Содержание к диссертации
Введение
1. Системный анализ задач автоматизации процесса дистанционной подготовки персонала в территориальных по делениях 10
1.1. Анализ методов и форм информационных технологий в обучении . 10
1.2. Педагогические принципы формирования системы дистанционного обучения 16
1.2.1. Основные принципы организации комбинированного обучения 16
1.2.2. Взаимодействие пользователей в системе переподготовки 26
1.2.3. Организация методической работы 30
1.3. Математические методы проектирования распределенных информационных систем дистанционного обучения 34
Выводы по главе 1 40
2. Разработка и анализ методов и моделей организации технологий дистанционного обучения 42
2.1. Классификация пользователей и компонентов системы дистанционного обучения 42
2.1.1, Взаимосвязь пользователей и компонентов системы 43
2.1.2. Разработка критериев эффективности организации структуры распределенной информационной системы 48
2.2. Функциональная декомпозиция структуры программно-моделирующего комплекса 51
2.3. Анализ и прогноз информационных потоков 59
2.3.1. Классификация пользователей по типу запросов 60
2.3.2. Спектральный анализ динамики запросов информационных ресурсов 66
2.3.3. Разработка алгоритма прогноза характеристик запросов 69
2.4. Разработка метода перераспределения информационных ресурсов 74
2.4.1. Марковская цепь связности учебных материалов 74
2.4.2. Операции преобразования марковской цепи 77
2.4.3. Построение вторичной марковской цепи групп пользователей. 83
Выводы по главе 2 86
3. Исследование декомпозиционного метода вложенных процессов моделирования региональной сети 87
3.1. Вложенное представление имитационной модели распределенной информационной системы 87
3.2. Формирование вложенных процессов 90
3.3. Структура декомпозиционного метода вложенных процессов 98
3.3.1. Модель исследования ДМВП 104
3.3.2. Анализ характеристик прямого и обратного интерфейса 108
3.3.3. Анализ влияния второго момента ФРВ входного потока ПО
3-3.4. Выявление значимых факторов 111
3.3.5. Влияние загрузки на погрешность вложенной модели 112
3.3.6. Влияние вида ФРВ времени пребывания во вложенной модели 116
3.4. Представление вложенного уровня замкнутыми СМО 1 IS
3.4.1. Выявление значимых факторов 119
3.4.2. Влияние вида ФРВ времени пребывания в источнике 121
Выводы по главе 3 123
4. Комплекс системы дистанционного обучения 125
4.1. Структуры данных и функционал конверторов баз данных 125
4.2. Функционал программной среды администратора системы 132
4.3.1. Регистрация пользователей 133
4.3.2. Закрепление обучаемых за тьюторами 135
4.3.3. Закрепление дисциплин за тьюторами 136
4.3.4. Закрепление методистов за дисциплинами 138
4.3. Структура учебных курсов 139
Выводы по главе 4 147
Заключение 149
Литература 150
Приложение. Документы о внедрении результатов работы 163
- Анализ методов и форм информационных технологий в обучении
- Взаимосвязь пользователей и компонентов системы
- Формирование вложенных процессов
- Структуры данных и функционал конверторов баз данных
Введение к работе
Система дистанционного обучения (СДО) представляет собой целенаправленный интерактивный, асинхронный процесс взаимодействия субъектов и объектов обучения между собой, средой и средствами обучения. Общепринятыми элементами СДО являются подсистемы; целей обучения, содержания обучения, методов обучения, средств обучения, организационных форм обучения, а также идентификационно-контрольная, учебно-материальная, финансово-экономическая, нормативно-правовая, маркетинговая подсистемы- Эффективность функционирования СДО может быть достигнута лишь за счет вложенной в систему принципов гибкости, модульности, параллельности, технологичности и адаптивности процессов перераспределения учебных ресурсов.
Широкое внедрение информационных технологий предъявляют качественно новые требования к организации процесса переподготовки кадров, пересмотра взгляда на возможность системы управления кадрами, которые получают мощную аппаратную и программную базу. В связи с этим становится актуальной проблема автоматизации и эффективной организации учебного процесса подготовки и переподготовки инженерно-технического персонала и служащих территориальных образований по различным профессиям на территориально разнесенных учебных площадках и непосредственно на рабочих местах.
Оценка эффективности программ обучения является центральным моментом управления подготовкой и переподготовкой в организации СДО, одним из моментов которой является распределение информационных ресурсов по территориальным округам. Вместе с тем вопросам динамического перераспределения ресурсов уделяется недостаточно внимания,, чем и обоснована актуальность представленной работы.
Объектом исследования являются телекоммуникационная система дистанционного обучения территориального уровня с насыщенным мультимедийным наполнением содержания.
5 Предметом исследования являются методы и алгоритмы организации перераспределения информационных ресурсов с учетом открытой структуры
сдо.
Целью работы является повышение эффективности системы обучения персонала за счет выбора рациональной структуры распределения информационных ресурсов.
Для достижения данной цели в работе решаются следующие задачи:
анализ задач системы подготовки и переподготовки рабочих и служащих;
формальная декомпозиция программно-технического комплекса системы подготовки и переподготовки персонала:
разработка метода моделирования распределения информационных ресурсов с учетом из методической связности;
разработка вложенных моделей запросов на ресурсы в системе переподготовки на базе сетей массового обслуживания;
программная реализация интерфейсного взаимодействия локального, сетевого и WEB вариантов функционирования подсистем подготовки.
Структура диссертации соответствует списку перечисленных задач.
В первой главе диссертации проведен системный анализ задач автоматизации управления персоналом в контуре системы переподготовки и предложен комплексный подход к решению задач разработки информационного обеспечения и моделирования процессов обучения в рамках единой методики.
Основные направления развития информационных технологий определяются общими тенденциями информатизации всех компонентов цепи управления любой организационной структурой.
Проведен сравнительный анализ методов и средств обучения. Выделены
категории методов и методик, которые могут быть полностью или частично
автоматизированы. Определено место компьютерных и
телекоммуникационных технологий в обучении персонала в системах территориального уровня.
Рассмотрены основные принципы организации педагогической системы, которая представляет собой упорядоченную совокупность целей, содержания, технологии, методов, средств и форм обучения, воспитания и развития персонала, характеризующих в инвариантном виде составляющие образовательной деятельности.
Во второй главе диссертации на основе проведенного анализа педагогических и дидактических принципов организации обучения и методов контроля и диагностики уровня знании формируется концепция создания распределенной системы переподготовки персонала в виде телекоммуникационной системы дистанционного обучения. Строится формальная модель описания процессов обучения и тестового контроля. Решается задача декомпозиции компонентов СДО. В результате формируется концептуальная модель и технические требования для реализации проіраммной среды, обеспечивающей функциональную полноту открытой системы переподготовки персонала.
Следующей задачей, которая решена в диссертации - это распределение учебных ресурсов в телекоммуникационной системе переподготовки с целью синхронизации, редактирования и представления учебных материалов. Для оперативного обмена это актуально в связи с большими объемами аудио- и видео-информации, ЗП-агашациями и другими мультимедийными ресурсами, которые требуют значительных объемов памяти и в настоящий момент при существующих каналах передачи вызывают определенные трудности.
В третьей главе диссертации на базе разработанных моделей оценки частоты запросов методических мультимедийных ресурсов больших объемов разрабатывается модель оценки временных характеристик реализации запросов на базе моделей массового обслуживания. Разработаны формальные методы моделирования функционирования распределенной системы на базе моделей систем и сетей массового обслуживания. Предполагается, что сеть в силу естественного регионального распределения может быть приведена к
7 некоторой иерархической, структуре, что формализовано динамической моделью вложенных процессов.
Описание процессов с помощью обобщенных операторов различного уровня при наличии ресурсов на каждом уровне позволяет формировать модели, реализуя многоуровневую декомпозицию. Производя свертку треков на каждом из уровней, мы можем реализовывать условия блокировок с помощью схем ТМО либо посредством имитационных моделей- В соответствии с излагаемой концепцией описания, продвигаясь по уровням сверх}' вниз, мы выполняем операцию развертки процессов. При этом время сцепления инициатора с обобщенным оператором верхнего уровня равно времени выполнения подпроцесса во вложенном треке нижнего уровня. В терминологии ТМО: если обобщенный оператор верхнє* *о уровня формализован как обслуживающий блок, то время пребывания заявки на нижнем уровне равно времени обслуживания в обслуживающем блоке верхнего уровня,
В четвертой главе диссертации рассматриваются вопросы построения программного комплекса системы переподготовки кадров. Основной задачей работы была синхронизация подготовки и передачи мультимедийных методических материалов с возможностью комбинированного использования локального, сетевого и "WEB вариантов. Реализованные программные продукты репликации полной структуры учебного курса с учебными материалами из сетевого варианта в локальный и обратно, позволяют обеспечить мобильность создания отдельных курсов, а также добавлять новые или измененные локальные курсы в образовательный процесс локальных классов. Функциональные возможности репликаторов сводятся к копированию структуры курса с привязанными к ней визуальными файлами учебных материалов.
В заключении представлены основные результаты работы. Приложение содержит копии актов о внедрении результатов диссертационной работы в промышленности.
8 При разработке формальных моделей компонентов системы подготовки и переподготовки кадров, а также разработке методов и алгоритмов в диссертации использовались методы общей теории систем, случайных процессов, марковских цепей, систем и сетей массового обслуживания, теории баз данных. Моделирование и аналитические исследования проводились на основе современных математических методов и методов многомерного статистического анализа с использованием математических и статистических пакетов (Statistica? MathCad), Научную новизну работы составляют:
формализованное описание взаимодействия пользователей и компонентов системы;
структурная декомпозиция программно-технического комплекса системы подготовки и переподготовки персонала территориального образования;
марковская модель перераспределения информационных ресурсов СДО;
динамическая модель вложенных запросов на ресурсы п системе переподготовки;
программная реализация интерфейсного взаимодействия локального, сетевого и WEB вариантов функционирования подсистем подготовки.
Обоснованность научных положений, рекомендации и выводов определяется корректным использованием современных математических методов и моделей, предварительным статистическим анализом рабочей нагрузки функциональных компонентов системы. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения результатов работы на ряде предприятий.
Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до практического использования. Они представляют непосредственный интерес в области автоматизации подготовки персонала в распределенной системе обучения территориального уровня.
Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения при организации учебного процесса в МГТУ
9 имЛ.Э.Баумана и МИЭМ, а также в системе подготовки и переподготовки кадров ЗЛО «Фирма Промстроймонтаж».
Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено и получило одобрение:
на Российских, межрегиональных и международных научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах (2001-2004 гг.);
на заседании кафедры «ВСиС» МГИЭМ,
Совокупность научных положений, идей и практических результатов исследований в области автоматизации проектирования и выбора оптимальных режимов эксплуатации распределенных систем составляет новое направление в области теоретических и практических методов принятия решений и выбора стратегий формирования трафиков обработки и реструктуризации распределенной системы.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 5 печатных работах.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 28 рисунков, 11 таблиц, список литературы из 120 наименований и приложения.
Анализ методов и форм информационных технологий в обучении
Развитие н внедрение информационных технологий в обучении являются естественным проявлением общих тенденций компьютеризации общества. Традиционная организация учебного процесса не позволяет сочетать глубокую фундаментальную подготовку и предметную направленность. Это откровенное противоречие между традиционной организацией учебного процесса и жизнью человека в обществе может быть снято комплексным применением новых информационных технологий в обучении. Естественно, что когда некоторый предмет переходит из сферы профессиональной деятельности в область массовой грамотности, он неминуемо должен претерпевать серьезные изменения.
Технология обучения - это совокупность методов, форм и средств взаимодействия обучающего с субъектом обучения в процессе самостоятельного, но контролируемого освоения им определенного массива знаний [8Д6,35]. Обучающая технология строится на фундаменте определенного содержания и должна соответствовать требованиям его представления. Содержание предлагаемого к освоению знания будет аккумулироваться в специальных курсах и модулях, предназначенных для ДО и основанньїх на имеющихся в стране образовательных стандартах, а также в банках данных и знаний, библиотеках видеосюжетов и так далее. По мере наполнения такой информационно-образовательной среды в обеспечения повсеместного дистанционного доступа к ней будет создано единое информационное образовательное пространство.
Таким образом, ключевым элементом системы ДО является специализированная информационно-образовательная среда (ИОС), позволяющая реализовать технологии дистанционного обучения [14,.57Д16]. Информационно-образовательная среда представляет собой системно организованную совокупность средств передачи данных, информационных ресурсов, протоколов взаимодействия, аппаратно-программного и организационно-методического обеспечения, ориентированную на удовлетворение образовательных потребностей пользователей.
Поиски путей эффективного обучения на расстоянии велись давно во многих странах мира. Для этих целей широко использовались наряду с печатными средствами возможности телевидения, видеозаписи, а в последние годы - CD-ROM.
Однако проблема самообразования на основе автономных курсов, не предполагающих регулярной связи с преподавателем, довольно сложна для большинства обучаемых. Дело в том, что без эффективной, причем систематическое обратной связи со стороны квалифицированного преподавателя подобные курсы, как правило, обречены на неудачу. Именно поэтому самые увлекательные телевизионные и радиокурсы, видеозаписи, CD-ROM сами по себе, вне реального учебного процесса под руководством опытного педагога, редко дают ощутимый эффект.
Дистанционное образование способно наиболее эффективно содействовать подготовке обучающихся к полноценному участию в общественной и профессиональной областях деятельности в условиях современной информатизации общества [2Д4]. Виды технологий организации дистанционного обучения: CASE-технологии - содержат учебно-методические материалы: учебные пособия, методические указания, пакеты проверочных задании и контрольных работ, оформленных в печатном виде. Способ доставки: рассылка по почте или передача при личной встрече. Способ общения с преподавателем - E-mail, телефон, семинары и консультации в учебном центре.
Телевизионные технологии - содержание: чтение лекций и проведение занятий в прямом эфире, демонстрация видеозаписей лекций, лабораторных работ, экскурсий, пакеты проверочных заданий и контрольных работ, оформленных в печатном виде. Носитель информации: телевизионный сигнал. Способ доступа: подключение к образовательным телевизионным сетям. Способ общения с преподавателем - E-mail, телефон, семинары и консультации в учебном центре. Дополнительные требования: наличие телевизора.
Multimedia-технологии - содержат электронные учебники, обучающие 1 программы, программы для тестирования, аудио- и видеозаписи лекций, лабораторных работ, экскурсии. Носитель информации: аудио- и видеокассеты, дискеты и компакт-диски. Способ доставки: рассылка по почте или передача при личной встрече. Дополнительные требования: персональный мультимедийный компьютер
Internet-технологии - содержание: уроки и лекции в виде презентаций, виртуальные учебники, энциклопедии, справочники, виртуальные экскурсии и путешествия, виртуальная лаборатории, обучающие программы, тренажеры, игры, виртуальные семинары (теле- или видеоконференции), системы тестирования- Носитель информации: службы и протоколы Internet (www, e-mail, ftp и другие). Способ доступа: подключение к сети Internet, Дополнительные требования: персональный компьютер, подключенный к сети Internet.
Прямой доступ к мировым информационным ресурсам позволяет интерактивно взаимодействовать с удаленными базами данных, информационно-справочными системами, библиотеками. Режим доступа online позволяет в течение нескольких секунд осуществить передачу необходимого учебного материала, компьютерных программ при помощи таких компьютерных систем, как GOPHER, WWWS VERONICA из крупных научно-педагогических центров и из локальных узлов сети Internet, общее количество которых в мире превышает 1 миллион 250 тысяч.
Видео - очень полезная технология применительно к дистанционному обучению. Видеопленки позволяют прослушивать лекции лучших преподавателей. Видеокассеты с лекциями могут быть использованы как в специальных видеоклассах, так и в домашних условиях. В американских и европейских курсах основной материал излагается в печатных изданиях и на видеокассетах. В нынешних условиях нет ни психологических, ни технических препятствий к использованию видеообучеиия: значительная часть населения имеет видеоаппаратуру дома; есть множество пунктов видеопроката, где население может арендовать видеокассеты с записями за небольшую плату. По тому же принципу можно создать курсы дистанционного обучения, Способ доступа: получение в прокат видеопленки с обучающим материалом. Видеокассеты - это уникальное средство для дистанционного обучения практически любой дисциплине. Не требуются большие расходы на тиражирование, видеомагнитофон получил широкое распространение во всех домах. Видеокассеты используются обычно как компоненты наборов учебных материалов, частично заменяя традиционные лекции.
Взаимосвязь пользователей и компонентов системы
При разработке концепции технологической адаптивности системы стартовым этапом предполагалось наличие и последующая интеграция следующих программных компонентов, разработанных на кафедре АСУ МАДИ(ГТУ); мультимедийные обучающие программы, апробированные в процессе обучения, которые представляют методическую основу содержательной части обучения; подсистема тестового контроля, обеспечивающая реализацию адаптивных механизмов предъявления тестовых заданий и удобный графический интерфейс при их проектировании; подсистема обучения, включающая в свой состав подсистему анализа учебных планов и рабочих программ, основанную на терм анализе предметной области. Сравнительный анализ процессов функционирования и процесса моделирования системы подготовки и переподготовки персонала на базе комбинированных технологий обучения, показал целесообразность включения в систему непосредственно алгоритмов моделирования процессов тестового контроля и обучения. Интеграция системы с пакетами Statistica и MatLab предоставляет набор алгоритмических методов, необходимых при оценке уровня и знаний и уровня сложности тестовых заданий, которые позволяют тьюторам в автоматизированном режиме рациональным образом формировать график учебного процесса. При реализации функций системы выделим классы пользователей системы: администратор (А), методист (М), тьютор (Р) и обучаемый (О). Все эти категории пользователей отличаются по их отношению к учебным материалам (U), которые определяют совокупность неделимых единиц учебной информации, соответствующих структуре знаний специализации, и тестовым заданиям (Т), которые необходимы для контроля уровня знаний обучаемых. Функциональная декомпозиция процессов, протекающих при организации дистанционного обучения, определяется отображением всевозможных сочетаний вершин графа на рис.2.2. При описании всех функций СДО очевидно следующее разбиение функций системы: подготовка и формирование базы данных методических материалов, поддерживающих выбранные налравления и специализации, в которых участвует администратор, методист и группа программистов. ведение непосредственно процесса обучения со всеми видами контрольных мероприятий. На этапе подготовки учебных материалов активными пользователями и компонентами системы являются Ы, U и Т. На этапе процесса обучения Р, О, ІІЇЇ Т, где: Р - множество тьюторов, О - множество обучаемых, U -множество учетных модулей, Т — множество тестов. В представленном графе имеют место все множества подмножеств отношений: U, Р, О, Т - общий координационный план; U9 Р, О процесс обучения в соответствии с учебным планом; U, Р, Т - процесс тестирования в соответствии с учебным планом; U? О, Т - самостоятельная работа; U, Р, Т - подготовка учебных материалов тьюторами-методистами, U, Т - семантическая связь связности лекций и тестовых заданий- Для каждого типа пользователей отметим их отношение к отдельным базам данных. Администратор (А) обеспечивает весь сервис и функционирование системы в целом, поддерживает работоспособность и выполняет синхронизацию всех баз данных. При наличии сформированных баз банных учебных материалов U, Т, UxT он обеспечивает ведение баз данных первого порядка О и Р. Методист (М) формирует базы данных U, Т, UxT, Для обеспечения его функций разработана инструментальная среда формирования этих баз. С формированием множества U связан конструктор лекций. С множеством Т -конструктор тестовых заданий. С множеством UxT - администратор курсов. Обучаемый (О) изучает учебные материалы с использованием мультимедийного пользовательского интерфейса с базами U, Т и ОхР (реализация диалога с тьютором). База данных U используется для организации прямой связи, Т - для обратной, а ОхР - для корректировки процесса обучения. Обучаемый является основным объектом системы, на которого направлены все информационные потоки. Тьютор (Р) обеспечивает коррекцию поведения обучаемого, которая основана на просмотре баз ОхТ и ОхР и предполагает редактирование OxU и ОхР на основе субъективных оценок качества обучения. Программист (П) выполняет функции разработки и редактирования мультимедийных фрагментов тестовых заданий и лекций, В последующем будем считать, что программисты работают только под руководством методиста и, поэтому, далее не будем рассматривать их функции, считая, что они ложатся на методиста, как эксперта разработанных фрагментов. Аналогично - администратор системы работает со всеми компонентами, но только в плане обеспечения работоспособности программных компонентов и корректности формирования базы данных. Таким образом, ведение логических баз первого порядка, а именно Т, Р, О осуществляется администратором. Ведение логических баз первого порядка, а именно U и Т осуществляется методистом. Отношение PxU определяется методистом, после получения тьютором сертификата па право ведения дисциплин, связанных с данным учебным модулем U. Отношение РхО формируется динамически и определяет закрепление обучаемого к конкретному тьютору, а также обмен информацией между ними. Она является производной и формируется на основе связей PxU и UxO Отношение PxU также определяет возможность оценки сложности конкретного учебного модуля. Отношение РхТ определяет возможность оценки сложности тестового задания тьютором. Тройное отношение РхОхТ определяет наблюдение конкретного тьютора за результатами тестового контроля конкретного обучаемого.
Формирование вложенных процессов
В ДМВІІ элементом декомпозиции являются уровни описания процессов обслуживания - уровни вложенности, представляющие собой совокупность описаний процессов обслуживания заявок, поступающих иі узлов предшествующего верхнего уровня- Ушы верхнего уровня раскрывающиеся в виде некоторой тажвнпой структуры на нижнем уровне, называются составными Взаимосвязь уровней вложенности показана на рис. 3.14. Bf(t)- характеристики времен пребывания заявок, переданных из (#-И) го уровня на q-ый уровень.
С целью упрощения интерфейсной информации в ДМВП принимаются следующие допущення: корреляция между величинами, описывающими взаимосвязь элементов декомпозиции, отсутствует, т.е. предполагается, что потоки заявок xf(t) не зависят друг от друга, времена обслуживания Bf(t) так же независимы между собой; распределения случайных величин xf (t) и Bf (t) 5 аппроксимируются какой либо функцией распределения либо гистограммой. Расчет интерфейсных переменных производится по следующей схеме [106]: 1. Последовательный расчет, начиная с верхнего уровня, интенсивностей потоков заявок, поступающих от составных ресурсов верхнего к-то уровня (A"0-,...JJ2-1) во вложенные процессы (й+1)-го уровня с учетом перераспределения типов заявок: где X, - суммарная интенсивность входного потока заявок 1-го типа во вложенный процесс (AH-l)-ro уровня, Mh J) " интенсивность потока заявок /-го типа к/-му ресурсу -го уровня; Lk - множество индексов типов заявок уровня к; I, - множество индексов составных узлов обслуживания заявок /-го типа уровня L В случае, когда на верхнем уровне все процессы обслуживания описываются разомкнутыми сетямщ значения Л(1$Л) lo L i JIo (J множество индексов узлов обслуживания заявок /-го типа 0-го уровня) рассчитываются независимо от характеристик обслуживания на основании решения системы линейных уравнений, т.к. интенсивность входных потоков заявок процессов нулевого уровня в данном случае известна. В случае, когда на верхнем уровне процессы обслуживания описываются замкнутой сетью, применяется итерационный алгоритм расчета с использованием начального приближения значений 7$0І (1$, г). 2. Последовательно, начиная с нижнего уровня , в котором отсутствуют составные узлы обслуживания и могут быть определены непосредственно функции распределения времен (ФРВ) обслуживания во всех ресурсах, рассчитывается с помощью того или иного методи анализа сетевых моделей параметры времен пребывания на данном уровне вложенности. 3. Полученные времена пребывания подставляются в качестве параметров ФРВ обслуживания в ресурсах более высокого уровня, при этом используется основное соотношение межуровневого интерфейса, вытекающее из свойства вложенности: где Tik+1(t) - среднее время пребывания заявок /-го типа в соответствующем вложенном процессе (Лг+1)-го уровня; В{ (t) - среднее время обслуживания заявок /-го типа в ресурсе -го уровня. Источником заявок во вложенном процессе являются составные ресурсы соседнего более высокого уровня. Если отсутствует требование единственности источников требований во вложенные уровни, то вложенные модели представляются разомкнутыми сетями и их расчет производится по известным схемам. Если же существует требование единственности источников требований во вложенные уровни, то вложенные модели представляются замкнутыми сетями. Тогда объединенная вложенная сеть уровня q представляется замкнутой СеМО с т единичными источниками, где каждый источник генерирует свой тип заявок [169].
Структуры данных и функционал конверторов баз данных
Материал темы должен учитывать специфику учебно-поманателъной явности данного контингента обучаемых и рсалшовьш&ть задачи успешного усвоения и освоения имя системы знаний, навыков и умений в изучаемой предметной области. При этом необходим учет максимально допустимой нагрузки на обучаемого в соответствии с медико-гаїжішадекими нормами н требованиями по объему учебного материала,, еш дозированному изучению, контактному времени пребывания за компьютером.
Все темы структурируются по логико-смысловому принципу. Теоретические предположения, экспериментальные исследования и результаты обобщения практического опыта показывают, что оптимальная продолжительность дозы учебной информации, усваиваемой обучаемым в ходе работы за экраном компьютера, находится в пределах 15-30 минут. Это относится ко времени работы с учебным материалом и лишь 10-20 минут при выполнении заданий на компьютерном тренажере. При этом познавательная деятельность протекает наиболее эффективно, если учебные задания чередуются по форме их выполнения.
В подсистеме "Конструктор лекций" могут быть использованы аудиовизуальные представления моделей объектов, трехмерная (3D) анимация, flash-анимация динамических процессов, видеофрагменты и др.
Для обеспечения индивидуальных модификаций лекционного материала, разрабатываемого силами педагогов учебных заведений и специалистами в предметных областях, создан механизм автоматизированного формирования индивидуальных творческих композиций педагога. Взаимодействие с этим механизмом не требует от педагогов глубоких знаний компьютерных технологий и владения навыками программирования.
Указанный механизм позволяет интегрировать в структуру презентации теоретического материала мультимедиа компоненты, сформированные программистами по заказу педагогов средствами внешних программных пакетов (создания и редактирования аудио, видео, анимированных и статичных графических компонентов, а также элементов текстового оформления).
Механизм формирования авторских мультимедиа композиций позволяет использовать компоненты следующих форматов: текстовые документы (-html, .doc, .rtf, ,txt); графические компоненты (.bmp, jpg, .gif); анимированные графические компоненты (.swf, .gif); видео компоненты (-avi, .mpg5 ,mov); аудио компоненты (\wav, .mp3). Методика создания педагогом индивидуальной творческой композиции состоит в последовательном выполнении ряда шагов: педагог должен продумать последовательность воспроизведения собственных мультимедиа компонентов в составе одного нз тематических разделов; подготовить компоненты в одном из перечисленных форматов; с помощью разработанного инструментального средства, содержащегося на поставляемом компакт диске, подключить их в соответствии с продуманной последовательностью; выполнить комплексные проверки правильности воспроизведения заданной последовательности и модифицировать в случае необходимости используемые мультимедиа компоненты; нажать клавишу «Сохранить» на графическом интерфейсе индивидуальных творческих композиций; ассоциировать мультимедийную гиперссылку в нужной точке общей структуры лекции с собранной им композицией, После запуска программы перед пользователем появляется основное рабочее окно. Конструктор лекций предназначен для сборки интерактивных лекций. Данные лекции могут содержать в себе как текстовую информацию,, так и графическую, а также аудио- и видеофрагменты. Для создания новой лекции следует выбрать из меню «файл» пункт «создать». В этом случае лекции присваивается имя. Если редактируется старая лекция то из меню «файл» используется пункт «редактировать». После этого через меню «Редактор», пункт «Вставить» добавляются «Фрагменты» лекции. Нижняя панель основного экрана отображает последовательность всех включенных в лекцию фрагментов. На этой «Временной шкале» можно видеть тип и последовательность отображения фрагментов лекции. Через меню «Редактор», в пунктах «Переместить вперед» и «Переместить назад» имеется возможность перемещения файлов по временной шкале вперед и назад. Эти действия можно выполнять, перетаскивая пиктограммы файлов в окне «Временная шкала», В правом верхнем углу основного экрана расположено окно «Свойства объекта» s которое используется для отображения названия фрагмента, аго описания и привязанного к нему звукового файла, Для привязки звукового файла используется пункт «Звуковой файл», который выводит стандартное окно выбора файлов, Остальные тины фрагментов лекции вставляются аналогичным обраадм. После добавления всех фрагментов и определения их последовательности для окончания работы над лекцией, ее следует сохранить, выполнив ш меню «Файл» пункт «Сохранить». После выполнения приведенных выше операций индивидуальная композиция полностью готова к воспроизведению по рабочем месте обучаемого.
