стільки, скільки йому особисто необхідно для освоєння курсу, дисципліни й одержання необхідних знань по обраній спеціальності.

2. Модульність. В основу програм ДН закладається модульний принцип. Кожна окрема дисципліна чи ряд дисциплін, що освоєні учнем, створюють цілісне уявлення про певну предметну галузь. Це дозволяє з набору незалежних навчальних курсів формувати навчальний план, що відповідає індивідуальним чи груповим потребам.

3. Паралельність. Навчання може проводитися при сполученні основної професійної діяльності з навчанням, тобто "без відриву від виробництва".

4. Далекодійність. Відстань від місця перебування учня до освітньої установи (за умови якісної роботи зв'язку) не є перешкодою для ефективного освітнього процесу.

5. Асинхронність. Має на увазі той факт, що в процесі навчання вчитель і учень можуть реалізовувати технологію навчання і вчення незалежно в часі, тобто по зручному для кожного розкладу й у зручному темпі.

6. Охоплення. Цю особливість іноді називають також "масовістю". Кількість учнів в СДН не є критичним параметром. Вони мають доступ до багатьох джерел навчальної інформації (електронних бібліотек, баз даних), а також можуть спілкуватися один з одним і з викладачем через мережі чи зв'язок за допомогою інших засобів ІТ.

7. Рентабельність. Під цією особливістю мається на увазі економічна ефективність ДН. Середня оцінка закордонних і вітчизняних освітніх систем ДН показує, що вони обходяться приблизно на 10-50% дешевше, в основному за рахунок більш ефективного використання існуючих навчальних площ і технічних засобів ІТ, а також представлення більш концентрованого й уніфікованого змісту навчальних матеріалів і орієнтованості технологій ДН на велику кількість учнів та інших факторів.

8. Викладач. Мова йде про нову роль викладача (у СДН- тьютора), коли на нього покладаються такі функції, як координування пізнавального процесу, коректування викладацького курсу, консультування, керівництво навчальними проектами і т.д. Взаємодія з учнями здійснюється, в основному, асинхронно з допомогу пошти чи систем зв'язку. Допускаються і вітаються також і очні контакти.

9. Учень. Точніше нова роль учня, чи, як більш прийнято в системі ДН - слухача. Для того щоб пройти ДН, від нього потрібно виняткова вмотивованість, самоорганізація, працьовитість і певний стартовий рівень освіти.

10. НІТ (Нові інформаційні технології). У СДН використовуються переважно НІТ (комп'ютери, аудіо-відео-техніка, системи й засоби телекомунікацій та ін.).

Особлива увага в системі дистанційного навчання приділяється контролю знань учня. Це досягається насамперед процесом тестування. Кожен студент незалежно від отриманих знань може пройти тестування з метою виявлення найбільш складних тем і реальній оцінці його знань по даному розділу. Той, хто тестується, сам обирає теми і кількість питань в них. При непевності в правильності відповіді, він може викликати підказку, у якій дається правильна відповідь, а також додаткова інформація про питання. Тестування може вестися декількома методами, але особливу увага варто приділити так званому адаптивному тестуванню.

При адаптивному тестуванні рівень знань того, хто тестується, вимірюється з кожним новим питанням. Цей тест пристосовується до можливостей екзаменованого. При виконанні одного й того самого адаптивного тесту слухач з високим рівнем підготовки і, слухач з низьким рівнем підготовки побачать зовсім різні набори питань: перший побачить складні питання, а останній - легкі. Кількість правильних відповідей в обох можуть збігатися, але, так як перший відповідав на більш складні питання, то він набере більшу кількість балів. Цей ефект досягається тим, що слухачу кожне наступне питання задається з врахуванням попередньої його відповіді. Спочатку йому задається питання середньої складності, далі, у випадку правильної відповіді, більш складні, або більш легкі, у випадку неправильної відповіді. У міру того як задаються нові питання, усе більш точною стає оцінка рівня знань слухача. Тест закінчується, коли точність оцінки досягає статистично прийнятного рівня (чи коли буде задана максимальна кількість питань).

При здачі адаптивного тесту можливо, що менш підготована людина може відповісти на таку ж кількість питань, що і більш підготована. Порівняння питань, на які дані правильні відповіді, покаже, що більш підготована людина відповіла правильно на більш складні питання. Отже, вона одержить більш високі бали. Кількість набраних балів не базується на кількості правильних відповідей, а залежить від рівня складності питань, на які дані правильні відповіді.

Комп'ютерне дистанційне навчання (КДН) застосовується для рішення широкого спектра освітніх задач.

Дослідники відзначають, що потенціал комп'ютерного дистанційного навчання може бути найбільш вдало використаний при вивченні курсів, що включають обговорення, інтенсивну розумову активність, рішення задач, а також припускають колективну діяльність. Розвиток нового програмного забезпечення, що включає графіку і засоби комп'ютерного моделювання, дозволить істотно розширити коло досліджуваних предметів. Наведемо наступні приклади вже зараз досліджуваних за допомогою КДН предметних галузей. На молодших курсах методом КДН проводиться вивчення інформатики в Open University (США), NKI, NKS (Норвегія), історії в Rochester Institute of Technology, археології в Jutland Open University (Швеція), теорії ймовірностей і математичної статистики в Royal Danish University of Education, виконання самостійних робіт з іноземної мови в University of Arisona (США).

Є багатий досвід успішного використання КДН при організації факультативного курсу, як можливу заміну звичайного курсу і як основний спосіб навчання.

2.3 Структура технології дистанційного навчання

Технологія дистанційного навчання (ДН) визначається наступною послідовністю дій: організація учбового процесу, навчання, підсумковий контроль. До складу блоку організації учбового процесу входять етапи, які можуть виконуватися послідовно або паралельно: планування учбового процесу і підготовка інформаційних матеріалів. Навчання включає заняття студента, в ході яких він набуває теоретичних знань і практичних навиків, а також самотестування і поточний контроль. Підсумковий контроль полягає у визначенні відповідності студента кваліфікаційним професійним вимогам і виражається, як правило, в здачі державних кваліфікаційних іспитів чи в дипломному проектуванні.

Будь-яка технологія, що призначена для використання людиною повинна включати: склад і логічну послідовність дій, систему управління діями, інструментальне і інформаційне середовища. Обмежимося описом складу і послідовності дій, а також таких компонентів інструментального середовища як інформаційні ресурси (далі - інформаційне забезпечення ДН), оскільки своєрідність технології ДН пред'являє підвищені вимоги до його інформаційної підтримки.

Планування учбового процесу

На рис. 2.1 схематично представлена структура планування учбового процесу.

Рис. 2.1 Структура планування учбового процесу

Для забезпечення захисту інформації від несанкціонованого доступу студентам призначаються паролі. Якщо кількість заявок на групове навчання досить, на основі Списку студентів формується Список учбової групи. Відмінність цих списків полягає в тому, що студенти, як елементи списку учбової групи будуть надалі в процесі навчання орієнтуватися на групове рішення практичних задач, розробку проектів і т.д.

Відповідно до побажань студентів, ступеня їх підготовленості, а також на основі Учбової програми дисципліни тьютором або автоматично формується Розклад, який доводиться до студентів в блоці «Складання і ведення розкладу».

Не слід применшувати роль вказаних інформаційних елементів в процесі навчання. Так, грамотно складені списки учбових груп, що враховують ступінь первинної підготовленості студентів, можуть вплинути і на мотивацію навчання, і на його кінцеві результати при груповій формі навчання. Зручний розклад також дозволить організувати процес навчання, не порушуючи участі студентів в інших видах своєї діяльності.

Підготовка інформаційних матеріалів

Цей етап виконується одночасно з плануванням учбового процесу або навіть раніше.

Викладач-методист на основі учбового плану ВНЗ готує Учбову програму і Мотиваційний модуль. Даний модуль забезпечує принцип мотивації навчання. Він містить фрагмент учбової програми з інформацією про те, що треба знати і уміти в результаті вивчення даного курсу, яка мета і завдання навчання цієї дисципліні. Можливо включення інформації про автора курсу. Оскільки Учбова програма використовується для складання розкладу, її підготовка повинна передувати блоку Складання і ведення розкладу. Одночасно викладач-методист передає учбовому адміністратору інформацію про додаткову літературу, яка повинна бути включена в Електронну бібліотеку. Це дозволяє паралельно готувати саму Електронну бібліотеку в блоці «Підготовка електронної бібліотеки». Якщо вона вже створена у ВНЗ, потрібно перевірити наявність там потрібного матеріалу і встановити гіперпосилання з Учбової програми до відповідних елементів Електронної бібліотеки. Мотиваційний модуль практично повторює зміст Учбової програми, але додатково містить відомості про автора і його контактні дані, наприклад, e-mail.

На основі розділу «Зміст дисципліни» з Учбової програми викладач-методист готує Теоретико-довідковий модуль в блоці «Підготовка теоретико-довідкового модуля». Це структурна схема дисципліни, що описує організацію інформації і що є її логічною ув'язкою. Даний модуль містить програму курсу з посиланнями на інші елементи даного і інших модулів; підручник, в якому викладений теоретичний матеріал. Це робиться у вигляді гіпертексту з елементами графіки і мультимедіа, якщо дозволяють технічні засоби і присутній зміст; глосарій, наочний покажчик. Зміст і обидва види покажчиків - засоби навігації по модулю.

Відповідно до Теоретико-довідкового модуля викладач-методист формує Модуль питання-відповідь в блоці «Підготовка модуля питання-відповідь», який є «витяжкою» інформації з Теоретико-довідкового модуля: він містить логічний взаємозв'язок понять, які були введені в початковому модулі, з вказівкою їх властивостей. Можлива підтримка гіперпосилань на Теоретико-довідковий модуль.

Виходячи із змісту розділу «Лабораторний практикум» Учбової програми викладачем-методистом складається проблемно-алгоритмічний модуль (завдання «Підготовка проблемно-алгоритмічного модуля»). Це модель необхідного уміння і навиків. Модуль може містити лабораторні практикуми, системи моделювання, тренажери, рішення типових задач наочної області, тести з відповідями для самотестування у області практичних знань (уміння і навиків) і т.д. Для самооцінки студента даний модуль містить контрольні завдання. Вони повинні відповідати вимогам, що пред'являються до умінь студентів, зафіксованих в розділі «Вимоги до рівня освоєння змісту дисципліни» Учбової програми.

Завершальний етап створення комп'ютерного курсу - підготовка викладачем-методистом Модуля контролю знань (блок «Підготовка модуля контролю знань»), зміст якого визначається розробленими раніше модулями, виключаючи Мотиваційний модуль і Учбову програму. Модуль використовує модель необхідних знань, що є сукупністю моделей, що підтримують той або інший рівень знань і може включати практичні завдання або проблемні завдання для самостійної розробки студентом. Для засобів тестування, які можуть застосовуватися також і для підсумкового контролю, можлива наступна типізація:

а) вибір одного з багатьох варіанту відповіді, коли безліч варіантів відповідей представляються як у вигляді тексту, так і у вигляді графіки;

б) вибір багатьох варіантів відповідей з багатьох, причому варіанти відповідей також представляються як у вигляді тексту, так і у вигляді графіки;

в) вибір відповідності, тобто якщо, наприклад, дані два списки, потрібно поставити у відповідність елементам першого списку елементи другого списку;

г) впорядковування, по аналогії з вибором відповідності, тільки досить перерахувати пункти в потрібному порядку;

д) коротка відповідь. Студент повинен продовжити фразу або відповісти на питання, не маючи варіантів відповідей. Фраза або слово, яке слід написати студенту, повинно мати коротку форму, що необхідне для автоматичного оцінювання питання і, отже, щоб студент не міг мати різні варіанти формулювання відповіді;

е) заповнення форми. У тексті питання можуть бути залишені поля, які студент заповнює самостійно;

ж) розгорнена відповідь - текст, який перевіряє повчальний. Студент продовжує фразу або відповідає на питання, не маючи варіантів відповідей. Тут не указується правильна відповідь, оскільки студент може відповідати на питання детально, посилаючи потім викладачу файли з викладом своїх поглядів на поставлені питання.

Навчання і підсумковий контроль

За підготовкою інформаційних матеріалів слідують функції навчання і підсумкового контролю. Їх виконання визначається режимом навчання. При синхронному режимі роль інформаційних матеріалів зменшується, але пропорційно зростає роль викладача-методиста, оскільки саме він, в основному, стає носієм знань і умінь для студента. При асинхронному режимі відбувається зворотне. Слід зазначити, що обидва режими припускають використання інформаційних матеріалів і спілкування з викладачем-методистом, що визначає їх спільність. Тому подальший розгляд відноситься до асинхронного режиму, при якому використання інформаційних матеріалів найактивніше.

Навчання починається з ознайомлення студента з Мотиваційним модулем, що дозволяє сформувати у нього кінцеву мета навчання і уявлення про те, якого роду знання і уміння він в результаті одержить. Відомості про автора курсу створюють довірчий фон навчання.

Безпосередньо з Мотиваційного модуля за допомогою гіперпосилань можна перейти до Теоретико-довідкового модуля, з якого студент набуває теоретичних знань по предмету. Цей модуль, у свою чергу, повинен бути структурований так, щоб кожному розділу відповідав обмежений набір нових понять, а також невеликим розділам зіставлені практичні і контрольні заняття, а крупнішим фрагментам - тестові завдання або заліки, використовувані в поточному і підсумковому контролі. Ці дані, крім характеристики активності студента, можуть використовуватися для побудови його моделі з метою адаптації повчальної інформації до рівня студента.

Для поліпшення і закріплення розуміння введених в Теоретико-довідковому модулі понять студент звертається до роз'яснювального Модуля „питання-відповідь”. Зміст даного модуля включає перелік понять, їх визначення, взаємозв'язок і, можливо, використання введених понять в майбутній професійній діяльності або в подальших дисциплінах. Роль понять в подальшому навчанні або в професійній діяльності дозволило б логічно взятися до роботи з проблемно-алгоритмічним модулем. Концентрація теоретичної інформації в даному модулі дозволяє, окрім закріплення вивченого матеріалу, скласти загальне, можливо, супроводжуване візуальним рядом, уявлення про предмет, що з часом, коли частковості забудуться, дозволить краще орієнтуватися при рішенні практичних задач і при вивченні інших дисциплін. Введення в цей модуль елементів самотестування дозволяє також частково з теоретичних питань реалізувати фазу самотестування, що входить до складу технології дистанційного навчання (блок «Самотестування»). Ведеться Статистика про здобуті знання, в якій фіксується ступінь активності студента за рішенням завдань, виконанню вправ, відповідям на питання в рамках самотестування.

У міру вивчення теоретичного матеріалу або після цього студент набуває навиків і умінь, використовуючи Мотиваційний і проблемно-алгоритмічний модулі в блоці «Придбання навиків і умінь». Організація лабораторних практикумів для технічних спеціальностей в дистанційному режимі проблематична, проте, існують спеціальні пакети програм, що дозволяють вирішити це завдання. Можливо проведення самотестування (завдання «Самотестування»). У міру виконання практичних завдань, дані про це заносяться в Статистику про здобуті знання. Ця фаза навчання закінчує заняття студента в асинхронному режимі.

Показана деталізація учасників навчання з повчальної сторони обумовлена складністю і відповідальністю процесу, в який можуть бути залучені тисячі студентів, і забезпечує підвищення якості навчання в цілому. Очевидно, у відносно невеликих або периферійних учбових закладах функції тьютора, викладача-методиста і учбового адміністратора виконує або може виконувати одна особа. У будь-якому випадку нові функціональні обов'язки вимагають спеціальної підготовки учбового і іншого персоналу для успішної підтримки технології ДН.

Розглянуті складові технології ДН демонструють важливість інформаційних матеріалів і те, як тісно логічно зв'язані всі складові комп'ютерного курсу. Подібний логічний зв'язок можна прослідкувати і між складовими усередині кожного модуля. Ця вимога логічної зв'язаності і обумовленості вмісту кожного подальшого модуля комп'ютерного курсу визначає складність проектування якісного інформаційного матеріалу для навчання і є передумовою створення аналога CASE-технології (англ. Computer Aided Software Engineering) для підтримки проектування методичних матеріалів. Слід зазначити також, що до комп'ютерного курсу пред'являються додаткові дидактичні вимоги, що також повинно враховуватися при роботі викладача-методиста.

2.3 Огляд систем дистанційного навчання, що використовуються у ВНЗ України

2.3.1 Віртуальне учбове середовище «Веб-Класс-ХПІ» (Харківський Політехнічний Інститут)

Рис. 2.2 Віртуальне учбове середовище «Веб-Класс-ХПІ»

Віртуальне учбове середовище «Веб-Класс-ХПІ» призначене для створення динамічного інформаційного простору для організації учбової діяльності з урахуванням потреб студентів. Вона забезпечує:

· Презентацію учбових матеріалів.

· Підтримку активності користувачів.

· Комунікацію учасників учбового процесу.

· Засоби адміністрування учбового процесу.

· Для віртуального учбового середовища «Веб-Класс-ХПІ» характерні наступні риси:

· Гнучка система використовування часу і місця навчання.

· Можливість роботи з великою кількістю студентів.

· Можливість оперативної переробки і оновлення учбових матеріалів.

· Активна співпраця.

· Навчання, орієнтоване на студента.

· Полегшене адміністрування курсом.

· Безперервне підвищення кваліфікації викладача в ході проведення дистанційного навчання.

Майже всі віртуальні учбові середовища, доступні в даний час, базуються на технології клієнт-сервер. При цьому клієнт, як правило, є просто веб-браузер, який використовується для проглядання сторінок на сервері. Серверне програмне забезпечення або розширює можливості типових серверів, або є повністю автономними серверу. При цьому сервер повинен, як мінімум, створювати і обслуговувати динамічні веб-сторінки, давати можливість пересилати повідомлення в конференції або мережеві дошки оголошень, створювати і підтримувати інформаційну базу даних У основу «Веб-Класс-ХПІ» також встановлена технологія клієнт-сервер. Як сервер виступає Internet Information Server (IIS) - безкоштовний пакет фірми Microsoft, працюючий на платформі Windows NT. Однією з головних особливостей IIS є можливість використовувати відкрите середовище для створення додатків, що не вимагають компіляції серверних сценаріїв - технологія Active Server Page (ASP). IIS може успішно працювати на декількох платформах: Windows NT Server 4.0, Microsoft Windows NT WorkStation 4/0, Windows 2000 Server/Professional Edition або Microsoft Windows 95/98. Клієнтом даної системи є звичний веб-браузер (сумісний по можливостях Microsoft Explorer версії 4.0 і вище).

Система має мову інтерфейсу, що динамічо настроюється (український або російський). Використовування вікон дає можливість реалізувати, з одного боку, «принцип контейнерності» дистанційного курсу, а з іншою, допомагає учням не втратити орієнтацію в даному віртуальному середовищі (тобто уникнути ефекту «втрати в гіперпросторі»).

Користувачі віртуального учбового середовища «Веб-Класс-ХПІ» діляться на дві групи: студентів і тьюторов. Тьютори мають додаткові засоби і привілеї, що дозволяють їм додавати матеріали, створювати конференції і відстежувати процес навчання студентів.

Всі файли, що входять до складу віртуального середовища, можна розділити на три категорії: службові файли, бази даних і курс (авторські файли):

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.3 Файлова структура віртуального навчального середовища Веб-Клас ХПІ

Папка даного віртуального середовища (розміщується на сервері) містить, окрім кореневого каталога, також наступні службові підкаталоги:

1) сховище баз даних; 2)модуль Глосарій; 3) службова графіка; 4) модулі анкетування і психологічного тестування; 5) модуль тестування; 6) модулі “Бібліотека і Газета”.

Система виконана у вигляді окремих функціонально закінчених модулів, що реалізовують ті або інші функції віртуального середовища. Така побудова дозволить надалі полегшити процеси усунення помилок, модернізації і використовування в інших системах.

Всі функціональні модулі системи можна розділити на п'ять класів:

1) Інформаційні-рекламні матеріали; 2) адміністрування; 3) доступ до учбових матеріалів; 4) тестування; 5) засоби синхронного і асинхронного спілкування.

Адміністрування облікових записів

Адміністратору курсу надана можливість повного управління базою облікових записів користувачів курсу. Кнопка підключення модуля Адміністратор розташована у вікні Активність слухачів і видно лише при підключенні до курсу з повноваженнями «адміністратор». Для того, щоб провести ревізію цих облікових записів натисніть кнопку Адміністратор.

Інформація про слухачів відображається на екрані комп'ютера у вигляді таблиці, яка може формуватися або в компактній формі, або в розширеній.

Рис. 2.4 Вікно модуля Адміністрування

Модуль Адміністрування дозволяє виробляти управління обліковими записами відповідно до вказівок.

Планування дистанційного курсу. Написання плану курсу в середовищі