Программные платформы электронного обучения

Среди программных систем, активно используемых в ВУЗах, можно выделить три наиболее важных группы:

• веб-сайты;
• информационные системы управления ВУЗом;
• системы поддержки электронного обучения (e-learning).

Информационные системы управления ВУЗом, по сути, являются корпоративными информационными системами (КИС). Однако стоит отметить, что общеизвестные на рынке программного обеспечения (ПО) КИС класса ERP, не нашли в высших и средних специальных учебных заведениях распространения, в отличие от других отраслей. Это связано с рядом причин, главные из которых, на наш взгляд, связаны с наличием большого числа специфических бизнес-процессов, не свойственных обычным производствам, и как следствие, высокой стоимостью внедрения подобных систем. Как следствие для ВУЗов предлагается множество отраслевых решений, например таких, как система Naumen University [1].

Помимо коммерческих систем существует множество разработок «под себя», созданных самими ВУЗами: информационная система Академии народного хозяйства при Правительстве РФ, система информатизации университета НГТУ, системы управления ОмГУ, Красноярского государственного педагогического университета и множество других.

Веб-сайт ВУЗа может быть связан с остальными системами учреждения и обеспечивать к ним доступ. В данной статье мы подробно остановимся на системах третьего класса.

Наиболее часто встречается следующая классификация систем ЭО [1,2]:

• системы управления обучением (Learning Management Systems — LMS);
• системы управления контентом (Content Management Systems — CMS);
• системы управления учебным контентом (Learning Content Management Systems — LCMS).

Такая классификация, на наш взгляд достаточно условна. Современные системы e-learning являются многомодульными системами и реализуют комбинацию функций систем 1-го и 2-го типа и, таким образом, являются системами 3-го типа. При этом обычно реализуется следующий набор функций:

• создание и доставка курсов (контента);
• удаленное тестирование;
• поддержка учебного процесса в электронной среде обучения;
• управление учебным процессом.

Требования к программной платформе электронного обучения

Детально разобравшись со структурой своих потребностей (цели проекта, образовательные программы, педагогические сценарии, организационные модели), ВУЗ формулирует предварительные требования к функционалу и мощности необходимой системы ЭО, чтобы приступить к выбору подходящей системы e-learning, являющейся базовым инструментом программной платформы.

Важность грамотного решения задачи выбора программной платформы для обеспечения электронного обучения зачастую недооценивается. Практически каждый ВУЗ, занимающийся несколько лет организацией и развитием дистанционного и электронного обучения, имеет отрицательный опыт в этой области.

Конечно, успешность электронного, и дистанционного в том числе, обучения зависит не только от программной платформы, но ее верный выбор является одним из основополагающих факторов. Например, низкая характеристика usability (концепция разработки пользовательских интерфейсов программного обеспечения, ориентированная на максимальное психологическое и эстетическое удобство для пользователя) может привести к полному провалу процесса внедрения электронного обучения в ВУЗе. Прежде всего, это связано с недостаточно высоким уровнем владения ИКТ-компетенциями большинства преподавателей (обычно средний возраст ППС в технических ВУЗах около 50 лет, в НГТУ на технических факультетах колеблется от 48 до 57 лет1 ).

Перечислим наиболее часто встречающиеся проблемы, с которыми сталкиваются пользователи систем e-learning.

1. Недружественный интерфейс (низкий уровень usability): сложность в использовании, не поддерживается русский язык (для зарубежных систем), отсутствие грамотной помощи по работе в системе и др.
2. Не поддерживается специфические, свойственные вузам России бизнес-процессы. Например, групповое обучение по заданному учебному плану, разбитому на семестры, а также взаимодействие деканатов, кафедр и администрации вуза.
3. Сложность или невозможность интеграции систем ЭО с существующими в ВУЗе корпоративными системами.
4. Многообразие задач, которые может решать система ЭО порождает всевозможные варианты реализации таких систем. Вследствие этого практикуется модульность либо использование одновременно нескольких систем, которые реализуют полный набор необходимых функций. Однако при этом возникает вопрос совместимости систем/модулей электронного обучения между собой.
5. При использовании в рамках одного вуза нескольких программных систем ЭО или реализации проектов, которые предполагают обмен и/или объединение электронных ресурсов, возникает проблема организации единого доступа к электронным ресурсам. Частично ее решают путем выбора системы, поддерживающей широко распространенный стандарт.

   К наиболее распространенным организациям, занимающихся стандартизацией в сфере электронного обучения относятся следующие [2]:

   • IEEE – Institute of Electrical and Electronic Engineers (Институт электротехники и электроники), Комитет Технологии Образовательных Стандартов (LTSC – Learning Technology Standards Committee);
   • ADL – Advanced Distributed Learning (Продвинутое распределенное обучение) и созданный ADL стандарт SCORM – Sharable Content Object Reference Model (Модель обмена учебными материалами);
   • IMS – Instructional Management Systems (Системы организации обучения), Консорциум Всемирного Образования — Спецификация IMS. IMS XML — базированый стандарт описывающий структуру курса, IMS QTI – стандарт тестирования;
   • AICC – Airline Industry Computer Based Training Committee (Международный комитет по компьютерному обучению в авиации);
   • ARIADNE  — Alliance of Remote Instructional Authoring & Distribution Networks for Europe (Консорциум АРИАДНА) стандартизация обмена учебным контентом для Европейского Союза.

   Совместимость позволяет, например, взять один и тот же учебный материал и, не внося в него изменений, использовать его в различных системах управления обучением. В настоящее время стандарты являются только общим направлением для достижения совместимости, поэтому если учебный курс соответствуют стандарту SCORM, то это не значит, что он автоматически может быть использован в другой системе ЭО на основе SCORM.

6. Характерная, к сожалению, для всех программных продуктов высокая скорость устаревания и постоянное изменение требований пользователей к системе требует высокой степени настраиваемости (гибкости) программной платформы ЭО.
7. Трудность доступа к системе. Переход систем ЭО на web-платформу решило множество проблем по облегчению доступа. Теперь студентам и преподавателям достаточно иметь выход в Интернет и браузер для доступа к системе, однако возникает другая сторона проблемы: например, некоторые технологии требуют установки дополнительных плагинов в браузеры, что не всегда возможно.

Перечисленные выше проблемы возникают при несоответствии приобретаемых или разрабатываемых систем выделенным требованиям (курсивом).

Помимо приведенных требований остался нерассмотренным один немаловажный фактор – стоимость, которая складывается из стоимости ПО, сопровождения и аппаратной части. При подсчете стоимости зачастую забывают, что стоимость ПО включает не только саму систему ЭО, но и операционную систему, а также возможно СУБД, антивирусной программы, ПО для безопасности и т.д. Необходимо продумать, кто будет сопровождать ПО: возможно существующий персонал не отвечает необходимым требованиями тогда потребуется увеличение затрат на оплату труда более квалифицированного персонала. Вероятно, потребуется модернизация аппаратной части, включая: сервер; резервирование питания; систему резервирования данных; сетевые и канальные средства и т.д.

Варианты реализации платформы ЭО

Выбор конкретной системы практически всегда представляет собой процесс достижения компромисса между его стоимостью и остальными требованиями. Для ВУЗа возможны следующие варианты реализации программной платформы электронной среды обучения:

• использовать готовые решения;
• использовать и разрабатывать только собственные программные решения;
• интегрировать в собственную систему готовые (чужие) решения;
• аутсорсинг.

Готовые решения – это коммерческие и свободно распространяемые системы ЭО, предлагаемые на рынке.

Коммерческие системы: WebCT/Blackboad, Naumen University, Docent, LearningSpace 5.0, Learn eXact, eLearning Server 3000, ОРОКС, WebTutor, Прометей и др. Главное достоинство коммерческих решений – в большинстве своем это надежные продукты, с надлежащим уровнем поддержки пользователей, регулярными обновлениями и новыми версиями. Недостатки коммерческих систем:

• код источника недоступен пользователям, поэтому даже небольшие изменения на уровне пользователя не представляются возможными;
• высокая стоимость любого коммерческого продукта, регулярные выплаты за лицензию, за увеличившееся количество пользователей.

Свободно распространяемые системы – это системы с открытым кодом (open source): MOODLE, LAMS, Sakai, ATutor, Claroline, Dokeos, OLAT, OpenACS, ILIAS и др. Достоинства этих систем прямо противоположны недостаткам коммерческих систем и наоборот. Дополнительно необходимо отметить следующие недостатки:

• в Российском законодательстве не определено понятие систем с лицензией GNU/ GPL, под которой распространяются системы open source, в связи с этим до сих пор не определен правовой статус этих систем. К тому же существуют примеры, когда проекты open source перерастали в коммерческие системы, и пользователям таких систем в принудительном порядке пришлось переходить на другие системы оплаты;
• как уже было отмечено, стоимость программы складывается не только из стоимости самого ПО, которое в данном случае действительно бесплатно, но и из стоимости поддержки, которая может оказаться достаточно дорогой. Это связано с тем, что необходима оплата работы собственного высококвалифицированного персонала либо сторонней фирмы для осуществления поддержки и развития приобретенной системы.

Достаточно полный сравнительный обзор свободно распространяемых систем ЭО рассмотрен в [2].

Разработка собственных программных решений по силам не каждому ВУЗу и является проектом с высоким риском провала (как любой проект в области разработки сложного ПО). Несомненными аргументами в пользу собственной разработки является следующее:

• разрабатываемая система полностью отвечает потребностям конкретного ВУЗа;
• ВУЗ имеет полные права на программный продукт;
• поддержка осуществляется непосредственными разработчиками системы, поэтому внесение изменений происходит достаточно оперативно и качественно;
• разработка обычно проводится с привлечением студентов и аспирантов, что несомненно способствует развитию научно-исследовательских и инженерных проектов в области информационных и педагогических технологий в образовании.

Аутсорсинг становится все более привлекательным решением для вузов, особенно тех, которые только сейчас делают первые шаги в развитии инфраструктуры ЭО. Представляется, что такой вариант наиболее актуален для вузов гуманитарного и экономического профиля, как правило, не имеющих достаточно квалифицированного персонала для поддержки и развития программной платформы ЭО собственными силами. Этот рынок услуг получает все большее развитие, как в мире, так и в России.

В рамках аутсорсинга технологий электронного обучения компании предлагают размещение курсов на своем сервере и проведение обучения с использованием своей программной системы ЭО. В этом случае снижаются затраты на первоначальное внедрение системы e-learning, а также ее поддержку и развитие.

Программная платформа электронной среды обучения НГТУ

В НГТУ в институте дистанционного образования (ИДО) уже более 10 лет ведутся проекты по разработке систем ЭО. Системы сменяли разработчиков и друг друга, в результате на сегодня в университете успешно используется семейство продуктов, получившее название DiSpace [3]. DiSpace — это семейство программных систем, служащих для поддержки электронного обучения, как на уровне преподавания отдельных дисциплин, так и на уровне планирования и организации учебного процесса.

Все программные продукты семейства DiSpace являются веб-ориентированными приложениями: для работы с ними пользователю необходим только веб-браузер (Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera или любой другой). Они могут использоваться как независимо друг от друга, так и совместно (рис. 1).

 

 

Рис. 1. Продукты семейства DiSpace – программная платформа электронной среды обучения НГТУ

Система DiDesk позволяет легко создавать сетевые версии электронных курсов. Процесс создания курса значительно ускоряется, если у преподавателя уже имеются материалы в электронном виде (например, в формате документов MS Word, презентаций MS PowerPoint и других файлов). Студенты получают возможность удаленного доступа к материалам курса, а также возможность скачивания файлов. При этом доступ к материалам можно ограничить с помощью пароля, который задается самим преподавателем. В настоящее время в системе создано 575 электронных курсов. Статистика посещаемости за период с мая 2008 года по настоящее время свидетельствует о том, что наиболее активно пользователи обращаются к материалам курсов, разработанных для студентов заочного факультета, факультета энергетики и факультета гуманитарного образования.

Система удаленного тестирования DiTest.v2 (рис. 2) предоставляет преподавателям возможность создания и редактирования тестов, а также проведения тестирования в удаленном режиме [4]. Данная система соответствует современным требованиям активно развивающихся дистанционных и электронных технологий обучения, поддерживает последнюю версию международной спецификации QTI консорциума IMS. Система состоит из двух независимых подсистем: DiTest.Creator (создание и редактирование теста) и DiTest.Testing (проведение тестирования). 

Для создания и редактирования тестов в подсистеме DiTest.Creator преподавателю не нужен пароль. Задания в тесте группируются по темам, а темы, в свою очередь, объединяются в дидактические единицы (ДЕ). Это связано с тем, что в настоящее время тестирование по совокупности ДЕ становится в высшем профессиональном образовании необходимым требованием, что подтверждается структурой тестовых заданий федерального интернет-экзамена. Вопросы теста могут быть следующих типов: одиночный и множественный выбор, ассоциации, подбор соответствий, открытый вопрос. Для подготовки тестового задания можно использовать изображения, формулы, Flash-анимацию. Система также дает возможность ограничивать время прохождения теста студентом.

После создания теста его необходимо сохранить на своем компьютере – на локальном или съемном диске, так как после закрытия браузера вся информация о тесте будет удалена из подсистемы. Тест сохраняется в виде архива .zip, который впоследствии может быть снова открыт для редактирования либо загружен в подсистему проведения тестирования DiTest.Testing.

Подсистема DiTest.Creator существует в двух версиях – онлайновой и локальной. Использование локальной версии удобно в том случае, если необходимо создавать тесты на компьютере без выхода в интернет.

Для входа в подсистему DiTest.Testing необходимы логин и пароль. Пользователи получают возможность работать с разными опциями подсистемы в соответствии со своим уровнем доступа – «студент» или «преподаватель». Преподаватель может загружать в подсистему тесты для проведения тестирования, предоставлять доступ к тесту любому студенту НГТУ, разрешать неоднократное прохождение теста, благодаря чему студенты могут использовать его для самоконтроля. Новый модуль подсистемы позволяет обрабатывать статистику прохождения тестов для оценки качества тестовых заданий. Кроме того, преподаватель имеет возможность распечатать сгенерированные варианты тестов.

 

 

Рис. 2. Окно подсистемы DiTest

Система управления учебным процессом DiClass была разработана для поддержки комбинированной формы обучения. Создание новой версии этой системы связано с расширением номенклатуры специальностей, по которым ведется обучение в комбинированной форме, а также с подключением к системе новых факультетов и подразделений университета. В системе DiClass преподавателям и студентам доступны лента новостей, журнал успеваемости, семинары и консультации, возможность получения и отправки контрольных работ и личных сообщений. Для тьюторов (менеджеров учебного процесса) предусмотрены возможности управления рабочими учебными планами, управления учебными группами, мониторинга учебного процесса.

Телекоммуникационная система Editoria – это «электронная аудитория» для проведения консультаций и занятий с удаленными студентами в режиме онлайн. 

Известно, что важнейшей составляющей образовательного процесса является личностно-ориентированное взаимодействие преподавателя со студентом. Существующие и уже ставшие привычными для многих преподавателей НГТУ средства коммуникации, в которых используется текст, набираемый на компьютере (электронная почта, форум, чат), не могут заменить полноценное общение между преподавателем и студентом. В связи с этим все большую актуальность для дистанционного, заочного и комбинированного обучения приобретают телекоммуникационные средства связи, которые позволяют общаться в синхронном режиме с помощью аудио и видео и обладают «эффектом присутствия».

Editoria предоставляет преподавателям и студентам следующие возможности:

• проведение многоточечных видеоконференций (конференций с несколькими участниками);
• использование текстового чата в ходе видеоконференции;
• пересылка файлов в ходе сеанса видеосвязи (преподаватель имеет возможность отправлять файлы, а студенты – скачивать их).

Несомненным преимуществом системы по сравнению с аналогичными разработками является то, что для работы с ней студентам необходим только веб-браузер – она не требует установки дополнительного программного обеспечения. Преподаватель и студенты могут осуществлять сеанс связи с любого компьютера, имеющего выход в интернет, веб-камеру, наушники/динамики и микрофон.

Уже в течение нескольких лет ИДО совместно с ФПК НГТУ обучает преподавателей вузов на курсе повышения квалификации «Технология электронного обучения в деятельности преподавателя» [3].

___________________________________ 1Данные на 1.07.09 г.

 

ЛИТЕРАТУРА:

 

1. NAUMEN — информационные системы управления растущим бизнесом — Режим доступа: (http://www.naumen.ru) – Загл. с экрана.
2. TВ.А. Богомолов. Обзор бесплатных систем управления обучением/ Educational Technology & Society 10(3), 2007. С. 460-466.
3. Институт дистанционного образования НГТУ [Электронный ресурс]: сайт ИДО НГТУ, содержит информацию об ИДО, филиалах и представительствах НГТУ, ссылки на системы ЭО, в т.ч. DiSpace и другую информацию для студентов и преподавателей – Режим доступа: (http://ido.nstu.ru/info/curpk) – Загл. с экрана.
4. Ильин М.Э., Юн С.Г. Система тестирования Ditest. V2/ Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития : [сб. науч. ст.] 7 междунар. науч.-практ. конф.-выставки, Омск, 22-25 сент. 2008 г. – Томск : Дельтаплан ; Омск, 2008.