Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ И ОСНОВЫ ЕГО ОРГАНИЗАЦИИ 9
Понятие дистанционного обучения 9
Стадии дистанционного обучения 10
Зарубежный опыт организации дистанционного обучения 12
Обзор состояния дистанционного обучения в Российской Федерации 15
Анализ функциональности авторских систем 23
Анализ различных подходов и решений 30
Проблемы дистанционного обучения и пути их решения 32
Обобщенный перечень элементов дистанционного учебного курса 37
Предлагаемая схема организации дистанционных курсов 40
ГЛАВА 2. ОБЩИЕ ПОДХОДЫ К СОЗДАНИЮ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ,
ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТАНДАРТ IMS 43
ГЛАВА 3. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТОМ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ
ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ 55
Разработка концепции 56
Разработка предварительного плана 57
Анализ осуществимости 59
Технический анализ 60
Организационный анализ 61
Финансовый анализ 63
Планирование проекта 63
Формирование команды разработчиков 65
Формирование требований к системе дистанционного обучения 71
Аттестация и верификация 76
Система версионного и конфигурационного управления 83
ГЛАВА 4. СОЗДАНИЕ ПРОГРАММНОЙ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
Семантическое описание системы дистанционного обучения 87
Информационная модель 90
Событийная модель электронного обучения 92
Функциональная модель системы дистанционного обучения 96
Информационное обеспечение системы дистанционного обучения 107
Методика адаптивного структурирования учебного материала 111
Выбор шрифтов для текстовых материалов 113
Подготовка тестовых заданий для контроля знания 114
Требования к содержанию тестовых заданий 116
Конструирование тестовых заданий 117
Формирование тестов из тестовых заданий 119
Проверка надежности, дискриминативности, валидностиразработанных тестов 121
Контрольно-измерительная система оценки качества дистанционного обучения 124
Общая архитектура системы дистанционного обучения 130
Структура базы данных 133
Пользовательский интерфейс системы дистанционного обучения 135
Методическое и технологическое обеспечение 138
Компоновка системы дистанционного обучения 139
Апробация, техническая поддержка, актуализация 141
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 143
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 144
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. РОССИЙСКИЕ И МЕЖДУНАРОДНЫЕ НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ В
ОБЛАСТИ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ 151
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО КУРСА И ПРОВЕДЕНИЕ ОБУЧЕНИЯ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗРАБОТАННОЙ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ 153
Соглашение по терминологии 153
Презентационная страница 154
Аутентификация и разграничение доступа 155
Раздел 1. Инструментарий преподавателя 155
Последовательность операций по формированию курса 156
Контур «Организация учебного процесса» 156
Формирование учебного плана курса 156
Добавление новой темы 156
Редактирование названия темы 157
Удаление темы 158
Формирование учетных записей преподавателей 158
Добавление у четных записей преподавателей ,.159
Удаление учетных записей преподавателей 160
Просмотр учетных записей преподавателей 160
Формирование учетных записей студентов 161
Добавление учетных записей студентов 161
Редактирование учетных записей студентов 162
Удаление учетных записей студентов 163
Просмотр учетных записей студентов 164
Формирование допуска к учебе 164
Добавление соответствия «группа-курс» 164
Удаление соответствия «группа-курс» 165
Формирование учебного расписания 166
Контур «Тестирование» 167
Формирование вопросов теста самооценки начального тестирования 167
Добавление вопросов самооценки начального тестирования 168
Изменение вопросов теста самооценки начального тестирования 169
Удаление вопросов теста самооценки начального тестирования 169
Формирование вопросов теста контроля знаний начального тестирования 170
Добавление вопросов теста контроля знаний начального тестирования 170
Изменение вопросов теста контроля знаний начального тестирования 172
Удаление вопросов теста контроля знаний начального тестирования 173
Формирование вопросов тестов самооценки по темам курса 174
Добавление вопросов теста самооценки 174
Изменение вопросов теста самооценки 175
Удаление вопросов теста самооценки 175
Формирование вопросов тестов контроля знаний по темам курса 176
Добавление вопросов теста контроля 176
Изменение вопросов теста контроля знаний 177
Удаление вопросов теста контроля знаний 178
Формирование дополнительных вопросов 179
Добавление дополнительных вопросов 179
Редактирование дополнительных вопросов 180
Удаление дополнительных вопросов 181
Формирование вопросов экзаменационного тестирования 182
Настройка параметров тестирования 183
Настройка параметров экзаменационного тестирования 184
Внедрение графических объектов 184
КОНТУР «УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ» 186
Электронный учебник 186
Формирование электронного учебника 186
Электронный задачник 187
Добавление задач 187
Редактирование формулировок задач 188
Удаление задач 189
Проверка задач 190
Допуск к экзамену 190
Статистика 191
Раздел 2. Инструментарий студента 192
Последовательность операций по освоению курса 193
Смена пароля 193
Тест самооценки начального тестирования 193
Тест контроля знаний начального тестирования 194
Электронный учебник 195
Электронный задачник 196
Тесты самооценки по темам курса 197
Тесты контроля знаний по темам курса 198
Экзаменационное тестирование 199
Рекомендации 199
Консультации с преподавателем 200
Введение к работе
Развивающиеся наука, техника и технологии предъявляют новые требования к содержанию образования, а развитие рынка труда в Российской Федерации показало, что необходимы актуальные знания, умения и навыки. При этом традиционные формы получения образования и модели обучения не всегда могут удовлетворить потребности в образовательных
услугах.
Анализируя специфику развития информационных технологий необходимо отметить, всё большее значение приобретает работа с данными и коммуникациями, что стало существенным катализатором развития технологий дистанционного обучения.
Сегодня существуют такие категории лиц, которые нуждаются в образовательных услугах, но не имеют возможности получить их традиционным способом.
Очевидно, никто не должен быть лишен возможности учиться по причине географической или временной изолированности, отсутствия возможности посещать образовательные учреждения в силу физических недостатков или занятости производственными и личными делами.
В этих условиях возрастает роль дистанционного обучения (ДО), которое является следствием объективного процесса информатизации, развития технологий и сотовой связи, бурным ростом глобальной компьютерной сети Интернет. Дистанционное обучение входит в XXI век как наиболее перспективная, синтетическая, гуманистическая, интегральная форма образования.
Целевой установкой развития технологий дистанционного обучения становится предоставление актуальных знаний и развитие потребности к постоянному самообучению. В этом смысле формирующееся виртуальное образовательное пространство открывает огромные просторы для освоения мира знаний и самовыражения учащихся.
В настоящее время в России и за рубежом разработано достаточно много разнообразных систем дистанционного обучения. Анализ этих систем показал их разнородность и невозможность интеграции. Исходя из этого, представляется необходимым разработать такую конфигурацию СДО, чтобы она базировалась на многофункциональном ядре, была открытой и имела бы развитый интерфейс. Она должна обеспечить быстрые и дешевые возможности развития в части новых образовательных методик, создания новых курсов, привлекательной визуализации процесса обучения и результатов.
6 Цель исследования заключается в создании и технологической реализаций методики автоматизированной разработки программной структуры системы дистанционного обучения, неантагонистичной сегодняшней образовательной системе в Российской Федерации и позволяющей независимо от времени и расстояния предоставлять обучающимся теоретические, практические, методические материалы в электронном виде, средства самооценки и контроля знаний.
Поставленная цель достигается в работе посредством постановки и решения следующих основных задач:
Определение схемы дистанционных курсов и формирование методики автоматизированной разработки системы дистанционного обучения.
Разработка системы автоматизированной поддержки проекта создания СДО. системы дистанционного обучения.
Разработка описательных моделей структуры системы дистанционного обучения.
Разработка методов и технологий тестирования, формирования учебных материалов в системе дистанционного обучения.
Разработка общей архитектуры и программной структуры системы дистанционного обучения, выбор базового программного обеспечения для создания ядра системы.
Разработка методов и алгоритмов программной реализации функциональности системы дистанционного обучения.
Для решения основных задач в работе выполняются следующие исследования:
Изучение и анализ российского и зарубежного опыта внедрения и использования систем дистанционного обучения.
Изучение теоретических основ проектирования и разработки программного обеспечения класса «клиент-сервер».
Выбор программного обеспечения (ПО), разработка основных положений построения ядра системы дистанционного обучения, с учетом специфики выбранного ПО.
Формирование требований к системе дистанционного обучения и разработка функциональной структуры СДО.
Определение принципов создания и структуры проектирования ядра системы дистанционного обучения.
Исследование методов и средств для развертывания платформы системы дистанционного обучения. Изучение программных средств автоматизированного проектирования и сред разработки программного обеспечения.
Изучение технологий информационной защиты системы дистанционного обучения.
7 Объектом исследования является логика и структура дистанционного обучения, повышение квалификации и переподготовка кадров.
Предмет исследования - применение современных информационных систем, телекоммуникационных и мобильных технологий, методов и алгоритмов решения задач обработки информации, средств автоматизированного проектирования и поддержки проекта создания системы дистанционного обучения.
Теоретическая и методологическая основа исследования. Методологической основой исследования является системный подход к учебному процессу, организации учебного процесса, формированию электронных учебно-методических и контрольно-измерительных материалов, оценке качества учебного процесса и актуализации С ДО. Теоретической основой исследования являются достижения в области дидактики, оценки качества приобретенных знаний, программного управления учебным процессом, моделирования и разработки информационных систем. Кроме того, работа опирается на новейшие разработки в области компьютерных информационных технологий, аппаратного обеспечения, телекоммуникаций и мобильных технологий. В целях создания формализованного представления предметной области использованы методы функционально-структурного, объектно-ориентированного и информационного моделирования.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
Впервые предложена обобщенная методика автоматизированной разработки системы дистанционного обучения, основанная на интегрированном применении специализированных программных средств, обеспечивающая открытость проектной документации и актуализацию компонент системы.
Определены количественные показатели оценки качества дистанционного обучения, учитывающие личностные свойства учащихся.
Разработано ядро системы дистанционного обучения, обеспечивающее независимость от подключаемых СУБД и HTTP серверов и сопряженный с ним пользовательский интерфейс.
Практическая ценность исследования заключается в том, что созданное ядро системы дистанционного обучения и разработанные на его основе курсы позволяют выявлять уровень базовых знаний учащихся, а также значительно упростить процесс самоподготовки.
Разработанные в диссертации положения были применены при создании единой системы дистанционного обучения в Международном университете природы, общества и человека «Дубна».
8 Определена и обоснована сфера возможных применений карманных персональных компьютеров в системе дистанционного обучения.
Апробация результатов исследования. Положения и результаты работы были доложены и одобрены на научно-практических конференциях, научных семинарах в Российской экономической академии им. Г.В. Плеханова, на заседаниях кафедры Системного анализа и управления Международного университета природы, общества и человека «Дубна».
По результатам выполненных исследований опубликовано 7 печатных работ.
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 151 страницах текста, содержит 18 рисунков, 5 таблиц. Список литературы содержит 109 наименований.
