Дистанційне навчання — теорія і практика  →  Разработка компьютерных средств обучения. Учебное пособие  →  5. Средства разработки компьютерных средств обучения

5.1. Основные направления стандартизации обучающих систем

Компьютерные средства обучения разрабатываются многими организациями (вузы, школы, государственные и частные специализированные фирмы) в России и мире. Стоимость и время разработки хороших, действительно эффективных КСО высока, а применимость ограничена рамками конкретного учебного учреждения. Возникла необходимость стандартизации разработки и применения КСО.

Прежде всего, необходимо определить форматы описания учебных материалов, форматы и протоколы хранения и передачи информации, интерфейсы обмена данными между участниками образовательного процесса, а также между учащимися и образовательными ресурсами, доступными в обучающей системе. Без разрешения этой проблемы невозможно организовать согласованную работу сотен разработчиков и распространителей образовательных ресурсов, предназначенных для сотен тысяч и миллионов учащихся, обладающих самыми различными средствами компьютерной и коммуникационной техники для участия в учебном процессе.

Поиск образовательных ресурсов в сети очень неудобен. Сегодня в Интернет-сообществе обсуждается проблема создания специализированных поисковых машин для поиска в пространстве Интернет необходимых пользователю образовательных ресурсов, но без унификации формата описания учебных материалов решить эту проблему не возможно.

Форматы описания учебных материалов абсолютно необходимы для поддержки сетевых технологий управления учением, о чем говорилось ранее в п. 2.4.2.
Следует также определить перечень требований к организационным, аппаратным и программным средствам учебных заведений, которые могут осуществлять обучение с применением территориально распределенных образовательных ресурсов, исходно принадлежащих различным организациям и/или частным лицам, в отношении учащихся постоянно проживающих в разных городах и разных странах. Не менее насущной является проблема структурирования, хранения и обработки данных, характеризующих учащихся и фиксирующих результаты их учебной деятельности.

Наконец, следует дать рекомендации по возможным и целесообразным формам и средствам контроля знаний, умений и навыков, применяемым в территориально распределенной образовательной среде.

Международный опыт в этом направлении концентрируется в форме технологических стандартов и спецификаций. При этом стандартизация позволяет:

• уменьшить расходы на разработку и расширить масштабы применения электронных образовательных ресурсов;
• повысить качество обучения за счет повышения доступности для учащихся лучших образовательных ресурсов;
• обеспечить многократное использование КСО за счет их способности функционировать на различных вычислительных платформах.

Стандартизацией в этой сфере занимается ряд международных организаций. Среди них ведущими являются следующие организации:

• IMS Global Learning Consortium (IMS GLC) – международный образовательный консорциум, развивающий концепцию, технологии и стандарты обучения на базе системы управления обучением IMS (Instructional Management System);
• IEEE Learning Technology Standards Committee (IEEE LTSC) – комитет стандартизации в области технологий обучения, созданный в IEЕЕ (Institute of Electrical and Electronics Engineers);
• Aviation Industry Computer-based training Committee (AICC) – комитет компьютерного обучения в авиационной промышленности;
• Advanced Distributed Learning Initiative (ADL) – организация распределенного обучения, основанная Департаментом науки и технологии в администрации президента США (OSTP – White House Office of Science and Technology Policy) и Министерством обороны США как сеть распределенного обучения, обеспечивающая широкомасштабный доступ к образовательным ресурсам многих пользователей.

В соответствии с основными направлениями деятельности по определению спецификаций и стандартов на обучающие системы, построенные на основе информационных технологий, можно выделить пять основных направлений:

• данные и метаданные – формат описания учебных материалов;
• разработка курса – учебного содержания; модели учащегося, преподавателя, их взаимодействия;
• архитектура и общие требования к системе;
• системы управления образовательной деятельностью, совместимыми в плане использования учебных ресурсов;
• коммуникации в процессе обучения и администрирования.

Ясно, что некоторые направления долгое время будут оставаться скорее рекомендациями, чем стандартами ввиду специфики подходов к обучению в разных странах и учебных организациях.

С другой стороны, существование множества спецификаций, иногда противоречивых, делает разработчиков инструментальных систем осторожными в выборе конкретной спецификации.

Поэтому организованы два консорциума, которые попытались объединить все лучшее, что имеется в разнородных стандартах.

Архитектура образовательной системы (модель LTSA)

Описание архитектуры обучающих систем, основанных на информационных технологиях (Learning Technology Systems Architecture, LTSA), было разработано Комитетом по стандартам учебных технологий 1484 IEEE. Эта спецификация относится к стандартизации технологий обучения для проведения лицензирования информационных систем в области образования и снижения рисков при проектировании и разработке информационных систем в области обучения.

Спецификация охватывает достаточно широкий круг систем, обычно известных как обучающие системы, тренинговые системы, системы компьютерного тестирования, интеллектуальные обучающие системы.

Спецификация является руководством для развития конфигурации систем в области образования, а также коммуникационных протоколов и методов взаимодействия при совместной работе в процессе обучения.

В комитете LSTC функционирует ряд рабочих групп, занимающихся разра­боткой проектов стандартов для таких аспектов образовательных технологий, как архитектура LTS (Learning Technology System), модель (профиль) обуча­емого, терминология, взаимодействие программных средств с агентами в мультиагентных образовательных системах, импорт и экспорт учебных материа­лов в ИОС, структура метаданных и др. Именно в LSTC предложена структура метаданных, названная LOM (Learning Object Metadata), которую использу­ют другие организации, в частности IMS GLC.

Модель SCORM

Спецификация SCORM (Shareable Course Object Reference Model) -промышленный стандарт для обмена учебными материалами на базе адаптированных спецификаций ADL, IEEE, IMS, AICC. SCORM разрабатывается в рамках программы ADL (Advanced Distributed Learning), выполняемой по инициативе Министерства обороны США.

Целью программы является создание стандарта, обеспечивающего возможность:

• многократного использования учебных модулей,
• интероперабельности учебных курсов – легкого сопровождения и адаптации курсов, сборки контента отдельных модулей в учебные пособия в соответствии с индивидуальными запросами пользователей.

Основой модели SCORM является модульное построение учебников и учебных пособий. Модули учебного материала в SCORM называются разделяемыми объектами контента (SCO -Shareable Content Objects). SCO – автономная единица учебного материала, имеющая метаданные и содержательную часть. Совокупность модулей определенной предметной области называется в прикладной энциклопедией или в SCORM библиотекой знаний (Web-репозиторием). Модули могут в различных сочетаниях объединяться друг с другом в составе учебников и учебных пособий, для компиляции которых создается система управления учебным процессом (Learning Management System – LMS).

Обе модели используют для описания данных спецификации IMS GLC, что делает их достаточно совместимыми в плане использования учебных ресурсов.

Спецификации IMS

Консорциум IMS создан в 1997 г. ведущими промышленными компаниями в области информационных технологий, университетами и правительственными органами нескольких стран.

Система IMS включает спецификации:

• IMS Content Packaging Specification – компоновка содержания учебников и учебных пособий;
• IMS Learner Information Package Specification – описание данных об обучаемом;
• IMS Metadata Specification – описание метаданных учебных материалов;
• IMS Digital Repositories Interoperability – описание связей разных репозиториев;
• IMS Question and Test Specification – описание типичных вопросов и средств тестирования;
• IMS Digital Repositories – описание хранилищ цифровых данных и ряд других.

Эти спецификации предназначены для обеспечения распределенного процесса обучения, открытости средств обучения, интероперабельности обучающих систем, обмена данными о студентах между электронными деканатами в системах открытого образования. Распространение IMS спецификаций должно способствовать созданию единой информационно-образовательной среды, развитию баз учебных материалов, в том числе благодаря объединению усилий многих авторов при создании электронных учебников и энциклопедий.