Репозитории создавались в надежде, что вокруг них образуется сообщество преподавателей и что это сообщество практиков будет использовать доступные для них учебные материалы и обогащать коллекцию этих материалов.
Как уже упоминалось выше, в ТГТУ функционируют две мультимедийные системы управления учебным контентом. Одна используется в учебном процессе университета (http://vitalms.tstu.ru), другая используется в основном как инструмент авторской разработки учебного контента преподавателями средних и средне-специальных учебных заведений Тамбовской области, членами педагогического Интернет-клуба и слушателями Тамбовского регионального центра Федерации Интернет Образования (http://vitahost.tambov.ru/vitalms2). Каждая из этих систем имеет свой репозиторий электронных учебных курсов.
За многие годы кафедрами и подразделениями университета было создано большое количество электронных учебных ресурсов по разным специальностям и отраслям знаний, которые опубликованы в сети Интернет на кафедральных серверах и серверах подразделений, хранятся на локальных компьютерах, CD. Эти учебные ресурсы представляют собой, как полные электронные курсы по предметам, так и различные учебные объекты: виртуальные лабораторные работы, тестовые задания, мультимедийные библиотеки 3D объектов, видео лекции, презентации и т.п. Для интеграции этих ресурсов был создан отдельный репозиторий объектов многократного использования SCO (в виде пакетов SCORM).
За шесть лет работы Тамбовского регионального центра Федерации Интернет Образования слушателями цента было создано около 6 000 сайтов, представляющих из себя учебные материалы по школьным предметам и внеклассным мероприятиям. Для интеграции этих материалов и хранении их в виде объектов многократного использования SCO (в виде пакетов SCORM) был также создан отдельный репозиторий.
Таким образом в ТГТУ сложилась система репозиториев, представленная на рисунке 1.
Рисунок 1. Система репозиториев ТГТУ.
При интеграции в репозиториях учебных ресурсов возникают проблемы, связанные с тем, что эти ресурсы могут иметь разные имена, атрибуты, единицы измерения и т.д., т.е. существует проблема формирования согласованной онтологии и классификации. Так, как эти ресурсы создавались без учета их возможного использования в системах управления обучением, также возникает комплекс задач, связанных с формированием метаданных для этих ресурсов. Создание метаданных это одна из основных проблем при формировании репозиториев. Другим важным моментом является возможность поиска и доступа к ресурсам репозитория.
Для решения этой проблемы были разработаны специальные инструменты:
- инструменты формирования метаданных учебных ресурсов, помещаемых в репозитории (формирование пакета SCORM).
- Инструменты поиска и доступа к ресурсам репозитория университета.
При выборе набора классификационных элементов, на основании которых организуется упорядочивание репозитория учебных ресурсов ТГТУ и посредством которых организуется доступ к информации о ресурсе или доступ к самому ресурсу, принималась во внимание концепция, реализованная при создании репозиториев федерального портала http://www.edu.ru.
Концепция учебных объектов является фундаментальной, когда мы говорим о возможности многократного использования и адаптирования учебных ресурсов.
Учебный объект - относительно молодое понятие в образовательных технологиях. Учебный объект по определению комитета по стандартам обучающих технологий IEEE (IEEE LTSC) это "любой объект, цифровой или нецифровой, который может использоваться многократно, на который можно делать ссылки при использовании соответствующей обучающей технологии". Главными характеристиками учебного объекта являются возможность многократного использования и разметка метаданными.
Возможность многократного использования это самая большая выгода (и мотивация) в применении учебных объектов. Учебные объекты делают возможным создание независимых компонентов образовательного контента, которые обеспечивают реализацию образовательных целей. Хотя учебные объекты являются самодостаточными и изолированными, они могут содержать ссылки на другие компоненты, их можно объединять или использовать последовательно для формирования законченных курсов.
Чтобы полностью реализовать эти выгоды, необходимо решить множество проблем: стандарт/язык для определения учебных объектов, размер учебного объекта и стандарт метаданных. Возможность многократного использования не является абсолютной целью. Учебный объект можно считать многократно используемым, если система авторской разработки может неоднократно объединять учебные объекты при создании совокупностей (последовательностей) учебных объектов. Сегодня предпринимаются значительные усилия, чтобы определить возможные общие стандарты для учебных объектов. Применение общепринятых стандартов в проектировании и разработке учебных объектов облегчит разработку автоматизированных систем для создания учебных курсов из учебных объектов, хранящихся в электронных репозиториях и библиотеках.
Размер учебного объекта - другая важная проблема. С одной стороны, чем меньше размер учебного объекта (в смысле информации), тем больше вероятность того, что объект будет полезным для кого - то еще и будет использоваться многократно. Но, с другой стороны, если учебный объект слишком мал, тогда есть опасность, что он станет бессмысленным для многократного использования. По этой причине существует множество классификационных схем для описания степени детализации дискретных объектов.
IMS и SCORM обеспечивают детальные стандарты и рекомендации для учебных объектов. В то время, как спецификация IMS была возможно первой обеспечивающей описание прототипа учебного объекта, SCORM сейчас обеспечивает более детальную спецификацию учебных объектов, что делает его наиболее популярным.
Основным недостатком существующих систем организации обучения является то, что в системах разных производителей управляющие функции (например, отслеживание использования, обработка информации о пользователе, подготовка отчетов о результатах и т.д.) осуществляются по-разному.
Стандарты, разрабатываемые Консорциумом глобального обучения IMS (IMS Global Learning Consortium), помогают избежать этих трудностей и способствуют внедрению технологии обучения, основанной на функциональной совместимости. Некоторые спецификации IMS получили всемирное признание и превратились в стандарты для учебных продуктов и услуг. Основные направления разработки спецификаций IMS – метаданные, упаковка содержания, совместимость вопросов и тестов, а также управление содержанием (контентом).
Стандарты для метаданных определяют минимальный набор атрибутов, необходимый для организации, определения местонахождения и оценки учебных объектов. Значимыми атрибутами учебных объектов являются тип объекта, имя автора объекта, имя владельца объекта, сроки распространения и формат объекта. По мере необходимости эти стандарты могут также включать в себя описание атрибутов педагогического характера – таких, как стиль преподавания или взаимодействия преподавателя с учеником, получаемый уровень знаний и уровень предварительной подготовки.
Созданная IMS информационная модель упаковки содержания, описывает структуры данных, призванные обеспечить совместимость материалов, созданных при помощи Интернета, с инструментальными средствами разработки содержания (контента), системами организации обучения (learning management systems - LMS) и, так называемыми, рабочими средами, или оперативными средствами управления выполнением программ (run-time environments). Модель упаковки содержания IMS создана для определения стандартного набора структур, которые можно использовать для обмена учебными материалами.
Спецификация совместимости вопросов и систем тестирования IMS описывает структуры данных, обеспечивающие совместимость вопросов и систем тестирования, созданных на основе использования Интернета. Главная цель этой спецификации – дать пользователям возможность импортировать и экспортировать материалы с вопросами и тестами, а также обеспечить совместимость содержания учебных программ с системами оценки.
Спецификация управления содержанием, подготовленная IMS, устанавливает стандартную процедуру обмена данными между компонентами содержания учебных программ и рабочими средами.
SCORM (Sharable Content Object Reference Model) - Эталонная модель объекта совместно используемого контента. Этот эталон был разработан проектом Advanced Distributed Learning (ADL), под эгидой министерства обороны США. Начальная цель состояла в разработке стратегии использования обучающих и информационных технологий для модернизации образования и обучения и обеспечении взаимодействия между правительством, образованием и бизнесом в стандартизации интерактивного обучения.
В SCORM используются результаты разработок целого ряда проектов и организаций IMS Global Learning Consortium, Inc.3, the Aviation Industry CBT (Computer-Based Training) Committee (AICC) , the Alliance of Remote Instructional Authoring & Distribution Networks for Europe (ARIADNE) и IEEE Learning Technology Standards Committee (LTSC).
Метаданные учебного объекта (Learning Object Metadata, LOM) – составная часть инициативы SCORM. Последняя спецификация опубликована в июле 2002 года. Цель этого стандарта – облегчение поиска, рассмотрения, оценки и использования учебных объектов для учеников, учителей или автоматических программных процессов.
Определяя общую концептуальную схему данных, данный стандарт обеспечивает связывание учебных объектов. А так как метаданные обладают высокой степенью семантической интероперабельности, трансформации этих связей будут протекать без затруднений.
Эта часть стандарта описывает структуру учебных блоков и пакетов учебного материала. Пакет может содержать курс, урок, модуль и т.п. В пакет входят xml-файл (Manifest), где описана структура пакета, и файлы, составляющие учебный блок. Manifest включает в себя:
- метаданные (свойства компонентов учебного материала)
- организацию учебного материала (в каком порядке расположены компоненты)
- ресурсы (ссылки на файлы, содержащиеся в пакете)
- sub-Manifest (xml-файл может содержать под-манифест)
Блоки учебного материала, входящие в пакет, могут быть двух типов: Asset (Актив) и Sharable Content Object (SCO). Asset - элемент материала, это может быть текст, картинка, звуковой файл, flash-объект и т.п. SCO - это набор из нескольких активов (Asset). Кроме того, SCO должен поддерживать, как минимум, запуск и завершение пакета.
Эта часть стандарта описывает взаимодействие SCO и системы обучения (Learning Management System, LMS) через программный интерфейс приложения (Application Program Interface, API). Требования SCORM RTE позволяют обеспечить совместимость SCO и LMS, чтобы каждая система интерактивного обучения могла взаимодействовать со SCO таким же образом, как и любая другая, соответствующая стандарту SCORM. LMS должна обеспечивать доставку требуемых ресурсов пользователю, запуск SCO, отслеживание и обработку информации о действиях обучающегося.
Модель контента SCORM описывает компоненты SCORM, использующиеся для построения учебного контента из многократно использующихся учебных объектов (SCO). Модель контента также определяет, как эти учебные объекты связаны между собой для создания курсов. Модель контента SCORM состоит из следующих компонентов: активов (Assests), oбъектов контента совместного пользования (SCO) и структур контента (Content aggregations).
Активы
Учебный объект SCORM в базовом виде состоит из Активов, которые являются электронными представлениями различных сред: текста, изображений, звука, веб-страниц, тестовых объектов или других частей данных, которые можно доставить обучающемуся по сети. Актив может быть описан метаданными актива, чтобы обеспечить его поиск и обнаружение в интерактивных репозиториях, таким образом повышая возможность его многократного использования.
Объект совместно используемого контента (SCO)
Объект совместно используемого контента (SCO) представляет коллекцию одного или более активов. SCO представляет самый низкий уровень степени детализации учебных ресурсов, которые могут быть прослежены системой управления обучением (LMS), использующей среду SCORM Run-Time Environment. Объекты SCO должны быть предположительно субъективно маленькими модулями, чтобы они потенциально могли многократно использоваться в различных учебных модулях и курсах. SCORM не налагает никаких специфических ограничений на точный размер SCO, хотя подразумевает, что разработчик контента определит размер SCO, основываясь на том, сколько информации необходимо для достижения образовательного результата, и на уровне многократного использования, которого он желает достичь.
Пакет контента SCORM
Пакет контента SCORM является шаблоном для объединения учебных ресурсов в связную учебную единицу (например курс, главу, модуль, и т.д.).
Пакет контента SCORM:
- Упакованные в архив .zip ресурсы объекта
- Файл манифеста imsmanifest.xml
- Находится в корне архива
- Содержит информацию о:
- Структуре
- Ресурсах
- Связях между структурой и ресурсами
- Дополнительные данные SCORM
Среда выполнения в реальном времени (Run Time Environment)
Имеются три компонента среды выполнения в реальном времениSCORM - запуск, интерфейс прикладной программы (API) и модель данных (Рис. 2).
Механизм запуска определяет обычный способ, которым система управления обучением (LMS) запускает учебные веб-ресурсы. Этот механизм определяет процедуры и полномочия для установления связи между доставленным учебным ресурсом и LMS. Протоколы связи стандартизированы путем использования общего интерфейса API. API это механизм информирования LMS о состоянии учебного ресурса (например, инициализирован, закончен или обнаружена ошибка выполнения), и используется для получения и установки значений параметров (например, оценка, временные ограничения, и т.д.) для системы управления обучением (LMS) и Объекта
совместно используемого контента (SCO).
Рисунок.2. Среда выполнения в реальном времени (Run Time Environment)
Модель данных это стандартный набор элементов данных, использующийся для определения информации, с которой осуществляется связь, типа статуса учебного ресурса. В ее самой простой форме модель данных определяет элементы, о которых, как ожидается, должны "будут знать" и LMS и SCO. LMS должна поддерживать состояние требуемых элементов данных во время сеансов, а учебный контент должен использовать только эти предопределенные элементы данных, если будут использоваться ресурсы из нескольких систем.
Полное внедрение SCORM позволяет:
• создавать курсы, комбинируя учебные объекты многократного использования.
• искать определенные курсы, учебные объекты или активы с помощью тэгов метаданных.
• использовать курсы в системах управления обучением типа VitaLMS, Blackboard, WebCT, Moodle и т.п.
Недостатком можно считать тот факт, что SCORM пока еще не законченный стандарт.
Что такое репозиторий электронных учебных ресурсов?
Независимо от того, каким может быть точное определение репозитория согласимся, что репозиторий учебных ресурсов может и должен обеспечить доступ к электронному образовательному контенту.
Цель проекта создания системы репозиториев ТГТУ состояла не только в хранении качественных электронных обучающих материалов. Репозитории создавались в надежде, что вокруг них образуется сообщество преподавателей и что это сообщество практиков будет использовать доступные для них материалы и обогащать коллекцию этих материалов.
Структура SCO включает в себя разные элементы контента.
Объекты (активы) это электронные представления медиа, текста, изображений, звука, web-страниц, тестовых вопросов или других кусочков данных, которые можно доставить клиенту по сети.
Учебные модули это определенные знания о предмете или определенный навык, которые должен получить обучающийся.
Это знание обычно включает в себя несколько учебных объектов. Обучающие модули определяются преподавателем и хранятся в репозитории обучающих модулей, тогда как разработчики контента проектируют и применяют SCO, которые хранятся в репозитории учебных объектов.
Учебные курс планируются, определяя процесс обучения с использованием ряда обучающих модулей, каждый из которых содержит в себе определенные образовательные цели. Результат (Электронный курс) это набор электронных уроков, каждый из которых является учебным модулем, составленным из учебных объектов. Поэтому, каждый учебный модуль (Learning Objective (LO)) будет определен набором взаимосвязанных SCO, которые имеют дело с очень специфическим элементом знания: образовательным контентом, заданиями, упражнениями для решения или оценивающими упражнениями.
Использование стандарта IMS обеспечивает возможность обмена учебными ресурсами между различными системами и инструментальными средствами с помощью упаковки контента, но не определяет, как описать учебный объект в репозитории. Согласно концепции упаковки контента, репозитории учебных объектов составлены из двух элементов:
• Манифест репозитория. Это - файл с XML содержимым, которое описывает метаданные архива: учебные объекты, из которых он состоит, отношения между этими объектами и ресурсами, входящими в состав каждого SCO.
• Физические файлы. Они представляют контент учебных объектов (SCO), хранящихся в репозитории и описанных в манифесте.
Необходимо подчеркнуть, что есть фундаментальное различие между манифестом репозитория учебных объектов SCO и манифестом упаковки контента IMS, В манифесте учебного объекта репозитория SCO недостает представления организации (структуры): XML элемента, который описывает, как организован контент в манифесте и, который определяет главы, темы, разделы и другие компоненты учебного контента. Это происходит, потому что архив учебных объектов SCO определяет онтологическую, а не образовательную структуру знания, что означает, что нет никакой необходимости определять, как организовано обучение образовательному контенту. Построенный по такой схеме репозиторий учебных объектов SCO, стимулирует многократное использование учебных объектов SCO, поскольку они могут быть использованы для создания различных электронных курсов.
Контент, хранящийся в репозиториях учебных ресурсов ТГТУ, содержит информацию метаданных, адаптированную из описания EdNA элементов Dublin Core. Это метаданные использовалось как основание для цифрового архива.
По всем вопросам работы с репозиториями ТГТУ, пожалуйста обращайтесь к администраторам VitaLOR.
