Унифицированные требования к электронным учебным модулям открытых образовательных модульных мультимедиа систем (стр. 2 )

Наконец, самый сложный случай – программа-реализатор полноценного мультимедиа продукта. Во-первых, на экране монитора одновременно представляется множество мультимедиа компонентов (элементов контента), объединенных некоторой художественной композицией (назовем это «сценой»). Во-вторых, многие элементы контента интерактивны, т. е. реагируют на действия пользователя. В-третьих, контент может представлять достаточно сложные объекты и процессы, для описания которых требуется математическое (имитационное) моделирование, реализуемое программами-моделерами.

Таким образом, ПР должна одновременно воспроизводить связную комбинацию мультимедиа компонентов, что приводит к непригодности стандартных плееров. Далее, ПР должна включать некоторый программный компонент для реализации реакций на действия пользователя и иметь интерфейсы с моделерами. В результате ПР представляется достаточно сложным программным комплексом, аналогичным, например, так называемому «движку» (engine), используемому в компьютерных играх.

Сценарий (script) – это описание компоновки мультимедиа объектов на экране монитора, их взаимосвязей и реакций на воздействия пользователя, а также интерфейсов данных ЭОР с моделерами.

Примечание: с целью однозначного понимания общего термина «сценарий» следует различать две его разновидности. Описание в текстографической форме содержания, пользовательского интерфейса и методов организации интерактива в ЭОР будем называть «сценарий». Реализацию этого описания на языках программирования будем обозначать русско-английским дублем «сценарий (script)». Иными словами, для использования человеком – просто «сценарий», для компьютера – «сценарий (script)».

Моделеры являются третьим важным программным компонентом ЭОР. Представляют собой исполняемые программы для изучения процессов, представления свойств объектов в ответ на воздействия пользователя.

В традиционных мультимедиа продуктах на локальных носителях сценарий включается в состав программы-реализатора, а моделеры жестко связаны с ПР. Это упрощает программирование, но требует серьезных переделок в ПР при модификации контента. Кроме того, ПР разных производителей мультимедиа продуктов существенно различаются, хотя и выполняют практически одинаковые функции.

Разделение и унификация вышеперечисленных программных компонентов позволяет использовать их для всех мультимедиа ЭОР, независимо от способа распространения и компании-производителя.

3. Открытые образовательные модульные мультимедиа системы

Как указывалось выше, доминантой внедрения компьютера в образование является значительное расширение сектора самостоятельной учебной работы за счет развития активно-деятельностных форм обучения. Естественным является вопрос, почему раньше это не получалось, а с компьютером представляется возможным? Основанием для оптимизма являются пять новых педагогических инструментов, используемых в электронных образовательных ресурсах.

Однако до настоящего времени три из этих инструментов – интерактив, мультимедиа, моделинг – использовались преимущественно в мультимедиа продуктах на локальных носителях, а два других – коммуникативность и производительность пользователя – в текстографических сетевых ресурсах (Заметим, что в традиционных Internet-продуктах контент не интерактивен, в интерактивном режиме осуществляется только поиск нужного фрагмента контента).

Естественным желанием является создание «идеальных» ЭОР, эффективно использующих все пять инструментов. Основным препятствием для этого является низкая пропускная способность глобальной компьютерной сети.

Вторая, специфичная для образования, проблема состоит в необходимости индивидуального подхода к каждому учащемуся, требуется также учитывать разнообразие запросов и возможностей преподавателей. Иными словами, необходимо обеспечить возможность построения в массиве предметных знаний индивидуальной образовательной траектории, а также авторского учебного курса.

Успешно бороться с указанными проблемами позволяет специальная архитектура ЭОР, определяемая как «открытая образовательная модульная мультимедиа система» (ОМС).

3.1. Принципы организации и общая архитектура ОМС

Открытые образовательные модульные мультимедиа системы представляют собой электронный образовательный ресурс модульной архитектуры. При этом каждый модуль является автономным, содержательно и функционально полным образовательным ресурсом, предназначенным для решения определенной учебной задачи. В соответствии с общим сетевым принципом разделения программ и данных программа-реализатор отделена от контентных модулей, которые включают только контентно-зависимые программные компоненты - script и необходимые моделеры.

Итак, основным принципом организации данных в ОМС является разделение совокупного контента по предмету на автономные модули по учебным темам (элементам курса) и компонентам учебного процесса (получение информации, практические занятия, аттестация). При этом каждый электронный учебный модуль (ЭУМ) может иметь аналог-вариатив по исполнению (технологическому, методическому, содержательному) – рис. 3.1.

Рис.3.1. Логическая структура совокупного контента ОМС.

Информационный объем ЭУМ составляет не больше 10 Мб, так что получение его по сетевому запросу в режиме off-line не представляет принципиальных трудностей даже для современных низкопоточных компьютерных сетей.

Кроме электронных учебных модулей, содержащих образовательный контент по предмету, ОМС предусматривает еще т. н. «модуль методической поддержки» (ММП).

ММП задает последовательность ЭУМ, составляющих курс обучения по определенной траектории.

Так, при анализе совокупного контента ОМС по предмету, пользователь (преподаватель, учащийся) выбирает комфортные для него вариативы И, П, К – модулей, т. е. создает индивидуальную траекторию в массиве совокупного контента. При этом должна быть определена последовательность изучения учебных тем и установлена методическая совместимость используемых ЭУМ. Нарушение этих правил может привести к ситуации, когда очередная учебная тема целиком или частично (любой из И, П, К-модулей) не обеспечена необходимыми исходными знаниями/умениями из тем предыдущих. Модуль методической поддержки предназначен для решения данной проблемы.

ММП включает в себя манифест (см. SCORM Content Aggregation Model (CAM) version 1.3.1, 2004, http://www. adlnet. org/scorm/), определяющий набор и взаимосвязи ЭУМ, составляющих цельный учебный курс.

ММП может также содержать файлы с методической информацией по курсу.

Программные компоненты ОМС образуют функциональную среду, обеспечивающую хранение, поиск, выбор и воспроизведение ЭУМ.

Функциональная среда ОМС состоит из двух частей - клиентской и серверной. Серверная часть в общих чертах обеспечивает выполнение следующих функций:

·  централизованное хранение ОМС по предметам в виде совокупности электронных учебных модулей;

·  разграничение прав доступа при получении и публикации ЭУМ и ММП

·  поиск, выбор и выдача ЭУМ по запросу пользователя.

Клиентская часть обеспечивает выполнение следующих функций:

·  получение информации о доступных ОМС и составляющих их ЭУМ и ММП;

·  доставка выбранных ЭУМ и ММП на клиентское рабочее место;

·  организация локального хранилища избранных ЭУМ и ММП;

·  воспроизведение ЭУМ на клиентском рабочем месте.

Все ЭУМ всех предметных ОМС воспроизводятся одной программой-реализатором. Такая унификация обеспечивает любому пользователю доступ и воспроизведение любых ЭУМ из состава ОМС по любому предмету, независимо от того, кем произведен и где хранится данный модуль. Кроме того, обеспечивается многократность использования ЭУМ (например, при построении межпредметных курсов).

На рис. 3.2. представлена общая архитектура открытой образовательной модульной мультимедиа системы.

Рис. 3.2. Общая архитектура ОМС

Серверная часть функциональной среды ОМС, по существу, представляет собой набор хорошо известных интернет-сервисов, так что в качестве хранилища сорвокупного контента ОМС может выступать любой интернет–сайт или портал.

Оригинальной является клиентская часть функциональной среды. Основным клиентским компонентом является программа-реализатор (ПР), воспроизводящая текущий (загруженный в память в данный момент) ЭУМ. Программа-реализатор, дополненная средствами обращения к локальному хранилищу ЭУМ и унифицированным контентно-независимым компонентом пользовательского интерфейса, составляет функционально полный плеер ЭУМ.

Второй компонент клиентского программного обеспечения – органайзер, обеспечивающий доступ к источнику ЭУМ и структурированное (каталогизированное) хранение всех модулей, избранных пользователем, на его рабочем месте.

В архитектуре ОМС предусмотрено два типа хранилищ ЭУМ:

·  Центральное хранилище предназначено для регистрации, каталогизации, хранения ЭУМ, составляющих ОМС по различным предметам. Каждая предметная ОМС динамически расширяется за счет постоянного пополнения новыми ЭУМ и ММП. Центральное хранилище предоставляет средства поиска и пересылки ЭУМ и ММП на рабочее место пользователя.

·  Локальное хранилище предназначено для хранения ЭУМ и ММП, избранных пользователем (группой пользователей), на локальном компьютере (сервере локальной сети).

Структуризация, каталогизация, поиск ЭУМ и ММП в центральном и локальном хранилищах основаны на метаданных ЭУМ и ММП. Отметим, что плеер работает только с модулями, находящимися в Локальном хранилище.

3.2. Преимущества и перспективы ОМС

К основным преимуществам ОМС относятся:

·  отсутствие содержательных и технических ограничений: полноценное использование новых педагогических инструментов - интерактива, мультимедиа, моделинга сочетается с возможностью распространения в глобальных компьютерных сетях, в том числе – узкополосных;

·  возможности построения авторского учебного курса преподавателем и создания индивидуальной образовательной траектории учащегося: благодаря наличию вариативов исполнения электронных учебных модулей в ОМС возможно выбрать их оптимальную с персональной точки зрения комбинацию для курса по предмету;