Модульные ММ-системы by Борис Георгиевич Новокрещин

А. В. Осин

Открытые образовательные модульные мультимедиа системы

Содержание ОТ АВТОРА.......................................................................................................................................................... 4 ГЛАВА 1................................................................................................................................................................ 6 ИНФОРМАТИЗАЦИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ ....................................................................................................... 6 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6.

ПРОБЛЕМА КРУПНЫМ ПЛАНОМ ....................................................................................................................6 ЭЛЕКТРОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ............................................................................................9 НОВЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ И ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ...............................................................12 РАЗВИТИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ................................................................17 ЭВОЛЮЦИЯ УЧЕБНЫХ МАТЕРИАЛОВ .........................................................................................................24 РЕШЕНИЕ – В ДВУХ ШАГАХ..........................................................................................................................34

ГЛАВА 2.............................................................................................................................................................. 36 ОТКРЫТАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ МОДУЛЬНАЯ МУЛЬТИМЕДИА СИСТЕМА .................................. 36 2.1. СТРУКТУРА МУЛЬТИМЕДИА ПРОДУКТОВ ..........................................................................................................36 2.2. ОБЩАЯ АРХИТЕКТУРА СИСТЕМЫ ......................................................................................................................42 2.3. АРХИТЕКТУРА КОНТЕНТА ...................................................................................................................................45 2.4. КЛИЕНТСКАЯ ЧАСТЬ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СРЕДЫ ............................................................................................52 2.5. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ....................................................................................63 ГЛАВА 3.............................................................................................................................................................. 67 ИННОВАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА ЭОР НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ............................................................... 67 3.1. ИНТЕРАКТИВНОСТЬ КОНТЕНТА .........................................................................................................................67 3.2. МУЛЬТИМЕДИЙНОСТЬ КОНТЕНТА .....................................................................................................................73 3.3. МОДИФИЦИРУЕМОСТЬ ЭУМ .............................................................................................................................73 3.4. КРОССПЛАТФОРМЕННОСТЬ ЭУМ .....................................................................................................................74 3.5. ПЕРЕХОД КОЛИЧЕСТВА В КАЧЕСТВО .................................................................................................................76 ГЛАВА 4.............................................................................................................................................................. 79 УНИФИЦИРОВАННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ........................................................................................................ 79 4.1. ТРЕБОВАНИЯ К ИННОВАЦИОННЫМ КАЧЕСТВАМ ..............................................................................................79 4.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ .....................................................................................................................84 4.3. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАТЕЛЬНЫМ КАЧЕСТВАМ .............................................................................................90 4.4. МЕТАДАННЫЕ И МАНИФЕСТ ..............................................................................................................................92 4.5. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ..............................................................................................................100 ГЛАВА 5............................................................................................................................................................ 105 ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНОГО МОДУЛЯ .............................. 106 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6.

КОНЦЕПЦИЯ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВ ....................................................................................106 ПРОЦЕДУРА И ТЕХНОЛОГИИ .....................................................................................................................109 СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ .............................................................................................................................111 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЭКСПЕРТИЗА.............................................................................................................113 ЭКСПЕРТИЗА СОДЕРЖАТЕЛЬНЫХ КАЧЕСТВ .............................................................................................115 ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ................................................................................................................................117

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ............................................................................................................................................ 119 ЭЛЕКТРОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ ......................................................................................................................................................... 119 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ............................................................................................................................................ 139 ВОПРОСЫ ПРОДВИНУТЫХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ..................................................................................... 139 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ............................................................................................................................................ 148 ТЕХНОЛОГИЯ ОТКРЫТОГО СЦЕНАРИЯ................................................................................................. 148 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ............................................................................................................................................ 200

ДОПУСТИМЫЕ ФОРМАТЫ МУЛЬТИМЕДИА КОМПОНЕНТОВ ......................................................... 200 ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ............................................................................................................................................ 204 ПРОФИЛЬ МЕТАДАННЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ МОДУЛЕЙ .................................................. 204 ПРИЛОЖЕНИЕ 6 ............................................................................................................................................ 296 ДОКУМЕНТАЛЬНЫЕ ФОРМЫ.................................................................................................................... 296 ПРИЛОЖЕНИЕ 7 ............................................................................................................................................ 305 РУКОВОДСТВО К ЭЛЕКТРОННОМУ ПРИЛОЖЕНИЮ .......................................................................... 305 ЛИТЕРАТУРА.................................................................................................................................................. 307

От автора В 2004 г. вышла в свет моя книга «Мультимедиа в образовании: контекст информатизации», в 2005 г. – второе издание. Прошло пять лет, предложенные в этих книгах идеи и решения получили своё воплощение в рамках федеральных программ развития образования. Это огромная работа, в которой принимали участие десятки организаций и сотни людей, внёсших свой вклад в создание открытых образовательных модульных мультимедиа систем (ОМС) и их содержательного наполнения − электронных образовательных ресурсов нового поколения. Пятилетний опыт успешного развития проекта положен в основу настоящей книги. Первая часть обращена к пользователям ОМС: учителям и школьникам, преподавателям и студентам, специалистам и многим другим, для кого образовательная деятельность стала неотъемлемой частью повседневной жизни. Учеба, как известно, самая трудная работа. Всем хотелось бы учиться легко и просто. Похоже, с помощью ОМС это желание впервые получает надежду на воплощение. Вторая часть книги − для тех, кто хочет самостоятельно разрабатывать ЭОР нового поколения или модернизировать под собственные нужды федеральные ресурсы. Унификация и свободное распространение всех компонентов ОМС, открытость каждого электронного учебного модуля и системы в целом для внесения изменений и дополнений дает возможность любому пользователю стать создателем. Исключительно важное значение в контексте инновационных преобразований приобретает развитие новых (современных) образовательных технологий. Открытая образовательная модульная мультимедиа система, казалось бы, учла и воплотила все возможные замечания и пожелания специалистов отрасли, аккумулировала опыт десятилетий. Ан нет! Как и следовало предполагать, следующий шаг развития есть всегда. И этот шаг – новые образовательные технологии, без которых достижения информатизации образования практически обесцениваются. Обоснованию проблемы, постановке задач и поиску путей их решения в книге уделяется значительное внимание. Мы шагнули на очередную ступень понимания результатов и задач информатизации образования благодаря коллективным усилиям, интеграции знаний и технологий из разных предметных областей. Ключевую роль в этой работе сыграли специалисты, взявшие на себя труд по реализации архитектурных и программных решений открытых образовательных модульных мультимедиа систем. П.А. Горин, А.Н. Щапов и их коллеги из Республиканского мультимедиа центра Минобрнауки, М.Н. Морозов, А.И. Танаков и другие сотрудники Марийского государственного технического университета внесли определяющий вклад в практическое воплощение ОМС.

Значительное количество государственных организаций и частных компаний участвовало и продолжает работу по созданию и распространению ЭОР нового поколения. ФГНУ РМЦ, МарГТУ, РГПУ им. А.И. Герцена, ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», ООО «IBS», ЗАО «Инфостудия ЭКОН», ООО «Кирилл и Мефодий», НОУ ДПО «Академия АйТи», ООО «Физикон» и многие другие специализированные организации направляют свои усилия на решение ключевой проблемы информатизации образования – создание и обеспечение свободного доступа к новым образовательным ресурсам. Реализация проекта такого масштаба была бы невозможна без четкой организационной работы, обеспечивающей поддержку и продвижение инноваций. Справедливо отметить прежде всего усилия федеральных органов управления образованием, немаловажна также поддержка бизнес-сообщества. М.В. Солинова, А.И. Анопченко, С.С. Мацоцкий и их коллеги приложили немало усилий к тому, чтобы смелые, нестандартные решения получили право на практическую реализацию. В работе над книгой большую помощь мне оказали коллеги и друзья из Республиканского мультимедиа центра. Я хотел бы искренне поблагодарить П.А. Горина, Е.Э. Залетаеву, С.А. Золину, А.С. Сергеева, Т.А. Буянову, О.В. Назарова, Ф.Х. Магжанову, Ф.П. Березного, С.В. Кондрашова, Е.Ю. Киселёву и многих других сотрудников РМЦ, принимавших участие в обсуждении материалов, практической проверке гипотез, подготовке электронного приложения и других компонентах нашей совместной работы. Отдельная благодарность – З.А. Нефёдовой, которой я признателен за инициативу и поддержку при подготовке и издании книги.

Глава 1 Информатизация и образование 1.1.

Проблема крупным планом

Чего только не делают с нашим образованием. Модернизируют, информатизируют, стимулируют, внедряют… Причём происходит это не только у нас, но и во всем мире. Почему такой переполох? Спросите об этом трех совершенно разных людей: случайного прохожего, сотрудника Минобрнауки и зарубежного специалиста. Наверняка можно утверждать, что в разных ответах будет один лейтмотив – все недовольны. Для нас сейчас не важны конкретные формулировки, определения текущих бед, препятствий и причин грядущего застоя. Гораздо важнее то, что все наши воображаемые эксперты сходятся в одном: «что-то надо делать». Цель активных действий определена в российских документах как «повышение доступности, эффективности и качества образования». На это направлены модернизация и информатизация, подкреплённые стимулированием и внедрением разнообразных новаций. Естественно возникает два вопроса: «Почему именно сегодня нужно «повышать»? и «Как конкретно это можно сделать?» На первый вопрос ответить можно достаточно внятно. Уже много лет весь мир говорит об «информационном взрыве». Рассуждения об огромной скорости обновления знаний, необходимости постоянно повышать свою профессиональную квалификацию давно сошли со страниц газет и журналов – проблема потеряла новизну и стала частью обыденной жизни. Но как найти её коренное решение, обеспечивающее то самое повышение доступности, эффективности и качества, пока никто не придумал. Если использовать традиционный подход и 500-летний опыт массового образования, нужно каждого человека заставить ходить в класс на протяжении всей жизни или выделить ему персонального наставника, а лучше – несколько, разных профилей. Это невозможно. История учит, что рабовладельческий строй потерпел крах, когда количество надсмотрщиков стало сравнимо с количеством рабов. Выходит, проблема соответствия системы образования вызовам современности «в лоб», путем простого мультиплицирования не решается. Как же быть? Придется искать резервы, анализируя компоненты образовательного процесса. Когда-то Генри Форд решил похожую задачу, резко повысив производительность труда путем перехода от кустарной сборки автомобилей к конвейерной. Существо идеи заключалось в специализации каждого рабочего, который в определенном диапазоне требований максимально развивал собственные возможности с использованием

специализированных, наиболее эффективных в рамках заданного функционала инструментов. Исходя из аналогии, рассмотрим системообразующие звенья организованного образовательного процесса: преподаватель – учебные материалы – образовательное учреждение. Попробуем вычленить уникальные возможности, сильные стороны в каждом компоненте с тем, чтобы представить наиболее благоприятные условия для их развития и, соответственно, повышения эффективности процесса в целом. Постараемся также понять, что препятствует максимальному проявлению этих возможностей в рамках традиционных образовательных технологий, чем-то напоминающих кустарное автопроизводство. Преподаватель. Вряд ли кто-нибудь сомневается, что одно из наиболее важных и присущих только человеку качеств – способность к творчеству. Живая беседа, дискуссия с учащимися, совместный анализ и исследовательская деятельность – самое ценное в образовательном процессе, то, что способно превратить обычного учащегося в Ученика. Однако общение с аудиторией в рамках традиционного урока – непозволительная роскошь. В сорок пять минут надо втиснуть выборочный опрос, изложение нового материала, наглядную демонстрацию и много чего ещё, что с технологической точки зрения определяется как одностороннее вещание. Вообще-то ещё К.Д. Ушинский писал: «Мы не говорим педагогам – поступайте так или иначе; но говорим им: изучайте законы тех психических явлений, которыми вы хотите управлять, и поступайте, сообразуясь с этими законами». Возможно, великий педагог рассчитывал, что в восьмом «Б» рассказ о реке Амазонке прозвучит совершенно иначе, чем час назад в восьмом «А», но, к сожалению, учителю зачастую приходится выступать в роли ретранслятора с дополнительной функцией поддержания порядка в классе. И это при эксклюзивных человеческих способностях к контакту, взаимодействию, влиянию? Учебные материалы. Уже пять веков в этой зоне царит Её Величество Книга. Безусловным преимуществом текста является универсальность. Если наш мир состоит из объектов, процессов и абстракций, то текст способен описать все элементы этих множеств. Однако за универсальность надо платить. Главный недостаток книги, как обычно, продолжение достоинств – текстовый вид информации. Он слишком неуклюж для представления многих вещей, например, произведений искусства, физических процессов, выбора последовательности действий. Очень трудно увидеть за текстом образ, почти нереально услышать музыку. А кто из нас не пытался разобраться в печатных инструкциях, скажем, к стиральной машине? Нужен определенный навык, много упорства и море времени, чтобы понять, как обращаться с этим премудрым аппаратом. Чтобы спасти ситуацию, в текст стали включать иллюстрации – изображения статичных объектов. Но адекватность книжного описания динамических процессов, повысить, увы, невозможно. Тем не менее, текстовые издания вряд ли потеряют значимость, даже если уже и не будут, в технологическом смысле, полиграфическими. Самый простой аргумент в пользу

жизнеспособности текста – уникальная возможность представления абстракций. Похоже, именно эту, единственную в своем роде возможность целесообразно развивать, проектируя учебники будущего. На рубеже XX-XXI веков спектр учебных материалов значительно расширился: наряду с полиграфическими изданиями все чаще стали использовать электронные ресурсы. Электронные образовательные ресурсы (ЭОР) обладают многими достоинствами и, парадокс, именно обширные возможности превратились в один из недостатков. Дело в том, что разные ЭОР обладают разными преимуществами, соответственно, неуместное применение приводит к разочарованию. Анализу электронных учебных материалов мы посвятим отдельный раздел, здесь же наша задача – рассмотреть предмет с наилучшей стороны. Сделать это поможет древняя китайская пословица: Расскажи мне, и я забуду Покажи мне, и я запомню Дай мне попробовать, и я научусь

Электронные образовательные ресурсы, в отличие от книг и звукозаписей, слайдов и видеофильмов, дают как раз возможность попробовать. Иными словами, содержание (контент) ЭОР может быть интерактивным: учебный объект можно приблизить, рассмотреть со всех сторон, переместить; на изучаемый процесс можно повлиять, изменив исходные условия, и т.д. При этом поведение сложных объектов и течение процессов воспроизводится путем имитационного моделирования. Сами объекты и процессы в ЭОР могут демонстрироваться максимально реалистично, с использованием мультимедиа, т.е. всех возможных способов представления: текст, звук, графика, фото, видео, анимация, вплоть до объемных управляемых изображений. Таким образом, ЭОР может содержать интерактивный аудиовизуальный контент, адекватно представляющий фрагмент реальности (виртуальная реальность). Пожалуй, это наиболее важное, уникальное свойство электронных учебных материалов, открывающее необозримый простор для применения наиболее эффективных, активно-деятельностных форм обучения. ЭОР с интерактивным мультимедиа контентом способны решить также проблему межпредметных связей, ибо от попредметного разделения окружающего мира мы переходим к изучению его полноценных фрагментов. Образовательное учреждение. Прежде всего зададимся вопросом: зачем нужны собственно школа, колледж, вуз, в чем состоят их уникальные функции, воспроизвести которые в другом месте затруднительно или невозможно? Конечно, в первую очередь, это среда общения с педагогами и сверстниками. Это воспитание, социализация, общая культура. Это совместное обучение: коллективная учебная работа имеет неоспоримые преимущества, которые используются затем и в

профессиональной деятельности, и в обыденной жизни в различных реализациях – от «мозгового штурма» до семейного совета. Наглядным пособием коллективной интеллектуальной деятельности может послужить известная телепрограмма «Что, где, когда». Образовательное учреждение – это лаборатории и мастерские, где можно провести натурный эксперимент и овладеть профессиональными навыками. Кроме того, это исходная точка, откуда организуются «выходы в мир» − полевые занятия, производственные практики, познавательные экскурсии, туристические походы и т.д. Как видим, набор уникальных функций весьма внушителен, он с трудом умещается в стенах образовательного учреждения. Стало быть, нужно придумать способ развития этих полезных функций вне аудиторий и коридоров. Иными словами, расширить функциональное пространство школы, колледжа, вуза. Прежде чем говорить в целом об условиях развития наиболее сильных сторон в звеньях образовательного процесса, стоит сопоставить наши соображения с мнением международного сообщества. На крупнейшей международной конференции по информатизации образования NECC-2007 (Атланта, США) Тим Магнер, директор отдела образовательных технологий Министерства образования США сказал: «Мы еще работаем в школе индустриальной эпохи. Мы знаем, что индустриальная модель больше не работает, но не понимаем, какой должна быть информационная модель школы. Мы должны определиться, как должна выглядеть новая школа и как такую школу создать». Подходы к решению поставленных вопросов просматриваются в докладах участников конференции. Вот некоторые цитаты: − Меняется роль учителя. Учитель – не источник информации, а координатор развития творческих способностей учеников. − Единственный способ развития компетенций, обучения критическому мышлению или решению проблем – это практика, активно-деятельностное обучение. Реализация активного обучения обеспечивается, если в электронный контент закладываются различные варианты интерактива, включая методы проб и ошибок. − Понятия «урок», «классная комната», «занятие» приобретают новый смысл, так как акцент переносится на самостоятельную работу и не всегда в здании школы. Очевидно, что международные эксперты рассматривают в качестве ключевых ровно те же направления развития. Тогда, воодушевлённые, обратимся к инструментам, которые могут создать необходимые условия.

1.2.

Электронные образовательные ресурсы 9

Как отмечалось выше, в последнее десятилетие наряду с печатными учебными материалами с большим или меньшим успехом стали использовать электронные. Не стоит торопиться отмечать успехи информатизации, нужно ещё разобраться, где и какие электронные образовательные ресурсы (ЭОР) действительно эффективны. В настоящее время известно три основных типа ЭОР – текстографические, элементарные аудиовизуальные и мультимедийные. Текстографические ресурсы – самые простые, это электронная форма текста с иллюстрациями. Значительное родство таких ЭОР с книгой породило термин «электронный учебник». Для общего и начального профессионального образования большого интереса не представляют, поскольку учащиеся обеспечены комплектами традиционных учебников. А при прочих равных книга всегда выигрывает. Текстографические ЭОР эффективны, когда необходимо привлечь сведения из многих источников, а также в случае, когда содержимое ресурса оперативно обновляется. Первый вариант – электронная библиотека, не требующая затрат времени на дорогу и перелопачивание библиографических карточек. Понятно, что речь идет об интернетрешении, реализующем преимущества телекоммуникационного доступа и возможности поисковых машин. Второй случай характерен для быстро развивающихся отраслей знаний: новые научные результаты и технические достижения публикуются в глобальной компьютерной сети совсем «свежими» и при этом доступны практически всей целевой аудитории. Такая оперативность и целенаправленность при крайне низких затратах для полиграфических изданий невозможна. Очевидно, что преимущества электронного текста проявляются на высших ступенях профобразования и в профессиональной деятельности, где характерна работа со многими информационными источниками и необходимо ориентироваться в последних достижениях науки, техники, производства. Элементарный аудиовизуальный ресурс представляет собой простой компьютерный файл, содержащий фотографию, видеозапись, музыкальный фрагмент и т.д. Поскольку в данном случае дидактическая основа отсутствует, относить эти ресурсы к образовательным можно только опосредованно. Чаще всего они играют роль электронных наглядных пособий при работе преподавателя в аудитории, служат источниками аудиовизуальных иллюстраций для докладов и рефератов учащихся. Имеется также опыт привязки таких ресурсов к учебнику: к книге прикладывается компакт-диск с иллюстративным материалом. Но, похоже, это изобретение книгоиздателей – от лукавого: трудно себе представить учащегося, читающего учебник и разглядывающего монитор одновременно. Естественно, говорить о повышении доступности, эффективности или качества образования при использовании элементарных ресурсов не приходится. В рамках традиционных образовательных технологий они могут лишь добавить красок в работы учащихся и несколько облегчить жизнь преподавателя. Правда, при этом имеется одна

существенная опасность: педагог может придти к мысли, что он полноценно пользуется плодами информатизации и дальше идти некуда. А путь еще только начинается, компьютер пока исполняет роль вспомогательного средства (вспомним ТСО – диапроектор, киноаппарат…) и не влияет на изменение дидактической, методической, организационной и других сущностей образовательного процесса. Мультимедийные ресурсы – самые мощные и интересные для образования. Но, чтобы не обмануться, стоит уточнить, что подразумевается под мультимедиа ЭОР. Дело в том, что сегодня термин «мультимедиа» применяется достаточно широко, поэтому важно понимать, к чему именно он относится. Например, хорошо известный мультимедиа плеер называется мультимедийным потому, что он может по очереди воспроизводить фотографии, видеофильмы, звукозаписи, текст. Но при этом каждый воспроизводимый в данный момент продукт является элементарным, «одномедийным». То же самое можно сказать про собрание элементарных аудиовизуальных Интернет-ресурсов, известное под названием «мультимедиа коллекция ЦОР». В совокупности коллекция мультимедийна, но используется поэлементно. Когда мы говорим о мультимедиа ЭОР, имеется в виду возможность одновременного воспроизведения на экране компьютера и в звуке согласованной совокупности текстовых и аудиовизуальных элементов, представляющих различными способами изучаемые объекты и процессы. Характерным свойством мультимедиа контента является интерактивность, причем варианты взаимодействия могут быть сколь угодно сложными. Заметим, что в текстографических ресурсах интерактив возможен только в простой ссылочной форме, а при использовании элементарного аудиовизуального ресурса говорить об интерактивности не приходится. Понятно, что интерактивные мультимедиа ЭОР − наиболее сложные в изготовлении ресурсы, включают множество содержательных элементов и программный сценарий их интерактивного представления. При этом полностью справедливо известное положение: чем проще и понятнее программа выглядит снаружи, тем сложнее она устроена внутри. Оставляя в стороне трудности производителей, сосредоточимся на проблемах, которые из-за сложности продукта возникают у пользователей. Таких проблем можно насчитать до четырех: две общие и две специфичные для образования. Во-первых, до настоящего времени интерактивный мультимедиа контент издавался в основном на компакт-дисках. Распространение в интернете наталкивалось на технологические препятствия. Во-вторых, полностью отсутствовала хоть какая-нибудь унификация: каждый производитель использовал собственные программные решения, способы загрузки, пользовательские интерфейсы. В результате изучение методов работы с диском подчас требовало столько усердия и времени, что на содержание не оставалось терпения. Широкое применение в образовании, в свою очередь, сдерживалось двумя факторами. Прежде всего, не совсем понятно, как компакт-диск встроить в учебный процесс. Для

использования в самостоятельной учебной работе потребовалось бы обеспечить набором дисков каждого учащегося. При неочевидных принципах выбора и туманных преимуществах использования комплект старых добрых учебников дублировать, естественно, не хотелось. Применение в учебной аудитории выглядит и вовсе неудачно: нужно найти компьютерный класс для того, чтобы отрешенно бродить за спинами учеников, уткнувшихся в мониторы. Второй фактор − затянувшиеся ожидания реализации личностно-ориентированного обучения. Наиболее сложные из существующих сегодня образовательных компьютерных продуктов эти ожидания оправдывают пока в незначительной мере. Основными препятствиями являются высокая себестоимость, отсутствие унификации и закрытость продуктов для внесения изменений. Производитель старается не повторяться (невыгодно), конкурент в той же предметной области делает совершенно иной продукт, а пользователь вмешаться, скомпоновать фрагменты разных продуктов или изменить контент данного не может. Тем не менее, преимущества и образовательные перспективы интерактивных мультимедиа ЭОР служат хорошим стимулом к устранению перечисленных недостатков. В последние годы были созданы электронные образовательные ресурсы нового поколения, объединившие достоинства интерактивного аудиовизуального контента с возможностями сетевого распространения и полноценного использования в образовательном процессе. Решение проблемы создания сетевых ЭОР с интерактивным мультимедиа контентом потребовало разработки новой системной архитектуры, унификации структуры электронных образовательных продуктов и разработки единой программной среды функционирования. Совокупным результатом явилось создание открытой образовательной модульной мультимедиа системы (ОМС). Электронные образовательные ресурсы, разрабатываемые в среде ОМС, получили, благодаря своим преимуществам, наименование ЭОР нового поколения. Пожалуй, основной смысл такого определения заключается в том, что речь идет не об очередной итерации на пути развития электронных учебных материалов, «новое поколение» означает переход в другое качество, когда ЭОР становится полноценным инструментом образовательной деятельности.

1.3.

Новые инструменты для учащихся и преподавателей

Концептуальной основой ЭОР нового поколения является модульная архитектура электронного образовательного ресурса. Совокупный контент по предметной области разделен на модули, соответствующие тематическим элементам и компонентам учебного процесса. При этом каждый модуль может иметь аналог – вариатив, отличающийся элементами содержания, методикой, технологией исполнения – рис. 1.1.

Электронный учебный модуль (ЭУМ) является автономным, содержательно и функционально полным образовательным ресурсом, предназначенным для решения определенной учебной задачи. Информационный объём ЭУМ − порядка 10Мбайт, так что получение его по сетевому запросу не представляет принципиальных трудностей даже для узкополосных глобальных компьютерных сетей.

Рис. 1.1. Структура ЭОР нового поколения

При создании электронного учебного модуля можно использовать все известные инструменты разработки мультимедиа компонентов в любых форматах, организовать взаимодействие пользователя с элементами контента, в том числе – с использованием сложных имитационных моделей, ограничивая собственную изобретательность только рамками методической целесообразности. Совокупность электронных учебных модулей размещается на сервере глобальной компьютерной сети. Интернет-доступ к хранилищу и доставка ЭУМ по сети осуществляется on-line, в том числе – по списку в фоновом режиме. Доставленный модуль размещается в локальном хранилище на компьютере пользователя для дальнейшего использования. Операции по доставке комплекта избранных ЭУМ, организации и ведению локального хранилища осуществляются с помощью программного инструмента – персонального органайзера пользователя. Для воспроизведения модулей используется специализированный ОМС-плеер. Поскольку никаких ограничений при разработке контента модулей нет, стоит напомнить, что произвольный интерактивный контент стандартными средствами, такими как Internet Explorer, Mozilla Firefox и другими воспроизвести невозможно: браузеры изначально предназначены для текстографических материалов и с течением времени дорабатывались для воспроизведения элементарных аудиовизуальных ресурсов, Flash-файлов, Java-апплетов и других частных мультимедиа-решений. ОМС-плеер решает общую задачу

воспроизведения произвольного интерактивного мультимедиа контента, в котором при необходимости могут быть использованы и перечисленные решения. Плеер и органайзер составляют клиентское программное обеспечение. Пользователь ЭОР нового поколения предварительно устанавливает его на своем компьютере, запросив инсталляционный пакет, как и учебные модули, по сети. Основные преимущества ЭОР нового поколения заключаются в следующем: • Отсутствие содержательных и технологических ограничений. Учебный контент электронного учебного модуля может быть сколь угодно сложным, вплоть до виртуальной реальности. • Возможность сетевого распространения. Впервые разрешено противоречие между максимальной функциональностью и интернет-доступностью ЭОР. • Унификация структуры модулей, средств их хранения и воспроизведения, контентно-независимой части пользовательского интерфейса. Для пользователя это означает независимость от компании-производителя, времени и места производства образовательного ресурса. • Открытость электронных учебных модулей для изменений, дополнений, полной модернизации. Программные решения (компьютерный сценарий) в модулях ЭОР нового поколения основаны на интерпретируемых языках, так что в распоряжении пользователя находятся исходные тексты программ. Открытые тексты в совокупности с унификацией структуры ЭУМ позволяют изменять контент пользователям с минимальным уровнем подготовки. • Независимость ЭУМ от программно-аппаратной платформы. Для перехода, например, от Windows к Linux требуется только замена программного пакета, включающего плеер и органайзер. • Возможность личностно-ориентированного обучения. Реализуется путем использования имеющихся вариативов ЭУМ или модернизации модулей собственными силами. Понятно, что рассчитывать на непрерывное создание вариативов ЭУМ за государственный счет не приходится. Да это и нецелесообразно – какие именно изменения, дополнения требуются в том или ином модуле, гораздо лучше определят там, где он используется. Архитектура учебных модулей дает нам потенциал саморазвития ЭОР нового поколения. Для изменений открыты как программная, так и содержательная части ЭУМ. Как правило, изменение программных компонентов, определяющих компоновку экрана и организацию интерактива, требует более высокой квалификации, чем коррекция или замена отдельных содержательных элементов. Для того, чтобы уравнять возможности пользователей с разным опытом, в инструментальный комплекс ОМС включен

инструментарий для модернизации/создания электронных учебных модулей непрофессиональными разработчиками. С образовательной точки зрения ЭОР нового поколения обладают следующими инновационными возможностями: • Обеспечение всех компонентов образовательной деятельности с учетом индивидуальных предпочтений. Действительно, электронные учебные модули дают возможность получить теоретические знания, провести практические занятия и оценить учебные достижения. При этом обеспечивается личностно-ориентированный характер образовательной деятельности, т.е. возможна компоновка авторского курса преподавателя и индивидуальной образовательной траектории учащегося. Для сравнения стоит заметить, что книга обеспечивает только получение информации, и учебники, как правило, у всех одинаковые. • Реализация активно-деятельностных форм обучения. Благодаря высокой интерактивности и мультимедийности контента мы можем совершить виртуальное путешествие, провести эксперимент, рассмотреть объемные объекты со всех сторон, изменить ход процесса, попробовать сделать по-своему и т.д. Сравнение этих возможностей с выуживанием знаний из длинного текстового описания дает основательные надежды на повышение эффективности и качества образования. • Расширение функционала и повышение эффективности самостоятельной учебной работы. ЭОР нового поколения позволяют вне учебной аудитории реализовать такие виды деятельности, которые раньше были возможны только в образовательном учреждении: лабораторный эксперимент, практикум по специальности, контроль знаний, умений, аттестация компетентности на моделях профессиональных ситуаций и др. При этом крайне важно, что эффективность учебной работы много выше традиционного уровня благодаря представлению учебных материалов в интерактивных аудиовизуальных форматах, обеспечивающих активно-деятельностные формы обучения, и использованию вариативов, реализующих индивидуальные предпочтения. Модульная структура контента позволяет также успешно решать вопросы организации учебного процесса. При этом для оценки учебных достижений учащихся используется программное инструментальное средство − система учета учебных достижений (СУД). В процессе работы учащегося с ЭУМ генерируются значения показателей успешности в соответствии с международной спецификацией SCORM RTE. Параметры сеанса через органайзер передаются в СУД для интерпретации результатов самостоятельной работы учащегося и представления их после обработки преподавателю. Наличие исчерпывающих данных по работе с каждым модулем − от времени сеанса и точки его завершения до количества допущенных ошибок и повторных действий, а также результаты предварительной самоаттестации (модуль К-типа) позволяют выставить итоговую оценку без дополнительных усилий и затрат времени.

ЭОР нового поколения размещены в Федеральном центре информационнообразовательных ресурсов (ФЦИОР). Мощные интернет-серверы ФЦИОР (http://eor.edu.ru) открывают бесплатный доступ к десяти тысячам электронных учебных модулей по 10 предметам общего образования. В настоящее время идут разработки вариативов ЭУМ по школьным предметам и создаются аналогичные ресурсы для 11 наиболее востребованных профессий и специальностей НПО/СПО. До сих пор мы рассматривали ЭОР как электронные учебные материалы для индивидуальной образовательной деятельности. Аналогия с традиционными полиграфическими изданиями помогала нам разобраться в отличиях и преимуществах ЭОР, но при этом и ограничивала привычными рамками использования: «один продукт – один учащийся». Кроме того, работа с персональным компьютером по определению индивидуальна, что также удерживало нас в рамках привычных представлений. Однако компьютеры, объединенные телекоммуникационной сетью, дают принципиально новые возможности коллективной работы с учебными материалами. Речь идет о совместной учебной деятельности (collaborative learning), которая, по мнению ряда зарубежных и отечественных специалистов, является одним из наиболее эффективных направлений применения информационных технологий в образовании [7, 8]. Совместное обучение, обучение в сотрудничестве, коллективная интеллектуальная деятельность, ситуационные ролевые игры – это хорошо известные своей эффективностью методы, возникшие в учебной аудитории. Благодаря информационным технологиям для их применения исчезли пространственные ограничения: учащиеся могут располагаться где угодно, условием коллективной работы является только одновременность. Система совместной образовательной деятельности (СОД) удалённых пользователей – это распределенная контентно-программная среда для объединенных в сеть компьютеров, обеспечивающая поддержку группы учащихся в решении общей учебной задачи. Определяя СОД в более привычных терминах можно сказать, что группой учащихся эксплуатируется многопользовательский электронный образовательный ресурс. На всех компьютерных рабочих местах установлен один и тот же ЭОР, каждый пользователь имеет доступ к контенту и может взаимодействовать с его элементами. При этом результаты его действий демонстрируются на компьютерах всех членов группы. Система дополняется онлайн коммуникациями между учащимися, что позволяет им высказать идеи, обсудить пути решения, выдать необходимую информацию, т.е. максимально приблизить условия к реалиям очной встречи. Таким образом, СОД обеспечивает общее рабочее пространство, в котором учащиеся вместе выполняют проект, исследуют определенную проблему, проводят ролевую игру, решают частные учебные задачи и т.д. Самый простой пример общего рабочего пространства – текстовое пространство Wiki. Наиболее сложный, трехмерный вариант – виртуальная реальность Second Life, вмещающая более 16 млн. пользователей по всему миру.

1.4.

Развитие современных образовательных технологий

Нетривиальные инструменты обычно сопровождают инструкциями по применению. Инструкции, в свою очередь, предполагают наличие технологий, где данный инструмент необходим и эффективен. Бывает и наоборот – появление инновационного инструмента стимулирует развитие новых технологий. Исходя из этих общих правил, рассмотрим некоторые предложения в качестве инструкций к эффективному использованию новых образовательных инструментов. Прежде всего – о целесообразном и эффективном использовании электронных образовательных ресурсов. ЭОР относятся к учебным материалам, начало которым положила в свое время книга. И хотя мало кому придет в голову весь урок читать учебник, электронные ресурсы настойчиво пытаются применять в классе. Мотивацию понять можно: в аудитории царит преподаватель, который, естественно, пытается прежде всего улучшить, разнообразить, облегчить собственную работу. Это в некоторой мере удается при использовании электронных наглядных пособий (элементарных аудиовизуальных ресурсов), как отдельных, так и выстроенных в последовательность – тематическую презентацию. Но замена живого урока демонстрацией самодостаточных образовательных продуктов выглядит, по меньшей мере, странно. Если ресурс текстографический, то зачем нужен учитель, диктующий учебник? Если ЭОР интерактивный мультимедийный, подспудно возникает ощущение чего-то лишнего. Кому, например, при демонстрации служит интерактив («дай мне попробовать, и я научусь»)? Преподавателю, но ему как раз учиться не нужно. А учащимся остается только мультимедийность, сведенная в данном случае к обычному видео. Но это еще полбеды. Пытаясь улучшить ситуацию, преподаватель требует для проведения занятий компьютерный класс. Это действительно необходимое условие полноценного использования инновационных качеств ЭОР. Однако наблюдение за учащимися, увлеченными работой с персональными компьютерами, наводит на мысль: «А зачем здесь преподаватель?». Разобраться в путанице и избежать неправильных выводов можно, приняв аксиому: самое ценное для образования время – время общения с Учителем нельзя отнимать, занимая работой с машиной. На самом деле наилучший электронный образовательный ресурс по всем сравнимым составляющим уступает учителю. Действительно, программная часть ЭОР, даже доведенная до уровня экспертной системы, не выдерживает никакого сравнения с человеческими возможностями организации взаимодействия (интерактива) и способностями к творческому мышлению. Например, учитель найдет понятный ответ даже на неудачно сформулированный вопрос, предложит оригинальное решение задачи. Ожидать подобного от компьютерной программы, выполняемой в жестких алгоритмических рамках, не приходится. Справедливо утверждение, что компьютер действует по принципу «что положишь – то получишь». ЭОР рядом с хорошим преподавателем может служить лишь

помощником, доставляющим нужные аудиовизуальные фрагменты и экономящим время на сложных вычислениях. Совсем иная картина в самостоятельной учебной деятельности. До сих пор она была ограничена запоминанием информации, составлением текстов и формул, в целом – операциями с символами. Интерактивный аудиовизуальный контент ЭОР нового поколения открывает принципиально новые возможности. Прежде всего, «домашнее» задание становится полноценным, его функционал возрастает минимум втрое благодаря возможностям модулей И, П, К-типов. Принципиально важно, что при этом эффективность самостоятельной учебной работы значительно увеличивается: итоговые знания, умения, компетенции в активно-деятельностном режиме формируются много быстрее, чем при изучении текстовой информации и практике, ограниченной символьными операциями. Модульная структура ЭОР в совокупности с возможностью хранить, копировать, доставлять, перемещать ЭУМ как по сети, так и на любом носителе позволяет впервые для столь сложных ресурсов реализовать замкнутый цикл образовательной деятельности с компьютерной поддержкой, высвобождающей преподавателю массу драгоценного времени. Пример образовательного цикла дан на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Цикл образовательной деятельности в рамках современных технологий

На рисунке перемещаемый носитель (Flash-накопитель, CD-R и пр.) выполняет роль дневника учащегося, в него записывается задание (набор электронных учебных модулей) и заносятся данные о результатах самостоятельной работы. Если между компьютерами имеется связь по сети, носитель не требуется. Как следует из рис. 1.2, появляется возможность исключить из плана аудиторного занятия выборочный опрос, поскольку система учета учебных достижений обеспечивает фронтальный контроль с минимальными затратами времени. Еще один малоэффективный компонент аудиторной работы преподавателя – изложение нового материала также целесообразно перенести в сектор самостоятельной учебной работы. Такое решение представляется разумным, поскольку с помощью И-модуля учащийся сможет получить информацию в интерактивных мультимедийных форматах, что значительно эффективнее

однообразной устной речи. Индивидуализация темпа усвоения и методики подачи учебного материала при правильном выборе вариатива ЭУМ служат дополнительными аргументами в пользу предварительной подготовки к аудиторному занятию. В результате в учебной аудитории возникает новая ситуация. Преподаватель работает с подготовленными учащимися и высвободившееся время может потратить на коллективную дискуссию, совместный анализ, углубленное исследование проблемы. Иными словами, на творческую работу с Учениками. Одним из условий развития образовательных технологий является, как минимум, сохранение, а по возможности – расширение возможностей образовательного учреждения, особенно – в части уникальных функций, выделенных в первом разделе. Сразу же стоит сказать, что натурная лаборатория, учебная мастерская – ценности непреходящие, и в новых условиях широкого применения виртуальных практических занятий значимость реальных экспериментов и результативного труда только повышается. Грамотное сочетание новых и традиционных методов может многократно улучшить качественные характеристики и прагматичность образования. Еще одна сильная сторона образовательного учреждения – коллективная деятельность также может получить развитие с помощью новых инструментов. Бытует мнение, что компьютер разъединяет людей, предлагая им взамен реальных действий, активной позиции в обществе суррогат виртуальной реальности. На самом деле все ровно наоборот, разумное использование компьютера и телекоммуникаций позволяет выйти на новый уровень сотрудничества. О системах совместной образовательной деятельности (СОД) удаленных пользователей мы говорили в предыдущем разделе. В качестве примера использования СОД нетрудно представить электронный учебный модуль, предназначенный для группового решения учебной задачи. В контент ЭУМ наряду с изучаемыми объектами/процессами включаются управляемые персонажи – представители учащихся. Телекоммуникации позволяют членам учебной группы согласовывать действия своих представителей, обмениваться идеями, предложениями, учебной информацией. Открывающиеся перспективы оправдывают усилия по разработке новых методик, новых (современных) образовательных технологий, решающих следующие основные задачи: •

кардинальное повышение значимости самостоятельной образовательной деятельности благодаря расширению ее функционала и росту эффективности при использовании активно-деятельностных, личностно-ориентированных форм обучения;

•

перенос неинтерактивных компонентов самостоятельной учебной работы;

аудиторных

занятий

сектор

• увеличение времени общения с учащимися, переход от вещания к дискуссии, коллективному анализу и совместным исследованиям;

• выход участников образовательного процесса на новый уровень взаимодействия благодаря полнофункциональной компьютерной поддержке замкнутого учебного цикла и дистанционной коллективной образовательной деятельности. Решение этих задач обеспечит трансформацию традиционных технологий, основанных на репродуктивной модели обучения, в направлении инновационных технологий активного учения. Если в первом случае центральной фигурой является учитель, передающий свои знания, то во втором – достаточно самостоятельный ученик, формирующий свои компетенции под руководством наставника. Важно отметить, что за счет грамотного применения ЭОР в учебном процессе в рамках современных образовательных технологий значительно увеличивается образовательная и воспитательная эффективность труда преподавателя. Итак, новые (современные) образовательные технологии стимулируют развитие творческого компонента педагогической деятельности, изменяют роль преподавателя при полнофункциональной и высокоэффективной самостоятельной работе учащихся в активнодеятельностных, личностно-ориентированных формах. Новые образовательные инструменты дают нам виртуальную лабораторию и мастерскую, совместную учебную деятельность распределенной группы учащихся, расширяя образовательное пространство школы, колледжа, вуза. Именно такие цели мы преследовали в первом разделе, разыскивая условия развития наиболее ценных возможностей, сильных сторон в каждом из системообразующих звеньев организованного образовательного процесса. А если это так, то аргументацию к развитию новых (современных) образовательных технологий можно считать исчерпывающей. Общие выводы справедливы для всех уровней образования. При этом в высшем профессиональном и послевузовском образовании имеются особенности, как благоприятствующие развитию современных образовательных технологий, так и требующие дополнительных решений. Например, самостоятельная учебная работа в вузе традиционно более развита, чем в общем среднем и начальном профессиональном образовании. Причем доминанта самостоятельности легко поддерживается благодаря прагматизму контингента учащихся, совмещающих в современных условиях обучение и профессиональную деятельность. Значительное разнообразие учебных дисциплин, заметная динамика развития научных знаний и технологий требуют адекватных и эффективных решений при создании учебных материалов. Важно также отметить, что развитие современных образовательных технологий в вузе невозможно без учета сложной кадровой ситуации, когда серьезные ученые и практики имеют крайне мало экономических или моральных стимулов к активной педагогической деятельности. Одним из свидетельств новаций в высшем и послевузовском образовании является наличие системы дистанционного образования. Наиболее успешна эта организационная форма в корпоративном, послевузовском образовании, где автоматически выполняются условия сосуществования всех компонентов образовательного процесса. Действительно,

практические занятия – это текущее производство, аттестацию (контроль) по долгу службы выполняет непосредственный руководитель, так что требуется лишь новая информация, которая в текстографических форматах успешно распространяется с помощью телекоммуникаций. В вузе ситуация существенно иная. В большинстве случаев учебные материалы ограничены конспектами лекций, иногда дополненными тестами, которые вряд ли могут претендовать на исчерпывающий контроль учебных достижений. Практические занятия в дистанционной форме в подавляющем числе случаев отсутствуют. В таком виде «дистант» скорее напоминает электронное книгоиздание, чем образование. Добросовестные вузы закрывают явные бреши посредством очных встреч со студентами в аудиториях и лабораториях. Но при чем здесь тогда образование на расстоянии, которое якобы можно получить в любое время и в любом месте? Проблемы электронных учебных материалов в вузе разрешают ЭОР нового поколения. Причем для высшей школы целесообразным представляется не столько создание готовых ЭОР, сколько разработка первичных образцов и наборов разнообразных шаблонов электронных учебных модулей. Тогда, опираясь на инструментарий для непрофессиональных разработчиков, можно рассчитывать на создание полноценных комплектов электронных учебных модулей (теория, практика, аттестация) для любой учебной дисциплины силами преподавателей и студентов. Заметим, что создание ЭУМ является для студента одним из видов самостоятельной учебной работы − исследовательской практикой с получением отторгаемого, полезного для сокурсников результата. Стоит также отметить, что унификация электронных учебных модулей послужит хорошей основой для интенсивного обмена разработками между вузами. Для создания нового образовательного контента разумно развивать и совместную образовательную деятельность в группах удаленных пользователей. В этой коллективной практической работе знания не передаются пассивно от преподавателя к учащимся, а возникают в результате совместной деятельности, из активного диалога между учащимися, которые стараются понять, а затем и выразить посредством учебных объектов и процессов теоретические положения предметной области. В результате такой групповой работы распределенных пользователей создается и накапливается унифицированный контент для соответствующей предметной области. Аналогом среды коллективной разработки может послужить сетевой инструмент обсуждения текстов типа Wiki, позитивное отличие заключается в поддержке мультимедиа контента. Развитие индустрии электронного образовательного контента для профессионального образования потребует соответствующих изменений в педагогических технологиях. Очевидно, что для разрешения кадровых проблем высшей школы (и частично − системы НПО/СПО) нужны новые инструменты организации образовательного процесса, адекватные реалиям вузовской педагогики и современному практицизму учащейся молодежи.

Необходимо создать условия повышения производительности труда преподавателя с одновременным ростом доступности и качества обучения за счет его индивидуализации. Резкое увеличение количества студентов, приходящегося на одного преподавателя, обеспечит инструментарий поддержки учебного процесса на основе мультиагентной системы в интеллектуальной компьютерной сети. Основная задача такого программного комплекса – автоматизированное распределение учебных заданий и мониторинг их выполнения с помощью интеллектуальных агентов, снимающих с преподавателя груз монотонных, нетворческих, но весьма ресурсоемких операций. С точки зрения учащегося такая организация учебного процесса обеспечивает наиболее комфортные условия образовательной деятельности, расширяет возможности индивидуального планирования, снимает риски конфликтов. При этом, благодаря вариативности электронных учебных модулей, реализуется личностно-ориентированное обучение с учетом способностей учащегося, его социального положения, возможностей здоровья, психологических, религиозных и других аспектов. Создание комплекса вариативных, дифференцированных по сложности учебных материалов, использование интеллектуальных агентов для взаимодействия с учащимися и контроля их учебных достижений решают целый ряд актуальных проблем: • резко повышается производительность труда преподавателя, при этом зона его деятельности не ограничена стенами определенного учебного корпуса; • значительно увеличиваются возможности получения образования в комфортных для учащегося условиях; • реализуется личностно-ориентированное обучение. Важно, что повышение производительности труда преподавателя при одновременной индивидуализации обучения достигается без увеличения бюджетных затрат. Особенно эффективно данное решение для современных федеральных и национальных исследовательских университетов, представляющих собой территориально распределенные комплексы. В целом мультиагентные системы хорошо согласуются с рассмотренными особенностями создания и использования ЭОР нового поколения в высшей школе. Объединение этих инструментов обеспечивает развитие современных образовательных технологий в высшем профессиональном и послевузовском образовании.

1.5.

Эволюция учебных материалов

Для того, чтобы попытаться составить сверхкраткое резюме, обозначить реперные точки процесса информатизации образования в сегодняшнем понимании, достаточно всего двух утверждений. Первое: коренная проблема информатизации образования – создание эффективного электронного образовательного контента и предоставление соответствующих электронных образовательных ресурсов (ЭОР) самому широкому кругу пользователей. Второе: все имеющиеся достижения – создание отраслевой ИКТ-инфраструктуры, повышение общей компьютерной грамотности, разработка различных ЭОР, − всё это богатство работать не будет, если мы не изменим образовательные технологии. Связывая первое и второе, нетрудно усмотреть определяющую роль электронных учебных материалов. Стоит более подробно разобраться в том, что изменяется с приходом ЭОР в образование. Для этого дифференцируем образовательную деятельность по основным компонентам: − получение информации, практические занятия, аттестация (контроль) − и видам: (аудиторная работа с преподавателем, самостоятельная учебная работа). На протяжении веков «столпами» образования были классно-урочная система, где царствовал преподаватель, и самостоятельная работа учащихся с книгой. Собственно, книга и открыла сектор самостоятельной учебной работы, превратив образование в отрасль. Однако, книга обеспечивает только получение информации, её использование в практических занятиях ограничивается постановкой задач (рис. 1.3a). Аттестация и проведение практических занятий в этих условиях являются прерогативой преподавателя и образовательного учреждения. Более того, информирование не доверяется полностью учебнику, первичное информирование осуществляет тоже преподаватель. С позиций современных информационных технологий можно объяснить это тем, что преподнесение новых знаний всегда в той или иной степени интерактивно, а у книги данное качество отсутствует. Вполне естественно, что в рамках традиционных образовательных технологий учитель являлся ключевой фигурой учебного процесса, определяющей его успех. Скорее всего, именно поэтому значительное увеличение доли самостоятельной учебной работы (заочное обучение) давало заведомо худший образовательный результат. Первые признаки изменения ситуации появились во второй половине XX века, когда широкое распространение получили технические средства обучения (ТСО). Киноаппарат, слайд-проектор, а затем и различные устройства звуко- и видеозаписи существенно расширили учебный аудиовизуальный ряд, привнеся не только количественные, но и качественные изменения – впервые был открыт доступ к динамическим (аудио/видео) иллюстрациям.

Рис. 1.3. Эволюция учебных материалов

Новые возможности ослабили монополию текста, существенно повысилась адекватность представления изучаемых объектов и особенно – процессов. Аудиовизуальный ряд прочно «вошел в состав» учебных материалов для аудиторной и самостоятельной работы (рис. 1.3b).

Нередко можно услышать мнение, что ТСО не прижились в учебном процессе. Это не совсем так, они просто видоизменились. Аналоговые технические средства обучения первой волны были слишком разнородны и, соответственно, «громоздки» в использовании. Однако с появлением цифровых способов записи звука и изображений данный недостаток был устранён. Один носитель информации может содержать любые статические и динамические аудиовизуальные иллюстрации, которые воспроизводятся на одном компьютере, а в последнее время – и на дешёвом бытовом плеере. Другое дело, что иллюстрации, даже динамические, не способны внести кардинальных улучшений в учебный процесс, они попрежнему дают всего лишь информацию только в аудиовизуальных форматах. В конце ХХ века в образование пришли компьютер и информационнокоммуникационные технологии (рис.1.3с). Как и следовало ожидать, первые компьютерные учебные материалы мало отличались от своих предшественников: текстографические ЭОР по существу копировали книгу, аудиовизуальные иллюстрации в цифровой кодировке просто заменили аналоги ТСО. Разумеется, у компьютерных учебных материалов этого периода имелись и зёрна новых возможностей. Одним из наиболее полезных нововведений стал гипертекст, позволяющий быстро ориентироваться в больших текстовых массивах. Элементарные аудиовизуальные материалы, получившие у нас в стране название «цифровые образовательные ресурсы» (ЦОР), благодаря телекоммуникациям стали более доступными. Всё это улучшало образовательную среду в плане комфортности, но не вносило инновационных изменений ни в один компонент аудиторной или самостоятельной образовательной деятельности. Даже появление электронных библиотек, открывших предельно простой доступ к первоисточникам, в рамках парадигмы перехода количества (сэкономленного времени) в качество (образования) обещало эффект только путём увеличения времени учебной работы за счёт сокращения рутинных операций. Пожалуй, именно к рассматриваемому периоду можно отнести широкое распространение термина «информатизация образования» и рост ожиданий необыкновенных результатов этого процесса. При этом, естественно, мы пытались предсказать будущее с позиций современности, опираясь на многовековой опыт и мечтая прежде всего нивелировать известные недостатки традиционных образовательных технологий. Подобную логику легко обнаружить в научной фантастике, где пришельцы из другого мира прибывают на «всем понятном» ракетном корабле и удивительно похожи на людей, только они уже расправились с нашими, земными проблемами. Как и положено, одним из первых предсказаний результатов информатизации была страшилка: «Компьютер вытеснит учителя из школы». Непонятно как, но вытеснит. Затем был руководящий призыв: «Информатизация должна облегчить работу преподавателя!». Видимо, авторам пригрезилась автоматизированная проверка школьных тетрадок. С появлением более мощных, интерактивных мультимедийных учебных материалов, о которых пойдёт речь ниже, горячие головы заявили: «ЭОР – основной инструмент на уроке».

Хорошо, что мы не пошли по кругу – тогда бы точно вытеснили преподавателя и … развалили систему образования. Сегодня мы понимаем, что ценность преподавателя, наставника, педагога с повышением уровня информатизации только растёт. Что работу его компьютеры не облегчат, а изменят, сделав значительно более творческой, и в этом плане – более трудной и ответственной. Что интерактивные мультимедиа ЭОР – действительно основной инструмент, но не для аудиторной, а для самостоятельной учебной работы. Предпосылки к прекращению путаницы сформировались с появлением интерактивных мультимедийных материалов. Главное новшество, привнесенное в образование компьютером – интерактивность – было распространено от операций управления (поиск и воспроизведение необходимой текстовой или аудиовизуальной информации) на собственно учебный контент , который благодаря мультимедиа может быть уже сколь угодно сложным, адекватно представляющим любой фрагмент реального или воображаемого мира. Подобные компьютерные продукты достаточно сложны в изготовлении, имеют большой объём информации и высокий рабочий поток, поэтому до начала XXI века, они распространялись преимущественно на оптических компакт-дисках (CD-ROM, DVD). Мультимедиа компакт-диски впервые предложили образованию обеспечение всех компонентов образовательной деятельности. Принципиальное дидактическое отличие интерактивного мультимедийного ЭОР состоит в том, что это уже не вспомогательный материал, а самодостаточный учебный продукт. С его помощью можно не только почитать/послушать/посмотреть, но и научиться, т.е. получить комплекс знаний, умений, компетенций. В первоначальных представлениях о применении мультимедиа компакт-дисков смешались традиции и новации: в названиях продуктов, обещавших невиданные возможности, чаще всего использовалось слово репетитор. С одной стороны, это была дань Учителю – традиционно ключевой фигуре системы образования, способной преодолеть трудности любого компонента образовательной деятельности, даже практических занятий, хотя бы и без лабораторного оборудования и натурных наблюдений. С другой стороны, интуитивно верно указывалось место интерактивных мультимедиа продуктов – внеаудиторная учебная работа. Ошибка была лишь в том, что электронный репетитор никак несравним с настоящим, это подспудно осознавалось и вызывало огонь критики. Тогда мультимедиа компакт-диски стали пытаться применять в аудитории под присмотром преподавателя. Интересно, что именно эти эксперименты привели к пониманию сравнительных возможностей и разделению совершенно разных функций преподавателя и самодостаточного учебного продукта, рассмотренных в предыдущем разделе. Теоретически интерактивные мультимедиа продукты на компакт-дисках могли использоваться во всех компонентах и видах образовательной деятельности, привнося в каждый компонент совершенно новые возможности. Действительно, получение информации

в эффективных для запоминания аудиовизуальных форматах вместо монотонных, трудно воспринимаемых текстов; виртуальные лаборатории и экскурсии, тренажеры для выработки практических умений и компетенций вместо решения или вместе с решением задач в пространстве абстрактных символов; аттестация знаний, умений на предметной базе вместо тестирования памяти путем выбора верной формулировки – всё это сулило замечательные перспективы. Однако на практике широкое применение таких мультимедиа продуктов наталкивалось на серьезные препятствия. Разумеется, основным из них являлясь инертность преподавательского корпуса, нормальное психологическое отторжение новаций, дополнительных усилий и нестандартных действий. К сожалению, аргументы, оправдывающие выжидательную позицию, были достаточно существенными. Не стоит рассматривать абстрактные утверждения типа «нет хороших продуктов», поскольку «хорошими» для каждого будут ЭОР, не требующие никаких интеллектуальных затрат на освоение и при этом решающие индивидуальные проблемы профессиональной деятельности в рамках традиционных образовательных технологий. У изданий на локальных носителях имеются объективные недостатки, препятствующие повышению эффективности организации учебного процесса. Элементарный цикл образовательной деятельности можно описать тремя шагами: задание-выполнение-контроль. В рамках традиционных образовательных технологий хорошо отработан контроль усвоения информации, полученной в результате выполнения домашнего задания. А как проконтролировать самостоятельную практическую работу, например, лабораторную? Еще хуже с самоаттестацией, результаты которой надо как-то доставить преподавателю, и при этом не вызвать сомнений в источнике. Компакт-диск, как и книга, является тиражируемым изданием, распространяемым на определённом носителе. Следовательно, для широкого применения необходимо наличие соответствующих компакт-дисков у каждого учащегося. Существует федеральный комплект учебников, обязательных для каждого школьника, а вот составить аналогичный комплект электронных изданий никто не решился. К частным проблемам мультимедиа компакт-дисков стоит отнести ещё и отсутствие унификации. Например, книги выпускают разные издательства, но все полиграфические издания верстаются в общепринятых форматах, и ни у кого ещё не возникало трудностей, связанных с ориентацией в текстах или техникой чтения. Мультимедиа издания технологически значительно сложнее, и зачастую каждый новый диск требует особого подхода, существенных затрат времени на запуск и освоение приёмов работы. Перечисленные объективные и субъективные трудности не позволили раскрыть потенциал мультимедийных дисков в секторе самостоятельной учебной работы. В результате интерактивный мультимедиа контент использовался, в основном, для получения расширенной информации, причём – в «инициативном» порядке. По существу можно

сказать, что доминанта традиционных представлений вытеснила мультимедиа диски на периферию возможностей полиграфического учебника. Тем не менее, «из песни слова не выбросить». Для искомого повышения эффективности и качества образования вместе с представлением теоретического материала и натурными экспериментами необходимы виртуальные лаборатории и тренажёры, системы адекватной оценки не только теоретических знаний, но и умений, компетенций – на предметной базе и моделях профессиональных ситуаций. Понятно, что соответствующие учебные материалы должны быть мультимедийными и интерактивными. Хорошей иллюстрацией служит сравнение традиционного компьютерного теста – «угадайки», проверяющей память и сообразительность, с мультимедиа продуктом, имитирующим фрагмент окружающего мира, где требуется решить многопараметрическую, взятую из реальной практики задачу. Справедливо оценивая потенциал интерактивного мультимедийного контента, педагоги-новаторы продолжают эксперименты с мультимедиа компакт-дисками в своей аудиторной работе. Здесь казалось бы снимается проблема целостности учебного цикла – занятия проходят в присутствии и под контролем преподавателя. Но возникает масса других проблем. Прежде всего, интерактивные мультимедиа продукты предназначены для индивидуальной работы учащегося на персональном компьютере. Демонстрация таких продуктов на интерактивной доске или с помощью проектора нивелирует их основные преимущества («дай мне попробовать, и я научусь»). Проведение практических занятий или аттестации в компьютерном классе, хотя и имеет право на существование, всё же неэффективно: преподаватель в значительной степени пассивен, драгоценное время общения с учениками теряется. К этому добавляются организационно-технические проблемы, например, нехватка компьютеров, которые всем нужны именно в урочное время. Причём компьютер никак не вписывается в традиционные для педагогической деятельности операции – смысловые элементы поурочного планирования, которое никто не отменял. Получается, что в рамках традиционных образовательных технологий применение современного образовательного контента – удел подвижников. Рассчитывать на широкое использование интерактивных мультимедиа продуктов, настаивать на раскрытии их потенциала во всех компонентах и на всех уровнях образования стоит, если удастся устранить рассмотренные выше недостатки электронных изданий и, самое главное, понять, что подлинные новации не могут касаться только учебных материалов. Реальное повышение доступности, эффективности и качества образования требует перераспределения функционала аудиторной и самостоятельной учебной работы,

изменения роли преподавателя, расширения рамок образовательного учреждения, в целом – развития новых (современных) образовательных технологий. Таким образом, на рубеже XX- и XXI веков определились две актуальные проблемы, обе технологические. Но если первая – из бурно развивающейся области ИКТ, то вторая относится к педагогике, где темпы эволюции, как известно, значительно ниже. Однако есть основания полагать, что технические решения стимулируют разработку и практическое внедрение педагогических новаций. В начале XXI века была решена проблема сетевого распространения интерактивного мультимедийного контента (рис. 1.3d). Электронные образовательные ресурсы нового поколения (ЭОР НП) – высокоинтерактивные, «мультимедийно» насыщенные учебные продукты, доступ к которым осуществляется через Интернет. Составляющие ЭОР НП электронные учебные модули (ЭУМ) И, П, К-типов, предназначенные для обеспечения соответствующих компонентов образовательной деятельности, не ограничены содержательно или технологически и при этом доступны даже в сети с низкой пропускной способностью. Модули унифицированы по архитектуре, программным средствам и интерфейсам, так что пользователь просто не задумывается, кем и когда они созданы. Наконец, ЭУМ позволяют организовать замкнутый учебный цикл (см. рис. 1.2). Лишённые недостатков электронных изданий на локальных носителях, ЭОР НП вытесняют мультимедиа компакт-диски и прочно занимают сектор самостоятельной учебной работы. Рассмотрим концептуальные возможности ЭОР НП в рамках различных компонентов образовательной деятельности. Прежде всего, самостоятельная образовательная деятельность впервые включает все необходимые компоненты: наряду с получением информации реализуются любые практические занятия и аттестация знаний, умений, компетенций. Функционал самостоятельных занятий возрастает минимум втрое. Возникает вопрос: учащиеся и так перегружены, как же можно говорить о расширении учебных задач? Действительно, перегружены – в рамках традиционных образовательных технологий. Но ЭОР нового поколения ведут нас по другому пути. Вы купили сложный бытовой прибор. Чтобы научиться с ним обращаться, нужно час читать инструкцию и еще часок потратить на практическое освоение органов управления. Это традиционная технология обучения. А теперь представьте, что к вам зашёл знающий сосед и за пятнадцать минут рассказал, показал, ответил на вопросы, проверил ваши действия. Это активно-деятельностные формы обучения, именно такие возможности обеспечивают ЭОР с интерактивным мультимедийным контентом.

Электронные учебные модули И-типа представляют информацию в интерактивных аудиовизуальных форматах. Качественно новые возможности очевидны, если сравнить словесные описания картины, музыки или способов искусственного дыхания с непосредственным аудиовизуальным представлением. Количественные преимущества выражаются в том, что мультимедиа среда значительно выше по информационной плотности. Действительно, одна страница текста содержит около 2 Кбайт информации, произносится/читается этот текст примерно 1-2 минуты. За ту же минуту динамический видеоряд приносит 1 Гбайт информации. Вот почему «лучше один раз увидеть, чем миллион (Г/К≈106) раз услышать». Известно, что большинство людей запоминает 5 % услышанного и 20 % увиденного. Одновременное использование звукового и визуального каналов восприятия способно повысить запоминаемость до 40-50 %. Но самое интересное и эффективное – получение информации путём исследования. Благодаря интерактивности контента мы можем продвигаться собственным путём, аккумулируя добытые знания и получая цельное представление о предмете изучения. Заметим, что в этом случае граница между получением информации и практическим занятием размывается. Если учесть, что хороший модуль аттестации тоже базируется на практической задаче, модели профессиональной ситуации, складывается впечатление, что разделение образовательной деятельности на компоненты достаточно условно и характерно только для традиционных образовательных технологий. Много веков назад цельную картину мира были вынуждены разделить на предметные области, а «операционную карту» познания предмета – на И, П, К-компоненты. Традиционные образовательные технологии успешно опирались на эту схему до тех пор, пока мы не научились представлять любой фрагмент окружающего или воображаемого мира с помощью новых педагогических инструментов: интерактива, мультимедиа и моделинга. Похоже, благодаря виртуальной реальности мы возвращаемся к целостному метапредметному представлению и сведению образовательных компонентов к истоку – практике. Иногда высказывается мнение, что виртуальный практикум не идёт ни в какое сравнение с натурным экспериментом. А их и не надо сравнивать, они просто дополняют друг друга. Очевидно, что ни одно образовательное учреждение не может себе позволить содержать такое количество оборудования, какое используется в виртуальных лабораториях. Полевые практические занятия, посещение музеев или знакомство с памятниками мировой архитектуры для подавляющего большинства учащихся и преподавателей – мероприятия крайне редкие. Особо охраняемые природные территории, стратегические промышленные

объекты, воображаемые микро- и макромиры – всё это доступно исключительно в виртуальном исполнении. Однако даже когда речь идёт об одной и той же работе в натурной и виртуальной лаборатории, не стоит торопиться с выводами. Безусловно, ценность натурного эксперимента никто не отрицает. Но давайте не будем себя обманывать: наличие определённых лабораторных стендов не гарантирует эффективность их использования. Как правило, лабораторная работа выполняется бригадой из 2-х – 4-х человек. На практике это означает, что собственно работу выполняет кто-то один, остальные наблюдают. Преподаватель попросту не в силах проконтролировать и изменить ситуацию. Методические указания почти всегда составлены так, что искомый результат известен заранее; кроме того, – рядом соседняя бригада, у которой много чего можно позаимствовать. В этой ситуации реально практикум проходит 20-30 % учащихся. В виртуальной лаборатории подобное невозможно, там работа выполняется строго индивидуально, по её завершении электронный учебный модуль П-типа генерирует отчёт, включающий все основные параметры выполнения лабораторной: – время, ошибки, достижение результатов и т. д. Разумеется, задание можно выполнять в индивидуальном темпе, спокойно разбираясь во всех тонкостях и деталях. Получается, что оптимальным, наиболее эффективным решением в данном случае является сочетание виртуальной и натурной лаборатории, причём все варианты – «до/после» или даже одновременное выполнение – имеют собственные методические преимущества. Традиционно считается, что наилучший вариант аттестации – очная встреча с преподавателем. Так ли это на самом деле? Ведь у преподавателя в распоряжении совсем небольшой арсенал методов и средств проверки теоретических знаний, а что касается возможностей оценки практических умений и, тем более, компетенций, то их, по существу, нет. Типичная ситуация на экзамене: студент отвечает по билету, демонстрирует схему устройства. Экзаменатор сомневается в том, какой должна быть оценка и рисует на схеме дополнительную связь: «А вот так сделать можно?» «Можно…» – задумчиво отвечает студент, поднимает голову, видит выражение лица преподавателя и радостно добавляет: «…но работать не будет!» Это не анекдот, это реальный случай из педагогической практики автора. До сих пор единственным помощником экзаменатора было компьютерное тестирование. Тесты, конечно, технологичны, но такой вариант аттестации, бесспорно, хуже, чем очная встреча с преподавателем. А нам нужно, чтобы было лучше. Лучше, и это скажет любой экзаменатор, когда вместо запоминания фактов и стандартных действий проверяется понимание предмета, ещё лучше, когда можно оценить знания и умения в комплексе, да

хорошо бы при наличии межпредметных связей. Иными словами, требуется обеспечить решение практической задачи в условиях, приближенных к реальным. Такие условия могут быть созданы только в рамках интерактивного мультимедийного контента, именно поэтому модули К-типа ЭОР нового поколения открывают многообещающие перспективы. Аттестация на предметной основе с моделированием изучаемых объектов и процессов, решение практических задач в виртуальной реальности – о помощи такого рода каждый экзаменатор раньше мог только мечтать. Сегодня много копий сломано из-за Единого госэкзамена. Основной аргумент противников – компьютерное тестирование несравнимо с очным экзаменом. Ответы к тестовым заданиям можно украсть/подсказать/угадать, существо «плоскодонного» текстографического теста недостаточно для оценки глубины знаний. Об умениях и компетентности в предметной области скромно умалчивают, поскольку для их оценки письменное решение символьных задач – тоже не лучший способ. Возможно, страсти несколько поутихнут, если аттестационными материалами ЕГЭ станут модули К-типа ЭОР нового поколения, нацеленные на решение комплексных проблем, смоделированных в виртуальной реальности. Но всё же основное применение ЭУМ К-типа – связано с самоаттестацией. Значение этого нового элемента образовательной деятельности ещё предстоит оценить, однако уже в первом приближении ясно: тот, кто хочет учиться, использует К-модуль не один раз, стремясь к более высокому уровню знаний, умений, компетенций. Если же целью является только получение документа об образовании, результаты работы с ЭУМ К-типа будут сразу направлены преподавателю. Если находиться в плену традиционных представлений о всеобщем образовании, когда основным критерием является так называемый «процент успеваемости», может возникнуть вопрос доверия: сам ли учащийся выполнял задание и проходил аттестацию? Нам кажется, что существует принципиальная разница при выполнении традиционного и инновационного домашнего задания. Одно дело попросить у отличника тетрадку – списать, совсем другое – уговорить его провести значительное время у компьютера для получения всех контрольных записей по результатам самостоятельной работы. Похоже, учиться дважды никто не захочет. В заключение стоит отметить значение ЭОР нового поколения для развития дистанционного обучения. До сих пор эта форма организации учебного процесса по существу мало отличалась от известного ещё со времён СССР заочного обучения. Основным, если не единственным, учебным материалом «дистанта» являлись

текстографические ресурсы, несущие исключительно информацию. Представьте, что шестилетнего ребёнка привели в библиотеку и… через 11 лет забрали. Как вы думаете, чему он научится? А ведь речь идёт об исключительно актуальной проблеме современного образования, огромном количестве учащихся, не имеющих возможности посещать образовательные учреждения по разным причинам: территориальная удалённость, ограничение подвижности в связи с временным заболеванием или инвалидностью. К этому добавляются реалии современности: экстернат, производственная занятость большинства студенчества, необходимость постоянно повышать квалификацию или даже получить новую рабочую профессию, послевузовское образование специалистов и т.д. ЭОР нового поколения открывают для внеаудиторной работы компоненты практических занятий и аттестации, так что дистанционное образование впервые приобретает полноценный характер. Особо хочется сказать об общем и профессиональном образовании детей-инвалидов. Впервые можно предоставить им возможности получения образования, по меньшей мере, сравнимые с теми, что имеют учащиеся обычной школы, колледжа, вуза. Становится реальным получение профессиональных компетентностей даже на дому. Обучение взаимодействию инструмента и материала, моделирование профессиональных ситуаций – это огромный шаг вперёд по сравнению с текстовым описанием, устным рассказом или пассивным просмотром видеофильма. Серьёзной проблемой для инвалидов-надомников является узкий круг общения. Исключается такой важный инструмент обучения, как коллективная образовательная деятельность, замедляется процесс социализации инвалидов. ЭОР нового поколения решают и эту проблему. С помощью многопользовательских электронных учебных модулей реализуется среда совместной образовательной деятельности (см. подраздел 1.3), ребёнок приобретает товарищей-соучеников, сокращается дефицит общения, расширяется среда социализации. Это важное направление развития личности, путь преодоления неравенства детей. Решение подобных проблем является одной из наиболее гуманных и благородных задач цивилизованного общества.

1.6.

Решение – в двух шагах

Нужно отметить, что мы часто торопимся использовать новинки. И, как правило, испытываем разочарование. У нас открываются глаза, мы успеваем оглядеться и воспринять необходимость следующей новации. Кто-то метко окрестил такой ход познания методом ползучего эмпиризма.

В полной мере это относится и к информатизации образования. В 90-е годы прошлого века на перекрёстках дорог и в средствах массовой информации настойчиво звучал призыв: «Купите ребенку компьютер, и с образованием всё будет хорошо!». Многие купили, и ничего не произошло. Через некоторое время – новый лозунг: «Подключите компьютер к Интернету, и все проблемы, связанные с учением будут решены!». Подключили, и снова ничего не случилось. Проблема, конечно, заключалась в отсутствии соответствующих электронных образовательных ресурсов. Школьник играл в компьютерные игры, развлекался в чатах и на форумах и… всё это только отвлекало от занятий. В начало нового века мы шагнули, сосредоточив усилия на создании ЭОР. Кое-где их даже стали применять, чаще всего – неверно. Недавно автору позвонил учитель из Читы и заявил буквально следующее: «Мне очень нравятся ЭОР нового поколения, я их широко использую. Но в ваших модулях есть серьёзный недостаток: слишком мелкий шрифт – с третьей парты уже не видно!»… Хорошо, третий шаг информатизации – новые (современные) образовательные технологии. А дальше ещё что-то? Когда этот комплекс заработает в полную мощь и в меру ожиданий? Вспоминая китайскую пословицу («покажи мне, и я запомню»), можем утверждать, что ответ лучше всего предложить графический. По представлениям автора, на сегодняшний день пирамида информатизации образования находится в состоянии, показанном на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Итоги реализации проектов информатизации образования Наибольший прогресс, естественно, в направлении развития инфраструктуры – можно оценить достигнутые результаты примерно в 70 % от желаемого. Мы также имеем существенный задел в области электронного образовательного контента и инструментальных средств его применения. Однако это лишь начало планомерной работы, пока современные ЭОР фрагментарно охватывают немногие уровни и ступени образования, так что можно говорить не более чем о 30 % успеха. Практически не развиты эффективные методы применения ЭОР и организации учебного процесса в высокотехнологичной образовательной среде, иными словами – современные образовательные технологии – 5 %. Соответственно, об организационно-финансовых механизмах их внедрения говорить пока не приходится – 0%. Таким образом, нельзя утверждать, что система окончательно сформирована и полнофункциональна, но в руках школьников и студентов она начинает действовать. Так что времени на изменение традиционных представлений, перестройку мышления, формирование новых ценностей у нас, похоже, остаётся немного. До взгляда с вершины – всего два шага.

Глава 2 Открытая образовательная модульная мультимедиа система В предыдущей главе мы рассмотрели комплекс вопросов, чьё решение обеспечивают достижения информатизации образования. Инструментом многих инноваций служит открытая образовательная мультимедиа система, к детальному изучению которой мы приступаем.

2.1. Структура мультимедиа продуктов

Если препарировать любые компьютерные продукты (software), то формально они состоят из программ и данных различного назначения. В электронных образовательных ресурсах данные это, в основном, контент – содержание, предназначенное для пользователя. В интерактивных мультимедиа продуктах, издаваемых на локальных носителях (CDROM, DVD), контентная и программная составляющая объединены на диске. Такой контентно-программный продукт является полностью автономным, не требующим для воспроизведения никаких дополнительных средств, кроме стандартного аппаратнопрограммного комплекса, минимальные требования к которому указаны на обложке издания. Продукты для глобальных компьютерных сетей обычно используют принцип разделения программ и данных: программа-реализатор, обеспечивающая предъявление контента пользователю, отделена от контента. Типичный пример – браузер, установленный на компьютере пользователя и демонстрирующий самые разные блоки информации, импортированные с серверов всего мира. Однако с усложнением контента разделение программ и данных становится не таким однозначным. Если, например, контент состоит из множества различных элементов, очевидна необходимость описания их компоновки и порядка предъявления. Если контент к тому же интерактивен, требуются инструкции по реализации взаимодействия с пользователем. Получается, что необходим некоторый оригинальный программный компонент, применимый именно к данному контенту. Поскольку компонент контентнозависимый, разумно распространять его в одном пакете с элементами контента. Обычно подобный программный компонент называют сценарием. Чтобы отличить его от традиционного сценария – текстового описания объектов, композиций, функций, адресованного членам творческого коллектива, будем сценарий для компьютера обозначать английским словом scenario. Итак, принцип разделения программ и данных для сложных (мультимедийных) интернет-продуктов реализуется следующим образом: программа-реализатор, заранее установленная на компьютере пользователя, обеспечивает воспроизведение доставленного по сети продукта по сценарию (scenario), включённому в этот продукт. Перемещаемый по сети пакет в данном случае является, как и электронное издание на диске, полноценным, готовым к воспроизведению автономным контентно-программным продуктом (АКП). Отделённую, единую для всех однотипных продуктов программу-реализатор чаще всего называют плеером (player). Наиболее известный пример – flash player, воспроизводящий АКП, изготовленные по технологиям Adobe (Macromedia) Flash. Перейдём теперь к анализу собственно мультимедиа контента. С точки зрения пользователя контент – это статические и динамические изображения, звук и текст, посредством которых представляют определённые объекты и процессы, реагирующие на воздействия в интерактивном режиме работы. Структуризацию контента для пользователя можно ограничить введением понятия элемента – термина, характеризуемого преимущественно контекстом, в котором он используется.

Говорят, что разработчик создает мультимедиа продукт, а пользователь получает аудиовизуальный контент. В чём нюансы этих определений? Прежде всего в том, что пользователь воспринимает интегральный аудиовизуальный образ, составленный разработчиком из множества компонентов мультимедиа. Тогда зачем мультимедиа, может быть, достаточно было снять видеофильм? Достаточно, если отказаться от операций с объектами и процессами, т.е. от интерактива. Без разделения на компоненты интерактив невозможен, и чем глубже дифференциация совокупного аудиовизуального образа, тем больше возможностей организации взаимодействия с его компонентами. На рис. 2.1 представлена обобщённая структура мультимедиа контента, тонировкой выделено пять мультимедиа компонентов, из которых строится контент. Мультимедиа компонент – обобщённое понятие, определяющее ряд элементов, однотипных с точки зрения человеческого восприятия или схожих по технологиям создания, хранения, воспроизведения. Если рассматривать рис. 2.1 с точки зрения пользователя, компоненты в первом приближении легко различаются. Например, трудно перепутать символы со звуком, динамический визуальный ряд со статическим. Но полагаться только на человеческое восприятие при анализе мультимедиа контента нельзя. Например, пользователь, обнаружив в составе контента некоторый текст, легко отнесёт его к компоненту «символьная информация». Однако символы могут быть реализованы в рамках любого визуального компонента. Действительно, текст может быть рисованным (статический синтезированный визуальный ряд), представлять собой титры в видеосюжете (динамический реалистический визуальный ряд), текстовые символы могут быть представлены также с помощью анимации (динамический синтезированный визуальный ряд). И только шрифтовой текст, полученный путем клавиатурного ввода, относится к мультимедиа компоненту «символьная информация». Таким образом, в данном случае критерии отнесения к тому или иному мультимедиа компоненту являются технологическими.

Рис. 2.1. Структура мультимедиа контента С другой стороны, в рамках одного мультимедиа компонента могут использоваться различные технологии. Так, звукоряд может быть реалистическим или синтезированным. В первом случае технология создания – цифровая запись речи или полифонической музыки (симфонический оркестр). Во втором – создание полифонической музыки на одном единственном инструменте – электронном синтезаторе, выдающем не оцифрованный звук, а наборы определённых команд. Способы воспроизведения реалистического и синтезированного звукоряда также значительно различаются: для синтезированного используется специальное аппаратно-программное устройство, реализующее записанные команды, – секвенсор MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Наконец, объёмы хранения реалистического звука выше на порядок. И все же, в данном случае разделение на два компонента нецелесообразно: разницу при воспроизведении «живой» и MIDI-музыки услышит далеко не каждый пользователь. Ещё одним аргументом в пользу объединения синтезированных и реалистических звуков в один компонент служит технологическая возможность приведения MIDI-музыки к формату реалистического звукоряда. Последнее замечание касается визуальных компонентов. Из рис. 2.1 следует, что статические реалистические и синтезированные изображения объединены в один компонент. Дело в том, что далеко не всегда с первого взгляда очевидно различие художественной фотографии и рисунка. Технологии хранения и воспроизведения в обоих случаях одинаковы, а фотографирование произведений искусства (например, картин) делает неразличимыми и технологии создания. Отличие в восприятии и технологических характеристиках было бы значительным при увеличении размерности реалистических изображений, но объёмные

(трёхмерные) фотографии пока в мультимедиа продуктах не используются. Противоположная ситуация – в динамических визуальных компонентах: широкое использование трёхмерной (3D) анимации, принципиально отличающейся от кино/видеопродукции, выделяет весь синтезированный динамический визуальный ряд в отдельный компонент. Разделение мультимедиа контента на компоненты позволяет структурировать его в общем виде, исходя из восприятия пользователя и технологических отличий. Однако, при разработке или экспертизе интерактивных мультимедиа продуктов требуется детальное описание контента в определенной терминологии, однозначно характеризующей структурные единицы с точки зрения психофизиологии, технологии и функциональных возможностей. Минимальной структурной единицей мультимедиа контента как по объёму, так и по функциональности является медиаэлемент. Медиаэлементы лежат в основе мультимедиа, это элементарные составляющие, «кирпичи» или «атомы», объединение которых и даёт мультимедиа. Разделяют две группы медиаэлементов: статические и динамические. К первой группе относятся: текст (символьная информация), фото (реалистический визуальный ряд), рисунок (синтезированный визуальный ряд). К группе динамических (зависящих от времени) медиаэлементов относятся: звук (звуковой ряд), видео (реалистический визуальный ряд), анимация (2D-динамический синтезированный визуальный ряд). Цифровые кодировки медиаэлементов достаточно разнообразны, так что каждый из них может быть представлен в нескольких форматах. Медиаэлемент любого формата располагается в одном компьютерном файле. Воспроизведение медиаэлемента не требует оригинального сценария (scenario), об интерактивности, соответственно, говорить не приходится. Структурная единица мультимедиа контента следующего, более высокого уровня, – медиакомбинация – объединяет в одном файле несколько динамических медиаэлементов. Медиакомбинация – это синхронизированная совокупность одинаковых или разных динамических медиаэлементов, размещаемых в одном компьютерном файле. Типичные примеры медиакомбинаций – стереозвук, озвученные видео или анимация. Не следует путать медиакомбинации с динамическими медиаэлементами, в которые включена имитация статических. Например, фрагментом видео может быть статическое изображение, получаемое путем повтора идентичных видеокадров, что не мешает отнесению всего видеофайла к динамическим медиаэлементам. Для воспроизведения медиакомбинаций так же, как и для медиаэлементов, не требуется scenario. Управление воспроизведением линейной динамической последовательности путем перемещения по оси времени не является взаимодействием с контентом, иными словами, контент медиакомбинаций не интерактивен.

Стоит отметить, что обобщенное понятие мультимедиа компонента включает соответствующие медиаэлементы и медиакомбинации. Например, озвученное видео и видео без звука относятся к одному и тому же компоненту – динамическому реалистическому визуальному ряду. Объединение медиаэлементов и/или медиакомбинаций для одновременного воспроизведения определяется как мультимедиа композиция. Осмысленное объединение в композицию медиаэлементов и медиакомбинаций составляет у пользователя представление о реальных или воображаемых объектах/процессах. При этом мультимедиа композиции могут строиться с определённой степенью условности, равно как и любая художественная композиция. С технологический точки зрения основное отличие композиции от элемента и комбинации заключается в использовании группы файлов, каждый из которых содержит некоторый медиаэлемент или медиакомбинацию. Для согласованного (в пространстве или во времени) представления содержимого этих файлов требуется определенный scenario – оригинальный программный компонент, реализующий размещение элементов контента на экране, распределение демонстрации аудиовизуальных элементов во времени или при наступлении определённого события, их синхронизацию и т.д. Для интерактивных композиций scenario определяет также реакции на действия пользователя. Однако допускаются и неинтерактивные мультимедиа композиции, например, слайд-шоу или 3D-анимация в автоматическом режиме, статическая фоновая композиция и др. Интегрирующей, содержательно и функционально завершённой единицей мультимедиа контента является сцена. Заимствование театрального термина не случайно: мультимедиа контент с той или иной степенью адекватности представляет фрагменты реального или воображаемого мира, и ровно те же задачи решаются в театральных представлениях. Мультимедиа сцена – полноэкранный интегральный образ, объединяющий единым замыслом и логическими связями медиаэлементы, медиакомбинации и мультимедиа композиции для представления определённой совокупности объектов и процессов в интерактивном режиме. Сцена полностью занимает отведённое данному продукту поле контента, для её построения используется множество файлов, обязательным условием является интерактивность всех или части представляемых в сцене объектов/процессов. Понятно, что для построения и функционирования мультимедиа сцены используется нетривиальный scenario. В таблице 2.1 приведены все структурные единицы мультимедиа контента с характерными признаками и примерами.

Таблица 2.1. Структурные единицы мультимедиа контента Характеристика

Кол-во

Наличие

Интерак-

Наименование

файлов

scenario

тивность

Медиаэлемент

−

Медиакомбинация

−

Примеры текст, фото, рисунок; звук, видео, 2D-анимация видео + звук, стереофонический звук гармоничное сочетание

Мультимедиа композиция Мультимедиа сцена

+/−

медиаэлементов, несущее смысловую нагрузку адекватное представление

>> 1

фрагмента реального или воображаемого мира

Полезно соотнести между собой определённые структурные единицы мультимедиа контента. Так, расширение интерактивной мультимедиа композиции до границ поля контента превращает её в эквивалент сцены, при условии смысловой нагрузки, исчерпывающей замысел. С другой стороны, некоторые фрагменты сцены в интерактивном режиме могут претерпевать изменения, реализуемые с помощью медиаэлементов, медиакомбинаций, локальных мультимедиа композиций. С целью отражения этих возможностей вводится дополнительное понятие мизансцены. Мизансцена – фрагмент мультимедиа сцены, одно из возможных её состояний, которое характеризуется изменением аудиовизуального представления объектов/процессов и/или появлением новых объектов или обозрением другой части объекта, выходящей за границы поля контента. Фрагмент мультимедиа сцены может быть увеличен, т.е. мизансцена может временно занимать всё поле контента, при свертывании (завершении) мизансцены восстанавливается исходная сцена.

2.2. Общая архитектура системы На рис. 2.2. представлена общая архитектура открытой образовательной модульной мультимедиа системы (ОМС). ОМС объединяет две составляющие: серверную, единую для множества пользователей, и клиентскую, расположенную на рабочем месте каждого пользователя. На сервере ОМС хранится совокупный контент – электронные образовательные ресурсы по предметным областям. Единицей обмена между сервером и клиентом является электронный

учебный модуль (ЭУМ). На рабочем месте пользователя сохраняются ЭУМ, избранные учащимся/преподавателем для решения собственных образовательных/профессиональных задач.

Рис. 2.2. Общая архитектура открытой образовательной модульной мультимедиа системы

Таким образом, архитектурой ОМС предусмотрено два типа хранилищ: • Центральное хранилище предназначено для регистрации, каталогизации, хранения ЭУМ, составляющих ЭОР по различным предметным областям. Каждый предметный образовательный ресурс динамически расширяется за счёт постоянного пополнения новыми ЭУМ. Центральное хранилище предоставляет средства поиска и пересылки ЭУМ на рабочее место пользователя. • Локальное хранилище предназначено для хранения ЭУМ, избранных пользователем (группой пользователей), на локальном компьютере (сервере локальной сети). Программные компоненты открытой образовательной модульной мультимедиа системы образуют функциональную среду, обеспечивающую хранение, поиск, выбор и воспроизведение электронных учебных модулей. Функциональная среда ОМС также состоит из двух частей – клиентской и серверной. Серверная часть обеспечивает выполнение следующих функций: •

централизованное хранение ЭОР по предметным областям в виде совокупности ЭУМ;

•

разграничение прав доступа при получении и публикации ЭУМ;

•

поиск, выбор и выдача ЭУМ по запросу пользователя;

•

выдача выборки из метаданных указанного пользователем ЭУМ.

Клиентская часть обеспечивает выполнение следующих функций: •

получение информации о доступных ЭОР и составляющих их ЭУМ;

•

доставка избранных ЭУМ на рабочее место пользователя;

•

организация локального хранилища избранных ЭУМ на рабочем месте пользователя;

•

воспроизведение ЭУМ.

Серверная часть функциональной среды ОМС представляет собой набор хорошо известных интернет-сервисов, так что в качестве хранилища совокупного контента ОМС может выступать любой интернет-сайт или портал. Оригинальной является клиентская часть функциональной среды. Основным клиентским компонентом является ОМС-плеер, воспроизводящий текущий (загруженный в оперативную память в данный момент) ЭУМ. Все электронные учебные модули воспроизводятся одним ОМС-плеером. Такая унификация обеспечивает любому пользователю доступ и воспроизведение любых ЭУМ из состава ЭОР по любой предметной области, независимо от того, кем создан и где размещён данный модуль. Кроме того, обеспечивается многократность использования ЭУМ (например, при построении межпредметных курсов).

ОМС-плеер способен воспроизводить все известные на сегодня мультимедиа компоненты, при этом для каждого медиаэлемента, каждой медиакомбинации и 3Dанимации поддерживается несколько наиболее популярных и современных форматов. ОМСплеер способен также «сотрудничать» с плеерами сторонних производителей, если в составе ЭУМ имеются фрагменты, реализованные в рамках соответствующих технологий. Таким образом, ОМС-плеер представляет собой универсальное средство воспроизведения произвольного интерактивного мультимедиа контента. Второй компонент клиентского программного обеспечения – органайзер, обеспечивающий доступ к источнику ЭУМ; структурированное (каталогизированное) хранение всех модулей, избранных пользователем, на его рабочем месте; выбор ЭУМ для формирования заданной последовательности и поочередную загрузку модулей для воспроизведения. Органайзер позволяет заполнять локальное хранилище как путём обращений к сетевым серверам, так и через импорт ЭУМ с локальных носителей (CD, flashкарта и др.).

2.3. Архитектура контента Основные принципы организации контента в открытой образовательной модульной мультимедиа системе изложены в первой главе. В этом разделе мы рассмотрим существенные особенности и детали, важные как для использования, так и для создания интерактивного мультимедиа контента в ОМС. Как уже отмечалось, основной структурной единицей контента в ОМС является электронный учебный модуль. ЭУМ представляет собой законченный интерактивный мультимедиа продукт, нацеленный на решение определённой учебной задачи. При этом информационный объём ЭУМ − порядка 10 Мбайт, так что получение его по сетевому запросу не представляет принципиальных трудностей даже для низкоскоростных компьютерных сетей. Доставленный модуль сохраняется на компьютере пользователя и используется в режиме off-line. ЭУМ автономен, но для того чтобы несколько отдельно взятых модулей составили целостный электронный учебный курс по предметной области, они должны иметь унифицированную архитектуру, стандартизированные параметры. Унификация необходима также в условиях разработки модулей разными производителями, в разное время и в разных местах. Электронные учебные модули ОМС открыты для изменений, вносимых пользователями, что придает унификации их архитектуры ещё большее значение. Наконец, без унификации попросту невозможно воспроизведение ЭУМ единым плеером. Разработанная с учетом мирового и отечественного опыта унифицированная архитектура электронного учебного модуля показана на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Архитектура электронного учебного модуля

Файл манифеста imsmanifest.xml в соответствии с IMS и SCORM определяет логическую и физическую структуру данных, входящих в состав ЭУМ. Манифест содержит также ссылку на файл метаданных модуля. Папка META-INF содержит файл метаданных ЭУМ и файл технических характеристик (настроек при воспроизведении). С точки входа в ЭУМ entry.xml плеер начинает воспроизведение модуля. Следующий важный блок из состава ЭУМ – сценарий воспроизведения модуля (scenario). Scenario описывает композиции медиаэлементов для представления изучаемых объектов и процессов, организацию интерактива с пользователем и результаты взаимодействия объектов между собой, а также (при необходимости) – подключение моделеров для вычисления результатов сложных взаимодействий и моделирования динамических процессов. Scenario ЭУМ представляет собой набор исполняемых инструкций на JavaScript и описаний на XML. Полный scenario размещён в папках SCRIPT и DATA/scene – в данном случае удобно разделить инструкции по организации интерактива и XML-описания композиционных решений. Для повышения эффективности программирования и в целях унификации при разработке scenario используется специализированная технология открытого сценария (OST − open scenario technology), подробное описание которой дано в приложениях. В папке DATA/components размещаются элементы контента – файлы различных компьютерных форматов, содержащие медиаэлементы, медиакомбинации, 3D-анимацию, из которых составляются мультимедиа композиции, представляющие изучаемые в данном модуле объекты и процессы. В ЭУМ практически всегда используются стандартные элементы навигации и управления, фоновые текстуры и другие общие графические элементы, обрамляющие учебный контент. Разумно разместить их в отдельной папке DATA/skin. В папке MODELERS размещаются исполняемые программы, моделирующие поведение учебных объектов и течение изучаемых процессов. Моделеры, как и scenario, разрабатываются на JavaScript и XML. Кроме того, в этой папке размещаются автономные фрагменты контента (автономные контентно-программные продукты), выполненные по технологиям сторонних производителей и используемые в данном ЭУМ. Обращаем внимание, что унифицированная структура ЭУМ в целом и все указанные на рис. 2.3 имена папок и файлов являются фиксированными. В каждом ЭУМ должны присутствовать все папки и файлы, и только с указанными именами. Допускается лишь включение содержимого папки DATA/scene в папку SCRIPT, при этом папка DATA/scene будет пустой. Разумеется, каждая из папок рис. 2.3 может содержать вложенные папки и файлы, структуру и имена которых определяет разработчик. Унификация архитектуры ЭУМ и фиксация имён структурных составляющих верхнего уровня обеспечивает соблюдение международных соглашений, упрощает

модификацию модуля пользователем и позволяет автоматизировать приемо-сдаточные испытания. Множество различных электронных учебных модулей образует совокупный контент открытой образовательной модульной мультимедиа системы, логическая структура которого представлена на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Логическая структура совокупного контента ОМС В отличие от всех известных учебных материалов, совокупный контент ОМС трёхмерен, поэтому стоит подробнее рассмотреть значения координат. Тематические элементы определяются путем дискретизации содержания Государственного образовательного стандарта (при наличии) и/или учебной программы по предметной области. При этом содержание каждого ЭУМ должно быть, с одной стороны, достаточным для решения определённой учебной задачи; с другой стороны, объём ЭУМ не должен превышать известных значений (порядка 10 Мбайт). Определение тематических элементов является одной из основных задач при разработке концепции ЭОР нового поколения в данной предметной области. Для каждого тематического элемента разрабатывается соответствующих основным компонентам учебного процесса:

три

типа

ЭУМ,

• модуль получения информации (И-тип), • модуль практических занятий (П-тип), • модуль контроля (в общем случае – аттестации) (К-тип). При этом каждый модуль автономен, представляет собой законченный интерактивный мультимедиа продукт, нацеленный на решение определенной учебной задачи. Для каждого ЭУМ возможно наличие одного или нескольких вариативов.

Вариативами называются электронные учебные модули одинакового типа, посвящённые одному и тому же тематическому элементу. Для понимания существа вариатива привлечём аналогии из опыта образования. Вариатив для модуля И-типа отражает поведение педагога, когда его не понимают: «Объясняю то же самое, но другими словами». Очевидным аналогом является также замена учебника, в том числе – для углублённого изучения предмета. Однако вариативный ЭУМ вместо текстов может (и должен) использовать аудиовизуальные компоненты, применять другие учебные объекты, другие способы достижения учебной цели. Вариатив модуля П-типа может отражать изменение характера учебной деятельности: сочинение вместо диктанта, лабораторная работа вместо решения вычислительных задач, классификация учебных объектов вместо их наблюдения в природе и т.д. Электронный учебный модуль, в отличие от традиционного учебного оборудования, легко обеспечивает смену лабораторной схемы, макета, лабораторного стенда целиком. Реализация этих инновационных качеств в вариативах весьма актуальна. Занятия на тренажёре, имитирующем сложные системы, – это тоже предмет для создания вариатива модуля П-типа. В данном случае традиционных аналогов найдется немного, поэтому использование таких возможностей ЭУМ особенно целесообразно. То же самое можно сказать и о вариативах К-типа. Разумеется, речь не идёт о тестовых наборах в самом простом – текстовом исполнении. Вариативом К-типа может считаться только модуль, предоставляющий новые, более глубокие возможности оценки знаний и умений в комплексе, позволяющий оценить понимание задач и глубину компетентности в предметной области. Иными словами, для того, чтобы говорить о вариативах К-типа, требуется создавать контент, направленный на решение практических задач в условиях, приближённых к реальным. Важное замечание касается равнозначности (симметричности) вариативов. Нужно понимать, что «основного» ЭУМ не существует. С появлением вариатива имеется уже две равноценных точки зрения: созданный первым ЭУМ представляет собой вариатив по отношению к появившемуся позже. В действующей открытой образовательной мультимедиа системе совокупный контент разделяется по предметным областям. Подмножество электронных учебных модулей, посвящённых определенной предметной области, образует соответствующий электронный образовательный ресурс. Прежде чем анализировать структуру ЭОР в ОМС, следует сделать три предварительных замечания: • В общем случае электронными образовательными ресурсами называются учебные материалы, для воспроизведения которых используются электронные устройства. Электронные устройства могут быть и аналоговыми, соответственно, учебные видеофильмы и звукозаписи на магнитной ленте относятся к ЭОР. Бытовые электронные устройства, использующие цифровые способы записи/воспроизведения (CD-/MP4-плееры, устройства

чтения электронных книг Е-book), успешно справляются с воспроизведением элементарных аудиовизуальных и простых текстографических ресурсов. И только для воспроизведения ЭОР, включающих scenario, необходим компьютер – электронное, цифровое, а главное − интеллектуальное устройство, способное выполнять программируемые инструкции. • Информационный объем ЭОР в общем случае произволен. Поэтому под определение «электронный образовательный ресурс» подпадают и элементарные аудиовизуальные ресурсы, содержащие один медиаэлемент или одну медиакомбинацию, и интерактивный мультимедиа продукт на компакт-диске объёмом до нескольких Гбайт. Строго говоря, каждый ЭУМ справедливо рассматривать как отдельный ЭОР. Чтобы избежать путаницы, в рамках терминологического пространства ОМС термин «электронный образовательный ресурс» используется для обозначения некоторого подмножества модулей, посвящённых определённой предметной области. Иными словами, ЭОР в ОМС – это совокупный контент предметной области. • Предметная принадлежность ЭОР нового поколения может быть в некоторой степени условной. Действительно, если с помощью электронного учебного модуля для изучения (анализа, исследования) с достаточной точностью представляется фрагмент реального или воображаемого мира, такая учебная задача не может не быть межпредметной, а говоря точнее, учебная работа в подобной среде метапредметна. И хотя сегодня для простоты понимания мы говорим об ЭОР нового поколения по физике или химии, ясно, что лучшие модули в составе этих ЭОР уже имеют признаки метапредметности. Развитие контента в ОМС будет происходить путем роста интерактивности и качества мультимедиа представления объектов и процессов, расширения их моделинговой поддержки, т.е. в направлении повышения адекватности представления реальной или воображаемой действительности во всех её проявлениях. Решение учебных задач в этих условиях, по существу − исследование фрагмента виртуальной реальности, − трудно будет отнести к какой-либо одной предметной области. Итак, совокупный контент ОМС состоит из предметных ЭОР, каждый из которых, в свою очередь, является совокупностью электронных учебных модулей. Однако не следует представлять себе совокупный контент ОМС в виде простой суммы предметных ЭОР, структурированных в соответствии с рис. 2.4. Во-первых, в силу метапредметности некоторые электронные учебные модули могут принадлежать одновременно нескольким разным ЭОР. Во-вторых, на практике предметный ресурс может подразделяться на несколько уровней, каждый из которых отвечает логической структуре рис. 2.4. Дело в том, что содержательные рамки электронного учебного модуля могут варьироваться. Как указывалось выше, тематические элементы определяются путем дискретизации и структуризации содержания ГОСа и/или учебной программы. На практике для этого необходимо разработать (или использовать имеющийся) предметный классификатор, представляющий собой древовидную иерархию определений предметной области. Таблица 2.2 дает представление о построении классификатора иерархической

структуры с пятиуровневой вложенностью рубрик. Обычно вопрос об уровне вложенности в предметном классификаторе считается решённым, когда на нижнем уровне для представления необходимых материалов и решения определённых учебных задач требуется не более одного ЭУМ каждого типа (вариативы не рассматриваются). Попытка сократить уровень вложенности приведет к нарушению логической структуры контента ОМС. С точки зрения пользователя это означает, что в ответ на запрос материалов по конкретной тематике, определённой некоторыми ключевыми словами, он получит слишком большое количество предложений. Выбрать необходимые ЭУМ путем поочерёдного просмотра всех предложенных практически нереально, структуризацию контента в этом случае можно считать бесполезной. Таблица 2.2. Структура предметного классификатора Уровень

Наименование

Пример

Предмет (предметная область)

Биология.

Раздел

Растения. Бактерии. Грибы и лишайники.

Подраздел

Основные отделы царства растений.

Тематический блок

Группа папоротникообразные.

Тема

Размножение и развитие папоротников.

Тематический элемент

Чередование поколений у папоротников

Рассмотрим два нижних уровня рубрикации табл. 2.2. Предположим, что предметный классификатор определяет для темы «Размножение и развитие папоротников» три тематических элемента, один из которых − «Чередование поколений у папоротников» − представлен в таблице. Согласно логике построения контента ОМС, для каждого тематического элемента разрабатывается минимум три (И, П, К) модуля. Однако зачастую методически целесообразна разработка дополнительных модулей практики и контроля, охватывающих материал нескольких тематических элементов. В таких случаях и возникает уровневая структура ЭОР – рис. 2.5. На каждом уровне возможна разработка модулей всех типов, а также создание вариативов. Ограничением при этом служит лишь информационный объём ЭУМ (при современном состоянии телекоммуникаций – порядка 10 Мбайт). При анализе рис. 2.5 может возникнуть вопрос: нельзя ли в данном случае модули И , И , И также объединить в один информационный ЭУМ? Теоретически можно, если позволит объём материалов и методически это оправдано. Однако уровневая структура ЭОР

возникает именно в случаях, когда эти условия не выполняются и для большинства других разделов ЭОР целесообразно реализовать И, П, К-модули на уровне тематических элементов.

Рис. 2.5. Уровневая структура ЭОР Если же условия определения тематических элементов во всех разделах ЭОР выполняются на уровень выше, для представления необходимых материалов и решения определённых задач требуется не более одного ЭУМ каждого типа, нужно просто сократить уровень вложенности классификатора, исключая, например, рубрики «подраздел» и/или «тематический блок».

2.4. Клиентская часть функциональной среды Клиентская часть функциональной среды ОМС или, другими словами, программное обеспечение пользователя открытой образовательной мультимедиа системы представляет собой комплект оригинальных программных компонентов и программных средств

сторонних производителей. Все эти программы должны быть установлены (инсталлированы) на компьютере пользователя до начала работы с электронными учебными модулями. Оригинальными компонентами функциональной среды являются ОМС-плеер и органайзер; программные средства сторонних производителей, как правило, представляют собой плееры для воспроизведения определенных мультимедиа композиций, которые могут быть включены в некоторые ЭУМ. Средства сторонних производителей составляют программное окружение основного ОМС-плеера, выполняя функции специализированных мультимедиа приложений. Состав программного окружения может варьироваться. Благодаря бурному развитию мультимедиа технологий появляются новые интересные решения, которые разработчики ЭУМ могут использовать в своих продуктах. Тогда программное окружение ОМС-плеера расширяется. Возможно также исключение или замена некоторого мультимедиа приложения на более совершенное. Для того чтобы пользователь не запутался, все изменения в составе требуемого программного окружения отслеживает инсталлятор – программа, помогающая установить на данном компьютере нужные компоненты клиентской части функциональной среды ОМС. Инсталлятор всегда предлагает установить все допустимые (используемые хотя бы в одном ЭУМ) мультимедиа приложения. Однако инсталлировать их все до единого иногда нет необходимости. Например, если вы точно знаете, что в избранных вами ЭУМ отсутствуют flash-анимации, не нужно инсталлировать Flash-player для их воспроизведения. Рассмотрим более подробно все составляющие клиентской части функциональной среды ОМС.

• ОМС-плеер ОМС-плеер представляет собой программу-реализатор, дополненную контентнонезависимым унифицированным пользовательским интерфейсом. Программа-реализатор предназначена для воспроизведения ЭУМ – предъявления пользователю интерактивного аудиовизуального контента в соответствии со scenario модуля. В процессе выполнения scenario программа-реализатор обеспечивает декодирование различных мультимедиа компонентов, вывод графических объектов на экран, воспроизведение звуковых объектов и обработку пользовательских реакций. Программа-реализатор обеспечивает также передачу данных о результатах работы пользователя с ЭУМ во внешнюю среду для последующей обработки. Программа-реализатор представляет собой оригинальный комплекс, обеспечивающий воспроизведение на различных программно-аппаратных платформах интерактивного мультимедиа контента произвольного уровня сложности, вплоть до виртуальной реальности. Базовым компонентом комплекса является кроссплатформенное программное ядро, обеспечивающее функционирование программы-реализатора как в среде MS Windows, так и в среде свободного ПО на базе Linux (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Архитектура программы-реализатора В состав кроссплатформенного ядра входят следующие функциональные подсистемы: •

подсистема интерпретации сценария − обеспечивает синтаксический разбор scenario ЭУМ, выполненного по технологии OST, и интерпретацию кода JavaScript с расширениями, созданными объектной моделью;

•

подсистема декодирования мультимедиа компонентов − реализует выбор декодера, соответствующего формату компонента, передачу результатов декодирования в подсистему воспроизведения мультимедиа компонентов, общее управление процессом декодирования;

•

подсистема доступа к ресурсам − обеспечивает связь с локальным хранилищем ЭУМ, а также обращение других подсистем к нужным файлам воспроизводимого модуля. При этом компоненты доступа к хранилищу выделены в отдельную группу, что позволяет не накладывать никаких ограничений на структуру и способы реализации локального хранилища;

• подсистема воспроизведения мультимедиа компонентов − согласует форматы декодированных компонентов с форматами графической мультиплатформенной

библиотеки IrrLicht, а также выполняет синхронизацию аудио/видео при воспроизведении потокового контента. При выводе визуальных компонетов взаимодействует с IrrLicht, при выводе звукоряда – с OpenAL. • IrrLicht (графическая мультиплатформенная библиотека) − служит интерфейсом между подсистемой воспроизведения мультимедиа компонентов и низкоуровневыми системными сервисами, реализующими вывод 2D-/3D-графики. Второй компонент программы-реализатора – подсистема сопряжения с ОС – обеспечивает выполнение сервисных функций под управлением определённой операционной системы: операции с файлами, организация и синхронизация потоков выполнения, управление оперативной памятью и др. Основной площадкой взаимодействия пользователя с любым электронным образовательным ресурсом является графический пользовательский интерфейс (ГПИ). В общем случае ГПИ можно разделить на две части: не зависящую от содержания ЭОР и контентно-зависимую. Понятно, что вторая часть ГПИ имеется только в ЭОР с интерактивным контентом. Именно этот случай имеет место в электронных учебных модулях открытой образовательной модульной мультимедиа системы. Общая для всех ЭУМ, контентно-независимая часть ГПИ электронных учебных модулей унифицирована и включена как отдельный объект − унифицированный пользовательский интерфейс (УПИ) − в инсталляционный пакет «ОМС-клиент». УПИ связывает три «субъекта»: пользователя, программу-реализатор и ЭУМ. Таким образом, УПИ в совокупности с программой-реализатором образуют плеер ЭУМ. Тогда УПИ можно рассматривать как пользовательский интерфейс плеера. Контентно-зависимая часть ГПИ создается разработчиками ЭУМ, поскольку определяется содержанием каждого отдельно взятого модуля: тематическим элементом предметной области, представленными учебными объектами/процессами, методами организации интерактива. При запуске плеера на экране появляется первая, унифицированная часть графического пользовательского интерфейса. После выбора и загрузки модуля интерфейс дополняется контентно-зависимой составляющей. Таким образом, графический пользовательский интерфейс электронного учебного модуля состоит из двух непересекающихся частей. Структура ГПИ ЭУМ представлена на рис. 2.7. Размер окна графического пользовательского интерфейса 1024х768, контентнозависимая его часть занимает среднюю часть экрана размером 1024х600. Унифицированный пользовательский интерфейс размещается на периферии интерфейсного окна (осветлённые зоны на рис. 2.7).

2.7. Структура графического пользовательского интерфейса при воспроизведении ЭУМ УПИ обеспечивает реализацию следующих функций:

•

авторизацию пользователя (регистрацию для поименованного сохранения результатов работы с модулями);

•

поиск модулей в локальном хранилище;

•

загрузку выбранного ЭУМ для воспроизведения;

•

просмотр справочной информации о загруженном ЭУМ;

•

свёртку окна ГПИ;

•

изучение правил работы с плеером;

•

настройку языка общения;

•

настройку вида верхней и нижней панелей УПИ;

•

включение/отключение текстовых подсказок (хинтов);

•

изменение уровня громкости звука; 56

• завершение сеанса работы. Унифицированный пользовательский интерфейс состоит из двух панелей, которые размещаются по границам окна сверху и снизу. Нижняя панель объединяет управляющие элементы УПИ, на верхней отображаются название загруженного (воспроизводимого) модуля, а также два стандартных элемента управления окном ГПИ. Перечень и функции управляющих элементов УПИ представлены в табл. 2.3. Таблица 2.3. Функции управляющих элементов УПИ № слева

Обозначение

направо

элемента

Функция

ПОМОЩЬ

Изучение правил работы с плеером

НАСТРОЙКИ

Настройки языка общения, вида панелей УПИ, вкл./откл. хинтов

Пиктограмма с

Изменение уровня громкости звука

регулятором 4

РЕГИСТРАЦИЯ

Запись учётных данных для персонализации результатов работы с ЭУМ

КАТАЛОГ

Поиск ЭУМ в локальном хранилище и выбор ЭУМ для загрузки

СПРАВКА

Просмотр справочной информации о загруженном ЭУМ

Значок «_»

Свёртка окна ГПИ

Значок «Х»

Завершение сеанса работы

При работе с управляющими элементами УПИ используется только левая клавиша мыши. При нажатии левой клавиши мыши в зоне определённого элемента наступают следующие события: «ПОМОЩЬ» − появляется окно с текстом, описывающим правила работы с плеером. «НАСТРОЙКИ» − раскрывается меню со списком возможных настроек: • язык УПИ – смена языка общения (выбор из представленного списка); • изменение стиля и размера шрифтов (выбор из представленного набора); • позиционирование названия ЭУМ (по центру или к левому краю);

• оформление панелей (выбор вида верхней и нижней панелей); • управление режимом подсказок (включение/отключение хинтов). Пиктограмма с регулятором – с помощью буксировки регулятора производится изменение уровня громкости. «РЕГИСТРАЦИЯ» − раскрывается меню с параметрами авторизации. «КАТАЛОГ» − раскрывается структурированный список электронных учебных модулей, содержащихся в локальном хранилище. «СПРАВКА» − появляется окно с текстом, содержащим сведения о загруженном в данный момент модуле. При открытии текстовых окон и списков могут потребоваться дополнительные элементы управления: кнопки для пошагового и постраничного перелистывания, полосы прокрутки, ползунковые регуляторы, обозначения функций копирования текста. УПИ использует общепринятые изображения и способы использования этих элементов.

• Органайзер Органайзер представляет собой программное приложение, реализующее на различных аппаратно-программных платформах идентичную по функциональным возможностям и дизайну рабочую среду пользователя. Функционал органайзера ориентирован на три основных направления: •

получение ЭУМ;

•

управление имеющимся контентом;

•

взаимодействие с ОМС-плеером.

Органайзер обеспечивает получение избранных пользователем ЭУМ из разных источников: •

с любого сервера глобальной/локальной компьютерной сети;

•

с локального (отчуждаемого) носителя (CD, flash-накопитель, HDD и т.д.).

При этом доставка ЭУМ, реализуемая средствами органайзера, может происходить в фоновом режиме, в то время как доставка с использованием стандартных браузеров, осуществляется в режиме on-line. Полученные модули размещаются в локальном хранилище на рабочем месте пользователя, образуя структурированный контентный массив. Управление имеющимся контентом включает следующие возможности: •

навигация по иерархическому списку, построенному в соответствии с предметным классификатором. Верхний уровень иерархии – предметная область, нижний уровень – тематический элемент, которому соответствует некоторое количество ЭУМ различных типов, включая вариативы; 58

•

поиск по образцу, основанный на полнотекстовом анализе метаданных. Результатом является список ЭУМ, в метаданных которых были обнаружены совпадения с образцом;

•

логическая структуризация, позволяющая объединить ЭУМ в группы и подгруппы, выстраивать последовательности модулей, руководствуясь личными критериями и логическими представлениями;

•

удаление ЭУМ из локального хранилища.

Взаимодействие с ОМС-плеером начинается с формирования (получения) некоторой последовательности модулей для воспроизведения в рамках сеанса. На следующем этапе органайзер осуществляет сбор и хранение данных, отражающих результаты работы пользователя с каждым ЭУМ. Данные генерируются модулем в процессе воспроизведения и с помощью ОМС-плеера передаются в органайзер. Копия результирующих данных обычно направляется (on-/off-line или на отчуждаемых носителях) в систему учёта учебных достижений, осуществляющую поддержку принятия решений по оценке выполненной учебной работы. На рис. 2.8. представлена архитектура приложения «Органайзер». Модуль пользовательского интерфейса обеспечивает объектно-ориентированное представление операций с ЭУМ. Модуль работы с отчуждаемыми носителями реализует копирование ЭУМ с оптических, магнитных, электронных носителей. Модуль работы с внешними хранилищами обеспечивает доступ к сетевым серверам и возможности использования веб-сервисов. Модуль сопряжения с системой учета учебных достижений (СУД) экспортирует результаты сеанса работы с ЭУМ. Модуль работы с локальным хранилищем (ЛХ) реализует: •

организацию и поддержку ЛХ;

•

размещение избранных ЭУМ в ЛХ;

•

просмотр списков ЭУМ, имеющихся в ЛХ;

•

поиск необходимых модулей;

•

удаление ЭУМ из ЛХ;

•

запуск ОМС-плеера для воспроизведения ЭУМ.

Модуль сбора результирующих данных принимает от ОМС-плеера данные о результатах работы учащегося с ЭУМ и направляет их для анализа.

Подсистема воспроизведения последовательности ЭУМ решает задачи, возникающие при воспроизведении логически связанных модулей.

Рис. 2.8. Архитектура приложения «Органайзер»

Основой графического пользовательского интерфейса органайзера являются три панели (рис. 2.9). Содержимое панелей зависит от выбранного режима работы и определяется соответствующим функционалом органайзера.

В режиме «Загрузка модулей» на панели каталогов отображается иерархический каталог источника ЭУМ (сервера глобальной или локальной сети). При этом источник должен поддерживать сервис иерархий контента. Когда пользователь выбирает в каталоге определённую рубрику (папку), на рабочей панели отображается ее содержимое. После указания на рабочей панели необходимых ЭУМ следует команда загрузки, и на контрольной панели отображаются параметры и текущее состояние процесса. При загрузке с перемещаемого носителя органайзер использует стандартные средства операционной системы. В режиме «Работа с модулями» панель каталогов представляет иерархический каталог ЭУМ, имеющихся в локальном хранилище пользователя. Выбор модуля сопровождается выводом на рабочую панель его краткого описания. На рабочей панели можно создать пользовательские папки и разместить в них некоторые последовательности ЭУМ по собственному усмотрению. Далее, как правило, следует команда воспроизведения избранного модуля или последовательности ЭУМ, собранной в определённой папке. В режиме «Результирующие данные» всё содержательное поле ГПИ органайзера занимает контрольная панель, на которую выводится таблица использованных ЭУМ и результатов работы с ними.

Рис. 2.9. Структура графического пользовательского интерфейса органайзера

Подробная инструкция пользователя органайзера приведена в приложении.

Инсталляционный пакет и программное окружение

Контент ЭУМ может включать flash-анимации, виртуальные панорамы и другие композиции, для представления которых требуются специализированные плееры сторонних производителей (типовые мультимедиа-приложения). Соответственно, эти приложения необходимо установить на рабочем месте пользователя. Они образуют программное окружение, с которым взаимодействует ОМС-плеер при воспроизведении определённых ЭУМ. Однако разнородность аппаратных средств и невысокая (в среднем) подготовка пользователей в образовательных учреждениях, требования многоплатформенности и открытости ЭУМ для внесения изменений вступают в противоречие с желанием разработчика расширить программное окружение. Оптимальное решение в данном случае заключается в анализе обоснований расширения при безусловном выполнении требований многоплатформенности и открытости ЭУМ. Включение в программное окружение дополнительного мультимедиа-приложения оправдано только в случае, если оно обеспечивает значительному количеству ЭУМ новые возможности, недостижимые другими средствами. В результате сравнительного анализа объектной модели программы-реализатора ОМС и имеющихся на сегодняшний день типовых мультимедиа-приложений наиболее полезным компонентом программного окружения определен Adobe Flash-player. Он включён в пакет программных продуктов, инсталлируемых на рабочем месте пользователя ОМС. По состоянию на 2009 г. инсталляционный пакет «ОМС-клиент» объединяет: •

ОМС-плеер;

•

Органайзер;

•

Adobe Flash-player;

•

Инсталлятор (программное средство автоматической установки выбранных пользователем компонентов).

Инсталляционный пакет «ОМС-клиент» организован так, чтобы максимально упростить решение задачи полной комплектации программно-аппаратного комплекса пользователя открытой образовательной модульной мультимедиа системы: • первым этапом инсталляции является проверка аппаратной и программной комплектации. Если, например, отсутствует звуковая карта, недостаточно оперативной памяти и т.д., то инсталлятор выдаёт соответствующие сообщения; если не установлены или устарели требуемые мультимедиа-приложения, это также отражается в таблице сообщений; • на втором этапе распаковываются и устанавливаются ОМС-плеер и органайзер, организуется локальное хранилище ЭУМ; • на третьем этапе инсталлятор предлагает установить (обновить) мультимедиа-приложения, составляющие программное окружение ОМС-плеера

при воспроизведении ЭУМ. При этом flash-player нужной версии находится в составе инсталляционного пакета, для его установки требуется лишь согласие пользователя. Если программное окружение расширено приложением, которое не входит в состав пакета, инсталлятор даёт точную ссылку на сайт производителя, откуда пользователь должен скачать это мультимедиаприложение самостоятельно. После успешного завершения всех трёх этапов инсталляции компьютер готов к использованию электронных учебных модулей. Следует отметить, что в случае обоснованного расширения программного окружения в программу-реализатор включаются соответствующие интерфейсы, а в инсталлятор – проверка установки нового мультимеди-приложения на рабочем месте пользователя. В определённых случаях новое приложение включается в инсталляционный пакет «ОМСклиент» как, например, flash player. Когда это по каким-либо причинам невозможно, на третьем этапе инсталляции предлагается точная ссылка на сайт производителя. Если пользователь по каким-либо причинам не установил нужное приложение, плеер диагностирует его отсутствие при воспроизведении соответствующего ЭУМ. «ОМС-клиент» заключён в единый zip-контейнер объемом порядка 8 Мбайт, оформлен в виде самораспаковывающегося архива. Размещён в центральном хранилище, доступен также с других сайтов (например, www.rnmc.ru). Как правило, инсталляционный пакет размещается также на перемещаемых (отчуждаемых) носителях вместе с ЭУМ.

2.5. Дополнительные инструментальные средства Тысячелетний опыт развития образования свидетельствует, что учебный процесс невозможен без контроля преподавателем учебных достижений учащихся. Ежедневный опрос на уроке и проверка тетрадей с домашними заданиями, экзаменационная сессия, оценка рефератов и защита курсовых работ – весьма трудоёмкие, но необходимые формы контроля. Разумеется, информатизация не могла обойти этот компонент образовательного процесса. Однако продуктивных решений пришлось ожидать достаточно долго. Лишь в последние годы получили развитие Learning Management Systems (LMS) и Content Management Systems (CMS), обеспечивающие определённую автоматизацию получения и контроля знаний. Наиболее популярной основой для таких разработок стала спецификация SCORM (Sharable Content Object Reference Model), завоевавшая международное признание [27, 28]. Для того чтобы реализовать замкнутый цикл учебного процесса – от получения учебного задания до выставления оценки за его выполнение – клиентская часть

операционной среды ОМС взаимодействует со специализированным программным средством – системой учета учебных достижений (СУД). Результаты работы учащегося с электронным учебным модулем через ОМС-плеер и органайзер по компьютерной сети передаются в СУД. Экспорт результирующих данных из ЭУМ в СУД осуществляется в соответствии со спецификацией SCORM Run-Time Environment (SCORM RTE). Кроме того, результирующие данные сохраняются в памяти органайзера с тем, чтобы учащийся имел возможность самооценки, а его родители – информацию для контроля. В любой момент данные могут быть также перенесены в СУД на перемещаемых носителях (flash-накопитель, CD, DK и т д.). Таким образом, в СУД будут накапливаться результаты самостоятельной работы учащихся с ЭУМ, где бы эти работы ни проводились. Накопленные в СУД результирующие данные доступны всем заинтересованным участникам учебного процесса – преподавателям, учащимся, родителям. В зависимости от роли, пользователи при работе с СУД имеют различные права доступа. Преподаватель получает полный доступ к результатам работы учащихся и имеет возможность управлять учётными записями (создавать, удалять, выставлять оценку по традиционной шкале и т. д.). Учащийся имеет возможность просматривать только свои результаты. Они доступны также его родителям. Такое разграничение прав обеспечивает конфиденциальность и достоверность накопленных в СУД данных. Используя возможности СУД, преподаватель может проводить анализ индивидуальных успехов учащихся, а также статистический и сравнительный анализ результатов учебных групп.

Электронные учебные модули ОМС открыты для пользователя. Уровень изменений, которые пользователь может внести в модуль, определяется категорией модифицируемости ЭУМ и квалификацией пользователя. Для того чтобы как можно большее число пользователей могло модифицировать федеральные ресурсы или разрабатывать собственные оригинальные модули, состав инструментальных средств ОМС дополняется инструментарием непрофессионального разработчика ЭУМ. Использование инструментария позволяет значительно снизить квалификационные требования и автоматизировать некоторые рутинные операции при модернизации ЭУМ. Инструментарий непрофессионального разработчика состоит из следующих компонентов:

•

адаптивного скрипт-инструментария;

•

компоновщика контента;

•

редактора метаданных;

•

медиатеки элементов мультимедиа контента.

Адаптивный скрипт-инструментарий можно представить себе как некоторый компьютерный мегасценарий, состоящий из исполняемой и описательной частей. В папке SCRIPT (см. рис. 2.3) размещена исполняемая часть, представляющая собой набор XMLфайлов, содержащих инструкции JavaSript в соответствии с технологией открытого сценария (OST). Описательная часть сценария размещена в конфигурационных XML-файлах из папки DATA/scene. Редактирование JavaScript не представляет принципиальных трудностей – язык интерпретируемый, файлы содержат исходные тексты. Однако требуются знания и опыт работы с JavaScript. Для того чтобы обойти эти требования, папка SCRIPT объединяет обширный комплект различных решений (Script-шаблонов), каждое из которых реализует определенную мультимедиа композицию с перечнем интерактивных возможностей. Таким образом, исполняемая часть адаптивного скрипт-инструментария задает некоторый базовый набор мультимедиа композиций, методов организации интерактива и алгоритмов подсчёта результирующих данных. Компоновка сцен и выбор тех или иных реакций из базового набора описывается в конфигурационных XML-файлах папки DATA/scene. Редактируя эти файлы с помощью текстового редактора, пользователь может вносить в электронный учебный модуль разнообразные изменения: •

выбирать те или иные мультимедиа композиции;

•

заменять тип медиаэлемента (например, вместо текста – рисунок);

•

изменять компоновку сцены;

•

применять выбранную из базового набора реакцию для реализации интерактива.

Используя функциональные возможности, реализованные в адаптивном скриптинструментарии, непрофессиональный разработчик может модернизировать/создавать ЭУМ всех трёх типов – информационные, практические, контрольные – с различными уровнями интерактивности и мультимедийности. Компоновщик контента – это программное средство изменения/создания сцен ЭУМ в визуальном режиме. Компоновщик контента позволяет:

•

располагать учебные объекты на сцене;

•

изменять свойства объектов;

•

выбирать из базового набора команды, которые будут выполняться при наступлении определённого события, прямо или косвенно инициированного пользователем;

•

упаковывать ЭУМ.

Все изменения, произведённые пользователем при работе с компоновщиком контента, находят свое отражение в конфигурационных файлах адаптивного скрипт-инструментария, размещенных в папке DATA/scene. Таким образом, наличие компоновщика контента уравнивает возможности пользователей, владеющих и не владеющих XML. Обязательным требованием к любому ЭУМ является наличие в его составе метаданных. Метаданные записываются в виде XML-файла и должны соответствовать определённым требованиям. Редактор метаданных – это программное средство автоматизации процесса создания метаданных в соответствии с определённым профилем. Функции, реализуемые редактором метаданных: •

автоматизация заполнения полей, которым предназначен опредёленный набор данных (словарь);

•

автоматизация заполнения полей, содержимое которых должно быть оформлено по определённым правилам (аннотация, дата, версия, сведения о субъектах, внесших вклад в создание ЭУМ, и т.д.);

•

проверка заполнения всех полей, имеющих статус обязательных;

•

запись метаданных в файл требуемого формата.

Медиатека элементов мультимедиа контента представляет собой набор медиаэлементов в форматах, поддерживаемых ОМС-плеером, а также систему управления и расширения совокупного контента медиатеки. Медиаэлементы из пополняемого состава медиатеки могут быть использованы при модернизации федеральных ресурсов и разработке новых ЭУМ.

Глава 3 Инновационные качества ЭОР нового поколения Очевидно, что ожидать от информатизации повышения эффективности и качества образования можно лишь при условии, что новые образовательные продукты будут обладать некоторыми инновационными качествами. Возможности открытой образовательной модульной мультимедиа системы обеспечивают ряд важных преимуществ и инновационных качеств электронного образовательного контента, открывают перспективы новых (современных) образовательных технологий. Совокупность возможностей ОМС позволяет говорить о новом поколении электронных образовательных ресурсов, которые становятся полноправным и одним из самых эффективных инструментов учебной деятельности.

3.1. Интерактивность контента Активное взаимодействие пользователя с электронным учебным продуктом является главным преимуществом, стратегической задачей информатизации образования. Уровень интерактивности, другими словами, уровень активности пользователя при работе с электронным образовательным ресурсом служит одним из важнейших показателей качества ЭОР. С технической точки зрения ЭОР – это совокупность программ и данных, с точки зрения потребителя – это контент, т.е. совокупность содержательных элементов, представляющих объекты, процессы, абстракции, которые являются предметом изучения. Работа с компьютером – это взаимодействие человека с некоторым устройством, взаимодействие по определению интерактивно. Однако интерактивный режим работы с компьютером может быть вообще не связан с контентом, направлен лишь на поиск контента, может состоять только в управлении контентом (запись/считывание, сохранение/удаление и т.д.). В этих случаях вопрос об интерактивности собственно контента, как правило, не встает, и путаницы удается избежать. Спорные определения возникают, когда речь идет об управлении воспроизведением контента, так называемой навигации по контенту (листание, скроллинг, запуск/остановка видео и т.д.). Контент, как правило, включает или дополняется средствами, которые позволяют перемещаться по содержательному массиву, т.е. переходить от одного его фрагмента к другому. Организацию перемещения (в общем случае – нелинейного) с помощью этих средств принято называть навигацией. Навигация может быть организована по элементам контента (ключевое слово в гипертексте, смысловой элемент в визуальной композиции), а также с помощью контентнонезависимых манипуляторов, чаще всего располагаемых на периферии экрана (кнопки «старт/стоп», «вперед/назад», «в начало», «бегунок» для скроллинга текста и др.). Вообще говоря, использование манипуляторов уже представляет собой взаимодействие пользователя с ЭОР, т.е. интерактив. Однако эта широко используемая (достаточно вспомнить интернет-браузер) форма интерактива нас в настоящее время не интересует. Чтение, просмотр,

прослушивание содержательных медиаэлементов и медиакомбинаций, в том числе – с манипуляцией фрагментами – это всего лишь пассивное получение информации. Нас же интересует полноценная образовательная деятельность, невозможная без практических занятий и аттестации знаний, умений, компетенций в предметной области. Реализовать эти образовательные компоненты можно только в деятельностных, интерактивных форматах, обеспечивающих взаимодействие непосредственно с представляемыми объектами/процессами. Уместно добавить, что активно-деятельностные формы обучения значительно улучшают также и усвоение информации. Таким образом, далее мы будем рассматривать взаимодействие пользователя непосредственно с элементами контента и анализировать преимущественно интерактивный контент. Под интерактивным понимается электронный контент, в котором возможны операции с его элементами: манипуляции с объектами, вмешательство в процессы. Концептуальное отличие интерактивного мультимедийного контента заключается в замене вербальных описаний непосредственным аудиовизуальным представлением объектов, процессов, явлений с моделированием типичных реакций на внешние воздействия или изменение условий. Рассмотрим детально формы взаимодействия пользователя с контентом, структурированные по четырем уровням в порядке повышения образовательной эффективности за счет увеличения уровня интерактивности и, соответственно, более полноценного выражения активно-деятельностных форм обучения. Отметим, что с повышением уровня интерактивности растут творческие и технологические затраты на создание контента.

Уровень I. Условно-пассивные формы Характеризируются односторонним воздействием пользователя. Сценарий воспроизведения контента предусматривает лишь простейшие реакции, повышающие комфортность восприятия и управления. Такой контент нельзя называть интерактивным: пользователь лишь выбирает фрагмент для усвоения, но не оперирует с его элементами. «Условно-пассивными» данные формы названы, поскольку от пользователя все же требуются управляющие воздействия для вызова того или иного содержательного фрагмента. К условно-пассивным формам взаимодействия относятся: 1. Экспорт/импорт медиаэлемента/медиакомбинации (неконтролируемый клавиатурный ввод, экспорт изображений, импорт потоковых данных и др.); 2. Масштабирование объекта (без ухудшения качества мультимедиа компонентов); 3. Перемещение объекта (для улучшения эргономики и/или художественных качеств мультимедиа композиции); 4. Визуализация текстовых хинтов, вызов графических или звуковых подсказок (для разъяснения функциональности объектов, в том числе – манипуляторов, элементов навигации и т.д.); 5. Управление линейной медиаэлементов/медиакомбинаций);

композицией

(последовательностью

6. Навигация по элементам контента (операции в гипертексте, переходы по визуальным объектам); 7. Формирование/получение предложений/указаний on-line партнера (в группе совместной образовательной деятельности).

Уровень II. Активные формы Характеризуются простым взаимодействием элементарных воздействий/откликов.

пользователя

контентом

на

уровне

К активным формам относятся: 1.

Скроллинг двухмерных изображений (детальное изучение статических изображений, исходный размер которых значительно превышает окно просмотра);

2. Множественный выбор из неперемещаемых медиаэлементов с координатной привязкой результата (тестовое задание с вариантами ответов в виде символьных строк или изображений); 3. Вращение объемных тел (вращение реалистических/синтезированных объектов вокруг осей); 4. Изменение азимута и угла зрения для просмотра изображений с концентрической организацией (статических панорам и панорамного видео); 5. Перемещение в трехмерном синтезированном пространстве (3D-навигация, в общем случае – нелинейная); 6. Активизация элементов интерактивной мультимедиа композиции с аудиовизуальным представлением новых медиаэлементов/медиакомбинаций (установление соответствий элементов визуализированного и скрытого множеств); 7. Изменение состава/компоновки интерактивной мультимедиа управляющих воздействий на активные составляющие);

композиции

(путем

8. Отображение действий on-line партнера с объектами контента (в группе совместной образовательной деятельности).

Уровень III. Деятельностные формы Характеризуются конструктивным взаимодействием пользователя объектами/процессами по заданному алгоритму с контролем отклонений.

учебными

К деятельностным формам относятся: 1. Контролируемый импорт медиаэлемента в активное поле контента с проверкой соответствия определенным условиям; 2. Контролируемый выбор множества элементов из состава мультимедиа композиции с проверкой соответствия заданным условиям;

3. Перемещение объектов для установления их соотношений, иерархий, составления определенных композиций; 4. Совмещение объектов для изменения их свойств или получения новых объектов; 5. Объединение объектов связями с целью организации определенной системы; 6. Активизация объектов из состава панорамной трёхмерном синтезированном пространстве;

мультимедиа композиции или в

7. Контролируемое выполнение определенной последовательности действий с получением разъяснений ошибок на каждом шаге; 8. Кастомизация представления контента с индивидуальными настройками не менее трёх характеристик/параметров компонентов/композиций; 9. Активизация элементов многофакторной мультимедиа композиции путем выбора произвольной комбинации из определенных значений различных параметров; 10. Изменение параметров/характеристик процессов в произвольной дискретных значений с аудиовизуальным представлением результатов;

комбинации

11. Декомпозиция объекта, представляющего собой сложную многоуровневую систему; 12. Совместная разработка символьных конструкций (составление текстов, решений вычислительных задач и др.) группой пользователей, взаимодействующих в режиме online для выработки подходов и согласования решений; 13. Совместное создание заданного графического контента группой пользователей, взаимодействующих в режиме on-line; 14. On-line синхронизация детерминированных действий пользователей с объектами контента при совместной образовательной деятельности. Деятельностные формы отличаются от активных большим числом степеней свободы, выбором последовательности действий, ведущих к учебной цели, необходимостью анализа на каждом шаге и принятия решений в заданном пространстве параметров и определенном множестве вариантов. Однако на каждом шаге пользователя тем или иным способом приводят к единственно верному решению, так что путь решения учебной задачи предопределен.

Уровень IV. Исследовательские формы Исследования ориентируются не на изучение предложенных, а на производство собственных событий. События вызывают изменение сущности, внешнего вида, параметров, характеристик представляемых объектов, процессов, явлений. В общем случае источником событий могут быть: данный пользователь, взаимодействующий с контентом, моделер, генерирующий некоторые события по определенным алгоритмам имитационного моделирования, другой пользователь, участвующий в совместной образовательной деятельности. Исследовательские формы взаимодействия с контентом характеризуются возможностью получения множества комбинаций/состояний объектов/процессов, в том числе – не определенных заранее.

Пользователь манипулирует представленными или сгенерированными в процессе взаимодействия с ЭУМ объектами и процессами. Учебные цели не внедрены в контент, т.е. пользователю не навязывается последовательность действий, которая заведомо приведет к заданному результату.. На любом шаге позволяется сделать любой выбор и далее производить следующие шаги до получения некоторого результата. При этом ни один выбор не квалифицируется как неверный. Учащемуся предоставляется возможность самостоятельно убедиться в практической полезности полученного конечного результата и/или получить итоговую оценку результативности своих действий. Разумеется, не исключен и такой вариант, что при всем старании учащемуся задачу решить не удастся и учебная цель достигнута не будет. Это необходимый компонент широко известного метода «проб и ошибок». Понятно, что с точки зрения данного пользователя исследовательские формы взаимодействия возможны только при наличии иных, кроме него самого, источников событий. Таким образом, необходимым условием исследовательских форм взаимодействия контентом является наличие моделеров и/или, по меньшей мере, еще одного пользователя, одновременно влияющего на данный контент. Достаточным условием отнесения к исследовательским формам взаимодействия с контентом является недетерминированность действий пользователя при манипуляциях с представленными объектами/процессами, состояние которых в результате взаимодействия может быть весьма многообразно. В случае многопользовательского контента важно подчеркнуть, что нас интересует взаимодействие пользователей с общим электронным контентом, но не между собой, поскольку любой межличностный диалог заведомо можно отнести к исследованиям. Многопользовательский интерактивный контент реализует исследовательские формы взаимодействия как с помощью моделеров, так и путем оценки совокупных действий пользователей, инициирующих те или иные события.

Понятно, что коль скоро все возможные действия пользователя определить затруднительно, перечислить исследовательские формы взаимодействия списком вряд ли возможно. Однако можно привести примеры, обозначающие концептуальные особенности форм взаимодействия IV уровня. 1. Генерация оригинальных интерактивных композиций. Предполагает использование конструктора со значительным количеством различных элементов, которые могут быть объединены в некоторую (одну из многих возможных) систему произвольными способами (связями). Работоспособность, практическая пригодность, функциональность, полезность созданной системы рассматриваются в качестве критериев для положительной или отрицательной оценки учебного результата. 2. Исследование сложных объектов/процессов и/или взаимозависимости разных объектов методами имитационного моделирования. Предполагает наличие в ЭУМ моделера, использующего несколько независимых входных переменных, каждая из которых может изменяться в заданном диапазоне или множестве значений. Зависимость выходных параметров (характеристик) от входных должна отражаться в изменениях аудиовизуального представления изучаемых объектов/процессов. Наличие моделеров для нескольких объектов позволяет исследовать их взаимное влияние. При этом каждый моделер описывает

состояния/характеристики определенного учебного объекта (группы объектов) в зависимости от состояния/характеристик другого моделируемого учебного объекта и реакций пользователя.

3. Многовариантное взаимодействие с объектами/процессами в пространстве с программной генерацией адекватных ответных реакций.

виртуальном

Предполагает наличие моделеров, отслеживающих действия пользователя в трехмерном синтезированном или реалистическом панорамном пространстве. Всевозможные действия пользователя мониторятся моделерами, генерирующими адекватные реакции, представляемые в аудиовизуальных форматах. 4.

Взаимодействие со сложными многофакторными системами, представляющими собой сегменты виртуальной реальности.

Предполагает наличие в ЭУМ тематического симулятора (тренажера), имитирующего фрагмент реальности и обеспечивающего отработку/подтверждение умений и компетенций в рамках данного тематического элемента или совокупности тематических элементов, в том числе – из разных предметных областей. Моделируется множество связанных объектов и процессов как автономно, так и во взаимодействиях. ЭУМ должен обеспечивать представление исходных данных и результатов в аудиовизуальных форматах, адекватных фрагменту реальности. 5. Совместная деятельность группы пользователей в общем рабочем пространстве путем согласованного взаимодействия с представленными объектами/процессами, в том числе – посредством аватаров. Предполагает взаимодействие пользователя как с партнерами в режиме on-line, так и с объектами/процессами контента, поддерживаемыми моделерами. Общее рабочее пространство может быть представлено в 2D/3D виде, взаимодействие с объектами/процессами в 3D пространстве осуществляется путем управления аватаром – объектом, представляющим пользователя в виртуальном мире. Действия пользователей согласуются и результаты (в том числе − ответные реакции интерактивного контента) обсуждаются с помощью on-line коммуникаций.

Коренное отличие форм взаимодействия IV уровня от других формализуется с помощью понятия предопределенности. Формы I–III уровней являются детерминированными – все варианты действий пользователя заранее просматриваются, имеется только одно решение, которое считается верным. Формы IV уровня − недетерминированные. Манипуляции пользователя с объектами и процессами могут быть произвольными, в том числе реализующими метод «проб и ошибок». При создании ЭУМ определены только исходные элементы контента и параметры/характеристики процессов. Поскольку большинство изучаемых объектов и процессов в этом случае поддерживается нетривиальными моделями, определить заранее все результаты действий пользователя в аудиовизуальном представлении или предугадать все возможные комбинации его ошибок не представляется возможным.

3.2. Мультимедийность контента Как уже отмечалось, возможности организации интерактива в значительной степени предопределены количеством медиаэлементов и медиакомбинаций, используемых в данном электронном контенте. В электронных учебных модулях открытой образовательной модульной мультимедиа системы возможно использование любых медиаэлементов, медиакомбинаций и медиакомпозиций. Для каждого из известных сегодня медиаэлементов и распространенных медиакомбинаций ОМС-плеер поддерживает минимум два наиболее популярных формата (см. Приложения). Причем появление новых решений, обусловленное, например, развитием методов компрессии цифровых аудиовизуальных материалов, систематически отслеживается, и наиболее удачные добавляются к списку поддерживаемых ОМС-плеером форматов. Соответственно, в контенте ЭУМ можно построить любые оригинальные мультимедиа композиции. Однако, некоторые популярные решения нет смысла копировать, разумнее использовать технологии и программные продукты сторонних производителей, включая их в программное окружение ОМС-плеера. К таким решениям относятся, например, виртуальные панорамы. Для их реализации в программное окружение включаются плееры сторонних производителей, а в ОМСплеер добавляются соответствующие интерфейсы. Важно отметить, что работа по развитию программного обеспечения пользователя ОМС ведется постоянно как в части поддерживаемых форматов, так и в части использования программных продуктов сторонних производителей. Так, поскольку QuickTime-player не имеет версии для операционной системы Linux, в кроссплатформенной версии ОМС-плеера интерфейсные решения будут в 2010 г. расширены для использования полноценного аналога с тем, чтобы виртуальные панорамы в ЭУМ по-прежнему могли быть реализованы минимум в двух технологиях. Таким образом, мультимедиа содержание электронных учебных модулей ОМС не ограничено ни техническими, ни технологическими рамками: можно использовать любые известные сегодня мультимедиа компоненты для построения произвольных мультимедиа композиций. Более того, открытая архитектура клиентской части программной среды ОМС обеспечивает расширение функционала для использования новых перспективных решений.

3.3. Модифицируемость ЭУМ Одно из наиболее важных свойств электронного учебного модуля ОМС заключается в том, что он открыт для модификаций – внесения изменений, дополнений, полной модернизации. ЭУМ, как и любой компьютерный продукт, состоит из программ и данных. Соответственно, открытость модуля обеспечивается, если его программная часть представлена в исходных текстах, а данные доступны для редактирования. В компьютерном сценарии (scenario) ЭУМ используется интерпретируемый язык JavaScript и XML-разметка, данные – мультимедиа компоненты − представлены преимущественно в виде простых медиаэлементов, так что условия открытости выполняются априорно. У пользователя имеется несколько возможностей вмешаться в контент модуля:

1. Самый простой способ внесения изменений – замена (редактирование) содержимого файлов в папке DATA/components (см. рис. 2.3) без изменения имен и форматов файлов. При этом сохраняется структура сцен и методы организации интерактива в данном ЭУМ, но изменяется (корректируется) его учебное содержание; 2. Другой уровень возможностей предоставляется пользователям, владеющим расширенным языком разметки XML: изменение содержимого папки DATA/scene позволяет перестроить сцены ЭУМ (заменить или вставить новые медиаэлементы, изменить композиции учебных объектов) и установить новые правила реакций на действия учащегося (изменить организацию интерактива); 3. Наибольшие возможности имеются у пользователей, владеющих JavaScript и изучивших правила его применения в рамках технологии открытого сценария OST (см. приложение 3). В этом случае речь может идти о создании практически любого нового ЭУМ, в том числе с включением фрагментов прототипа.

С высокой вероятностью можно предположить, что чаще всего будут использоваться возможности внесения изменений/модернизации ЭУМ первого и второго уровней сложности. Подобные операции доступны большинству пользователей, не имеющих опыта программирования. В ряде случаев не требуется даже навыков работы с соответствующим редактором – достаточно сохранить прежнее имя файла с новым содержимым с тем, чтобы произвести замену в ЭУМ с соблюдением имени и формата. Кроме того, стоит напомнить, что инструментарий непрофессионального разработчика (см. раздел 2.5) позволяет проводить модификации второго уровня сложности пользователям, не владеющим XML. Модифицируемость ЭУМ имеет большое значение для положительного восприятия новых учебных материалов педагогическим сообществом, является залогом успешного внедрения ЭОР нового поколения в образовательный процесс и упрощает процедуры модернизации учебного контента в будущем. Другое достоинство открытых ЭУМ проявляется при поиске практических решений проблемы личностно-ориентированного обучения, требующего значительного количества вариативных модулей. Очевидно, что создание вариативов не может быть только федеральной задачей. Заполнить несколькими слоями вариативов массив совокупного контента ОМС по всем предметным областям в рамках госзаказа нереально. Поэтому возможность самостоятельной модификации федеральных ресурсов, создания на их основе вариативов, отвечающих запросам конкретного образовательного учреждения, имеет исключительно важное значение. Необходимо только напомнить, что после модификации ЭУМ пользователь должен внести изменения, отражающие авторство нововведений, в метаданные модуля.

3.4. Кроссплатформенность ЭУМ Кроссплатформенность обычно понимают как полнофункциональную работоспособность на различных программно-аппаратных платформах.

Проблема разнообразия аппаратных комплектаций у различных пользователей традиционно решается путем указания минимальных требований к компьютеру. Для открытой образовательной модульной мультимедиа системы минимальные требования следующие: •

тактовая частота процессора не ниже 1 ГГц;

•

объем оперативной памяти не менее 256 Мбайт;

•

объем памяти видеокарты не менее 64 Мбайт (nVidia GeForce 4, ATI Radeon 8500 и др.);

•

монитор XGA с разрешением не ниже 1024 х 768;

•

наличие звуковой подсистемы в стандарте AC’97.

Таким требованиям удовлетворяет выпущенный после 2002 года.

практически

любой

персональный

компьютер,

Вторая базовая составляющая программно-аппаратной платформы – операционная система. До настоящего времени наиболее распространенной в образовательных учреждениях и у отдельных пользователей была система MS Windows. Однако, в связи с принятыми решениями об использовании в образовательных учреждениях отечественного программного обеспечения на базе Linux, ситуация меняется: вопрос кроссплатформенности ЭУМ ОМС требует дополнительного внимания. Кроссплатформенность компьютерных продуктов определяется преимущественно входящими в их состав программными компонентами. Основная проблема заключается в том, что компиляция одного и того же исходного текста для разных операционных систем даёт отличающиеся исполняемые коды. Одно из решений проблемы – использование интерпретируемых языков программирования. В этом случае продукт содержит исходный текст программы, а ее исполнение берет на себя программа-интерпретатор непосредственно на данной платформе. В основу архитектуры электронного учебного модуля ОМС заложен принцип кроссплатформенности: scenario ЭУМ использует интерпретируемый язык JavaScript и независящую от платформы XML-разметку. Необходимым условием воспроизведения ЭУМ на определенной платформе является соответствие минимальным аппаратным требованиям, достаточным условием – инсталляция программного обеспечения «ОМС-клиент» в среде данной операционной системы. Таким образом, архитектура электронного учебного модуля в открытой образовательной модульной мультимедиа системе изначально является кроссплатформенной. Однако следует отметить наличие потенциальных опасностей, приводящих к невозможности воспроизведения ЭУМ в среде той или иной операционной системы. Одну из таких опасностей представляют моделеры, написанные на компилируемых языках программирования. Вторая опасность связана с программным окружением ОМС-плеера, используемым в процессе воспроизведения ЭУМ: при ссылке на программу стороннего производителя необходимо быть уверенным в наличии версий для различных операционных систем. Соответственно, унифицированные требования к ЭУМ ОМС (см. главу 4), которыми руководствуются разработчики, исключают использование закрытых и платформенно-ориентированных программных решений.

3.5. Переход количества в качество Мы достаточно подробно рассмотрели вопросы, которые в целом можно назвать технологическими. Но речь шла о разных технологиях: образовательных, информационнокоммуникационных, интерактивных, мультимедийных. Возможно, разница была не так заметна потому, что все они представлялись в одном аспекте – как движитель развития новых, современных образовательных технологий. По существу мы занимались селекцией преимущественных особенностей тех или иных технологий, отбирая наиболее интересные для создания электронных образовательных ресурсов и программных инструментов, обещающих инновационные преобразования учебного процесса. Используя известный научный принцип, можно связать количество технологических преимуществ с инновационными образовательными качествами новых продуктов. Попытаемся суммировать преимущества ЭОР нового поколения. • Отсутствие содержательных и технических ограничений. Архитектура электронных учебных модулей не накладывает никаких ограничений на организацию интерактива, использование мультимедиа компонентов, технологии разработки, привлекаемые программно-технологические решения сторонних производителей. В открытой образовательной модульной мультимедиа системе функционируют ЭУМ как для индивидуальной, так и для совместной учебной работы группы пользователей. Таким образом, в ОМС обеспечивается полноценное использование всех новых педагогических инструментов: интерактива, мультимедиа, моделинга в сочетании с коммуникативностью и производительностью пользователя. Качество образовательного контента, выраженное в интеграции содержания, инноваций и технологий, определяется исключительно творческими способностями создателей. Электронные учебные модули и программное обеспечение пользователя («ОМС-клиент») распространяются всеми возможными способами: в глобальных (в том числе – узкополосных) и локальных компьютерных сетях, а также на перемещаемых носителях. При этом ЭУМ ОМС воспроизводятся на всех программно-аппаратных платформах при условии инсталляции там программного пакета «ОМС-клиент». • Модифицируемость контента. Исключительно важным свойством архитектуры ЭОР нового поколения является открытость для модификаций. Это прежде всего относится к электронным учебным модулям, которые пользователь может изменить, дополнить, полностью переработать. Не менее важной является открытость совокупного контента ОМС для расширений как по оси тематических элементов (например, добыты новые знания по предмету), так и по оси вариативов (родилась новая методическая идея или появилась более современная технология для представления учебных объектов). При этом стоит отметить, что клиентская часть функциональной среды ОМС также построена по модульному принципу, позволяющему неограниченно расширять, например, возможности плеера. • Возможности личностно ориентированного обучения.

Благодаря наличию в составе ЭОР вариативных электронных учебных модулей, можно выбрать их оптимальную с персональной точки зрения комбинацию для курса в предметной области. Таким образом реализуется авторский учебный курс преподавателя или создается индивидуальная образовательная траектория учащегося. Пользователь ОМС становится, по существу, соавтором учебного курса: ему предоставлены возможности выбрать понравившийся вариатив ЭУМ, подготовленный профессиональными разработчиками, либо модифицировать/создать модуль своими руками для локального или всеобщего использования. • Неограниченный жизненный цикл ресурса. Поскольку каждый электронный учебный модуль автономен, а система открыта, ОМС поддерживает непрерывно расширяемый образовательный контент, не требующий сколь-нибудь существенной переработки в целом при изменении содержательных, технических или стратегических внешних условий. • Унификация архитектур, программных компонентов и интерфейсов. Для пользователя это означает независимость от времени и места создания образовательного ресурса. Иными словами, благодаря унификации вопрос: кто, когда и где разработал данный ЭОР, – меньше всего занимает преподавателя и учащегося. На первый план выдвигаются инновационные возможности и образовательные характеристики продукта. С точки зрения разработчика унификация структур, программных компонентов и интерфейсов создает предпосылки развития контент-индустрии электронных образовательных ресурсов. При этом крайне важно, что технологическое единообразие не накладывает никаких ограничений на содержание ЭОР, в котором возможна реализация любых творческих замыслов создателей.

В сумме указанные преимущества обеспечивают качество ЭОР, необходимое для широкого внедрения и эффективного использования в учебном процессе за счет развития активно-деятельностных форм обучения, открывают перспективы современных образовательных технологий, новых форм аудиторной и самостоятельной учебной работы, в том числе – дистанционных. Можно выделить следующие инновационные образовательные качества ЭОР нового поколения. •

Обеспечение всех компонентов образовательной деятельности (получение информации, практические занятия, аттестация/контроль).

Для сравнения стоит заметить, что книга обеспечивает только получение информации. •

Реализация активно-деятельностных форм обучения.

Благодаря высокой интерактивности и мультимедийности контента мы приобретаем принципиально новые возможности. Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить два типа заданий: прочесть в книге описание путешествия, эксперимента, скульптуры или самому совершить виртуальное путешествие, провести эксперимент, увидеть объемное изображение

с возможностью воздействовать на изучаемые объекты и процессы, получать ответные реакции, углубляться в заинтересовавшее, попробовать сделать по-своему и т.д. •

Резкое расширение функционала и значительное повышение эффективности самостоятельной учебной работы.

Действительно, ЭОР нового поколения позволяют «дома» (в интернет-кафе, в библиотеке, у приятеля в гостях, в итоге – вне учебной аудитории) реализовать такие виды учебной деятельности, которые раньше были возможны только в школе или университете: изучение нового материала на предметной основе, лабораторный эксперимент, текущий контроль знаний и умений с оценкой и выводами, а также многое другое, вплоть до коллективной учебной работы удаленных пользователей. При этом модульная структура контента ОМС позволяет впервые для столь сложных электронных ресурсов реализовать замкнутый цикл учебного процесса.

Исключительно важно, что эффективность самостоятельной учебной работы в открытой образовательной модульной мультимедиа системе значительно увеличивается: итоговые знания, умения, компетенции формируются много быстрее, чем при изучении описаний учебных объектов и процессов, написании текстов и формул, а также других занятиях, которые формализуются единым образом как операции с символами. Иными словами, утроение функционала самостоятельной работы компенсируется многократным повышением эффективности обучения в активно-деятельностных формах. Повышение эффективности образовательной деятельности достигается также за счет реализации в ОМС возможностей личностно ориентированного обучения. Благодаря наличию вариативов и модифицируемости модулей ЭОР нового поколения учащийся может выбрать наиболее комфортные для себя варианты ЭУМ, а преподаватель – персонифицировать наиболее полезные в авторском учебном курсе. В результате создаются все условия для реализации индивидуальных образовательных траекторий.

В целом можно сказать, что электронные образовательные ресурсы нового поколения, функционирующие в среде открытой образовательной модульной мультимедиа системы, решают актуальные проблемы образования, обеспечивая инновационный путь развития для достижения искомой цели – повышения доступности, эффективности и качества образования в условиях информационного общества.

Глава 4 Унифицированные требования Создание электронных учебных модулей для открытой образовательной мультимедиа системы регламентируется унифицированными требованиями, определяющими архитектурные, программные и технологические решения, критерии оценки и допустимые значения параметров, характеризующих инновационные качества ЭУМ. В данной главе приведены требования к электронным учебным модулям, выраженные в количественных показателях, поддающихся контролю, а также правила, по которым устанавливается соответствие критериям. При выполнении конкретных проектов по созданию ЭОР нового поколения заказчик вправе повысить значения показателей или отменить некоторые из них. Возможно также определение дополнительных требований. Однако Задание на выполнение работ ни в коем случае не может противоречить Унифицированным требованиям.

4.1. Требования к инновационным качествам Уровень интерактивности Уровень интерактивности электронного учебного модуля определяется используемыми формами взаимодействия пользователя с образовательным контентом. В случае, когда интерактив базируется на детерминированных формах, необходимым условием является использование в ЭУМ не менее четырёх различных форм взаимодействия, при этом: •

ЭУМ относится к I уровню интерактивности, если в нем используется менее двух различных форм взаимодействия II-III уровней;

•

ЭУМ относится ко II уровню интерактивности, если в нем используется две и более различных форм взаимодействия II уровня, либо одна форма III уровня и одна или более – II уровня;

•

ЭУМ относится к III уровню интерактивности, если в нем используется две и более различных форм взаимодействия III уровня.

Использование в ЭУМ I-III уровней интерактивности менее четырёх различных форм взаимодействия пользователя с контентом не допускается. В случае, когда интерактив ЭУМ основан на недетерминированных формах взаимодействия пользователя с контентом, критерием является выполнение необходимых и достаточных условий: •

необходимым условием отнесения ЭУМ к IV уровню интерактивности является использование при функционировании модуля моделеров. Достаточным условием отнесения ЭУМ к IV уровню является недетерминированность действий пользователя при манипуляциях с элементами контента.

Оценка уровня интерактивности модуля исходит исключительно из взаимодействия пользователя с содержательными элементами контента, операции с манипуляторами не учитываются.

Создание ЭУМ с неинтерактивным контентом, т.е. контентом, который нельзя отнести ни к одному из указанных уровней интерактивности, не допускается. При разработке ЭОР нового поколения количественные соотношения ЭУМ различных уровней интерактивности существенно зависят от представляемой предметной области и уровня образования. Однако для любого проекта эти соотношения должны дифференцироваться по типам модулей и отвечать минимальным требованиям: •

I уровень интерактивности допустим только для модулей И-типа, и в объеме не более 30% от общего количества ЭУМ И-типа;

•

модули П-типа должны иметь уровень интерактивности II и выше, причем модулей II уровня должно быть не более 40% от общего количества ЭУМ П-типа;

•

модули К-типа должны иметь уровень интерактивности II и выше, причем модулей II уровня должно быть не более 50% от общего количества ЭУМ К-типа.

Если

проект состоит из нескольких этапов, указанные минимальные требования

распространяются на результат каждого этапа. В случаях, когда Заданием на выполнение работ (Техническим заданием) по проекту устанавливаются более высокие требования, соотношения по уровням интерактивности ЭУМ, определенные в Задании, также должны выполняться на каждом этапе разработки. Уровень мультимедийности С точки зрения пользователя уровень мультимедийности контента – это разнообразие методов представления объектов и процессов предметной области, наличие статических и динамических, звуковых и визуальных компонентов контента. В количественном выражении уровень мультимедийности контента ЭУМ – это число разных мультимедиа компонентов, используемых в модуле. В соответствии с таблицей 4.1 всего, с учетом разделения двухмерных и трехмерных анимаций, в распоряжении разработчика имеется шесть различных компонентов. Общим требованием к любому электронному учебному модулю является представление учебного контента не менее, чем тремя разными мультимедиа компонентами. Иными словами, быть не ниже трёх. При этом уровень уровень мультимедийности любого ЭУМ должен мультимедийности любой сцены ЭУМ, представляющей учебный контент, должен быть не ниже двух. Технически уровень мультимедийности определяется путем анализа содержимого папки DATA/components из состава модуля (см. рис. 2.3). В этой папке хранятся медиаэлементы, медиакомбинации и содержательные файлы 3D-анимаций, составляющие мультимедиа композиции в процессе воспроизведения ЭУМ. Анализу подвергаются расширения имен файлов, которые группируются по мультимедиа компонентам в соответствии с табл. 4.1. Оценка уровней мультимедийности отдельных сцен проводится при воспроизведении модуля. Таблица 4.1. Таблица для определения уровня мультимедийности

№ п/п

Мультимедиа

Символьная

HTML

.htm

информация

UNICODE

.txt

JPEG

.jpg

JPEG 2000

.jpg2

PNG

.png

Динамический

MPEG1

.mpg

реалистический

MPEG2

.mpeg

визуальный рад

MPEG4

.mp4, .avi

H.264 (AVC)

.mp4, .avi

2D динамический

FLASH

.swf

синтезированный

GIF

.gif

3D динамический

3D Studio

.3ds

синтезированный

Cal 3D

.cat/.cmf/.crn/.cfg

COLLADA

.dae/.xml

MP3

.mp3, .wav

Vorbis

.ogg

MOD

.mod

Рекомендуемые расширения имен файлов

компонент

Статический визуальный ряд (реалистический/синтезированный)

Допустимые форматы

визуальный ряд 5.

визуальный ряд 6.

Звуковой ряд

Сцены, не являющиеся учебными, т.е. не представляющие для изучения объекты/процессы предметной области, при определении уровня мультимедийности не рассматриваются. К таким сценам относятся, например, вводные (заставка, постановка задачи), финальные (демонстрация итоговых результатов, фиксация окончания сеанса с указанием очередных модулей) и другие вспомогательные сцены, не содержащие образовательного контента. Использование рекомендованных в табл. 4.1 расширений имен файлов позволяет безошибочно оценить разнообразие мультимедиа компонентов, используемых в модуле. Не возбраняется применять иные расширения имен, однако оценка уровня мультимедийности ЭУМ в таком случае потребует существенных дополнительных усилий. Категория модифицируемости Принципиально важным свойством электронного учебного модуля является его модифицируемость – возможность внесения пользователем изменений и дополнений, обусловленная архитектурой и программными решениями в рамках технологии открытого сценария (OST). Электронный учебный модуль в открытой образовательной модульной мультимедиа системе изначально построен как полностью модифицируемый учебный продукт. Однако при использовании

автономных контентно-программных продуктов (АКП) сторонних производителей требуется дополнительный анализ уровня модифицируемости. Понятно, что потеря модифицируемости связана с закрытыми программными решениями в scenario ЭУМ. Если компьютерный сценарий модуля написан на компилируемых языках программирования, говорить о модифицируемости не приходится: файл с расширением .exe, содержащий машинный код, изменить практически невозможно. Не лучше обстоит дело и в случае, когда scenario ЭУМ содержит фрагменты, разработанные по технологиям сторонних производителей. Например, во Flash-технологиях исполняемый код в бинарном файле с расширением .swf также недоступен пользователю. Это означает, что изменить тип медиаэлемента или компоновку мультимедиа композиции, переопределить реакции на действия пользователя невозможно. Иными словами, контент и методы организации интерактива в данном случае модификации не поддаются. Тем не менее, архитектура ОМС допускает применение программного окружения ОМСплеера при воспроизведении ЭУМ. Чаще всего такая необходимость возникает, когда некоторый фрагмент электронного учебного модуля по существу является автономным контентно-программным продуктом, разработанным по технологиям сторонних производителей, в частности – Adobe (Macromedia) Flash. Как указывалось выше, такой АКП закрыт для модификаций. Собственно факт наличия в программном окружении стороннего плеера может и не влиять на модифицируемость модуля. Например, Flash-анимацией нетрудно управлять с помощью программного фрагмента, разработанного на JavaScript и XML в полном соответствии с OST. Технология открытого сценария позволяет использовать и другие популярные решения без потери модифицируемости модуля. В рамках OST можно построить сколь угодно сложную интерактивную мультимедиа композицию на базе виртуальной панорамы, реализовать интерактивный видеофрагмент на материале многокамерной съемки и многое другое. Электронный учебный модуль, как правило, содержит несколько мультимедиа сцен. Для детального анализа модифицируемости модуля рассматривается представляющая учебные объекты и изучаемые процессы.

каждая

учебная

сцена,

Мультимедиа учебная сцена считается открытой для модификаций, если она полностью воспроизводится по scenario, выполненному на JavaScript/XML в строгом соответствии с OST. Согласно архитектуре ЭУМ такой компьютерный сценарий размещается в папках SCRIPT и DATA/scene. Мультимедиа учебная сцена считается закрытой для модификаций, если при воспроизведении какого-либо ее фрагмента используется компьютерный сценарий, выполненный по технологиям сторонних производителей в формате, отличном от формата исходных текстов программных продуктов. Согласно архитектуре ЭУМ такой сценарий размещается в папке MODELERS независимо от того, является ли он полным сценарием воспроизведения модуля или фрагментом полного scenario ЭУМ. С целью квалиметрической оценки потенциальных возможностей модернизации учебного контента ЭУМ вводится понятие категории модифицируемости. Различаются электронные учебные модули трех категорий:

•

открытый для модификаций модуль не содержит закрытых учебных сцен. Интерактив и компоновку сцен в открытом модуле определяет scenario, реализованный в строгом соответствии с OST;

•

частично открытый для модификаций – это модуль, в котором на каждую закрытую учебную сцену приходится, по меньшей мере, одна открытая, воспроизводимая по scenario, реализованном в строгом соответствии с OST;

•

закрытый модуль содержит более 50% закрытых для модификации учебных сцен.

Преимущественным требованием к ЭУМ ОМС является обеспечение категории «открытый». Разработка ЭУМ категории «частично открытый» допускается в случаях, обоснованных оригинальными возможностями контента, и в объеме не более 50% от общего количества модулей по проекту. Создание ЭУМ категории «закрытый» не допускается. Если проект состоит из нескольких этапов, указанные требования распространяются на каждый этап. Кроссплатформенность Обеспечение полнофункциональной работоспособности электронных учебных модулей на различных программно-аппаратных платформах накладывает дополнительные требования на программные решения ЭУМ. Так, при рассмотрении вопросов, связанных с расширением программного окружения для воспроизведения ЭУМ, необходимым условием является кроссплатформенность соответствующей программы стороннего производителя. Использование в составе scenario или моделеров ЭУМ фрагментов (в том числе – автономных), разработанных на компилируемых языках программирования, недопустимо. Кроме того, в scenario и моделерах ЭУМ запрещается использование компонентов, специфичных для какой-либо платформы, и нарушающих таким образом кроссплатформенность модулей. К таким компонентам, в частности, относятся: browser, plugin, ActiveX и тому подобное. Следует отметить, что для обнаружения недопустимых программных решений достаточно запустить ЭУМ для воспроизведения на какой-либо одной из возможных платформ. Работоспособность и полнофункциональность модуля, воспроизводимого кроссплатформенным ОМС-плеером, гарантирует выполнение требований кроссплатформенности в ЭУМ. Стоит только предостеречь от вероятной ошибки: до 2010 г. в пакете «ОМС-клиент» первой версии использовался плеер 1.0 для операционной системы Windows. Обнаружить при воспроизведении этим плеером модули с нарушениями кроссплатформенности не представляется возможным.

вышеуказанных

требований

Еще одно важное замечание: выполнение требований кроссплатформенности отнюдь не освобождает разработчика от обязательств по технологической культуре производства. Так, известно, что в операционных системах семейства Linux имена объектов файловой системы являются регистрозависимыми. Поэтому элементарную небрежность в написании имени файла с использованием прописных и строчных букв, допустимую в Windows, Linux уже «не простит». Файлы с одинаковыми именами, набранными в разных регистрах, будут считаться разными, работоспособность ЭУМ нарушится.

4.2. Технологические требования • Унификация архитектуры Унифицированная архитектура электронного учебного модуля описана в разделе 2.3. Соблюдение архитектурных требований означает наличие и стандартное именование всех основных структурных составляющих – папок и файлов ЭУМ с содержимым, отвечающим установленному в разделе 2.3 функциональному назначению. Допускается организация вложенных папок, именуемых по усмотрению разработчика, при этом характер содержащихся в них данных/программ должен соответствовать назначению папки верхнего уровня. В таблице 4.2 перечислены папки и файлы, являющиеся стандартными структурными составляющими ЭУМ, с указанием характера содержащихся данных/программ, отвечающих назначению папки/файла. Таблица 4.2. Архитектурные требования к ЭУМ № п/п

Наименование

Характеристика содержимого

стандартной папки/файла

imsmanifest.xml

Данные. Стандартный (SCORM) файл манифеста – формализованное XML-описание ЭУМ.

META-INF/manifest.xml

Данные. Метаданные ЭУМ, размещенные в XMLфайле.

META-INF/tech-data.xml

Данные. XML-описание размера поля вывода контента и указание «точки входа» − файла entry.xml.

entry.xml

Программы. Инструкции на JavaScript, с которых начинается воспроизведение ЭУМ, размещенные в XML-файле.

SCRIPT

Программы. Исполняемая часть scenario ЭУМ − инструкции на JavaScript, размещенные в XMLфайлах.

DATA/scene

Данные. Описательная часть scenario ЭУМ (компоновка и реакции объектов), размещенная в XML-файлах.

DATA/components

Данные. Мультимедиа компоненты в допустимых форматах.

DATA/skin

Данные. Мультимедиа компоненты в допустимых форматах и конфигурационные XML-файлы.

MODELERS

Программы. Моделеры, реализованные на JavaScript/XML. Компилированные компьютерные сценарии и/или моделеры по технологиям сторонних производителей, либо соответствующие автономные контентно-программные продукты целиком.

• Качество мультимедиа компонентов В значительной части квалиметрия мультимедиа компонентов, определяемая гармонией, эстетикой, эргономикой, относится к области экспертных оценок. Тем не менее, можно выделить параметры, которые однозначно отрицательно влияют на качество компонентов как при создании, так и при последующей обработке. Существуют также рекомендации, следование которым в общем случае способствует созданию высококачественных электронных учебных материалов. Рассмотрим их по видам мультимедиа компонентов. Для символьной информации недопустимы грамматические и орфографические ошибки, нарушения правил пунктуации, стилистические погрешности. Рекомендуется выбирать шрифты после тщательного анализа, особенно важного при разработке кроссплатформенных электронных учебных модулей. Статический визуальный ряд характеризуется широким спектром требований к изображениям, полученным из разнообразных источников и имеющим разное назначение в контенте ЭУМ. Большую роль при этом играют плохо формализуемые художественные критерии, поэтому для мультимедиа компонентов этого вида разумно обозначить лишь неприемлемые варианты. Недопустимы следующие дефекты:

•

искажение геометрии;

•

низкая четкость (потеря важных деталей изображения);

•

недосвеченность или пересвеченность фотоизображений;

•

посторонние цветные точки (цифровой шум), возникающие при недостаточной освещенности в цифровой фотосъемке;

•

нарушение цветового баланса, искажение цвета;

•

артефакты – посторонние детали, возникающие на изображении при чрезмерной компрессии;

•

муар, растровая сетка, кольца Ньютона (концентрические элементы), возникающие в результате некачественного сканирования полиграфических материалов.

Динамический визуальный ряд отличается разнообразием форм: реалистический, синтезированный (в том числе – трехмерный) визуальный ряд может использоваться в медиакомбинациях со звуком, а также составлять отдельную 3D-композицию.

Недопустимы следующие дефекты:

•

выпадение строк и срыв синхронизации;

•

черные и сбойные полосы по периметру изображения;

•

низкая четкость (потеря важных деталей изображения);

•

рывки в динамике движения (результат изменения частоты кадров исходного видео);

•

зубчатость границ деталей изображения (результат ошибок при изменении размера кадра);

•

недосвеченность или пересвеченность;

•

нарушение границ («смазы») цветовых переходов;

•

нарушение цветового баланса, искажение цвета;

•

недостаточная или чрезмерная цветовая насыщенность;

•

цифровой шум;

•

артефакты компрессии.

Если динамический визуальный ряд реализован в медиакомбинации со звуковым, недопустимо несовпадение звука с изображением. Общей рекомендацией является использование частоты воспроизведения 25 кадров в секунду. Снижение частоты воспроизведения допускается только при малой динамике отображаемых событий. Кроме того, для 2D/3D синтезированного визуального ряда рекомендуется:

•

при выборе размера кадра руководствоваться смысловым содержанием, во избежание «мигания» использовать не менее трех промежуточных состояний;

•

при намеренном использовании режима мигания элементов частоту задавать в пределах 1-3 Гц;

•

тщательно контролировать качество текстур для 3D изображений.

Звуковой ряд может формироваться из различных источников. Используются аналоговые и цифровые носители, а также оригинальные записи дикторского текста и музыки. В звуковых фрагментах ЭУМ недопустимыми являются следующие дефекты: •

фоновый шум, гул, реверберация, скрипы и стуки, щелчки и другие посторонние звуки;

•

эффект «перегрузки» сигнала (clip) в результате ошибок обработки или записи;

•

неравномерный спектр – преобладание низких или высоких частот в конечной записи;

•

прямые дефекты дикторской речи (картавость, шепелявость, заикание и т.п.);

•

слишком широкий динамический диапазон – большая разность уровней громкости между тихим и громким фрагментами речи.

Общие рекомендации заключаются в следующем:

•

необходимо применять нормализацию – выравнивать уровень громкости всех звуковых фрагментов модуля;

•

предпочтительно использование единого формата сжатия;

•

предпочтительно использование исходных фонограмм в цифровом виде;

•

при оцифровке звукового фрагмента с аналогового носителя должна применяться прямая коммутация, рекомендуемый пиковый уровень записи от -6dB до -3dB.

Результирующие данные Под результирующими данными электронного учебного модуля понимается набор

параметров, отражающих результаты работы пользователя с ЭУМ. Все результирующие данные, генерируемые в процессе воспроизведения модулей, должны иметь одинаковый смысл и вписываться в определенные для всех ЭУМ рамки. Таким образом, необходимо унифицировать перечень и диапазон значений параметров, отражающих результаты работы с электронными учебными модулями. В основу унификации положена спецификация SCORM 2004. Раздел спецификации, регулирующий вопросы интерпретации результатов работы учащегося, называется SCORM Run-Time Environment (SCORM RTE). Основными компонентами SCORM RTE являются Data Model (модель данных) и Application Program Interface (API, прикладной интерфейс программирования). SCORM RTE API – это интерфейс, обеспечивающий двусторонний обмен данными между внешними системами и ЭУМ. Обмен между ЭУМ и ОМС-плеером реализован через глобальный объект «API_1484_11»: Пример <scene> <script>

Фрагмент scenario ЭУМ

if (API_1484_11.Initialize("") == "true"){ API_1484_11.SetValue("cmi.completion_status", "incomplete"); } </script> </scene>

Модель данных SCORM RTE основана на стандарте образовательных технологий IEEE 1484.11.1, определяющем набор элементов для обмена информацией следующего характера: •

об учащемся;

•

конечная цель изучения ЭУМ;

•

операции, проведенные с контентом ЭУМ;

•

степень успешности;

•

степень завершения.

Для обмена информацией между ЭУМ и внешними системами из модели данных SCORM RTE отобрано 13 элементов, представленных в таблице 4.3.

Таблица 4.3. Элементы модели данных SCORM RTE, используемые в ЭУМ

cmi._version

Смысловое определение Версия модели данных

Режим использования чтение

cmi.completion_status

Статус завершения

чтение/запись

cmi.completion_threshold

Порог завершения

чтение

cmi.exit

запись

N п/п 1.

Идентификатор

cmi.progress_measure

Статус выхода Идентификатор учащегося Имя учащегося Максимально допустимое время Мера прогресса

cmi.session_time

Время сеанса

запись

10.

cmi.success_status

чтение/запись чтение

чтение/запись

5. 6. 7.

cmi.learner_id cmi.learner_name cmi.max_time_allowed

12.

cmi.total_time

Статус успешности Действия по истечении лимита времени Общее время

13.

cmi.score.scaled

Оценка

11.

cmi.time_limit_action

чтение чтение чтение чтение/запись

чтение

Как следует из табл. 4.3, шесть элементов могут использоваться в режиме записи – получать значения (численные / символьные / словарные) в процессе взаимодействия пользователя с ЭУМ. Эти элементы и представляют собой результирующие данные. Алгоритм, устанавливающий их значения в тех или иных условиях, задается разработчиком при создании scenario ЭУМ. Семь других элементов используются только в режиме чтения. По существу они определяют исходные условия, в том числе – для определения значений результирующих данных или идентификации объектов сцены. Например, элемент cmi.learner_id получает значение при регистрации пользователя в клиентской части функциональной среды ОМС, а при воспроизведении ЭУМ идентификатором учащегося может быть помечен управляемый данным пользователем аватар. В ЭУМ не обязательно должны применяться все перечисленные в табл. 4.3 элементы модели данных. Общее требование формулируется следующим образом: необходимо использовать максимальное количество элементов модели данных SCORM RTE с тем, чтобы наиболее полно представить результаты работы учащегося с ЭУМ. Исключение в данном ЭУМ тех или иных элементов модели данных должно быть обосновано. Например, для некоторых модулей И-типа нецелесообразно использование элемента «максимально допустимое время», в то время как в модулях К-типа такой элемент чаще всего необходим. SCORM RTE не определяет правил, по которым разработчик ЭУМ должен построить алгоритм присвоения значений элементам модели данных, а только фиксирует имена элементов и их смысловое определение. Например, элемент «cmi.success_status» «содержит информацию о степени успешности работы» с ЭУМ.

Важно понимать, что интерпретация значений результирующих данных в контексте каждого ЭУМ – отдельная задача, требующая совместных усилий всех разработчиков, и прежде всего – специалистов предметной области. Для решения этой задачи необходимо: •

разработать и реализовать в ЭУМ критерии и методы количественной и качественной оценки результатов работы учащегося;

•

обеспечить

приведение

текущих

параметров,

отражающих

взаимодействие

пользователя с контентом, к результирующим данным в соответствии со SCORM RTE; •

включить в scenario вызовы соответствующих «API_1484_11», реализующего SCORM RTE API.

методов

глобального

объекта

• Информационный объем Информационный объем электронного учебного модуля определяется под влиянием четырех основных факторов. Минимизация объема снижает риски при низкой пропускной способности сети передачи данных, когда время ожидания может стать решающим фактором доступности ресурса. С другой стороны, для малых информационных объемов характерны тривиальные решения, низкий уровень инновационных и содержательных качеств ЭУМ. Третий фактор – экономический: модули малого объема попросту дешевле в производстве. В то же время, добросовестные разработчики ищут оригинальные решения, эффективные способы представления контента и организации образовательной деятельности, основанные на новых технологических достижениях, которые в последнее время вовсе не нацелены на снижение ресурсоемкости. В этих условиях на современном этапе развития информационных технологий целесообразным представляется разделение электронных учебных модулей по разновидностям и соответствующая дифференциация значений предельно допустимых объемов ZIP-контейнеров, в которые упакованы модули:

•

стандартный ЭУМ – 12 Мбайт;

Под стандартным понимается традиционный индивидуальной работы пользователя в режиме off-line.

•

электронный

учебный

модуль

для

многопользовательский ЭУМ – 25 Мбайт;

Многопользовательский ЭУМ определяется как электронный учебный модуль, копии которого воспроизводятся одновременно на нескольких рабочих местах, образующих систему совместной образовательной деятельности с on-line поддержкой коллективного принятия решений.

•

ЭУМ с присоединенным потоковым контентом – 100 Мбайт;

Данная разновидность определяется как электронный учебный модуль, при первом воспроизведении которого происходит on-line подкачка необходимого потокового контента. Исходный информационный объем модуля (в традиционном понимании) не превышает стандартного. Кроме того, ввиду расширения аудитории пользователей открытых образовательных модульных мультимедиа систем в регионах Российской Федерации и за рубежом, объем ЭУМ

допускается увеличивать при многоязычной реализации – до 2 Мбайт на каждый иностранный (национальный) язык. Если информационный объем ЭУМ ограничивается сверху, то общий объем электронного образовательного ресурса, представляющего собой совокупность ЭУМ, ограничивается снизу. При этом общим требованием является минимальный объем ЭОР, исходящий из усредненного объема одного ЭУМ не ниже 5 Мбайт. Если проект состоит из нескольких этапов, указанные минимальные требования распространяются на совокупный информационный объем модулей, разрабатываемых на каждом этапе.

4.3. Требования к содержательным качествам • Общие требования Образовательная ценность электронного учебного модуля складывается из оценки его инновационных качеств и оценки учебного содержания по традиционным критериям, среди которых: •

соответствие современным научным представлениям предметной области;

•

соответствие учебного содержания Государственному образовательному (примерной программе обучения);

•

соответствие базовым ценностям социума.

стандарту

Разумеется, оценка содержательных качеств должна проводится не только в формальных аспектах, требуется более глубокий анализ, причем с учетом специфики построения совокупного контента открытой образовательной модульной мультимедиа системы. Дополнительные требования, которыми необходимо руководствоваться в процессе создания электронных учебных модулей ОМС, приведены ниже.

• Необходимость и достаточность Каждый ЭУМ посвящен определенному тематическому элементу предметной области, так что его контент должен адекватно и дидактически полноценно представлять соответствующий учебный материал. С другой стороны, технологическими требованиями информационный объем ЭУМ ограничен сверху. В этих условиях необходим оптимальный выбор содержательных рамок и соответствующей формулировки тематического элемента с тем, чтобы в отведенном технологическими требованиями объеме модуля размещался достаточный учебный материал, обеспечивающий исчерпывающее представление тематического элемента. Для оптимального сочетания необходимого и достаточного характерен информационный объем ЭУМ, близкий к разрешенному максимуму. Противоположное сочетание – малый объем модуля при скудном учебном содержании – недопустимо. Основное преимущество интерактивного мультимедийного образовательного контента заключается в использовании активно-деятельностных методов обучения, обеспечивающих

кардинальное повышение эффективности самостоятельной учебной работы. При этом исключительно важным условием является переход от вербальных описаний изучаемых объектов, процессов, явлений к их непосредственному аудиовизуальному представлению. Как отмечалось выше, интерактивность и мультимедийность связаны между собой: чем больше медиаэлементов используется в сцене, тем больше возможностей организации взаимодействия пользователя с контентом. Стоит отметить, что в данном случае речь идет не об уровне мультимедийности, определяемом количеством мультимедиа компонентов, мы говорим о числе медиаэлементов. Действительно, можно построить интерактивный контент, использующий один мультимедиа компонент (символьная информация), включающий множество активных медиаэлементов (ключевых слов) для перемещений по гипертекстовому массиву. Однако эффективность учебной работы при такой интерактивности практически не меняется: мы попрежнему должны потратить уйму времени на чтение всего описания, хоть и в избранном порядке. Таким образом, с точки зрения содержательных качеств ЭУМ, необходимо использовать интерактив и мультимедиа как инструмент активно-деятельностных методов обучения, повышающий эффективность образовательной деятельности в достаточной мере.

• Адекватность результирующих данных Унифицированными требованиями определены шесть элементов модели данных SCORM RTE, которые в процессе воспроизведения ЭУМ получают некоторые значения, отражающие результаты работы учащегося с модулем. Алгоритмы вычисления результирующих данных должны быть построены таким образом, чтобы можно было составить объективную картину количественных и качественных оценок действий учащегося. Значения результирующих данных по завершении работы с ЭУМ должны адекватно отражать полноту проработки материала, наличие неисправленных ошибок, успешность решения поставленных задач, достижение учебной цели. Алгоритмы вычисления результирующих данных, в том числе – при различных значениях других элементов модели данных (только для чтения) – могут быть определены заказчиком проекта. В противном случае алгоритмические решения разработчика согласовываются с заказчиком на этапе сценарного плана ЭУМ.

• Требования к вариативам Вариативами называются электронные учебные модули одинакового типа (И или П или К), относящиеся к одному и тому же тематическому элементу данной предметной области, раскрывающие его содержание разными средствами. Вариативность модулей достигается за счет различий контента (разные учебные объекты/процессы, альтернативные научные взгляды), различия способов представления материала, различия технологических решений. Вариативы могут отличаться друг от друга: •

глубиной

представления

материала

(например,

соотношением

постулатов

доказательств); •

методикой (например, обусловленной иным набором предыдущих знаний); 91

•

характером учебной деятельности (например, решение вычислительных задач или эксперимент, тест или контрольное упражнение на тренажере);

•

технологией представления учебных материалов (например, текст или аудиовизуальный ряд);

•

наличием специальных видящих);

•

вариантом содержательной основы (например, другим вариантом доказательства теоремы Пифагора или представлением альтернативных научных взглядов).

возможностей

(например,

для

плохо

слышащих/плохо

С технологической точки зрения контент вариативов должен отличаться:

•

используемыми мультимедиа компонентами;

•

компоновкой мультимедиа композиций и сцен;

•

формами взаимодействия пользователя с контентом.

На технологическом уровне удается формализовать критерии, по которым два ЭУМ можно рассматривать в качестве вариативов. Необходимым условием является различие их контента по указанным характеристикам не менее, чем на 70%. Разумеется, если модули построены на принципе вложенности, отличия следует оценивать со стороны меньшего ЭУМ. Например, если один ЭУМ является всего лишь фрагментом (текстовым, мультимедийным, в общем определении – контентным) другого ЭУМ, то говорить о вариативности не приходится. Поскольку в данном случае меньший модуль по умолчанию является самодостаточным, пригодным для решения определенной учебной задачи, разумнее всего разделить больший на две части. Тогда мы получим два разных ЭУМ, опять-таки не являющимися вариативами, поскольку возможно их отнесение к разным тематическим элементам. Таким образом, модули не представляются вариативами, если существует технологическая возможность (удаление, копирование, перемещение фрагментов в другую сцену) получения одного модуля из другого.

4.4. Метаданные и манифест Если представить себе совокупный контент открытой образовательной модульной мультимедиа системы, состоящий из десятков тысяч электронных учебных модулей, сразу же возникает вопрос: как найти нужный ЭУМ? Если найдено несколько вариативов ЭУМ, как выбрать подходящий? Как подобрать к данному модулю два других по тому же тематическому элементу? Наконец, как построить методически связанную последовательность ЭУМ – учебный курс по предметной области? Для того, чтобы поисковая система центрального хранилища могла решить эти вопросы, в состав каждого ЭУМ включены метаданные и манифест.

• Структура метаданных В настоящее время в специальной литературе используется множество определений метаданных, например: «метаданные – это информация о документе, понимаемая компьютером», «метаданные − это данные, которые являются описанием других данных», «метаданные − это информация об информации, описание контента». Типичное собрание метаданных – библиотечный карточный каталог. Информация, записанная на карточке, содержит сведения об авторе, названии, дате выпуска и краткую аннотацию книги, а также данные о ее точном местонахождении на полках библиотеки. Метаданные электронных ресурсов, тем более – сложных мультимедийных − содержат значительно больше информации, благо обрабатывать ее будет компьютер. Для описания электронных образовательных ресурсов используется стандарт Learning Object Metadata (LOM). В 2002 г. решением IEEE P1484.12.1 модель данных LOM одобрена в качестве стандарта. Цель стандарта – облегчить поиск, рассмотрение и использование учебных объектов учителями, инструкторами или автоматическими процессами в ходе выполнения программ, а также облегчить совместное использование таких объектов путем создания каталогов и хранилищ. Электронные образовательные ресурсы описываются элементами данных, которые сгруппированы по категориям, именуемым в LOM «контейнерами». Определено девять контейнеров: 1. Общий контейнер (general) объединяет информацию об учебном объекте в целом; 2. Контейнер жизненного цикла (lifecycle) группирует элементы о текущем состоянии объекта и информацию о субъектах, внесших вклад в его создание и развитие; 3. Контейнер мета-метаданных (metametadata) содержит информацию о самих метаданных; 4. Технический контейнер (technical) группирует технические описания и характеристики учебного объекта; 5. Образовательный контейнер (educational) описывает методические и дидактические характеристики; 6. Правовой контейнер (rights) содержит информацию об интеллектуальной собственности и условиях использования образовательного объекта; 7. Контейнер отношений (relation) определяет связи данного учебного объекта с другими электронными образовательными ресурсами; 8. Контейнер аннотаций (annotation) содержит комментарии к учебному использованию объекта и данные о создателях этих комментариев; 9. Классификационный контейнер (classification) определяет классификационные признаки объекта в рамках различных классификаторов. Все вместе эти контейнеры образуют базовую информационную модель LOM. Элементы данных в контейнерах характеризуются следующими атрибутами:

•

именем;

•

описанием; 93

•

повторяемостью;

•

упорядоченностью значений;

•

типом данных;

•

предельным объемом;

•

предельной повторяемостью.

Построение метаданных электронных учебных модулей в открытой образовательной модульной мультимедиа системе основано на национальной версии LOM, адаптированной к системе российского образования − RUS_LOM. На основе информационной модели RUS_LOM разработан профиль метаданных ЭУМ ОМС. Профиль предусматривает необходимые расширения словарей RUS_LOM, а также дополнение информационной модели рядом новых элементов и ассоциируемых с ними словарей. Детальное описание профиля ЭУМ приведено в Приложениях. В состав электронного приложения на компакт-диске включен редактор метаданных, использующий профиль ЭУМ. Редактор позволяет автоматизировать процесс создания метаданных электронного учебного модуля и получить на выходе готовый файл META-INF/manifest.xml.

• Справочный компонент метаданных Метаданные ЭУМ служат не только для автоматического поиска нужного модуля в центральном хранилище. Значительная часть метаданных предназначена непосредственно пользователю. Предварительное изучение описаний и свойств ЭУМ позволяет экономить трафик, скачивая из центрального хранилища только необходимые модули. Правовая информация определяет условия использования ЭУМ и авторские права создателей. Информация из метаданных позволяет также быстро ориентироваться в локальном хранилище, составлять с помощью органайзера собственные иерархические списки или последовательности изучения модулей. Справочный компонент метаданных (СКМ) представляет собой выборку из метаданных ЭУМ, объединяющую наиболее важные для пользователя сведения о модуле. Данные СКМ разделены на три группы, которые представляются раздельно при выборе на графическом пользовательском интерфейсе СКМ соответствующей заголовочной надписи (закладки): описание / свойства / авторы и права. В верхнее, общее для всех групп данных поле графического пользовательского интерфейса, выносится название ЭУМ и его тип. Название модуля определяется разработчиком и заносится в метаданные, тип модуля также указывается в метаданных и при визуализации обретает соответствующее значение из словаря СКМ: − информационный модуль; − модуль практических занятий; − модуль контроля. Стоит отметить, что в метаданных обозначение типа ЭУМ формализовано (I- module, Pmodule, K-module), но программа визуализации СКМ с помощью собственного словаря в данном и ряде других случаев переводит технократичные идентификаторы в литературные выражения.

Название граф и словари значений в разделе «Описание»: •

Уровень образования:

Словарь – в соответствии со стандартной классификацией. •

Класс/курс:

Для профессионального образования (НПО, СПО, ВПО) в метаданные заносится номер курса, для общего образования – номер класса. Поставленная в соответствующем поле метаданных цифра и выводится в данной графе. •

Тематика:

Используются записи в метаданных, соответствующие классификатору предметной области. Выводятся все физические имена в иерархической цепочке, нижний уровень – наименование тематического элемента, которому посвящен модуль. •

Краткое содержание:

Текст из соответствующего поля метаданных, заполненного разработчиком. •

Специальные возможности:

Текст из соответствующего поля метаданных, заполненного разработчиком. Предложения должны начинаться со слов: «Адаптирован для…», «Содержит…», или «Имеются специальные настройки…». Пример СКМ по разделу «Описание»

Классификация зубчатых передач по расположению осей вращения колёс Информационный модуль

Описание

Свойства

Авторы и права

Уровень образования: Основное общее образование Класс/курс: 6 Тематика: Технология Обработка металлов Машиноведение Виды передач Зубчатые передачи

Краткое содержание: Модуль предназначен для изучения в активной форме классификационных признаков наиболее распространённой группы механических передач. Состоит из 9 разделов. Содержит описания, изображения, видео и модели механизмов, а также задание для самоконтроля. Можно выбрать режим работы самостоятельно или вместе с интерактивным помощником. Уровень изложения рассчитан на мотивированных учащихся. Специальные возможности: Имеются специальные настройки, облегчающие учащимся с пониженной остротой зрения, нарушенным восприятием цветов.

работу

Названия граф и словари значений в разделе «Свойства»: •

Уровень интерактивности:

Словарь: − низкий (I); − средний (II); − высокий (III); − очень высокий (IV). •

Мультимедийность:

Словарь: − текст; − изображения; − видео; − звук; − анимация; − трехмерная анимация. Используется перечень медиаэлементов, указанных интерпретируются путем соответствующей выборки из словаря. •

метаданных,

значения

Категория модифицируемости:

Словарь: − открыт для изменений/модернизации пользователем; − частично открыт для внесения изменений; − закрытый модуль. •

Кроссплатформенность:

Словарь: − работоспособен в различных операционных системах;

− только Windows. •

Программное окружение:

Требуется (далее – перечисление: «Adobe Flash Player версии …, Quick Time Player…) •

Объем неупакованного модуля: [ ] Мбайт Пример СКМ по разделу «Свойства»

Классификация зубчатых передач по расположению осей вращения колёс Информационный модуль

Описание

Свойства

Авторы и права

Уровень интерактивности: высокий (III) Мультимедийность: текст, изображения, звук, видео, анимация Категория модифицируемости: частично открыт для внесения изменений Кроссплатформенность: работоспособен в различных операционных системах Программное окружение: Требуется Adobe Flash Player версии не ниже 8.0 Объем неупакованного модуля: 8,51 Мбайт

Названия граф и словари значений в разделе «Авторы и права»: •

Методист: (ФИО)

•

Постановщик: (ФИО)

•

Издатель: (наименование и выходные данные компании)

•

Год издания: [ ]

•

Версия: (в соответствии с метаданными)

• Правообладатель: Федеральное агентство по образованию (на сегодня – единственное значение) • Условия использования: в системе российского образования распространяется свободно (на сегодня – единственное значение)

Пример СКМ по разделу «Авторы и права»

Классификация зубчатых передач по расположению осей вращения колёс Информационный модуль

Описание

Свойства

Авторы и права

Методист: Саркисов П.И. Постановщик: Залетаева Е.Э. Издатель: ИНФОСТУДИЯ ЭКОН Россия, 1090283, г. Москва, Б. Трехсвятительский пер., д. 3/12 тел. (495)-916-89-30 факс (495)-917-37-55 e-mail: eсon@infostudio.ru www.infostudio.ru Год издания: 2009 Версия 1.0.0.1 Правообладатель: Федеральное агентство по образованию Условия использования: в системе российского образования распространяется свободно

•

Наименование и версия модуля

Наименование электронного учебного модуля имеет большое значение для правильной ориентации пользователя в совокупном контенте предметного ЭОР. Адекватное, информативное наименование способствует правильному выбору модуля в Центральном хранилище, повышает комфортность работы с Локальным хранилищем, особенно при составлении собственных классификаций и последовательностей ЭУМ. Ниже приведены основные требования к названию модуля: •

название может начинаться только с буквы или цифры, название не заключается в кавычки; 98

•

в название не должны входить наименования единиц учебного времени (урок, лекция и др.) и тип (И, П, К) модуля;

•

модули, относящиеся к одному тематическому элементу, могут иметь одинаковые или разные названия, как совпадающие, так и не совпадающие с формулировкой тематического элемента;

•

вариативные ЭУМ могут иметь как совпадающие, так и разные названия.

Кроме названия, каждый ЭУМ характеризуется версией. Формат версии определяется четырьмя целыми числами, разделенными точками: <k. где:

l. m. n>,

k, n ≥ 1,

l,m ≥ 0

n – внутренний параметр разработчика, определяющий номер сборки ЭУМ;

m – увеличивается при каждой технической коррекции мультимедиа компонентов (опечатки, улучшение качества визуальных и звуковых фрагментов и т.п.) и/или коррекции scenario, моделера (мелкие ошибки в программах), а также при внесении изменений в метаданные; l – увеличивается после содержательных изменений в учебном контенте (замена, исключение, добавление учебных объектов, изменение методов организации интерактива и т.д.); k – увеличивается при значительный переработках (от новой сцены до полного изменения контента) ЭУМ при сохранении его названия.

• Структура манифеста Манифест в ОМС – это XML-документ, описывающий содержимое ЭУМ или параметры и характеристики последовательности ЭУМ, составляющей, например, раздел учебного курса или полный курс по предметной области. Манифест отдельно взятого модуля содержит ссылку на метаданные, может также включать информацию об организации учебного материала, последовательности и/или условиях, при которых используются те или иные сцены ЭУМ в процессе обучения. При описании последовательностей обычно организуется главный манифест, в который включается несколько подманифестов. Манифест верхнего уровня описывает последовательность в целом, а подманифесты описывают учебный материал на соответствующем уровне. Файл манифеста всегда должен называться «imsmanifest.xml». Простейший пример содержимого файла манифеста:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <manifest identifier="FCIOR-4F257C32-D9D7-19E0-C3FF-33BF3E71CEAD" xmlns="http://www.imsglobal.org/xsd/imscp_v1p1" xmlns:adlcp="http://www.adlnet.org/xsd/adlcp_v1p3" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.imsglobal.org/xsd/imscp_v1p1 imscp_v1p1.xsd">

<metadata> <schema>ADL SCORM</schema> <schemaversion>CAM 1.3</schemaversion> <adlcp:location>/META-INF/manifest.xml</adlcp:location> </metadata> <organizations/> <resources/> </manifest>

Приведенный пример работоспособен, такой манифест включается в состав ЭУМ для обеспечения ссылки на файл метаданных. Манифест более высокого уровня, отвечающий задачам формирования курса по предметной области, расширяется следующим образом: часть файла, заключённая в теги <organization> </organization> служит для описания структуры последовательности ЭУМ. Каждый элемент в этой структуре должен быть описан между тегами <item> </item>. Внутри тегов <resources> </resources> заключены ссылки на конкретные модули, которые используются в последовательности. Каждый ЭУМ должен иметь уникальный идентификатор, по которому и производится привязка к конкретной позиции в последовательности.

4.5. Обязательные этапы разработки Структуризация работ по созданию электронных учебных модулей ЭОР нового поколения – один из важнейших компонентов гарантий качества и образовательной ценности нового продукта. В настоящем разделе определены основные этапы разработки и сформированы общие требования к их содержанию и результатам.

• Концепция ЭОР Концепция электронного образовательного ресурса нового поколения определяет базу разработки, по существу это исходные данные для реализации проекта. Можно выделить три ключевые задачи концепции: определение сегмента предметной области, содержимое которого раскрывает ЭОР; разработка соответствующего предметного классификатора; выбор решений для удовлетворения специальных требований к ЭОР, установленных Заданием на выполнение работ и/или отдельным приложением к контракту. Вначале должны быть определены границы предметной области, в которых будет разрабатываться ЭОР. Понятно, что ни один ресурс не может охватить предметную область целиком, поэтому четкое определение границ имеет большое значение для позиционирования текущей и будущих разработок. Для учебных ЭОР этот вопрос в значительной степени разрешен

100

Государственным образовательным стандартом (ГОС). Однако стандарты меняются, и тогда возникают проблемы совместимости, но даже в рамках действующего стандарта проектируемый ЭОР, как правило, охватывает только определенную часть ГОС. При этом эксплуатируемая часть содержания ГОС или примерной программы обучения (в отсутствие стандарта) должна быть непрерывной, использование при создании ЭОР разрозненных фрагментов ГОС недопустимо. Иными словами, нельзя «нащипать» из разных мест стандарта понравившиеся разделы или темы, и представить в качестве результата проекта электронные учебные модули «россыпью». Важнейшей задачей концепции ЭОР нового поколения является структуризация образовательного контента путем разработки предметного классификатора (рубрикатора). За основу принимается иерархическая пятиуровневая схема, в которой логическими именами уровней являются: раздел / подраздел / тематический блок / тема / тематический элемент. На каждом уровне вложенности – от первого (раздел) до пятого (тематический элемент) количество физических имен (рубрик) не ограничивается, при этом само физическое имя может содержать несколько лексических единиц. Соответственно, классификатор может содержать несколько разделов, все они подчинены одному логическому имени нулевого уровня – «предметная область» (или «предмет»). Возможно построение логических схем, содержащих уровни с отрицательными численными значениями, отражающими более сложную – комплексную логику. Как правило, такие схемы возникают в профессиональном образовании, где различные профессии и специальности образуют сложную систему ссылок на предметные области. В общем образовании, с его фиксированным списком предметов, разнесенных по годам обучения, в использовании комплексной логики нет необходимости. Необходимо отметить, что при разработке предметного классификатора для учебных ЭОР следует опираться на терминологию ГОСа (примерной программы). В некоторых случаях можно найти даже пример предметного классификатора. Однако нужно понимать, что цели этих документов и концепции ЭОР нового поколения далеко не всегда совпадают. Во-первых, вряд ли авторы стандартов задумывались о таком логическом понятии как тематический элемент. Для создания ГОСа перемещаемые логические имена попросту не требуются. Во-вторых, создатели стандартов и предметных классификаторов для образования пока еще не регламентированы в части уровней вложенности и компактности формулировок, определяющих комфортность и эффективность поиска в базах данных. Таким образом, в рамках концепции ЭОР необходимо составление предметного классификатора со специальными свойствами, совместимого с ГОС и/или другими основополагающими изданиями по предметной области (например, учебниками). Классификатор должен использовать максимально компактные формулировки и иметь иерархическую структуру с уровнем вложенности на каждой ветви порядка пяти. Наиболее ответственный момент при составлении предметного классификатора для ЭОР нового поколения – определение уровня тематических элементов. Как указывалось выше, «тематический элемент» − это логическое имя, перемещаемое по уровням вложенности. В иерархическом классификаторе критерием установления уровня иерархии является объем учебного содержания, определенный формулировками (физическими именами) на данном уровне. С увеличением уровня вложенности этот объем снижается. Некоторому уровню присваивается логическое имя «тематический элемент», когда все обозначенное физическим именем содержание можно полноценно представить в трех И, П, К-модулях допустимого информационного объема.

101

Физическое имя этого уровня – предметная формулировка – становится формулировкой тематического элемента. Рассмотрим, к каким последствиям могут привести не в меру широкие и слишком узкие содержательные рамки, в которых сформулирован тематический элемент. Чрезмерно широкие содержательные рамки при добросовестном отношении к дидактической полноценности контента приведут к превышению объемов ЭУМ сверх допустимого. Попытка разделения контента ЭУМ любого типа путем размещения в нескольких однотипных модулях означает грубое нарушение логической структуры ЭОР. Пользователя такое нарушение обяжет скачивать с сервера множество ненужных ЭУМ вместе с одним искомым. Слишком узкие содержательные рамки тематического элемента в подавляющем большинстве случаев приведут к недоиспользованию разрешенного информационного объема ЭУМ. Разумеется, это выгодно производителю, который отчитывается простым количеством ЭУМ, но не устраивает Заказчика, поскольку охват предметной области неоправданно снижается. Именно поэтому чрезмерно сужение содержательных рамок тематических элементов недопустимо. С учетом изложенных требований в концепции ЭОР приводится разработанный предметный классификатор с обоснованием выбора единого уровня тематических элементов. Обоснование проводится на примерах нескольких (не менее трех) тематических элементов из разных разделов (подразделов) классификатора. В каждом случае, исходя из формулировки тематического элемента, должны быть предложены сценарные планы И,П,К-модулей с ориентировочным расчетом объемов ЭУМ. Отдельно приводятся обоснования исключительных случаев, когда уровень вложенности тематического элемента отличается от общепринятого в данном классификаторе. Третья задача концепции – обоснование подходов и выбор решений для удовлетворения специальных требований к ЭОР. Как правило, Заданием на выполнение работ (Техническим заданием) и/или отдельным приложением к контракту определяется специфика применения данного ресурса и указывается ряд соответствующих требований. Например, ЭОР может предназначаться для учащихся с определенными ограничениями (по слуху/зрению), для инвалидов, не посещающих образовательные учреждения, и других специальных категорий учащихся. Проект может быть посвящен созданию вариативов или направлен на расширение охвата предметной области, тогда специальные требования состоят в привязке к имеющимся ресурсам. Контракт может и не включать специальных приложений, но в Задании всегда указываются цели и задачи проекта, для полноценного решения которых, как правило, необходима дополнительная проработка, обоснование подходов и выбор определенных решений. Таким образом, третья часть концепции ЭОР посвящена решениям, обеспечивающим достижение определенных Заданием целей и задач. •

Сценарный план модуля

Создание электронного учебного модуля предваряет разработка его сценарного плана. По существу это единственный сопроводительный документ ЭУМ, предназначенный для использования как разработчиком, так и заказчиком. Сценарный план позволяет разработчику:

102

•

определиться с содержательными, инновационными, технологическими параметрами и характеристиками ЭУМ;

•

позиционировать модуль в предметном классификаторе;

•

сформулировать ключевые метаданные;

•

определить необходимое программное окружение ОМС-плеера;

•

предварительно оценить информационный объем ЭУМ;

•

избежать непроизводительных затрат.

С точки зрения заказчика сценарный план позволяет: •

оценить предстоящую разработку на предмет соответствия Заданию на выполнение работ, Унифицированным требованиям и другим приложениям к контракту;

•

своевременно (без затрат на производство) отклонить предложения по разработке модулей, не соответствующих требованиям заказчика;

•

получить исходные данные, необходимые для интегральной оценки качеств ЭУМ;

•

провести полноценную приемку разработки, в том числе – оценить в процессе ИОК неочевидные возможности модуля.

В целом согласование сценарного плана ЭУМ позволяет предотвратить возможные конфликты разработчика и заказчика. Структура сценарного плана электронного учебного модуля включает: •

общие сведения об ЭУМ;

•

краткое описание модуля для предварительного ознакомления с ним потенциальных пользователей;

•

параметры инновационных качеств;

•

позиционирование ЭУМ в соответствии с предметным классификатором, в том числе – учебное окружение – наименования и типы ЭУМ, разрабатываемых в рамках того же тематического элемента;

•

методы определения результирующих данных;

•

краткое описание контента (представляемые объекты/процессы и используемые для этого медиаэлементы);

•

краткое описание методов взаимодействия пользователя с контентом;

•

указание необходимого для воспроизведения программного окружения сторонних производителей.

Форма сценарного плана ЭУМ приведена в Приложениях. •

Разработка интерактивного контента

103

Основное содержимое электронного учебного модуля – интерактивный контент объединяет данные и программы. Это мультимедиа компоненты и компьютерный сценарий их воспроизведения, определяющий компоновку сцен и организацию интерактива, а также необходимые моделеры. Разработка мультимедиа компонентов достаточно подробно описана в литературе [2, 18, 23]. Необходимо обратить особое внимание на соблюдение авторских и имущественных прав на исходные материалы. Ответственность за лицензионную чистоту используемых текстов и аудиовизуальных произведений несет разработчик. При разработке программных решений (scenario и моделеров) ЭУМ отдельные усилия необходимо предпринять для соблюдения технологических правил, обеспечивающих выполнение требований кроссплатформенности ЭУМ. Следует также тщательно обосновывать использование в программном окружении ОМС-плеера программных средств сторонних производителей. Необходимо учитывать наличие версий этих продуктов для разных платформ и обязательно – доступность и безвозмездность. Применение проприетарных продуктов сторонних производителей на платной основе, накладывающей соответствующие обязательства на пользователя, недопустимо. Отладка взаимодействия программ и данных составляет отдельную задачу разработки интерактивного мультимедийного контента. Отладка включает решение следующих вопросов:

•

адекватное (время/место/качество) воспроизведение мультимедиа компонентов в каждой мультимедиа композиции, сцене, мизансцене;

•

полная функциональность всех активных зон и элементов, реализация интерактива в соответствии со сценарным планом ЭУМ;

•

адекватное вычисление результирующих данных;

•

устойчивое функционирование созданного автономного контентно-программного продукта при воспроизведении ОМС-плеером в разных операционных средах, в том числе − при провокациях – намеренно некорректных действиях пользователя.

Подготовка метаданных

Метаданные разрабатываются в рамках соответствующих профилей, рассмотренных выше. Для автоматизированного создания требуемых архитектурой ЭУМ XML-файлов используются программные редакторы, один из которых включен в электронное приложение к Унифицированным требованиям. Необходимо подчеркнуть ключевую роль метаданных и манифеста для успешного использования модуля. Можно провести аналогию с традиционной библиотекой, где небрежное заполнение каталожной карточки приравнивается к утрате книги. Известно, что метаданные и манифест ЭУМ часто приходится корректировать после выходного тестирования модуля, а также по результатам интегральной оценки качеств в процессе приемки разработки. Это еще раз подчеркивает необходимость тщательной подготовки материалов, особенно – в части оригинальных формулировок (краткое описание ЭУМ, имена собственные, названия и др.). •

Упаковка и выходное тестирование 104

В соответствии с архитектурой ЭУМ все структурные составляющие модуля пакуются в ZIPконтейнер. По согласованию разработчика и заказчика контейнеру присваивается определенный идентификатор − имя контейнера (не путать с наименованием модуля). Расширение имени контейнера − .oms. Это расширение используется ОМС-плеером по умолчанию. Заметим, что стандартное расширение для архиватора − .zip. Поэтому для того, чтобы раскрыть архив (например, с целью внесения изменений в контент ЭУМ) проще всего изменить расширение имени контейнера на используемое по умолчанию архиватором. Упакованный электронный учебный модуль подвергается выходному тестированию. Разделяются три вида тестирования: − функциональное; − смысловое; − техническое. Функциональное тестирование направлено на всеобъемлющую проверку работоспособности ЭУМ при всех возможных вариантах взаимодействия пользователя с контентом и элементами управления/навигации. Смысловое тестирование призвано выявить нарушения компоновки медиаэлементов/медиакомбинаций в мультимедиа композициях, сценах, мизансценах, а также оценить основные содержательные, инновационные и технологические качества ЭУМ в целом. Техническое тестирование – это, по существу, мультиплицирование предыдущих испытаний. Оно дает возможность определить устойчивость функционирования ЭУМ на различных программноаппаратных платформах при различных аппаратных и программных конфигурациях. Задача технического тестирования состоит не только и не столько в проверке кроссплатформенности модуля, воспроизводимого на каждой платформе ОМС-плеером соответствующей версии, а в подтверждении корректности функционирования ЭУМ при различных настройках программного обеспечения компьютера. Необходимо провести функциональное и смысловое тестирование ЭУМ не менее, чем на трех компьютерах, существенно различающихся по производительности, памяти, моделям аудио/видео карт и другим аппаратным характеристикам. Второе множество параметров составляет версия операционной системы, установленные обновления и другие существенные признаки программной конфигурации. При этом отдельное внимание рекомендуется уделить тестированию при различных настройках системных шрифтов. Для эффективного технического тестирования требуется грамотный выбор ключевых аппаратно-программных конфигураций, обеспечивающий высокую вероятность устойчивой работы ЭУМ на весьма разнообразных рабочих местах потенциальных пользователей. Тестирование ЭУМ по сути является итерационным процессом. Ошибки и недоработки контента и программных решений ЭУМ устраняются по мере выявления на каждой итерации. Заключительной операцией итоговых испытаний созданного модуля является внесение в метаданные корректировок по результатам тестирования.

Глава 5

105

Интегральная оценка качеств электронного учебного модуля Проблема оценки качества электронных образовательных ресурсов (ЭОР) возникла практически одновременно с появлением первых изданий на CD и ресурсов Интернета. С развитием ЭОР сложность ее решения только повышается: современный интерактивный мультимедийный контент проецирует последние достижения информатики и вычислительной техники на содержание предметной области, образуя инновационные качества электронных образовательных ресурсов. До настоящего времени задачи оценки качества ЭОР решались исключительно на экспертной основе. Комплексная экспертиза [12, 13, 18] предусматривала трехмерную оценку ЭОР, основанную на технологической, содержательной и дизайн-эргономической экспертизах. Изъяны экспертных оценок широко известны: нечеткость критериев, слабая квалиметрия, неопределенность технологии и в итоге − субъективность эксперта. В то же время понятно, что в значительном количестве случаев экспертная оценка является единственно возможной. Тогда очевидным путем повышения объективности является развитие системы критериев, совершенствование квалиметрии, унификация технологий и процедур. Создание ЭОР нового поколения придало новый импульс развитию квалиметрии и критериев оценки различных качеств электронного образовательного контента. Значительную роль при этом имело то обстоятельство, что ресурсы нового поколения унифицированы по многим аспектам: от единой функциональной среды до заданной архитектуры электронного учебного модуля (ЭУМ). Прозрачность инновационных качеств ЭОР нового поколения также способствовала развитию квалиметрии и повышению определенности оценки качества. В результате были разработаны квалиметрия, система критериев, технология и процедура интегральной оценки качеств (ИОК) электронного учебного модуля открытой образовательной модульной мультимедиа системы (ОМС), представленные ниже. Следует отметить, что многие компоненты ИОК не специфицированы для ЭУМ ОМС и с успехом могут использоваться для оценки любого интерактивного образовательного мультимедиа контента.

5.1.

Концепция интегральной оценки качеств

Возможности электронных образовательных ресурсов нового поколения обеспечивают трансформацию образовательных технологий, основанных на репродуктивной модели обучения, в направлении инновационных технологий активного учения. Инновации характеризуются ростом творческого компонента деятельности преподавателя в аудитории, переходом от вещания к дискуссии, коллективному анализу и совместным исследованиям при полноценной и высокоэффективной самостоятельной работе учащихся вне аудитории. Современные образовательные технологии реализуют потенциал ЭОР нового поколения в следующих направлениях:

•

обеспечение всех компонентов образовательного процесса;

•

осуществление личностно-ориентированного обучения;

•

развитие активно-деятельностных форм обучения;

106

•

расширение функционала и кардинальное повышение эффективности самостоятельной учебной работы.

Наличие в совокупном контенте ЭОР нового поколения трех различных типов модулей: И (информация), П (практические занятия), К (контроль) удовлетворяет запросы по всем основным образовательным компонентам. Кроме того, предусмотренные архитектурой ЭОР вариативы электронных учебных модулей обеспечивают личностно-ориентированный характер обучения, в том числе – для учащихся с особыми возможностями. Развитие активно-деятельностных форм обучения переходит в практическую плоскость благодаря высокой интерактивности и мультимедийности контента ЭУМ, поддерживаемого моделингом. С учетом вариативности модулей деятельностные, максимально эффективные для обучения формы могут распространяться на любой контингент учащихся. Наиболее значимые инновации просматриваются в секторе самостоятельной учебной работы. Прежде всего это, как минимум, утроение образовательных возможностей «домашнего задания»: кроме традиционного получения информации ЭУМ позволяют реализовать вне учебной аудитории практические занятия и аттестацию (контроль), которые раньше были возможны только в школе или университете. При этом важно отметить, что активно-деятельностные формы обучения обеспечивают кардинально повышение эффективности учебной работы, так что достижение полноценного функционала самостоятельной учебной деятельности по меньшей мере не увеличивает затрат времени учащегося. Значительный вклад в инновационное развитие сектора самостоятельной учебной работы с учетом ее личностно-ориентированного характера обеспечивает открытость ЭУМ для внесения пользователем дополнений и изменений, вплоть до полной модернизации модуля. Наконец, эффективному внедрению в учебный процесс способствует кроссплатформенность ЭУМ, работоспособных как в среде MS Windows, так и в среде операционных систем семейства Linux (с 2010 г.). Модульная структура контента ЭОР нового поколения позволяет построить замкнутый цикл учебного процесса – от выдачи задания до выставления оценки – по безбумажной технологии. Благодаря включению в инструментальный комплекс ОМС Системы учета учебных достижений и унификации данных о результатах работы учащегося с ЭУМ в соответствии с международной спецификацией SCORM RTE, функциональность открытой образовательной модульной мультимедиа системы достигает уровня необходимой полноты. Таким образом, рассматривая инновационные возможности ЭОР нового поколения с точки зрения отдельно взятого электронного учебного модуля, к инновационным качествам ЭУМ можно отнести:

•

интерактивность,

•

мультимедийность,

•

модифицируемость,

•

кроссплатформенность.

107

Вторая группа важных качеств ЭУМ – технологическая – тесно связана с первой. Собственно, поэтому оценка качеств модуля и является интегральной. Например, нарушение унифицированной структуры ЭУМ значительно осложнит пользователю внесение изменений, т.е. отрицательно скажется на модифицируемости модуля. Определяющее влияние на модифицируемость и кроссплатформенность ЭУМ оказывают использованные при его создании технологии программирования (программные решения). Ошибки этих решений сказываются также на полнофункциональности или даже на работоспособности ЭУМ в целом. Существенным параметром ЭУМ является его объем, косвенно характеризующий мультимедийность контента, что, в свою очередь, дает основания предполагать развитость других инновационных качеств модуля. Безусловным требованием к ЭУМ является удовлетворительное качество мультимедиа компонентов, обеспечение которого также влияет на объем модуля. С другой стороны, превышение заданного в Унифицированных требованиях (УТ) максимума повлечет проблемы доставки модуля. Возможности структурированного хранения, поиска и предварительной оценки ЭУМ необходимого типа и содержания обеспечивают метаданные модуля, разработанные в соответствии с УТ. Контроль заполнения всех необходимых полей, проверка соответствия метаданных и манифеста ЭУМ заданной XML-схеме относится к числу задач оценки технологических качеств электронного учебного модуля. Таким образом, технологические качества ЭУМ определяются:

•

соответствием УТ объема модуля, его структуры, программных решений и форматов мультимедиа компонентов;

•

полнотой и безошибочностью метаданных и манифеста, отвечающих профилю хранилища, согласованному с УТ;

•

качеством мультимедиа компонентов контента и программных решений.

Для вариативных ЭУМ в интегральную оценку включается дополнительно специализированный компонент – сравнительный анализ, определяющий новизну представления учебного материала в рассматриваемом модуле по отношению к ранее созданному. Кроме инновационных и технологических качеств в системе оценки модуля большую роль играет традиционная экспертиза учебного содержания. Минимально необходимым является удовлетворение следующим критериям:

•

соответствие Заданию на выполнение работ;

•

соответствие учебного содержания Государственному стандарту (примерной программе обучения);

•

исчерпывающее представление соответствующего тематического элемента предметной области;

•

методическая эффективность за счет целесообразного использования инновационных качеств;

•

соответствие современным научным представлениям предметной области; 108

•

соответствие базовым ценностям социума;

•

адекватность результирующих данных.

Следует отметить, что интегральную оценку качеств созданных модулей предваряет экспертиза концепции ЭОР в предметной области, согласование сценарных планов и других документов, положенных в основу разработки. Соответственно, параметры и характеристики модуля, установленные в процессе ИОК как определяющие его инновационные, технологические и содержательные качества, должны быть не хуже заявленных в исходной документации.

5.2.

Процедура и технологии

Процедура интегральной оценки качеств электронного учебного модуля стартует с момента регистрации ЭУМ, поступившего от разработчика. Чаще всего модуль или группа модулей направляется по глобальной компьютерной сети, однако возможны и другие способы доставки. После регистрации ЭУМ разработчик получает соответствующее подтверждение. Как следует из концепции, интегральная оценка качеств проводится по весьма обширному и содержательные перечню параметров, характеризующих инновационные, технологические качества ЭУМ. В этих условиях решить задачи ИОК можно только с привлечением специализированных средств автоматизации. Необходима компьютерная программа, которая в автоматическом режиме анализирует структуру, программно-архитектурные решения и компонентный состав контента ЭУМ. Компьютерный анализ дает возможность оценить ряд инновационных и технологических качеств модуля. Для вынесения окончательного суждения по некоторым параметрам компьютерную оценку требуется дополнить экспертной. Дополнительной экспертизы, в частности, требует уровень мультимедийности и категория модифицируемости каждой отдельной сцены, а также окончательная проверка кроссплатформенности модуля. Ряд качеств ЭУМ можно установить только путем экспертизы функционирующего модуля. Так, исключительно к компетенции эксперта относится определение уровня интерактивности, качества мультимедиа компонентов, а также оценка содержательных качеств ЭУМ. В таблице 5.1 представлены все подлежащие контролю параметры, характеризующие инновационные, технологические и содержательные качества ЭУМ, с указанием соответствующей технологии оценки. В соответствии с этой таблицей, интегральная оценка качеств электронного учебного модуля разбивается на три этапа. На первом этапе производится автоматический компьютерный анализ структурных составляющих ЭУМ, позволяющий получить предварительную либо окончательную оценку большинства технологических и ряда инновационных качеств. На втором этапе эксперт − специалист в области информационных технологий проводит функциональную экспертизу модуля. В процессе воспроизведения ЭУМ устанавливаются его функциональные возможности и выявляются ошибки программных решений. Кроме того, динамический режим обеспечивает дополнительную инновационно- технологическую (ИТ) экспертизу для уточнения данных структурного анализа, а также дает возможность оценить инновационные и технологические качества, определяемые только в процессе функционирования ЭУМ.

109

На третьем этапе эксперт − специалист предметной области оценивает содержательные качества модуля. Таким образом, в интегральной оценке качеств ЭУМ участвуют, по меньшей мере, два эксперта различных областей знаний. Стоит отметить: опыт проведения ИОК показал, что поручать все экспертные работы одному человеку ни в коем случае нельзя. Напротив, число участников процесса на практике существенно больше. Как правило, одновременно работают две группы ИТ и предметных специалистов, часто – в дистанционном режиме, так что необходима сетевая поддержка согласованной работы всех экспертов, которая

Таблица 5.1. Сводная таблица ИОК ЭУМ

Наименование

Технологии оценки Компьютерная

Экспертная

1. Инновационные качества: +

1.1. Уровень интерактивности 1.2. Уровень мультимедийности: 1.2.1.

По каждой сцене

1.2.2.

ЭУМ в целом

+ + +

1.3. Категория модифицируемости

+ −/+ +

1.4. Кроссплатформенность 2. Технологические качества: 2.1. Объем 2.2. Архитектура 2.3. Программные решения (функциональность) 2.4. Качество мультимедиа компонентов 2.5. Манифест и метаданные

+ +

+ + +

3. Содержательные качества: 3.1. Соответствие современным научным представлениям предметной области 3.2. Соответствие учебного содержания ГОС (программе обучения)

+ + +

3.3. Исчерпывающее представление тематического элемента 3.4. Соответствие базовым ценностям социума

+ +

3.5. Адекватность результирующих данных

110

реализуется отдельной технической группой. Электронная форма результатов ИОК ЭУМ, заполняемая на всех трех этапах процедуры как автоматически, так и различными экспертами, приведена в Приложениях. Перейдем теперь к порядку и критериям интегральной оценки качеств ЭУМ на каждом процедурном этапе. При этом отметим, что отрицательная оценка какого-либо качества модуля на любом этапе не является основанием для прекращения процедуры ИОК, которая призвана дать максимальную информацию для доработки модуля. Исключением являются только нарушения функциональности ЭУМ, вызванные «фатальными» ошибками в архитектуре или программных решениях модуля. Понятно, что при нарушении функциональности полноценная процедура ИОК невозможна.

5.3.

Структурный анализ

Исходными данными для автоматического анализа структурных составляющих электронного учебного модуля являются сведения из его сценарного плана: •

наименование ЭУМ;

•

файловое имя контейнера (идентификатор);

•

тип модуля (И-,П-,К-);

•

разновидность модуля (стандартный, присоединенным потоковым контентом);

•

позиционирование в предметном классификаторе;

•

сведения о результирующих данных;

•

заявленные инновационные качества;

•

необходимое при воспроизведении программное окружение.

многопользовательский,

Эти данные сохраняются и используются затем на всех этапах интегральной оценки качеств. Кроме того, для электронной формы результатов ИОК вводятся данные о разработчике, версии ЭУМ в соответствии с Унифицированными требованиями, дате последнего обновления и дате поступления на ИОК. Алгоритм проведения компьютерного структурного анализа включает следующие действия:

•

Верификация модуля.

Сравниваются наименование, идентификатор, тип и разновидность анализируемого ЭУМ с исходными данными сценарного плана.

•

Определение информационного объема.

«Взвешивается» ZIP-контейнер. Данные анализируются на предмет определения соответствия Унифицированным требованиям (УТ). Результат заносится в электронную форму ИОК.

111

•

Распаковка ZIP-контейнера.

Дальнейшие операции направлены на анализ структурных составляющих ЭУМ, поэтому модуль должен быть распакован.

•

Анализ архитектуры модуля.

а) Проверяется наличие всех стандартных папок и файлов, а также соответствие их наименований Унифицированным требованиям. б) Проверяется формальное соответствие Унифицированным требованиям содержимого папок: − SCRIPT: папка должна содержать JavaScript/XML-файлы с расширением .xml, включающие текст JavaScript с корневым тегом <rmml>, или JavaScript-файлы с расширением .js;

− DATA/scene: папка должна содержать только XML-файлы с расширением .xml; − DATA/components: папка должна содержать только файлы мультимедиа компонентов в допустимых форматах. Форматы определяются по расширениям имен файлов, так что предпочтительно использование расширений, рекомендуемых УТ; − DATA/skin: папка должна содержать только файлы мультимедиа компонентов допустимых форматов и XML-файлы; − MODELERS: возможны три варианта: •

папка может быть пустой;

•

если для данного модуля заявлена категория модифицируемости «частично открытый», папка должна содержать фрагмент компьютерного сценария, выполненный по технологиям сторонних производителей (например, для Flash – файл с расширением .swf);

•

если заявлен IV уровень интерактивности, папка должна содержать моделеры в JavaScript/XML-файлах с расширением .xml или .js, либо моделеры, разработанные по технологиям сторонних производителей (например, размещенные в файлах с расширением .swf).

Если на всех этапах анализа архитектуры ЭУМ результаты положительны, в электронную форму ИОК заносится отметка о соответствии архитектуры модуля Унифицированным требованиям. Кроме того, выносится предварительная положительная оценка кроссплатформенности и модифицируемости ЭУМ. При отсутствии АКП сторонних производителей (программное окружение не требуется) модуль считается открытым и оценка модифицируемости − окончательной. Если компьютерный анализ обнаружил нарушения архитектуры ЭУМ: − отсутствие или нестандартное наименование какой-либо папки; − недопустимый формат мультимедиа компонента; − недопустимое программное решение (например, имеются исполняемые файлы с расширением имен .exe или .dll;

112

− неверное размещение моделеров или фрагментов scenario, выполненных по технологиям сторонних производителей; архитектура модуля оценивается как не отвечающая Унифицированным требованиям. Вместе с отрицательной оценкой в электронной форме ИОК конкретизируется нарушение. •

Дополнительный анализ содержимого папки DATA/components.

Расширения имен файлов, содержащихся в папке, сопоставляются с таблицей мультимедиа компонентов (см. табл. 4.1). В результате в электронную форму ИОК заносится значение уровня мультимедийности ЭУМ.

•

Анализ манифеста и метаданных.

В автоматическом режиме проверяется заполнение всех обязательных полей, правильность использования словарей, идентификаторов, предметного классификатора. Результат отражается в электронной форме ИОК как соответствующий или не соответствующий УТ с указанием ошибок. На этом компьютерный анализ ЭУМ заканчивается, модуль поступает в распоряжение специалиста в области информационных технологий для проведения функциональной экспертизы инновационных и технологических качеств.

5.4.

Функциональная экспертиза

Основной целью функциональной экспертизы является анализ работоспособности ЭУМ, проверка четкого выполнения всех заявленных функций. Кроме того, при воспроизведении модуля завершается экспертиза его инновационных и технологических качеств: уточняются предварительные оценки структурного анализа и выносятся оценки по ИТ-качествам, определяемым только в процессе функционирования ЭУМ. Функциональную среду электронного учебного модуля составляет «ОМС-клиент» версии 2.0, включающий кроссплатформенные ОМС-плеер и органайзер, а также (при необходимости) – программное окружение сторонних производителей. Рассматривается каждая мультимедиа сцена ЭУМ, выявляется неработоспособность (или ошибочная работа) тех или иных мизансцен, мультимедиа композиций, учебных объектов/процессов, медиаэлементов, медиакомбинаций, элементов навигации, манипуляторов и др. Определяются ошибки организации интерактива – отсутствие или неверная реакция объекта/процесса, неадекватные предложения/сообщения, ошибки размещения объектов и т.д. Нарушение функциональности ЭУМ, ошибка на любом уровне – от модуля в целом до медиаэлемента – недопустимы. Обнаружение ошибки функционирования является основанием для прекращения процедуры ИОК, модуль возвращается на доработку. Оценка функциональности ЭУМ отражается в электронной форме ИОК в графе «Программные решения (функциональность)». В полнофункциональном модуле экспертным путем устанавливается также:

•

уровень интерактивности ЭУ,

•

уровень мультимедийности каждой сцены, 113

•

качество мультимедиа компонентов.

Оценка инновационных качеств осуществляется по критериям и квалиметрии Унифицированных требований. Качество мультимедиа компонентов определяется субъективно. Заметим, что после определения уровня мультимедийности каждой учебной сцены, оценка уровня мультимедийности модуля, полученная на этапе структурного анализа, может измениться. Это произойдет, если не все представленные в папке DATA/components мультимедиа компоненты будут «замечены» в функционирующем модуле. Кроме того, оценка может измениться на отрицательную, если будет обнаружена сцена с уровнем мультимедийности, равным единице. Таким образом, еще одно предназначение функциональной экспертизы – уточнение некоторых оценок компьютерного структурного анализа. Кроме уровня мультимедийности, функциональная экспертиза «де-факто» дает окончательную оценку кроссплатформенности. Безупречное функционирование модуля, воспроизводимого кроссплатформенным ОМС-плеером, позволяет убедиться в отсутствии платформенно-ориентированных программных решений, скрытых от структурного анализа. Однако, ввиду существенных различий квалификации и технологической культуры разработчиков, этого может оказаться недостаточно. Для принятия окончательного решения следует непосредственно убедиться в функциональности ЭУМ, воспроизводимого в среде альтернативной операционной системы. Контроль оригинальных записей в метаданных (описание ЭУМ, его характеристики, авторские права, ключевые слова и др.) – также возлагается на эксперта. Результаты экспертного контроля вместе с данными автоматического анализа позволяют дать окончательную оценку качества метаданных ЭУМ. Если при воспроизведении модуля используется программное окружение (плееры сторонних производителей), на этапе функциональной экспертизы возникает отдельная задача оценки категории модифицируемости. Для ее решения, в соответствии с УТ, нужно проанализировать каждую учебную сцену ЭУМ на предмет использования в компьютерном сценарии фрагментов, разработанных по технологиям сторонних производителей. С этой целью модуль запускается на воспроизведение специализированным ОМС-плеером, позволяющим исключать из операционной среды программное окружение. Такой режим воспроизведения нарушает функциональность фрагментов контента, подчиненных закрытым (компилированным) компонентам компьютерного сценария. По нарушениям порядка воспроизведения, отказам в реакциях на действия пользователя, разрушению композиций и т.п. нетрудно, исходя из УТ, оценить категорию модифицируемости сцены. Если сцена потеряла те или иные свои функциональные возможности, она определяется как закрытая для модификаций. Сцена, функциональность которой при воспроизведении специализированным плеером не нарушается, считается открытой. При этом потеря отдельного мультимедиа компонента (например, Flash-анимации) не влияет на положительную оценку модифицируемости сцены. Подведение итогов анализа всех сцен позволяет, в соответствии с Унифицированными требованиями, дать оценку категории модифицируемости ЭУМ в целом.

114

5.5.

Экспертиза содержательных качеств

Многолетний опыт проведения экспертизы электронных образовательных ресурсов показал, что оценка учебного содержания, образовательной эффективности мультимедиа продукта – наиболее субъективная и уязвимая для критики часть экспертного заключения. Одни эксперты требовали дословного совпадения с текстом учебника, другие вместо анализа учебного содержания сосредотачивались на технологических решениях, третьи и вовсе фантазировали по мотивам популярного фильма «Матрица». Но даже если удавалось ухватить существо вопроса, заключения представителей разных педагогических школ могли быть диаметрально противоположными. Особенно запомнилось автору заключение специалистов из одного уважаемого университета: «Виртуальная лаборатория по химии настолько натуралистична, что может представлять серьезную угрозу учебному процессу». Современный этап развития электронного образовательного контента характеризуется существенным продвижением в формализации критериев оценки, квалиметрии инновационных и технологических качеств ЭОР. Возникло понимание вклада этих качеств в образовательную ценность продукта. Однако наметившийся переход от чтения символьных описаний к непосредственному изучению объектов и процессов предметной области пока еще недостаточно оценен большинством практикующих преподавателей. В этих условиях экспертиза содержательных качеств ЭУМ должна использовать систему «прозрачных» критериев с минимальными возможностями трактовки. В то же время, мы говорим о педагогике, которая в значительной мере – искусство и, как всякое искусство, она неотделима от творца, проще говоря – субъективна. Выходом в такой ситуации может быть только намеренный отказ от очевидно дискуссионных формулировок критериев оценки. В рамках экспертизы содержательных качеств электронного учебного модуля специалист предметной области должен дать оценку контенту ЭУМ, исходя из следующих критериев:

•

Соответствие современным научным представлениям предметной области.

Очевидно недопустимыми являются лженаучные сведения, равно как и устаревшие представления о сути и свойствах изучаемых объектов, процессов, явлений.

• Соответствие учебного содержания стандарту (примерной программе обучения).

Государственному

образовательному

Вполне прозрачный критерий: предметные знания выходят далеко за рамки ГОС, однако стандарты для того и создаются, чтобы им следовать. •

Исчерпывающее представление тематического элемента;

Здесь можно ожидать ошибок разного рода. Наиболее распространенная – неверное определение тематического элемента: его формулировка настолько обширна, что уместить все необходимое в одном относительно небольшом модуле попросту невозможно. Иногда подобное несоответствие обнаруживается поздновато. Проблема возникает, когда в модуль И-типа самыми простыми текстрографическими средствами загружается содержание целого тематического блока ГОС, а рассматриваемый в данный момент П- или К-модуль не способен вместить необходимый аудиовизуальный контент, представляющий все описанные в И-модуле объекты, процессы, явления.

115

С другой стороны, в соответствии с Унифицированными требованиями недопустим вариант, когда контент ЭУМ скуден по образовательному содержанию и занимает при этом информационный объем на порядок меньше допустимого. В этом случае очевидны недоработки либо в определении содержательных границ тематического элемента, либо в реализации собственно контента, не раскрывающего в достаточной мере формулировку тематического элемента. Нарушение УТ автоматически ведет к отрицательной оценке содержательных качеств ЭУМ. Третий типичный случай – одно из выражений субъективности экспертизы, недооценка трехмерности совокупного контента ОМС (см. рис. 2.4). При достаточно большом информационном объеме рассматриваемого модуля замечание чрезмерно требовательного эксперта формулируется, например, в виде: «решения вычислительной задачи недостаточно, нужен еще лабораторный эксперимент». На самом деле, для раскрытия материала данного тематического элемента – минимально, но достаточно. А виртуальная лаборатория может быть реализована впоследствии как вариативный ЭУМ.

•

Методическая эффективность инновационных качеств;

за

счет

целесообразного

использования

Формальное использование новых педагогических инструментов – интерактива, мультимедиа, моделинга, коммуникативности и производительности пользователя отнюдь не гарантирует целесообразность применения ЭУМ в учебном процессе. Одной из задач содержательной экспертизы является оценка возможностей повышения эффективности самостоятельной образовательной деятельности за счет применения активно-деятельностных методов, получения иных методических преимуществ при использовании данного ЭУМ. •

Соответствие базовым ценностям социума;

Понятно, что пропаганда насилия и жестокости, скрытая реклама алкоголизма и наркомании, брань и нелитературные выражения, все то, что отторгается цивилизованным обществом, в контенте ЭУМ недопустимо.

•

Адекватность результирующих данных;

В процессе функционирования каждого модуля генерируются значения параметров, характеризующих результаты работы пользователя с ЭУМ. В соответствии с международной спецификацией SCORM RTE эти параметры должны иметь определенный формат и отражать самые разные аспекты образовательного процесса − от времени сеанса до количества ошибок и успешных действий. Появление этих данных в органайзере по окончании сеанса работы с ЭУМ свидетельствует о формальном соответствии SCORM RTE. Однако эксперту следует убедиться, что значения результирующих данных адекватны проведенной с модулем работе. Самым простым примером служит поверхностное ознакомление с И-модулем или значительное число ошибок при аттестации с помощью модуля К-типа. Значения результирующих SCORM-параметров должны отразить в этом случае невысокие учебные достижения. Если рассматриваемый ЭУМ представляет собой вариатив уже существующего модуля, на этапе экспертизы содержательных качеств необходимо дополнительно провести сравнительный анализ вариативов.

116

Унифицированными требованиями определены возможные варианты решения задач личностно-ориентированного обучения в открытой образовательной модульной мультимедиа системе. Исходя из УТ, следует различать вариативы, размещаемые в Центральном хранилище, подготовленные профессиональными разработчиками, и модули, модифицированные пользователями под собственные запросы. Как следует из Унифицированных требований, контент вариативов должен отличаться мультимедиа компонентами, компоновкой сцен, формами взаимодействия пользователя с контентом. Эти квалиметрируемые различия контента двух модулей должны быть оценены экспертом не менее, чем в 70%. Понятно, что эксперт-предметник при сравнении будет прежде всего отталкиваться от представляемых объектов/процессов предметной области, характера учебной работы, способов достижения учебной цели. Тем не менее, в процессе сравнительного анализа необходима формализация отличий по указанным в УТ параметрам с приведением численной оценки. Например, модули, модифицированные пользователями, в большинстве случаев вряд ли можно оценить как полноценные вариативы. Модернизировать более двух третей контента рядовому пользователю нецелесообразно, да и не по силам. Мы же исходим из того, что интегральной оценке качеств подвергаются ЭУМ профессиональной разработки для Центрального хранилища. Соответственно, при создании вариативов частные решения, в которых просматривается принцип вложенности, нельзя признать корректными.

5.6.

Подведение итогов

Прежде всего следует отметить, что на всех этапах интегральной оценки качеств электронного учебного модуля к используемым критериям оценок могут быть добавлены требования Задания на выполнение работ − неотъемлемой части контракта с компаниейразработчиком. Заказчик вправе повысить планку Унифицированных требований или отменить некоторые из них. Возможно также определение дополнительных требований. Однако Задание на выполнение работ ни в коем случае не может противоречить Унифицированным требованиям к электронным учебным модулям открытых образовательных модульных мультимедиа систем. По завершении всех трех этапов ИОК полностью заполненная электронная форма рассматривается на совещании руководителей экспертных групп. Составляется окончательное заключение, которое вместе с электронной формой оценки направляется компании-разработчику. Совещание руководителей экспертных групп рассматривает также вопросы повышения эффективности и точности оценки ЭУМ. В частности, возможно появление «непрофильных» замечаний у эксперта определенной группы. Например, при экспертизе учебного содержания модуля были замечены опечатки и грамматические ошибки в тексте, что, вообще говоря, входит в компетенцию ИТ-экспертов, оценивающих качество мультимедиа компонентов. Возможны следующие варианты заключения:

117

− ЭУМ соответствует УТ, отвечает всем критериям интегральной оценки качеств и будет размещен в хранилище; − ЭУМ может быть размещен в хранилище после согласования с разработчиком изменений в метаданных (например, некоторые оценки инновационных качеств модуля у разработчика и экспертов не совпали); − ЭУМ не отвечает критериям ИОК и возвращается на доработку (прилагаемый электронный документ определяет перечень доработок). В последних двух случаях у разработчика имеется определенный срок для согласований, уточнений, аргументированного предложения об изменении заключения. Однако в любом случае следует признать, что заключение с перечнем необходимых доработок – это значительная помощь разработчику и, в конечном итоге, − эффективная защита интересов пользователей.

118

Приложение 1 Электронные образовательные ресурсы нового поколения в вопросах и ответах 1. Что такое электронные образовательные ресурсы (ЭОР)? Электронными образовательными ресурсами называют учебные материалы, для воспроизведения которых используются электронные устройства. В самом общем случае к ЭОР относят учебные видеофильмы и звукозаписи, для воспроизведения которых достаточно бытового магнитофона или CD-плеера. Наиболее современные и эффективные для образования ЭОР воспроизводятся на компьютере. Именно на таких ресурсах мы сосредоточим своё внимание. Иногда, чтобы выделить данное подмножество ЭОР, их называют цифровыми образовательными ресурсами (ЦОР), подразумевая, что компьютер использует цифровые способы записи/воспроизведения. Однако бытовые аудио/видео компакт-диски (CD) также содержат записи в цифровых форматах, так что введение отдельного термина и аббревиатуры «ЦОР» не даёт заметных преимуществ. Поэтому, следуя межгосударственному стандарту ГОСТ 7.23-2001, лучше использовать общий термин «электронные» и аббревиатуру ЭОР. Итак, здесь и далее мы рассматриваем электронные образовательные ресурсы, для воспроизведения которых требуется компьютер.

2. Чем отличаются ЭОР от учебников? ЭОР бывают разные, и как раз по степени отличия от традиционных полиграфических учебников их очень удобно классифицировать. • Самые простые ЭОР – текстографические. Они отличаются от книг в основном базой предъявления текстов и иллюстраций – материал представляется на экране компьютера, а не на бумаге. Хотя его очень легко распечатать, т.е. перенести на бумагу. И все же у некоторых текстографических ресурсов имеются отличия от полиграфических изданий. Страницы книги мы читаем последовательно, осуществляя таким образом так называемую линейную навигацию. При этом достаточно часто в учебном тексте встречаются термины или ссылки на другой раздел того же текста. В таких случаях книга не очень удобна: нужно разыскивать пояснения где-то в другом месте, листая множество страниц. В ЭОР это можно сделать гораздо комфортнее: указать незнакомый термин и тут же получить его определение в небольшом дополнительном окне, мгновенно сменить содержимое экрана при указании так называемого ключевого слова (либо словосочетания). По существу, ключевое словосочетание – аналог строки знакомого всем книжного оглавления, но строка эта не вынесена на отдельную страницу (оглавления), а внедрена в основной текст. В данном случае навигация по тексту является нелинейной (вы просматриваете фрагменты текста в произвольном порядке, определяемом

119

логической связностью и собственным желанием). Такой текстографический продукт называется гипертекстом. • Ещё больше отличаются от книги элементарные аудиовизуальные ЭОР. Это ресурсы, целиком состоящие из визуального или звукового фрагмента. Формальные отличия от книги здесь очевидны: ни кино, ни анимация (мультфильм), ни звук для полиграфического издания невозможны. Но, с другой стороны, стоит заметить, что такие ресурсы ничем не отличаются от аудио/видео продуктов, воспроизводимых на бытовом CD-плеере. • Наиболее существенные, принципиальные отличия от книги имеются у так называемых мультимедиа ЭОР. Это самые мощные и самые интересные для образования продукты, и они заслуживают отдельного рассмотрения.

3. Что такое мультимедиа ЭОР? Английское слово multimedia в переводе означает «много способов». В нашем случае это представление учебных объектов множеством различных способов, то есть с помощью графики, фото, видео, анимации и звука. Иными словами, используется всё, что человек способен воспринимать с помощью зрения и слуха. Сегодня термин «мультимедиа» применяется достаточно широко, поэтому важно понимать, к чему именно он относится. Например, хорошо известный мультимедиа плеер называется мультимедийным потому, что он может по очереди воспроизводить фотографии, видеофильмы, звукозаписи, текст. Но при этом каждый воспроизводимый в данный момент продукт является «одномедийным». То же самое можно сказать про известную «Единую коллекцию ЦОР»: в совокупности коллекция мультимедийна, но каждый отдельно используемый её элемент не является мультимедиа продуктом. Когда мы говорим о мультимедиа ЭОР, имеется в виду возможность одновременного воспроизведения на экране компьютера и в звуке некоторой совокупности объектов, представленных различными способами. Разумеется, речь идет не о бессмысленном смешении, все представляемые объекты связаны логически, подчинены определенной дидактической идее, и изменение одного из них вызывает соответствующие изменения других. Такую связную совокупность объектов справедливо называть «сценой». Использование театрального термина вполне оправдано, поскольку чаще всего в мультимедиа ЭОР представляются фрагменты реальной или воображаемой действительности. Степень адекватности представления фрагмента реального мира определяет качество мультимедиа продукта. Максимально адекватной является «виртуальная реальность», в которой используются мультимедиа компоненты предельного для человеческого восприятия качества: объёмный визуальный ряд и стереозвук.

4. Виртуальная реальность – это стереокино? Замечательный вопрос и ответ на него очень короткий: нет. Такой ответ заставляет задуматься о главном отличии компьютерных продуктов – интерактивности.

120

В кино можно «обмануть» зрение и слух, но мы все равно понимаем условность происходящего. Причина в том, что в кино всё заранее определено, а в реальном мире мы можем взаимодействовать с объектами, влиять на процессы по своему усмотрению. Например, в зале музея можно подойти к интересующему экспонату, на городской площади осмотреть памятник со всех сторон. Вариант конструктивного взаимодействия – смешивание химических реактивов или сборка электрической схемы. А простейший пример влияния на процессы – детская забава: перекрыть камешками весенний ручеек. С помощью компьютера все эти и многие другие действия можно имитировать, а на дисплее отображать те же результаты действий человека, что и в реальной действительности. Вот тогда можно говорить о виртуальной реальности – адекватном представлении фрагмента реального мира.

5. Интерактивность – это возможность взаимодействия? Совершенно верно, перевод английского interactive – взаимодействие. Заметим, что именно взаимодействие (путем согласия или противодействия) с окружающей природной и социальной средой есть основа разумного существования. Поэтому в образовательном процессе роль интерактива трудно переоценить. Достаточно часто используют словосочетание «интерактивный режим работы». Однако, как и с определением «мультимедийный», нужно разбираться, в чем именно заключается интерактивность. Вообще говоря, работа с компьютером имеет сама по себе интерактивный характер: с помощью клавиатуры и манипулятора «мышь» пользователь продуцирует некоторые результаты, в частности разыскивает определенный фрагмент текстовой информации. Но с точки зрения образования в таком варианте он, в интерактивном режиме, не решает учебных задач. Найденный текстовый фрагмент может быть предназначен для изучения определенного предмета, но чтение текста, во-первых, не интерактивно, а во-вторых, не эффективно, если та же информация имеется в школьном учебнике. Доминантой внедрения компьютера в образование является резкое расширение сектора самостоятельной учебной работы, и относится это, разумеется, ко всем учебным предметам. Принципиальное новшество, вносимое компьютером в образовательный процесс, – интерактивность, позволяющая развивать активно-деятельностные формы обучения. Именно это новое качество позволяет надеяться на реальную возможность расширения функционала самостоятельной учебной работы – полезного с точки зрения целей образования, и эффективного, с точки зрения временных затрат. Поэтому вместо текстового фрагмента с информацией по тому или иному учебному предмету необходим интерактивный электронный контент. Иными словами – содержание предметной области, представленное учебными объектами, которыми можно манипулировать, и процессами, в которые можно вмешиваться. Таким образом, интерактив является главным педагогическим инструментом электронных образовательных ресурсов, но есть и другие новые педагогические инструменты, которые создают ему (интерактиву) среду применения.

121

6. Какие новые педагогические инструменты используются в ЭОР? Их всего пять: •

интерактив;

•

мультимедиа;

•

моделинг;

•

коммуникативность;

•

производительность.

Об интерактиве и мультимедиа мы уже говорили. Если к ним добавить еще моделинг (имитационное моделирование с аудиовизуальным отражением изменений сущности, вида, качеств объектов и процессов), то электронный образовательный ресурс сможет дать адекватное представление фрагмента реального или воображаемого мира вместо традиционного описания в символьных абстракциях. Мультимедиа обеспечит реалистичное представление объектов и процессов, интерактив даст возможность воздействия и получения ответных реакций, а моделинг реализует реакции, характерные для изучаемых объектов и исследуемых процессов. Четвертый инструмент – коммуникативность – это возможность непосредственного общения, оперативность представления информации, удаленный контроль состояния процесса. С точки зрения ЭОР это, прежде всего, возможность быстрого доступа к образовательным ресурсам, расположенным на удаленном сервере, а также возможность on-line коммуникаций удаленных пользователей при выполнении коллективного учебного задания. Наконец, пятый новый педагогический инструмент – производительность пользователя. Благодаря автоматизации нетворческих, рутинных операций поиска необходимой информации, творческий компонент и, соответственно, эффективность учебной деятельности существенно возрастает.

7. Что такое ЭОР нового поколения? В самом простом изложении это электронные учебные продукты, позволившие решить три основные проблемы современных ЭОР. Первая проблема заключалась в том, что ЭОР, распространяемые в сети Интернет, были преимущественно текстографическими. Очевидно, что электронная копия учебника школьнику пользы не принесет, а работа со многими информационными источниками для школы, в отличие от вуза, не характерна. Более того, на любой ступени образования получением информации учебный процесс далеко не исчерпывается, нужно обеспечить еще практические занятия и аттестацию и лучше всего – на предметной базе, то есть с адекватным представлением изучаемых объектов и процессов. Понятно, что для решения этих задач требуются ЭОР с интерактивным мультимедийным контентом, но распространение таких продуктов в глобальной сети сталкивалось с серьезными техническими трудностями.

122

В ЭОР нового поколения проблема сетевого доступа к высоко-интерактивному, мультимедийно-насыщенному контенту решена. Иными словами, в этих продуктах могут использоваться все пять новых педагогических инструментов. Вторая технологическая проблема тесно связана с решением первой. До настоящего времени интерактивные мультимедиа продукты выпускались на компакт-дисках, при этом каждый производитель использовал собственные программные решения, способы загрузки, пользовательские интерфейсы. Часто это приводило к тому, что изучение методов работы с диском требовало практически такого же усердия и времени, какое требовалось на учебное содержание. ЭОР

нового

поколения

(ЭОР

НП)

–

сетевые

продукты,

выпускаемые

разными

производителями в разное время и в разных местах. Поэтому архитектура, программные средства воспроизведения, пользовательский интерфейс были унифицированы. В результате для ЭОР НП была решена проблема независимости способов хранения, поиска и использования ресурса от компании-производителя, времени и места производства. Для учащихся и преподавателей это означает, что сегодня и в перспективе для использования любых ЭОР НП требуется один комплект клиентского программного обеспечения и во всех ЭОР НП контентно-независимая часть графического пользовательского интерфейса одинакова. Третья проблема характерна именно для образования. Уже много лет декларируется, что компьютер обеспечит личностно-ориентированное обучение. В педагогической практике давно используется понятие индивидуальных образовательных траекторий учащихся. Действительно, необходимость по-разному подходить к обучению разных учеников очевидна, но в классно-урочной системе реализовать индивидуальный подход практически невозможно. Даже в действующей бинарной системе «учитель – класс» учителя-то всё равно разные, каждый из них хочет учить по-своему. Соответственно, ЭОР должны позволять создавать авторские учебные курсы. В традиционных условиях учитель достаточно свободен в применении множества информационных источников (учебники разных издательств, методические материалы, научные публикации…) и ограниченно свободен в части практических занятий (например, лабораторные комплексы по выбору – это, к сожалению, утопия). Поэтому, когда появились первые серьезные учебные мультимедиа продукты на CD-ROM, к их недостаткам сразу же отнесли жесткую заданность учебного курса. Учителю хотелось бы что-то изменить, но в создании интерактивного мультимедиа контента участвует множество разных специалистов, которых, конечно, в школе нет. В ЭОР нового поколения проблема создания учителем авторского учебного курса и индивидуальных образовательных траекторий для учащихся также решена.

8. Как устроены ЭОР нового поколения «изнутри»? В соответствии с программой обучения весь курс по предмету разбит на разделы, темы и т.д. Минимальной структурной единицей является тематический элемент (ТЭ). Например, ТЭ «Закон Ома», ТЭ «Теорема Пифагора», ТЭ «Деление клетки» и т.д.

Для каждого ТЭ имеется три типа электронных учебных модулей (ЭУМ): •

модуль получения информации (И-тип); 123

•

модуль практических занятий (П-тип);

•

модуль контроля (в общем случае – аттестации) (К-тип).

При этом каждый ЭУМ автономен, представляет собой законченный интерактивный мультимедиа продукт, нацеленный на решение определенной учебной задачи. Иными словами, каждый ЭУМ – это самостоятельный учебный продукт объёмом несколько Мбайт, так что получение его по сетевому запросу не представляет принципиальных трудностей даже для узкополосных (низкоскоростных) компьютерных сетей. Для каждого ЭУМ разрабатываются (и будут разрабатываться постоянно) аналоги – вариативы. Вариативами называются электронные учебные модули одинакового типа (И-, или П-, или К-), посвященные одному и тому же тематическому элементу данной предметной области. В итоге структура совокупного контента по предмету имеет следующий вид – рис. 1:

Множество ЭУМ, посвященных определенной предметной области, составляет ЭОР НП по данному предмету. Таким образом, каждый отдельный кубик на рисунке – это ЭУМ, а большой (теоретически не ограниченный по осям ТЭ и вариативов) параллелепипед совокупного контента – ЭОР предметной области. В отличие от всех известных учебных материалов, совокупный контент ЭОР НП трёхмерен, поэтому новое понятие «вариативы» стоит рассмотреть подробнее на примерах. Вариатив И-модуля может дать тот же материал, но в другом изложении, более понятном и комфортном для данного пользователя. Вариатив также может отличаться глубиной представления материала. Тогда можно выбирать И-модули в соответствии с программируемым в данном образовательном учреждении уровнем знаний по предмету или подобрать вариативы ЭУМ, исходя из

124

уровня подготовленности и способностей конкретного учащегося. Аналог из опыта образования – просмотр множества книг по предметной области, выбор отдельных фрагментов и составление из них собственного (авторского) учебного курса. Традиционных аналогов для вариативов П- и К-типов, пожалуй, найдётся немного. Трудно себе представить, что педагог имеет возможность изучить, например, множество экспериментальных установок и отобрать в школу лучшие. Для этого надо объехать полмира и иметь неограниченные финансовые возможности. Ещё сложнее с модулями контроля (аттестации). До сих пор компьютерный контроль сводился преимущественно к тестированию. Тесты, конечно, технологичны, но этот вариант аттестации, бесспорно, хуже, чем очная встреча с преподавателем. А нам нужно, чтобы было лучше. Лучше, и это скажет любой экзаменатор, когда вместо запоминания фактов и стандартных действий проверяется понимание предмета, ещё лучше, когда можно оценить знания, умения, навыки в комплексе, да ещё хорошо бы при наличии межпредметных связей. Иными словами, требуется обеспечить решение практической задачи в условиях, приближенных к реальным. Понятно, что для создателей интерактивных мультимедийных ЭУМ, адекватно отражающих фрагмент реального или воображаемого мира, открывается «непаханое поле». И в качестве первых шагов «по целине» определим, что вариативы ЭУМ могут отличаться друг от друга: •

глубиной представления материала (например, соотношением постулатов и объяснений/доказательств);

•

методикой (например, обусловленной иным набором предыдущих знаний);

•

характером учебной работы (например, решение задач или эксперимент, тест или контрольное упражнение на тренажере);

•

технологией представления учебных материалов (например, текст или аудиовизуальный ряд);

•

наличием специальных возможностей (например, для слабо слышащих/видящих).

Для того, чтобы всё это заработало, ЭОР НП нужно где-то хранить и предоставлять любой ЭУМ по сетевому запросу пользователя. На рабочем месте пользователя ЭУМ нужно воспроизвести и, при необходимости, сохранить для последующей работы. Результаты работы с различными ЭУМ (например, данные аттестации от модуля К-типа) нужно передать в школу или вуз для итоговой оценки преподавателем. Иногда содержание ЭУМ захочется подправить или существенно изменить – пользователю предоставлены такие возможности. Все эти функции выполняются различными программными приложениями, которые вместе с обслуживаемым контентом составляют открытую образовательную модульную мультимедиа систему (ОМС).

9. Какими преимуществами обладают ОМС?

125

К основным преимуществам открытых образовательных модульных мультимедиа систем 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;

•

неограниченный жизненный цикл системы: поскольку каждый учебный модуль автономен, а система открыта, ОМС является динамически расширяемым образовательным ресурсом, не требующим сколь-нибудь существенной переработки в целом при изменении содержательных или технических внешних условий.

Исключительно важным свойством разработанной архитектуры является её открытость. Это относится, прежде всего, к совокупному контенту ОМС, открытому для расширений как по оси тематических элементов (например, открыты новые знания по предмету), так и по оси вариативов (например, родилась новая методическая идея или появилась более эффективная мультимедиа технология для представления учебных объектов). Но самым важным для пользователя свойством является открытость электронных учебных модулей для изменений, дополнений, полной модернизации. Действительно, в программной части (компьютерном сценарии) ЭУМ используются JavaScript и XML. Это интерпретируемые языки, так что в распоряжении любого пользователя ЭУМ находится исходный текст его сценария, который можно изменить, дополнить или использовать в качестве шаблона для создания модуля с совершенно иным контентом. В целом архитектура ОМС определяет возможность многоплатформенного использования системы. При этом переход на другую платформу (например, от Windows к Linux) не требует никаких изменений в электронных учебных модулях. К иной платформе адаптируется только клиентская программная часть системы («ОМС-клиент»). В сумме указанные преимущества ОМС обеспечивают качество ЭОР, необходимое для широкого внедрения и эффективного использования в учебном процессе за счет развития активнодеятельных форм обучения, открывают перспективы реализации новых образовательных технологий, новых форм аудиторной и самостоятельной учебной работы, в том числе дистанционных. Совокупность новых возможностей ОМС позволяет определить её содержательную часть как ЭОР нового поколения.

10. Как можно построить авторский учебный курс и индивидуальную образовательную траекторию?

126

Для этого и придуманы вариативы электронных учебных модулей. Изучая совокупный контент открытой образовательной модульной мультимедиа системы, пользователь для каждого тематического элемента может выбрать наиболее подходящие, с его точки зрения, модули изучения информации (И), практических занятий (П) и контроля (К). Например, И-модуль может быть выбран по глубине изложения материала, в группе Пмодулей можно выбрать лабораторную работу или решение задач по теме, среди К-модулей можно выбрать либо простой тест, либо практическое задание, выполняемое на виртуальном тренажёре. При этом важно понимать, что совокупный контент ЭОР нового поколения непрерывно расширяется, и если нет комфортного для Вас варианта ЭУМ сегодня, то он будет завтра. А если нет возможности или желания ждать? Тогда, вспомнив, что все ЭУМ открыты для пользователя, можно изменить существующий или собрать новый электронный учебный модуль самостоятельно. Таким образом, шаг за шагом (по тематическим элементам) преподаватель может выстроить авторский вариант учебного курса по предмету. «Обкатав» свой вариант курса, преподаватель может перейти к его расширению, добавляя вариативы И-, П-, К-модулей для каждого тематического элемента. Понятно, что это делается с прицелом на группы слабых, средних и сильных учеников; задания для них дифференцируются, и это первый шаг к индивидуальной образовательной траектории. В предельном случае такая траектория составляется для каждого учащегося, причём сделать это он может и самостоятельно.

11. Можно ли изменить электронный учебный модуль? Мы уже отмечали, что все ЭУМ открыты для пользователя. При этом уровень вносимых изменений определяется только IT-возможностями и имеющимися в распоряжении материалами. ЭУМ упакован в широко распространённом формате ZIP. Если раскрыть ZIP-контейнер, мы увидим четыре папки: для элементов контента (папка DATA), сценария (SCRIPT), моделеров (MODELERS) и метаданных (META-INF). Самый простой способ модернизации ЭУМ − замена всех или некоторых файлов в папке элементов контента с сохранением их имён и форматов. Таким образом можно изменить содержание ЭУМ вплоть до смены предметной области. Однако структура контента и методы организации интерактива сохранятся от прототипа. Если имеются знания JavaScript и XML, то можно вмешаться в сценарий ЭУМ. В этом случае у вас получится уже совершенно другой электронный учебный модуль. Тогда стоит внести изменения и в метаданные, хотя бы в разделах предметной области и авторов нового ЭУМ. Наконец, если позволяют возможности, можно изготовить ЭУМ «с нуля» − структура и спецификации опубликованы, а плеер – стандартный, единый для всех, его можно свободно скачать по Интернету из центрального хранилища.

12. Как можно получить электронные учебные модули? Центральным хранилищем электронных образовательных ресурсов нового поколения является Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов (ФЦИОР).

127

Адрес ФЦИОР в Интернет: http://fcior.edu.ru (обратите внимание: стандартной аббревиатуры www в адресе ФЦИОР нет!) Доступ во ФЦИОР по глобальной компьютерной сети, получение любых электронных учебных модулей, а также программного обеспечения пользователя бесплатны. Если Вы захотите получить ЭУМ на домашний или любой другой компьютер, то заплатите только за соответствующий трафик (объем одного ЭУМ – от 100 К до 12 Мбайт, в зависимости от качества мультимедиа и уровня интерактивности). ЭОР НП могут распространяться также на перемещаемых носителях: компакт-дисках, Flashнакопителях, внешних жестких дисках (HDD) и др. Хранилище избранных ЭУМ можно организовать на любом компьютере: сервере глобальной или локальной сети, отдельном компьютере в классе, библиотеке, Интернет-кафе, дома и т.д. Загрузить ЭУМ можно через Интернет, с локального сервера, с компакт-диска или другого носителя. Важно только помнить, что перед использованием электронных учебных модулей нужно один раз скачать и установить на данном компьютере специализированное программное обеспечение пользователя – клиентскую часть операционной среды «ОМС-клиент».

13. Как установить программное обеспечение пользователя ЭОР нового поколения? Программное обеспечение пользователя ЭОР нового поколения – клиентская часть операционной среды – включает плеер, органайзер и типовые мультимедиа-приложения, объединенные в одном инсталляционном пакете*, размещенном во ФЦИОР, на других серверах или на перемещаемом носителе. Плеер воспроизводит ЭУМ в интерактивных аудиовизуальных форматах. Органайзер организует и эксплуатирует на данном компьютере локальное хранилище избранных пользователем ЭУМ. Он также позволяет загружать ЭУМ в локальное хранилище с перемещаемых носителей или через Интернет в фоновом режиме. Если первые обращения и загрузки с сетевых серверов пользователь производит с помощью одного из стандартных браузеров, то в дальнейшем он может воспользоваться преимуществами специализированного органайзера. Важным вопросом при воспроизведении ЭУМ является наличие необходимого мультимедиа оборудования компьютера и соответствующего программного обеспечения. Мы ведь говорим об ЭОР нового поколения – высокоинтерактивных, мультимедийно- насыщенных продуктах, которые не удастся воспроизвести обычным Интернет-браузером. В процессе воспроизведения ЭУМ специализированному ОМС-плееру могут потребоваться стандартные аудио и видео кодеки, мультимедиа-приложения Flash-player, QuickTime-player и др. Далеко не всегда эти программы устанавливаются, например, на офисных компьютерах – они там не нужны.

128

Инсталляционный пакет ПО пользователя ЭОР нового поколения организован так, чтобы максимально упростить решение задачи полной комплектации аппаратно-программного комплекса пользователя: •

первым этапом инсталляции является проверка аппаратной и программной комплектации. Если, например, отсутствует звуковая карта, мала оперативная память и т. д. – инсталлятор выдает соответствующие сообщения; если не установлены или устарели типовые мультимедиа-приложения, это также отражается в таблице сообщений;

•

на втором этапе распаковываются и устанавливаются плеер и органайзер ОМС, организуется локальное хранилище ЭУМ;

•

на третьем этапе инсталлятор предлагает установить недостающие мультимедиаприложения. Большинство из них включено в инсталляционный пакет. Исключением является только QuickTime-player – производитель предоставляет его бесплатно, но требует личного обращения каждого пользователя. Поэтому в данном случае инсталлятор предлагает точную ссылку на сайт производителя – взять и установить нужное пользователь должен сам.

__________________________ 1

Важное замечание: с 2009 г в ОМС используется два разных инсталляционных пакета. Первый, объемом

порядка 8 Мбайт, предназначен для операционной системы Windows, второй, объемом порядка 20 Мбайт – кроссплатформенный, может функционировать в различных операционных системах. Подробно описан первый пакет, отличия второго с точки зрения пользователя заключаются только в исключении из программного окружения QuickTime-player.

После успешного завершения трех этапов инсталляции компьютер готов к загрузке и использованию электронных учебных модулей открытых образовательных модульных мультимедиа систем – электронных образовательных ресурсов нового поколения. Кстати, если вы все же не инсталлировали на своем компьютере QuickTime-player, во время воспроизведения модуля, в котором это приложение используется, ОМС-плеер остановит работу и напомнит вам – чего ему не хватает.

14. Какой должен быть компьютер? Самый простой ответ: компьютер для воспроизведения ЭОР нового поколения должен быть мультимедийным, выпущенным не раньше 2003 года. Если говорить подробнее, то минимальные системные требования следующие: •

Операционная система Windows 2000/XP/Vista 321 (с 2010 г. – Linux);

•

Тактовая частота процессора не ниже 1 ГГц;

•

Объем оперативной памяти не менее 256 Мбайт;

•

Видеокарта должна включать видеопамять не менее 64 Мбайт;

При использовании Vista 32, требования к производительности и памяти компьютера резко возрастают.

129

•

Разрешение экрана не ниже 1024х768;

•

Наличие звуковой подсистемы (звуковая карта с динамиками или наушниками).

Для загрузки ЭУМ необходимо подключение компьютера к сети Интернет, или наличие CDдисковода, или возможность подключения Flash-накопителя, внешнего Hard Disk Drive и т.д. Понятно, что ЭОР НП на сегодня самые «требовательные» ресурсы, для всех других видов ЭОР перечисленные требования заведомого достаточны.

15. Каковы инновационные качества ЭОР? Очевидно, что ожидать от информатизации повышения эффективности и качества образования можно лишь при условии, что новые учебные продукты будут обладать некоторыми инновационными качествами. К основным инновационным качествам ЭОР относятся: 1. Обеспечение всех компонентов образовательного процесса: •

получение информации;

•

практические занятия;

•

аттестация (контроль учебных достижений).

Заметим, что книга обеспечивает только получение информации. 2. Интерактивность, которая обеспечивает резкое расширение возможностей самостоятельной учебной работы за счет использования активно-деятельностных форм обучения. Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить два типа домашних заданий: получить из книги описание путешествия, эксперимента, музыкального произведения или самому совершить виртуальное путешествие, провести эксперимент, послушать музыку с возможностью воздействовать на изучаемые объекты и процессы, получать ответные реакции, углубиться в заинтересовавшее, попробовать сделать по-своему и т.д. 3.

Возможность полноценного обучения вне аудитории.

Акцент на полноценность не случаен. Речь идет не о поиске и получении текстовой информации из удаленных источников. В конце концов, книги выписывали и в XVIII веке. Хотя шли они по России не минуты, а месяцы, на образовательных результатах это не сказывалось. Полноценность в данном случае подразумевает реализацию «дома» (в Интернет-кафе, в библиотеке, у приятеля в гостях, в итоге – вне учебной аудитории) таких видов учебной деятельности, которые раньше можно было выполнить только в школе или университете: изучение нового материала на предметной основе, лабораторный эксперимент, текущий контроль знаний, умений, компетенций, а также многое другое, вплоть до коллективный учебной работы удаленных пользователей. Хороший электронный образовательный ресурс обладает указанными выше инновационными качествами благодаря использованию новых педагогических инструментов, о которых говорилось выше.

130

16. Что будет с книгой? Ничего особенного, книгу никто не отменял. Во-первых, полиграфическое издание обладает массой преимуществ: не требует дополнительных технических средств воспроизведения, удобно в использовании в любом месте и в любое время, имеет, что немаловажно, 500-летнюю традицию применения. Во-вторых, наши знания об окружающем мире можно разделить на три основных множества: объекты, процессы, абстракции. Последнее непосредственно связано с человеческим мышлением. Математика и философия, экономика и политика, науки о материи и Вселенной в значительной части опираются на абстрактное мышление. Носителем абстракций может быть только текст, сам являющийся комбинацией символьных абстракций. Кроме того, текст − универсальное, достаточно простое и оперативное средство описания элементов всех указанных множеств (хотя за универсальность, как всегда, приходится расплачиваться, в данном случае – большими размерами и сложностью усвоения описаний). Все это в совокупности дает основания рассматривать текст в качестве непреходящей ценности. Другое дело, что носителем его не обязательно будет бумага – уже существуют «электронные книги» (e-book). Но вопрос о технологической конвергенции книги и компьютера – это уже о другом.

17. Что нового дают ЭОР учащемуся? Прежде всего – возможность действительно научиться. Представьте себе, что школьник хочет научиться играть в футбол. Существует немалое количество книг по этому вопросу. Как вы думаете, изучивший теорию «ботаник» станет вторым Пеле? Ответ очевиден: необходима практика (тренировки) и аттестация (соревнования). Тогда почему мы хотим получить современного, готового ориентироваться в практической жизни выпускника, предлагая ему преимущественно информацию? Как известно, учебная работа включает занятия с педагогом (аудиторные) и самостоятельные (дома). До сих пор вторая часть заключалась, в основном, в запоминании информации. Практический компонент домашнего задания был ограничен составлением текстов и формул. Электронные образовательные ресурсы позволяют выполнить дома значительно более полноценные практические задания – от виртуального посещения музея до лабораторного эксперимента, и тут же провести аттестацию собственных знаний, умений, навыков. Домашнее задание становится полноценным, трёхмерным, оно отличается от традиционного так же, как объёмное голографическое изображение от фотографии невысокого качества. С ЭОР изменяется и первый компонент – получение информации. Одно дело – изучать текстовые описания объектов, процессов, явлений, совсем другое – увидеть их и исследовать в интерактивном режиме. Наиболее очевидны новые возможности при изучении культуры и искусства, формировании представлений о макро- и микромирах, о многих других объектах и процессах, которые не удается или в принципе невозможно наблюдать. Древняя китайская пословица гласит:

131

Расскажи мне, и я забуду, Покажи мне, и я запомню, Дай мне попробовать, и я научусь. Эти замечательные слова как нельзя лучше разъясняют новые возможности самостоятельной учебной работы.

18. Тогда можно не ходить в школу? Ничего подобного! Во-первых, нужно отчетливо понимать, что возможности ЭОР и учителя сегодня и в обозримом будущем несравнимы. Говоря языком информатики, учитель – это «экспертная система»: может ответить (почти) на любой вопрос, в том числе – неудачно сформулированный. Причем ответ будет дан с учетом подготовленности конкретного ученика и, вполне возможно, будет содержать оригинальное решение или идею. Ничего подобного от компьютера, даже с ЭОР нового поколения, мы не получим. Во-вторых, компьютер никак и никогда не претендует на роль педагога – воспитателя, носителя культуры. Можно привести ещё множество аргументов, свидетельствующих о бесценной роли Учителя в образовательном процессе. Другое дело, что в современных условиях, когда приходится учиться всю жизнь, трудно представить, сколько бы понадобилось учителей, если бы не компьютер, резко расширивший возможности самостоятельной учебной работы. В-третьих, только в школе можно «пощупать» реальную лабораторную установку, провести живое коллективное обсуждение проблемы – ценность «мозгового штурма» не зависит от уровня информатизации. Наконец, школа – это социализация учащегося, формирование навыков общения и поведения в коллективе, адаптация в социальной среде.

19. Что дают ЭОР учителю? Здесь стоит привести мнение учителя. На сайте pedsovet.org Е.И. Бегенева из Воронежской области формулирует ответ так: •

конспекты не писать;

•

сумки с тетрадками на проверку не носить, при этом ежедневно имеем фронтальный опрос, и нет проблемы объективности оценок – с компьютером не поспоришь;

•

экономим «горловые» усилия, освобождаемся от рутинной части урока, взамен получаем хорошо подготовленных деток для «десерта» – творчества; решена проблема дисциплины на уроках: ученики либо уткнулись в экраны*, либо участвуют в общей дискуссии, интересной для всех, поскольку каждый к ней подготовлен;

* Имеются в виду плоские ЖК-мониторы, время работы с которыми не ограничивается десятками минут, отводимых устаревшим СанПиНом для электронно-лучевых трубок.

132

•

вырос авторитет учителя и в классе, и среди коллег: компьютерные технологии – это «круто» и престижно.

Действительно, пожалуй, главное заключается в том, что с подготовленным учеником гораздо интереснее и эффективнее работать. Однако не все так просто. Прогрессивный педагог скромно умалчивает, что использует элементы новых педагогических технологий, которые нужно сначала осознать, а затем начать применять, идя трудным путем проб и ошибок.

20. Зачем нужны новые педагогические технологии? На самом деле методики преподавания и соответствующие технологии развиваются непрерывно, но в современных условиях назрели существенные перемены, вызванные необходимостью решения остро актуальных задач. Педагоги, методисты говорят о проблемном подходе, деятельностных формах, компетентностях. Издатели придумывают специальные рабочие тетради, учебно-методические комплекты и т.д. В целом у нас, как и во всем мире, заменяют термин «обучение» (репродуктивное, в центре которого – учитель, передающий свои знания) на «учение» (в центре которого – достаточно самостоятельный ученик). В то же время, электронные образовательные ресурсы, которые вполне соответствуют парадигме «учения», не очень-то приживаются в классе. И дело не в недостатке школьных компьютеров, в развитых зарубежных странах их существенно больше, но результаты те же. Проблема в том, что самое ценное для образования время – время общения с Учителем − нельзя отнимать, занимая работой с машиной. Никому ведь не приходит в голову весь урок читать учебник, а вот уткнуться в монитор почему-то считается возможным. В традиционной схеме урока преподаватель и сам вынужден сокращать время общения (интерактива) с учащимися до минимума: необходимо 10-20 минут потратить хотя бы на выборочный опрос, еще 15-20 – на изложение нового материала. В обоих случаях превалирует одностороннее вещание. На интерактив с классом – самое интересное и полезное – остается «пшик». Таким образом, первая задача новых педагогических технологий – увеличение времени общения с учениками в классе. Иными словами – переход от вещания к дискуссии, рост творческого компонента в деятельности учителя. Ключом к решению первой задачи является перенос некоторых традиционно аудиторных видов занятий в сектор самостоятельной учебной работы. И это – вторая задача новых педагогических технологий.

21. Для чего нужно что-то изменять на уроке? Для того чтобы увеличить образовательную и воспитательную эффективность труда преподавателя за счёт грамотного применения ЭОР в учебном процессе.

133

Попробуем привести модельный пример изменения педагогических технологий. Разумеется, в самых общих чертах, поскольку разработка частных методик, опытная проверка основных положений ещё предстоит. Возьмём некоторый тематический элемент, который предстоит изучить. Заметьте, мы не оговариваем предметную область, поскольку есть серьёзные основания предполагать, что компьютер (точнее – ЭОР), представляющий фрагмент реального или воображаемого мира, выполняет тем самым определённую функцию интеграции предметных областей, и образовательная деятельность становится в значительной степени метапредметной. Представим следующую технологическую последовательность: •

новый материал начинаем изучать не в классе, а предлагая очередной учебный блок из И, П, К-модулей в качестве домашнего задания;

•

выборочный опрос, с которого обычно начинается урок, проводить нет необходимости – достаточно просмотреть результаты домашней самоаттестации учеников, при этом информации о текущем состоянии учебного процесса имеем гораздо больше, чем от традиционного, даже фронтального опроса;

•

вместо одностороннего изложения учебного материала организуем ответы на вопросы, возникшие при выполнении домашнего задания, затем в процессе дискуссии, требующей от учителя детализации, дополнений, разъяснений, формулируем общие выводы. Попытаемся вместе решить сложную практико-ориентированную задачу, привлекая полученные дома знания и умения. Если использовались индивидуальные образовательные траектории, разумно дать возможность сравнить и поспорить по поводу результатов теоретического и практического усвоения новых знаний, умений, навыков.

В данном модельном варианте урок проходит преимущественно в форме активного общения. Понятно, что подобная творческая работа педагога требует соответствующей подготовки. Зато главные преимущества – повышение эффективности учебного процесса, усиление воспитательной функции налицо. Разумеется, рассмотренная модель имеет множество частных случаев. Например, компьютерный контроль на базе К-модулей можно провести в классе (во избежание сомнений в персонализации результатов). На первом этапе изучения И-модулей можно проводить занятия также в компьютерном классе под наблюдением преподавателя. При этом сокращение временных затрат по сравнению с устным изложением будет вполне ощутимо хотя бы потому, что произнесение текста объёмом в 2000 знаков (2 Кбайт) требует нескольких минут, а в аудиовизуальных форматах та же информация передаётся и усваивается за десятки секунд. Наконец, хорошо известно, что ни один учитель не посоветует учебник, не просмотрев его предварительно сам. Такого подхода вполне вероятно ожидать и в отношении электронных образовательных ресурсов. Однако главная надежда – на творческий подход учителя, который самостоятельно опробует различные варианты и в итоге сам решит – при каких условиях он

134

недостаточно активен и востребован в классе. Тогда разумно перенести соответствующую учебную работу в разряд самостоятельной.

22. Можно подробнее про домашнее задание? Мы привыкли к школьному дневнику, в него записывают домашние задания, ставят оценки и взывают к родителям. При использовании ЭОР аналогом традиционного дневника школьника может служить персональный электронный носитель (Flash-накопитель, CD-R и др.) В качестве домашнего задания в «электронный дневник» записываются (разумеется, с помощью компьютера) необходимые электронные учебные модули. Если компьютер, который будет использоваться при выполнении домашнего задания, подключён к Сети, на носитель записываются только имена заданных ЭУМ, в противном случае скачиваются сами И-, П-, К-модули. В процессе выполнения домашнего задания школьник: •

изучает И-модуль. При этом есть серьёзные основания надеяться на качественное усвоение информации, добываемой в активно-деятельностной форме, поступающей как зрительным, так и слуховым каналами и в оптимальном темпе;

•

выполняет практическое задание (усвоение способа решения новой вычислительной задачи, проведение эксперимента в виртуальной лаборатории и т.д.);

•

проводит самоаттестацию.

Важно отметить, что результаты работы со всеми тремя ЭУМ записываются на тот же носитель – «электронный дневник»: время работы с каждым модулем, результаты практикума, полученные в К-модуле оценки и другие параметры в соответствии с международной спецификацией SCORM RTE. Может возникнуть вопрос доверия: сам ли учащийся выполнял задание, его ли оценки в «дневнике»? Нам кажется, что существует принципиальная разница при выполнении традиционного и инновационного домашних заданий. Одно дело попросить у отличника тетрадку – списать, совсем другое – уговорить его провести значительное время у компьютера для получения всех необходимых записей на персональном носителе. Похоже, учиться дважды он не захочет, лучше пойти «потусоваться» со сверстниками. Результаты самостоятельной учебной работы учащийся приносит на следующий день в школу. Одно подключение «электронного дневника» к любому школьному компьютеру, и все данные уже в электронном «классном журнале». К началу урока у учителя имеется полная картина «фронтального опроса». Мы используем традиционные термины в кавычках, поскольку у электронных аналогов возможности по объёму, обработке и анализу получаемых данных безмерно больше. И последнее замечание. В условиях хорошо развитой Сети (глобальной/локальной) носитель не потребуется. И задание, и результаты его выполнения, равно как и контент ЭУМ, передаются с помощью телекоммуникаций.

23. Сколько будет предметов?

135

Вот это интересный вопрос и ответ на него стоит начать издалека. Существует известный научный принцип: «Сначала анализ, затем – синтез». Для того чтобы построить систему знаний об окружающем мире, людям пришлось разделить его на предметные области: физика, химия, биология и т.д. Именно таким, попредметным описанием окружающего мы пользуемся до сих пор. Хотя уже существует «физическая химия» и другие межпредметные науки. А разве при решении физических задач мы не пользуемся математическими знаниями? На самом деле решение любой практической задачи в реальной жизни всегда требует привлечения знаний из нескольких предметных областей. Это тот самый «синтез», определённый всеобщим научным принципом в качестве второго этапа познания. Поэтому не случайно в педагогике серьёзно рассматривается проблема межпредметных связей. А как подойти к решению этой проблемы в школе, где раздельное изучение предметов является одним из основополагающих принципов? Примерно 60 лет назад появился первый компьютер. Всего около 20 лет назад появились первые электронные образовательные ресурсы (заметим, печатной книге – около 500 лет). Сегодня мы уже говорим о высокоинтерактивном, мультимедийно-насыщенном электронном контенте, способном адекватно представить фрагмент реальной или воображаемой действительности. Если справедливо утверждение о спиральном характере развития, то на новом уровне мы возвращаемся к целостному представлению мира. Действительно, если для изучения (анализа, исследования) с помощью электронного образовательного ресурса с достаточной точностью представляется фрагмент реального мира, то такая учебная задача не может не быть межпредметной, а говоря точнее, работа в подобной среде метапредметна. И хотя сегодня для простоты понимания мы говорим об электронном образовательном ресурсе, посвящённом определённой предметной области, ясно, что лучшие модули этого ресурса уже имеют признаки метапредметности. Развитие

вариативов

ЭУМ

будет

происходить

в направлении

повышения

уровня

интерактивности, качества мультимедиа представления объектов и процессов, расширения моделинговой поддержки. Говоря коротко – в направлении повышения адекватности представления фрагментов реального или воображаемого мира. Решение учебных задач в такой среде будет серьёзно приближено к условиям реальной жизни. Исследование фрагмента виртуальной реальности трудно будет отнести к какой-либо одной предметной области. Получается, что задуматься об изменении одного из основополагающих принципов обучения – разделении знаний по предметным областям – стоит уже сегодня. А отвечая сегодняшнему школьнику на поставленный вопрос, можно сказать: «Жить в цельном метамире, как в фильме «Матрица», пока не получится, но уже в обозримом будущем количество наименований школьных предметов может измениться».

24. Что делать, если компьютеров мало? Прежде всего, нужно уточнить: «Мало где – в школе или дома?». Если речь идёт о школе, то предложение об использовании ЭОР нового поколения преимущественно при выполнении домашних заданий в значительной степени снижает остроту

136

проблемы – компьютеры в школьной библиотеке могут работать с утра до вечера, а не только в урочное время. Что касается домашних компьютеров (с учётом Интернет-кафе, игровых клубов и т.д.), то количество их уже недалеко от желаемого. В 90-е годы прошлого века на перекрёстках дорог, в печати, по радио и телевидению настойчиво звучал призыв: «Купите ребёнку компьютер, и с образованием у него всё будет хорошо!» Многие купили, и ничего не произошло. Через некоторое время – новый лозунг: «Подключите домашний компьютер к Интернету, и все проблемы учёбы будут решены!» Подключили, и снова ничего не случилось. Проблема, конечно, заключалась в отсутствии соответствующих ЭОР. Школьник играл в компьютерные игры, развлекался на чатах и форумах и… всё это только отвлекало от учёбы. Однако польза следования рекламным призывам всё же имеется: количество домашних компьютеров и ITподготовка российских школьников сегодня достаточно высоки. Задача теперь заключается в эффективном использовании этого потенциала, разумном разделении функций школьных и домашних машин. Понятно, что в каждом городе, селе, в каждой школе имеются свои особенности и возможности, но устраняться от решения проблем информатизации, ссылаясь на недостаток компьютеров или отсутствие Интернета, теперь уже сложно. Уместно вспомнить выступление директора сельской школы при обсуждении первой федеральной программы информатизации (ФЦП РЕОИС, 2001-2005): «Объясните внятно и предметно, зачем мне в школе нужны компьютеры, и я найду способ их приобрести!». Надеемся, появление ЭОР нового поколения будет способствовать пониманию. В США в 2006-2007 гг. сформирован проект, который американцы назвали «Школа 2.0». В рамках этого проекта действительно у каждого школьника предполагается наличие индивидуального компьютера. Но какие это компьютеры? Мобильные, типа «ноутбук», которыми учащиеся пользуются и в школе, и дома. При этом особое внимание уделяется учебному контенту, который должен «обеспечить активное обучение в интерактивных аудиовизуальных форматах». Более того, разработан новый вариант национальных стандартов NETS·S (National Educational Technology Standards for Students), который ёмко характеризовал один из руководителей разработок: «Первый набор стандартов был об обучении использованию информационных технологий. Новые стандарты о том, как использовать информационные технологии для обучения». А у нас «компьютеров мало»?

25. Чему должен научиться учитель? Для начала – совсем немногому. Дело в том, что чем сложнее программное обеспечение, тем легче с ним работать. По большому счёту, научиться включать компьютер и управляться с «мышкой» можно за несколько минут. И это очень многие педагоги давно уже умеют. Для них не составит труда выйти в сеть Интернет или скачать электронный учебный модуль с диска. Главная, весьма трудоёмкая, но очень интересная задача будет состоять в разумном использовании ЭОР с пользой для учебного процесса и в конечном итоге – для каждого ученика.

137

Учителям, пока ещё не имеющим опыта работы с компьютером, нужно постараться объяснить, что догнать своих продвинутых коллег не сложнее, чем научиться обращаться с телевизором. Да, с компьютером много чего можно делать, но нас интересует пока весьма узкая область применения. Есть ещё одна простая возможность старта: предложить своим ученикам выполнить домашнее задание с использованием ЭОР. Стоит только начать разбираться – то ли и так ли они сделали, и вы окунётесь в совершенно другую среду, которая очень скоро станет понятной и комфортной. Создатели ЭОР нового поколения спланировали свою работу так, чтобы вовремя быть готовыми к ответу на созревшие запросы пользователей. На первом этапе предполагается, что учащиеся и педагоги будут в основном знакомиться с ЭОР нового поколения, проводить опытную эксплуатацию отдельных ЭУМ. На втором этапе, скорее всего, проявится интерес к построению авторских учебных курсов. Для облегчения этой работы усилия по созданию школьных ЭОР нового поколения сегодня сосредоточены на разработке вариативов ЭУМ. На третьем этапе встанет вопрос о параметрах, отражающих результаты работы учащегося с ЭУМ, их получении, обработке и представлении сводных данных. Эти функции в 2010г. будут поручены ещё одному специализированному программному средству – подсистеме учёта учебных достижений. Наконец, в связи с решением о широком использовании свободного программного обеспечения, пользователи, переходящие на платформу Linux, в 2010 г. получат в свое распоряжение пакет «ОМС-клиент» для этой операционной системы. Стоит напомнить, что электронные учебные модули ЭОР нового поколения при этом переделывать не надо. С другой стороны, разработчикам ОМС очень важны мнения, замечания и предложения, которые возникнут у педагогов и учащихся в процессе опытной эксплуатации ЭОР нового поколения. Так что всем пользователям ещё будет что осваивать, а разработчикам ЭОР – чему научиться у конечных пользователей. Мы надеемся, что совместная работа создателей ЭОР нового поколения с педагогическим сообществом, учащимися, родителями, администрацией образовательных учреждений будет плодотворной и принесёт значительную пользу российскому образованию.

138

Приложение 2 Вопросы продвинутых пользователей В данном приложении собраны ответы на специфичные вопросы, которые в процессе развития ОМС задавали пользователи, имеющие определенный опыт, знакомые с различными интернет-ресурсами, более или менее искушенные в информационных технологиях, а также подверженные иным искушениям…

1. Есть ли аналоги ОМС? Многие особенности ОМС − хранение совокупного интерактивного мультимедиа контента на сервере, доставка фрагмента по сети или на носителе, воспроизведение его на рабочем месте пользователя специализированным плеером, on-line коммуникации пользователей – все это характерно для компьютерных игр. Так что можно сказать, что архитектура ОМС в значительной части аналогична архитектуре широко известных игровых приложений. Однако полной аналогии нет, поскольку ОМС «заточена» на образование: разные типы модулей (И, П, К) и вариативы – «специальный заказ» для учебной деятельности. Открытость совокупного контента и каждого электронного учебного модуля для внесения дополнений, изменений тоже необходимы именно для сферы образования. Важен еще один аспект: компьютерные игры – продукты коммерческие, ОМС и ее образовательный контент бесплатны для пользователей. Это определяет дополнительную разницу в подходах и решениях.

2. Зачем вообще нужен плеер? Начнем с того, что плеер – программное средство, осуществляющее воспроизведение контента (данных), нужен всегда. Поскольку данные разные, плееры тоже разные. Для каждого медиаэлемента (текста, фотографии/рисунка, видео/анимации, звука) требуется свой плеер, основу которого составляет соответствующая программа – кодек (codec – coder/decoder). Можно «сложить» все кодеки в один плеер, это позволит воспроизводить медиаэлементы и медиакомбинации по очереди. Наиболее известный пример такого решения – Windows Media Player. В последние годы широкое распространение получили сравнительно дешевые бытовые устройства, так называемые MPEG-4 плееры. Благодаря «зашитым» в память программам – кодекам они могут демонстрировать любой отдельно взятый медиаэлемент, а также медиакомбинации – озвученные видео- и мультфильмы. Но ни один из рассмотренных плееров не способен представить мультимедиа композицию, которая требует одновременного воспроизведения множества различных медиаэлементов. Именно этот вариант представления контента и получил название мультимедиа. 3.

Чем мультимедиа композиция отличается от композиции в кино? 139

Композиция – мотивированное расположение компонентов – может быть литературной, музыкальной, визуальной, аудиовизуальной. Типичный пример последней – несколько объектов на определенном фоне плюс сопровождающий звук. Понятие композиции давно используется в искусстве, в частности – в кино, которое замечательно покажет упомянутый в примере фрагмент реальности. Но! Ни с одним из объектов нельзя взаимодействовать, как в реальной жизни – рассмотреть поближе, повернуть, заставить функционировать, получить в ответ типовую поведенческую реакцию. В кино размещение объектов интегрировано в единое целое – кадр, поведение объектов зафиксировано в последовательности кадров. Все это никак не зависит от пользователя, который в данном случае является пассивным зрителем. Мультимедиа композиция принципиально другая, в ней все элементы автономны. Это значит, что каждым из них можно управлять. Делать это может человек или программа имитационного моделирования, реализующая те самые типовые поведенческие реакции или основные закономерности функционирования. Вот тогда появляется простор для взаимодействия. И называется это интерактивный мультимедиа контент, обеспечивающий адекватное представление фрагмента реального мира. Вспомните зеркало: воздействия и реакции, события и изменения происходят только по эту сторону. Попытка повлиять непосредственно на зеркальное отражение вызывает улыбку, настойчивые попытки – сочувствие. Если по эту сторону зеркала – реальность, по ту – отражение (кино), то интерактивный мультимедиа контент – третье измерение, «виртуальная реальность», обладающая многими качествами, свойствами, характеристиками «реальности, данной нам в ощущениях».

4. Зачем в ОМС нужен специальный плеер, ведь есть же браузер? Действительно, всем хорошо известны браузеры: Explorer, Firefox и другие. Но браузер прежде всего − поисковая программа (browse – пролистать, проглядеть), а затем уже – плеер, изначально предназначенный для воспроизведения текстов. В процессе развития интернет-контента браузер «научили» воспроизводить также статические изображения. И это, по существу, все. Браузер не способен воспроизвести мультимедиа композицию, предел его возможностей – иллюстрированный гипертекст. ОМС-плеер воспроизводит любую интерактивную мультимедиа композицию. Можно сказать, что в нем собраны плееры всех медиаэлементов, средства организации их совместной работы для составления композиций, а также средства поддержки взаимодействия пользователя с контентом, обеспечивающие интерактив с представляемыми объектами, процессами, явлениями. Задачи браузера совсем другие, с его помощью мы просматриваем содержимое центрального хранилища, выбираем и перекачиваем на свой компьютер некоторый модуль. Дальше можно, не выключая браузер, воспроизвести модуль ОМС-плеером. Окно просмотра при этом зрительно будет находиться в поле контента браузера, но это отнюдь не означает, что ЭУМ воспроизводится браузером. Ровно то же самое происходит при использовании вместе с браузером других средств воспроизведения аудиовизуального контента, например, флэш-плеера.

140

5. Флэш-плеер тоже может воспроизводить мультимедиа контент? Да, может, − в определенных рамках. Есть ограничения по используемым форматам и способам воспроизведения мультимедиа компонентов. Например, можно использовать только один, притом специфичный для flash-технологий, видеоформат, имеются существенные ограничения для объемных (3D) изображений и т.д. Но главные различия Flash и ОМС лежат в другой плоскости. Flash – проприетарное коммерческое решение с немалой стоимостью лицензии на инструментарий, ОМС – открытая бесплатная система, нацеленная исключительно на удовлетворение запросов пользователей. Разные цели, разные концепции ведут к диаметрально противоположным решениям. Исполняемая часть компьютерного сценария flash-композиции представляет собой бинарный код, недоступный пользователю. В электронном учебном модуле ОМС сценарий представлен в исходных программных текстах, поэтому открыт для любых изменений. ОМС-плеер допускает использование программного окружения сторонних производителей. Это значит, что любое новое, интересное решение по представлению интерактивного мультимедиа контента может быть включено в контент ОМС. Разработчики flash-технологий привлекать «чужие» решения, естественно, не могут. Доминанта корпоративных интересов как раз и приводит к ограничениям, с которых мы начали сравнительный анализ. Приоритет интересов пользователя, привлечение лучших решений разных производителей обеспечивает стремительное развитие. Отсюда ясно, почему философия открытых систем сегодня столь популярна.

6. Но зато флэш-плеер работает в режиме on-line? Здесь имеет место некоторое заблуждение. Часто «on-line» воспринимают как «прямо сейчас», то есть «real time», подразумевая отсутствие задержек. Это не так. Любой интерактивный мультимедиа контент воспроизводится при условии, что он целиком (или в определяющем объеме) загружен на компьютер пользователя. Flash-композиция не исключение. Как правило, она воспроизводится flash-плеером в поле контента интернет-браузера (по аналогии с ОМС flash-плеер составляет программное окружение браузера). Если объем композиции достаточно велик, требуется ощутимое время на то, чтобы закачать ее в буфер браузера. С момента запроса до начала воспроизведения приходится подождать, при низкой пропускной способности сети – достаточно долго. Как уже отмечалось, то же самое происходит при закачке с помощью браузера электронного учебного модуля ОМС. Различия начинаются после выключения браузера. В первом случае flash-композиция нам уже больше недоступна, воспроизвести ее еще раз можно только после очередной закачки. Во втором – модуль можно сохранить в локальном хранилище и воспроизводить сколько угодно раз, не обращаясь больше в сеть, т.е. off-line. Однако

141

модуль ОМС можно запустить и не выключая браузера, при этом существо процесса ничем не отличается от «on-line» воспроизведения flash-композиции.

7. Зачем нужно локальное хранилище? Прежде всего для того, чтобы сэкономить силы и средства пользователей. Для коммерческого проекта выгодно предоставлять on-line доступ к контенту: каждое обращение – это, как минимум, плата за трафик, а во многих случаях − и за пользование контентом. ОМС служит совсем другим целям, здесь важна широкая доступность при минимальных затратах. Если еще учесть невысокую пропускную способность каналов, то сохранение электронных учебных модулей для многократного использования различными учащимися просто необходимо. Другая задача локального хранилища – методическая: в нем собираются модули, полученные из разных источников, авторские ЭУМ, а также составленные с помощью органайзера последовательности, иерархические списки и другие комбинации ЭУМ.

8. Зачем нужен органайзер? Органайзер неразрывно связан с локальным хранилищем – он его организует и обслуживает. Именно средствами органайзера производится структуризация ЭУМ в хранилище и быстрый поиск необходимого модуля. Органайзер способен в фоновом режиме скачивать из центрального хранилища заказанные пользователем модули и импортировать ЭУМ с локальных носителей. В органайзер передаются результаты работы учащегося с ЭУМ, которые он может использовать для самооценки, сохранить до прихода родителей или до отправки в систему учета учебных достижений – для вынесения оценки преподавателем. Но, пожалуй, самые интересные возможности, оправдывающие название этого программного продукта, заключаются в организации персональных структур: папок, последовательностей и иерархий ЭУМ. Вы можете структурировать имеющиеся модули по собственному усмотрению, разместив их во вложенных папках, выстроить ЭУМ в определенной последовательности, т.е. реализовать авторский учебный курс преподавателя или построить индивидуальную образовательную траекторию для каждого учащегося. Наконец, можно подготовить одноразовое домашнее задание для группы или набор заданий для разных учащихся. Получение такого задания в электронной форме займет секунды – меньше, чем традиционная выдача инструкций по освоению учебника.

9. Чем пакет «ОМС-клиент» версии 2 отличается от пакета версии 1? Инсталляционный пакет «ОМС-клиент» включает: − ОМС-плеер; − Органайзер; − Adobe Flash-player; − Инсталлятор.

142

Первые два компонента составляют клиентскую часть операционной среды ОМС, Flash-player может понадобиться в программном окружении. В целом это программное обеспечение пользователя ОМС. Инсталлятор – программа автоматической установки указанных компонентов на компьютере пользователя с предварительной проверкой соответствия конфигурации компьютера минимальным системным требованиям. «ОМС-клиент» версии 1 предназначен для работы только в среде операционных систем (ОС) семейства Windows. Использует DirectX и другие специализированные подсистемы Windows. В программном окружении ОМС-плеера версии 1 кроме Flash-player может использоваться также Apple QuickTime-player. «ОМС-клиент» версии 2 – кроссплатформенный. Архитектурные и другие решения ОМСплеера и органайзера версии 2 принципиально иные, обеспечивающие их функционирование под управлением различных операционных систем. Исходные программные тексты плеера и органайзера инвариантны, для включения в пакет они компилируются и отлаживаются в среде определенной ОС. На сегодня существует реализация для линейки Windows и несколько реализаций для ОС семейства Linux. Множественность Linux-реализаций вызвана отсутствием совместимости ОС этого семейства. В пакет для определенной платформы подбирается соответствующая реализация Flash-player. В программное окружение кроссплатформенного ОМС-плеера версии 2 QuickTime-player не включается, поскольку последний не имеет реализации для Linux.

10. Какие международные стандарты используются при создании ЭУМ? Прежде всего стоит разделить стандарты и спецификации, которые часто путают. Под спецификацией обычно понимают некоторое зарегистрированное описание. Стандартом спецификация становится в результате длительного развития, обязательными этапами которого являются: исследования и испытания, всеобщее признание («фактический» стандарт) и длительная процедура принятия стандарта де-юре. Подавляющее большинство широко известных спецификаций имеют пока статус «фактических», юридически в качестве стандартов не утвержденных [18]. Так что более строго следует говорить об использованных международных спецификациях. В этом ракурсе разработка электронных учебных модулей подчинена множеству международных «фактических» стандартов, которые можно разделить на три группы: компонентные, сетевые и специализированные для образования. Во-первых, международным спецификациям соответствуют все используемые форматы мультимедиа компонентов, «фактическими» стандартами являются также допустимые в ЭУМ программные решения. Во-вторых, очевидно общепринятыми являются используемые ОМС интернет-спецификации (TCP/IP, HTTP и т.д.). К третьей группе относятся спецификации, использованные при разработке архитектуры ЭУМ: Learning Object Metadata (LOM) и Sharable Content Object Reference Model (SCORM).

11. Где именно применяется спецификация LOM?

143

Сначала следует отметить, что Learning Object Metadata достаточно хорошо адаптирована в России, имеется локализованный вариант RUS_LOM [3, 4]. На основе RUS_LOM построен профиль метаданных электронных учебных модулей ОМС. В рамках этого профиля формируются метаданные ЭУМ, в основе построения поисковых систем серверной и клиентской частей функциональной среды ОМС также лежит этот профиль. Иными словами, LOM «пронизывает» всю открытую образовательную модульную мультимедиа систему сверху донизу: от центрального хранилища с его системой управления базой модулей до локального хранилища с органайзером, поскольку все они работают с метаданными ЭУМ.

12. Что нам дает SCORM? Спецификация Shareable Content Object Reference Model [27, 28] разработана в начале 2000-х годов по заказу Министерства обороны США. Изначально основной идеей SCORM было сокращение расходов на разработку мультимедиа контента для обучения военнослужащих. Во главу угла ставился принцип многократного использования элементов контента и программных решений в различных учебных материалах. Конечно, когда ключевым принципом разработок является снижение издержек, а не образовательная эффективность электронного контента, трудно говорить о применимости SCORM всегда и везде. И создатели спецификации это признают [18]. Основная ценность SCORM для образования заключается в другом: спецификация вобрала лучшие результаты в области стандартизации электронного контента, увязав вместе материалы Instructional Management Systems Global Learning Consortium (IMS), Learning Technology Standards Committee (LTSC) и других мировых лидеров стандартизации. Разумеется, создатели SCORM добавили в комплект и свои решения, так что три набора спецификаций SCORM: − Content Aggregation Model (CAM); − Run-Time Environment (RTE); − Sequencing & Navigation (SN) по существу являются «энциклопедией стандартов» электронного обучения.

13. Как используется SCORM в ОМС? В соответствии с этой спецификацией в ОМС транслировано множество решений, основные из них следующие: − структура электронного учебного модуля исходит из рекомендаций CAM; − результирующие данные, отражающие итоги работы пользователя с ЭУМ, соответствуют RTE; − построение учебного курса в виде последовательности ЭУМ определяется SN. Как уже отмечалось, SCORM использует множество спецификаций и руководств, разработанных сторонними экспертными ассоциациями, например, LOM или модель

144

результирующих данных IEEE 1484.11.1. Соответственно, их применение в ОМС можно рассматривать как отдельно, так и в контексте SCORM.

14. Можно ли считать, что ОМС полностью соответствует SCORM?

Нет, если судить по версии SCORM 2004, полное соответствие представлениям того времени невозможно. Дело в том, что создатели SCORM ориентировались на простой on-line контент и, соответственно, на on-line режим обучения под автоматическим управлением Learning Management System (LMS). Что это означает с точки зрения пользователя? В простейшей интерпретации можно представить себе учащегося, непрерывно получающего по сети малые порции информации – тексты и изображения, именуемые «учебными объектами». В завершение сеанса – тест на усвоение информации, по результатам которого LMS сформирует очередной сеанс. Если сравнивать ЭУМ ОМС с упомянутыми учебными объектами, очевидно, что изучение фрагмента виртуальной реальности в интерактивном режиме занимает на порядок больше времени, чем просмотр медиаэлемента – обычной учебной единицы в LMS. Соответственно, при работе с полученным по сети ЭУМ удерживать on-line соединение нецелесообразно. Пожалуй, это наиболее существенное отличие от концепции SCORM, исходящей из принципа «on-line forever». Справедливо отметить, что в разделе «Будущие возможности SCORM» авторы прямо указывают на необходимость развития в направлении более сложного, интерактивного мультимедиа контента, в том числе – использующего игровые технологии [28]. И с 2008 г. эти планы получили реальное воплощение [24]. В рамках расширений SCORM реализованы интерактивные многопользовательские образовательные продукты – аналог многопользовательских ЭУМ в ОМС, которые, в свою очередь, являются архитектурным и функциональным аналогом широко известных интернет-игр.

15. Как применять ОМС в дистанционном образовании? Когда говорят о дистанционном образовании, в первую очередь рассматривают два необходимых компонента – электронный образовательный контент и систему организации учебного процесса. Интерактивный образовательный контент ОМС предназначен прежде всего для самостоятельной образовательной деятельности и имеет неоспоримые преимущества, обеспечивая все ее компоненты. Впервые учащиеся, не посещающие образовательные учреждения, имеют возможность наряду с получением информации провести виртуальные лабораторные занятия и экскурсии, проверить не только теоретические знания, но и практические умения, оценить собственную компетентность, в том числе – профессиональную. Благодаря инновационным возможностям ЭОР нового поколения наконец-то можно говорить о полноценном дистанционном образовании.

145

Что касается организации учебного процесса для удаленных пользователей, нет никакой необходимости отказываться от широко известных Learning Management System (LMS) с их развитыми подсистемами учета и статистики, доставки контента и контроля выполнения заданий. Сопряжение LMS с ОМС будет заключаться в дополнении инструментальных средств LMS органайзером и системой учета учебных достижений (СУД). Последняя должна иметь соответствующий интерфейс с LMS на стороне сервера, тогда результаты работы с ЭУМ в режиме off-line, доставленные по каналу «органайзер – СУД», будут вполне адекватно использоваться LMS.

16. Чем дистанционное обучение отличается от заочного? С давних пор нам известны три формы обучения: очная, вечерняя, заочная. Сравнительно недавно к ним присоединилось еще одно понятие: «дистанционное обучение» (ДО). Неудивительно, что ДО часто сравнивают с заочной формой. В варианте «кейс-технологий» различий по существу и нет. Разве что раньше студент-заочник сам беспокоился о покупке учебников, а в современном варианте все необходимые учебные материалы ему подобрали в вузе и сложили в тот самый «кейс» (портфель). С развитием компьютерных сетей дистанционное образование стали ассоциировать с Интернетом. Благодаря телекоммуникациям необходимость в «кейсе» вроде бы отпала и, кроме того, теоретически ДО приобрело еще одно отличие – возможность текущих консультаций с преподавателем. Но, честно говоря, весьма теоретически. Да к тому же учебный интернет-контент потенциально проигрывал «кейсу», в который легко умещались и видеоматериалы, и мультимедиа учебники на компакт-дисках. Зато благодаря телекоммуникациям появилась возможность автоматизации: с помощью Learning Management System нетрудно организовать процесс для тысяч учащихся и при этом оперативно управлять обучением каждого из них. Как видим, в процессе развития «дистант» в различных деталях все больше удалялся от традиционного заочного обучения, хотя в основном – качестве образования – значительного отрыва не наблюдалось. Нужно сказать, что аналогичные процессы информатизация породила во всех формах и на всех ступенях образования. И весь этот бурный поток разнообразных нововведений обозначили руслом, именуемым «e-learning».

17. Что такое e-learning? В дословном переводе – «электронное обучение». Под e-learning подразумевается не форма обучения, а комплекс технологий. Концептуально электронное обучение направлено на совершенствование самостоятельной образовательной деятельности. В качестве постулата формулируется, что эффективный электронный контент, развитые телекоммуникации и современные образовательные технологии обеспечат прорывные результаты в образовании. Необходимо «всего лишь» определить в этой формуле «весовые коэффициенты» − какой именно контент можно считать «эффективным», до какой степени коммуникации «развиты», какие образовательные технологии «современны». «E-learning» − обобщающее понятие, не связанное с формой обучения. При этом можно сказать, что электронное обучение сближает различные формы организации учебного процесса. Действительно, домашняя работа школьника с электронными учебными модулями по существу

146

ничем не отличается от выполнения аналогичного учебного задания инвалидом-надомником. Если в обоих случаях самостоятельная учебная работа охватывает все основные компоненты образовательной деятельности (информация, практика, контроль), разрыв в качестве образования, безусловно, уменьшается. Однако преимущества ежедневного общения с преподавателем очевидны. Соответственно, в дистанционной/заочной форме требуется поиск путей компенсации дефицита коллективной образовательной деятельности под руководством наставника.

147

Приложение 3 Технология открытого сценария Опыт разработки и применения интерактивных мультимедиа продуктов показал, что существенные затраты на их создание оправданы при широком использовании, большой пользовательской аудитории, длительном жизненном цикле. Росту этих показателей в значительной мере способствует кроссплатформенность продукта и возможность модификации контента пользователем. Если для текстографических и элементарных аудиовизуальных ресурсов подобные условия выполняются автоматически, то для сложных мультимедийных ЭОР реализация кроссплатформенности и модифицируемости представляет собой нетривиальную задачу, решение которой справедливо рассматривать как инновационное.

Для открытой образовательной модульной мультимедиа системы была разработана специальная технология OST (Open Scenario Technology – Технология открытого сценария). В качестве декларативной основы OST используется XML (eXtensible Markup Language — расширяемый язык разметки) со специальным набором элементов и их атрибутов. В качестве динамической составляющей выбран язык JavaScript. Применение интерпретируемого языка обеспечивает кроссплатформенность и открытость электронного учебного модуля ОМС для модернизации пользователем. JavaScript – межплатформенный объектно-ориентированный язык написания компьютерных сценариев. JavaScript достаточно компактный язык, разработан специально для внедрения в компилируемые программные продукты. Находясь внутри рабочей средыхозяина, JavaScript может подключаться к объектам этой среды, обеспечивая программное управление ими. Именно такой механизм используется в ОМС: JavaScript из состава ЭУМ взаимодействует с унифицированным кроссплатформенным ядром программы-реализатора. Ядро JavaScript содержит набор основных объектов, таких как String (Строка), RegEx (Регулярные выражения), Number (Число), Array (Массив), Date (Дата), Math (Математическая библиотека), и Object (Объект), и набор элементов языка, таких как операции, управляющие структуры и операторы. Ядро JavaScript может быть расширено путём дополнения его новыми объектами, в частности – объектами OST.

• Основы создания OST-сценария Для описания размещения объектов на сцене используется декларативная часть OST – язык XML. Описание сцены в этом случае представляет собой набор инструкций, документально представленных в виде структуры тегов (англ. tag, элемент языка разметки гипертекста) в формате XML. Теги выделяются угловыми скобками (< и >). Каждый тег имеет свое название и является ключевым словом. Спецификация тега задается его

148

атрибутами и их значением. Атрибуты, если они имеются, пишутся за названием тега в произвольном порядке через пробел, а значение атрибута указываются в кавычках и отделяется от названия атрибута знаком равенства. Формат тега имеет следующий вид: <Название_тега [атрибут1 [= значение1] … [атрибутN [= значениеN]> Так, тег <image src="/DATA/components/picture.jpg"/> дает команду вывести на сцену графический объект из файла DATA/components/picture.jpg. Здесь ключевое слово image – название тега, src – атрибут, а "/DATA/components/picture.jpg" − значение атрибута. Теги можно писать в одной строке или в нескольких, делая переносы в любом месте. Большинство тегов являются контейнерами. Это означает что: − тегу <ТЕГ> обязательно соответствует заключительный </ТЕГ>; − между тегами можно разместить другие теги, контейнерные или нет, то есть допускается вложенность тегов. С помощью специальных тегов можно сформировать на сцене композицию из различных объектов, задавать параметры шрифтов.

Сценарии на JavaScript Лексический запас языка JavaScript значительно меньше, а синтаксис значительно проще языков общего назначения (C/С++, Pascal и т.д.), что обеспечивает (при прочих равных условиях) более низкую трудоемкость при написании программного кода. Эти же причины способствуют более легкому и быстрому овладению технологией программирования в среде скриптовых языков. Для управления элементами сцены и некоторыми свойствами ОМС-плеера, организации взаимодействия пользователя с программной средой ЭУМ, выполнения расчетов и обработки данных в рамках рассматриваемой технологии используется скриптовый язык JavaScript. Программы, написанные на этом языке, называются скриптами (scripts). ОМС-плеер, загруженный для воспроизведения ЭУМ, а также унифицированный пользовательский интерфейс образуют иерархическое множество объектов – так называемую объектную модель. Интерпретатор JavaScript, встроенный в ОМС-плеер, предоставляет пользователю возможность использовать средства языка JavaScript для доступа к ресурсам ОМС-плеера и загруженного в данный момент ЭУМ. В соответствии с OST программный код размещается внутри XML документа. Фрагменты программного кода на языке JavaScript размещаются между тегами <script> и </script>. Контейнер <script> может располагаться в любом месте scenario на OST. Программный код на языке JavaScript может быть расположен во внешнем файле (вне структуры XML документа). В таком случае контейнер <script> будет содержать атрибут src, который указывает на внешний файл с текстом программы на языке JavaScript.

149

Пример <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <RMT> <scene> <script src="myScript.js"/> </scene> </RMT>

Если скрипт располагается в отдельном файле, то в нем, разумеется, теги <script> и </script> не пишутся. Файлы со скриптами на JavaScript являются обыкновенными текстовыми файлами.

Обработка событий Одним из главных назначением скриптов в ЭУМ является обработка событий, таких как щелчок кнопкой мыши по объекту, помещение указателя мыши на объект, смещение указателя мыши с объекта, нажатие клавиши и т. д. Большинство тегов имеют возможность размещения внутри себя дочерних тегов <script> со специальным атрибутом event, определяющим событие, при наступлении которого выполняется содержащейся внутри программный кода. Пример <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <RMT> <scene> <image src="/DATA/components/picture.png"> <script event="onPress"> for ( var i = 0; i < 10; i++) { pictureList[i].visible = true; } </script> </image>

150

</scene> </RMT>

Сообщение о событии формируется в виде объекта. Как только объект «событие» создан, ОМС-плеер присваивает значения его свойствам. Набор свойств, а также их значения зависят от типа события. Объект хранится в памяти столько времени, сколько необходимо для его обработки. Пока действует обработчик события, объект «событие» доступен для программного кода. В любой момент времени существует не более одного объекта «событие». Все инициированные события выполняются последовательно в порядке их наступления. В объектной модели ОМС-плеера имеется объект event, являющийся подобъектом (свойством) объекта Player в котором хранится информация о текущем событии.

• Состав, структура и функциональность объектов Образовательный контент электронных учебных модулей структурирован по уровням. Единица верхнего уровня – сцена, соответственно объект «Сцена» (scene) является базовым в OST. Сцена включает композиции медиаэлементов, представляющих изучаемые объекты и процессы, в ней реализуется интерактив, динамика и функциональность модуля. Во время синтаксического разбора XML-документа, описывающего сцену, создается иерархическая структура объектов в соответствии с вложенностью элементов XML-файла. Эта иерархическая структура и является тем основным набором объектов, с которыми работают процедуры, описанные на языке JavaScript. Преимущественно это скрипты дополнительной инициализации объектов сцены и скрипты – обработчики событий, возникающих во время работы сцены. Для медиаэлементов и их композиций соответствующий JavaScript-объект является своеобразной «оберткой», позволяющей через скрипт управлять их воспроизведением и получать информацию о параметрах и текущем состоянии. Все объекты можно условно разделить на глобальные, графические медиа-объекты, объекты 3D-сцен, объекты звуковых фрагментов, объекты для работы с XML и вспомогательные. Объекты каждого типа содержат свой собственный набор свойств и порождаемых событий. Для динамического создания объектов через JavaScript включены JavaScript-классы для всех типов объектов. Для создания однотипных объектов и композиций используется возможность создания собственных классов. Использование классов позволяет реализовать механизм наследования. Все объекты, объявленные в сценарии до элемента scene, считаются описанием классов.

151

Для включения медиаэлементов в сцену предусмотрены: – двухмерные медиа-объекты (статические изображения, анимации и текст); – объекты для включения звуковых и видео фрагментов; – 3D объекты. Объявляется несколько специализированных глобальных функций, которые можно вызвать из любого фрагмента на JavaScript и использовать для отладки.

• Объектная модель ОМС-плеера Как отмечалось выше ОМС-плеер расширяет среду (контекст) выполнения JavaScript, создавая в ней собственные дополнительные объекты и функции. На рис. П 2.1 представлены такие объекты, а также их взаимосвязь. Отличительной особенностью представленных объектов является то, что может существовать всего один экземпляр такого объекта, созданный при запуске ОМС-плеера. Все объекты являются свойствами глобального объекта _global, поэтому доступ к ним возможен из любого скрипта на JavaScript.

Объект _global Является корневым для всех остальных объектов и методов. К свойствам и методам объекта можно обращаться напрямую из любого фрагмента на JavaScript без указания самого объекта. свойства: Player

управление ОМС-плером;

Key

управление обработкой событий клавиатуры;

Mouse

управление обработкой событий мыши;

Event

параметры событий;

scene

сцены включают в себя медиаэлементы, их композиции и реализуют интерактив, динамику и функциональность модуля;

API_1484_11

взаимодействие с системой учета учебных достижений в соответствии со спецификацией SCORM RTE 1.3.1.

методы: trace

вывод

протокол

работы

программы-реализатора

отладочной информации, заданной в виде одной строки,

152

передаваемой в качестве аргумента; traceRefs

вывод в протокол работы программы-реализатора пути к свойствам-ссылкам на указанный объект, передаваемый в качестве аргумента;

exit

позволяет прервать работу целого скрипта, определенного в соответствующей секции XML;

resourceExist

функция возвращает «истина», если ресурс, путь к которому передан в качестве параметра, существует;

setFocus

установить фокус ввода на объект, который передан в качестве параметра;

getFocus

возвратить объект, который владеет фокусом ввода.

153

Key

Mouse

Свойства

keyCode : int

x : Number

shiftKey : Boolean

y : Number

shiftLeft : Boolean

target : Object

ctrlKey : Boolean

leftButton : Boolean

version

module

Свойства

major : Number

identifier : String

minor : Number

title : String description : String

Player Свойства _time

_global

trace(String) : void

Методы

language : String metaData : Object {XMLDocument} width : Number height : Number Методы

traceRefs(Object) : String

API_1484_11 Методы

Event

scene

window Свойства

Initiliaze(String) : String Terminate(String) : String GetValue(String) : String

Рис. П 2.1. Объектная модель ОМС‐плеера

154

Объект Player Позволяет управлять OMC-плеером и получать некоторую информацию о его состоянии, а также о загруженном ЭУМ. свойства: window

объект, представляющий свойства окна ОМС-плеера;

module

объект, представляющий открытый ЭУМ;

объект, представляющий унифицированный пользовательский интерфейс (УПИ); время, прошедшее с момента запуска ОМС-плеера в миллисекундах.

_time

методы: minimize

минимизировать (свернуть в трей) окно OMC-плеера;

exit

завершить работу ОМС-плеера.

события: onReport

событие,

инициируемое

ОМС-плеером

при

ошибке

воспроизведения ЭУМ. Вся информация о возникшей ситуации заноситься в объект Event. При наступлении данного события в объекте Event задаются следующие свойства: Event.type

Тип

возникшей

ситуации,

исключительной

возможны

следующие

предопределенные значения ("error", "warning"). Event.code

Причина

возникновения

исключительной ситуации. Для

случая

"error"

определены

следующие варианты: "no_decoder" ЭУМ

затребовал

недопустимый

компонент программного окружения; "no_flash_decoder" не найдено программное окружение для воспроизведения Adobe Flash; "not_the_true_version_flash" найденное программное окружение для воспроизведения Adobe Flash не

155

соответствует по версии; (param0 – найденная версия, param1 – версия, которая необходима); "message" необходимо вывести сообщение о возникновении критической ошибки (param0 – текст сообщения). Для случая "warning" определены следующие варианты: "no_found_resource" запрашиваемый

из

скрипта

медиаэлемент не найден (param0 – имя ресурса); "no_image_decoder" для

медиаэлемента

«растровая

картинка» не найден декодер (param0 – имя ресурса); "no_stream_decoder" для

медиаэлемента

«потоковый

контент» (аудио или видео) не найден декодер (param0 – имя ресурса). Event.param[0 ... N]

Дополнительные

сведения,

их

количество и значение зависит от ситуации.

Объект version Позволяет получить информацию о версии ОМС-плеера. Версия представляется в виде major.minor.micro.build (например: 2.1.0.21) свойства: major

старший номер версии;

minor

младший номер версии;

micro

номер релиза;

156

build

номер сборки;

number

номер версии без номера сборки в фиксированном шестизначном формате xxyyzz.

Объект window свойства: clientWidth

размер зоны вывода контента и УПИ по горизонтали;

clientHeight

размер зоны вывода контента и УПИ по вертикали.

Объект module Позволяет получить информацию о загруженном в данный момент ЭУМ. свойства: identifier

идентификатор ЭУМ (берется из метаданных ЭУМ);

title

заглавие ЭУМ (берется из метаданных ЭУМ);

description

описание ЭУМ (берется из метаданных ЭУМ);

language

естественный язык, на котором представлена информация в ЭУМ (берется из метаданных);

metaData

метаданные ЭУМ;

width

размер зоны контента по горизонтали;

height

размер зоны контента по вертикали.

методы: extract(String)

распаковка ресурсов (файл или папка) модуля во временную папку, возвращаемая строка - полный путь к временной папке;

gotoLink(String)

переход по внешней ссылке. Ссылка имеет следующий формат:

<протокол>://<тело

ссылки>,

где

<протокол>

может

принимать следующие значения «http», «https», «ftp», «mailto»

–

будут

запущены

внешние

приложения,

ассоциированные средствами операционной системы с соответствующими текущему

протоколами;

экземпляру

«oms-module»

программы-реализатора

−

будет

подгружен ЭУМ с соответствующим идентификатором, если таковой будет найден в Локальном хранилище.

157

события: onLoad

вызывается после загрузки метаданных модуля и перед началом загрузки модуля;

onUnload

событие вызывается непосредственно перед началом выгрузки модуля;

onSceneComplete

событие после окончания загрузки сцены.

Объект Mouse Позволяет получать данные о положении курсора и управлять видимостью указателя курсора мыши, все свойства объекта доступны только для чтения. свойства: x

координата X указателя мыши;

координата Y указателя мыши;

target

ссылка на объект сцены, над которым находится указатель мыши;

leftButton

«истина», если в данный момент нажата левая клавиша мыши;

rightButton

«истина», если в данный момент нажата правая клавиша мыши;

middleButton

«истина», если в данный момент нажата средняя клавиша мыши.

методы: show()

показать указатель курсора мыши;

hide()

скрыть указатель курсора мыши.

константы: NO, ARROW, HAND, WAIT, BEAM, SIZENESW, SIZENS, SIZENWSE, SIZEWE, SIZEALL, UPARROW Объект Key Позволяет получить информацию о том, какую кнопку нажали и о состоянии управляющих клавиш. В объекте также определены коды управляющих клавиш. свойства:

keyCode

код нажатой клавиши;

shiftKey

нажата клавиша Shift;

shiftLeft

нажата левая клавиша Shift;

158

ctrlKey

нажата клавиша Ctrl;

ctrlLeft

нажата левая клавиша Ctrl;

altKey

нажата клавиша Alt;

altLeft

нажата левая клавиша Alt.

константы: BACKSPACE, CAPSLOCK, CONTROL, DELETEKEY, DOWN, END, ENTER, ESCAPE, HOME, INSERT, LEFT, PGDN, PGUP, RIGHT, SHIFT, SPACE, TAB, UP методы: getCode()

Возвратить код нажатой клавиши в ANSI кодировке;

getUnicode()

Возвратить код нажатой клавиши в Unicode кодировке.

Объект API_1484_11 Позволяет осуществлять взаимодействие с системой учета учебных достижений в соответствии со спецификацией SCORM RTE 1.3.1. методы: Initiliaze(String)

используется для инициализации коммуникационной сессии. Данная функция должна быть вызвана до вызова функций передачи данных;

Terminate(String)

используется для завершения сессии. После вызова функции Terminate вызовы всех функций API (кроме вспомогательных функций) запрещены;

GetValue(String)

функция

запрашивает

значения

элементов

модели

данных. В качестве параметра передается строка – название элемента модели данных. Возвращает значение элемента данных; SetValue(String, String)

функция назначает значение второго параметра элементу данных, описанному первым параметром;

Commit(String)

сохраняет данные, назначенные элементам модели данных;

GetLastError()

возвращает код ошибки, возникшей после последнего вызова функции;

GetErrorString(String)

возвращает описание ошибки, соответствующей коду, передаваемому в качестве параметра;

GetDiagnostic(String)

возвращает дополнительную информацию об ошибке.

159

•

Объекты, поддерживаемые OST

ОМС-плеер расширяет ядро языка JavaScript набором своих объектов для построения интерактивных мультимедиа сцен. Объекты сцены: Shape

кривые;

Image

изображение;

Animation

растровая анимация;

Video

видеофрагмент;

Text

текст;

Viewport

область отображения 3D-сцен;

Composition

композиция объектов;

Button

«горячая зона» (кнопка или изображение объекта);

Styles

стили текстовых объектов;

Input

ввод текста;

Flash

Adobe Flash-анимация.

Объекты3D-сцен: Object3D

трехмерный объект;

Scene3D

трехмерная сцена;

Group

группа 3D-объектов;

Light

освещение;

Camera

камера;

Motion

движение 3D-объекта;

Path3D

путь движения 3D-объекта;

Materials

набор материалов 3D-объекта;

Material

настройки материала 3D-объекта;

Map

карта для текстуры 3D-объекта.

Звуковые медиа-объекты: Audio

звуковой фрагмент.

Поддержка XML: XML

XMLDocument, XMLElement, XMLText

160

Циклообразующие: Sequencer

задание последовательности воспроизведения.

Ниже представлена таблица наследования от базовых типов свойств, методов и событий объектов.

Базовый тип

Element

Loadable

Visible

Button

Continuous

3DObject

Объект Shape

Image

Animation

Video

Audio

Text

Flash

Composition

Button

Input

Styles

Viewport

Object3D

Scene3D

Group

+ + + +

Light

Camera

Motion

Path3D

XML

Sequencer

161

Объекты каждого типа могут содержать как свой собственный набор свойств и порождаемых событий, так и наборы свойств и событий, унаследованных от базовых типов: Element – свойства, общие для всех объектов сцены. свойства: name

имя объекта;

parent

ссылка на родительский объект в иерархии сцены;

_class

ссылка на объект класса, от которого унаследован объект;

target

полный «путь» к объекту в dot-нотации;

userEvents

перечень пользовательских событий.

атрибуты: userProperties

перечень пользовательских свойств.

методы: duplicate

сделать копию объекта;

fireEvent

генерация пользовательского события.

Loadable – свойства и события объектов с подгружаемым ресурсом. свойства: указатель размещения ресурса.

src

события: onLoad

ресурс загружен.

методы: saveAs

экспорт ресурса. Будет вызвано стандартное диалоговое окно для выбора места сохранения файла с ресурсом.

Visible – свойства и события объектов двухмерной сцены. свойства:

координата X;

координата Y;

width

ширина;

height

высота;

depth

глубина: чем меньше глубина тем «ближе» к пользователю 162

находится объект, допускается задание отрицательных значений; visible

флаг видимости;

xмouse

относительная координата X указателя мыши;

yмouse

относительная координата Y указателя мыши;

opacity

прозрачность объекта [0 … 1]. Если объект имеет собственное

свойство

прозрачности,

результирующая

прозрачность объектов вычисляется исходя из обоих свойств. события: onMouseDown

нажата кнопка мыши;

onMouseMove

переместился курсор мыши;

onMouseUp

кнопка мыши отпущена;

onRMouseDown

нажата правая кнопка мыши;

onRMouseUp

правая кнопка мыши отпущена;

onMouseWheel

повернуто колесо прокрутки мыши;

методы: getMediaSize

получить оригинальный размер изображения элемента;

crop

оставить видимой прямоугольную область объекта: crop(x,y,width,height) crop(Object{x,y,width,height}) «x»,«y»,«width»,«height»,

целочисленные объект

со

значения свойствами

определяющими

видимую

прямоугольную часть полного изображения; show

показать объект;

hide

скрыть объект;

localToGlobal

перевод координат из системы, связанной с объектом, в систему отсчета, связанную со сценой. Функция принимает объект с заданными свойствами «x», «y» (в том числе и любой объект, наследующий от базового типа Visible) и возвращает новый объект с заданными свойствами «x», «y», в которых сохраняются новые значения координат;

globalToLocal

перевод координат из системы, связанной со сценой, в систему отсчета, связанную с объектом. Функция принимает объект с заданными свойствами «x», «y» (в том числе и любой объект, наследующий от базового типа Visible) и

163

возвращает новый объект с заданными свойствами «x», «y», в которых сохраняются новые значения координат; копирование

copyToClipboard

изображения

«буфер

обмена».

Для

динамических изображений будет скопирован текущий кадр или текущее графическое представление объекта. Button – свойства и события объектов, которые могут быть «кнопками». свойства: enabled

Флаг активности.

hitArea

Активная зона. Формат задания зоны имеет следующие шаблоны: –

[x, y, w, h] – прямоугольная зона;

–

(x ,y ,r ) – круг радиуса r с центром в координате (x ,y) ;

–

(x ,y ,w ,h ) – эллипс, вписанный в прямоугольную область;

–

{(x,y),(x1,y1), ... (xN,yN)} – многоугольник, заданный точками,

последняя

первая

точки

считаются

соединенными; –

комбинация

любых

типов

зон

через

пробел

("[100, 100, 60, 50] {(10,10), (50,50), (600,40)}"); –

"bound" – при вычислении зоны учитываются только габариты объекта;

–

"opaque"

–

при

вычислении

зоны

учитывается

прозрачность мультимедиа объекта (например, альфаканал в растровом изображении). useHandCursor

Изменять курсор при наведении на активную зону. Зона считается активной, если задан хотя бы один обработчик. При наведении на активную зону указатель курсора мыши меняется на «Выбор ссылки». Чтобы изменить изображение курсора, необходимо установить свойство в одно из константных значений, определенных в объекте Mouse (Mouse.NO, Mouse.ARROW, Mouse.HAND, Mouse.WAIT, Mouse.BEAM, Mouse.SIZENWSE,

Mouse.SIZENESW,

Mouse.SIZENS,

Mouse.SIZEWE,

Mouse.SIZEALL,

Mouse.UPARROW).

164

Флаг модальности.

modal

методы: getLinkInfo

Возвратить объект LinkInfo. Используется при обработке событий «onRollOverLink», «onRollOutLink» и «onPressLink».

isPointIn

Тестирование

попадания

точки

объект.

Функции

передается объект с заданными свойствами «x|X» и «y|Y», определяющими координаты в системе координат, связанной со

сценой.

При

проверке

учитывается

прозрачность

(свойство «opacity», а также зона объекта - свойство «hitArea»). события: onPress

нажата кнопка мыши на активной зоне объекта;

onRelease

кнопка мыши отпущена на активной зоне объекта;

onReleaseOutside

кнопка мыши отпущена вне активной зоны объекта;

onRollOver

указатель мыши попал на активную зону;

onRollOut

указатель мыши вышел из активной зоны;

onKeyDown

нажата клавиша клавиатуры;

onKeyUp

отпущена клавиша клавиатуры;

onRollOverLink

пользователь навел на ссылку указатель курсора мыши;

onRollOutLink

пользователь убрал указатель курсора мыши со ссылки;

onPressLink.

пользователь активировал (нажал) ссылку.

Continuous – свойства и события объектов, имеющих продолжительность во времени. свойства: playing

флаг воспроизведения;

currentFrame

номер текущего кадра (0 – первый кадр);

length

общее количество кадров;

currentPos

текущая позиция (в ms);

duration

продолжительность (в ms);

fps

скорость воспроизведения (кадров в секунду);

loop

флаг «зацикленности». события:

onEnterFrame

показан очередной кадр;

onPlayed

воспроизведение закончено. 165

методы: play

запустить на воспроизведение;

stop

прервать воспроизведение;

rewind

«перемотать» на начало;

rewindAndPlay

«перемотать» на начало и запустить на воспроизведение;

gotoAndPlay

переместить в определенную позицию и воспроизвести;

gotoAndStop

переместить в определенную позицию.

3DObject - свойства и события трехмерных объектов. свойства: position

положение 3D-объекта;

scale

масштаб 3D-объекта;

rotation

поворот 3D-объекта;

visible

флаг видимости;

intersections

массив пересекающихся с объектом других 3D объектов.

события: onMouseDown

нажата кнопка мыши;

onMouseMove

переместился курсор мыши;

onMouseUp

кнопка мыши отпущена;

onPassed

заданный путь пройден.

методы: doMotion

выполнить движение;

setMotion

установить в начальное положение движения;

goPath

пойти по пути.

Свойства, события и методы, которые не наследуются от базовых типов: Shape Объект

Shape

позволяет

отображать

векторные

графические

примитивы:

полилиния, прямоугольник, эллипс. Свойство "hitArea", для объекта по-умолчанию выставляется в значение "opaque". свойства: shapeArea

Данные

для

отображения

векторных

графических

примитивов. Доступны следующие форматы: – [x, y, w, h] – прямоугольник;

166

– (x,y,r) – окружность радиуса r, центр с координатами (x, y); – (x, y, w, h) – эллипс, вписанный в прямоугольную область; – {(x, y), (x1, y1), ... (xN, yN)} – ломаная линия, заданная точками; если первая и последняя точки совпадают – получится многоугольник (замкнутая полилиния); – комбинация

любых

типов

зон

через

пробел

("[100, 100, 60, 50] {(10,10), (50,50), (600,40)}"). color

Цвет,

которым

рисуется

векторный

примитив.

Может

задаваться следующим образом: – #RGB – "#F00"; – #ARGB – "#7F00"; – #RRGGBB – "#FF0000"; – #AARRGGBB – "#77FF0000"; – rgb Af Gf Bf – "rgb 1.0 0.5 0.0"; – символьное обозначение цвета согласно HTML – "darkblue". weight

Толщина линии, которой отображается примитив, может задаваться как в пикселях, так и в пунктах (например "15 px" или "10pt)".

fillColor

Цвет, которым заливается внутренняя область фигуры, если она замкнута. Может задаваться следующим образом: – #RGB – "#F00"; – #ARGB – "#7F00"; – #RRGGBB – "#FF0000"; – #AARRGGBB – "#77FF0000"; – gb Af Gf Bf – "rgb 1.0 0.5 0.0".

методы: clearLGradient

Очистить градиент линии, которой рисуется периметр фигуры. Вызов функции имеет вид: clearLGradient().

addLGradient

Задать радиальный градиент линии фигуры. Вызов функции имеет вид:

167

addLGradient(<нач. цвет>, <кон. цвет>, <компоненты>, <угол>), например: addLGradient("#FFFF00FF", #0000FF00", "argb", 10)

addLGradientRadial

Задать радиальный градиент линии фигуры. Вызов функции имеет вид: addLGradientRadial(<нач. цвет>, <кон. цвет>, <компоненты>), например: addLGradientRadial("#FFFF00FF", #0000FF00", "argb")

addLGradientLinear

Задать линейный градиент линии. Вызов функции имеет вид: addLGradientLinear(<нач. цвет>, <кон. цвет>, <компоненты>), например: addLGradientRadial("#FFFF00FF", #0000FF00","argb", 10)

clearFGradient

Очистить градиент заливки внутренней области. Вызов функции имеет вид: clearFGradient().

addFGradient

Задать градиент внутренней области. Вызов функции имеет вид: addFGradient(<нач. цвет>, <конч. цвет>, <компоненты>, <угол>), например: addFGradient("#FFFF00FF", #0000FF00", "argb", 10)

addFGradientRadial

Задать

радиальный

градиент

заливки

внутренней

области. Вызов функции имеет вид: addFGradientRadial(<нач. цвет>, <конч. цвет>, <компоненты>), например: addFGradient("#FFFF00FF", #0000FF00", "argb")

168

Image Объект Image отображает растровую графику, в том числе − анимированные изображения. При установке свойства «visible» в «true» начинает воспроизведение анимированного изображения с начала. методы: makeSnapshot

сделать снимок участка изображения видимого объекта. В функцию передаются: – список видимых объектов, которые будут включены в выходное изображение; – объект mlRectangle, все объекты, попадающие в прямоугольную область, заданную аргументом, будут включены в выходное изображение; – 4 целых числа, которые задают прямоугольник [left, top, right, bottom], все объекты, попадающие в данный прямоугольник, будут включены в выходное изображение.

Animation Объект управляет воспроизведением растровой анимации; в отличие от объекта Image, воспроизведение начинается только по команде.

Video Объект позволяет воспроизводить видеопоследовательность. свойства: volume

изменение громкости звучания [0 … 100]%.

Audio Объект позволяет воспроизводить аудиопоследовательность. свойства: volume

изменение громкости звучания [0 … 100]%.

Text Объект осуществляет вывод текста, как из внешнего файла, так и из скрипта. свойства: value

текст;

169

style

ссылка на объект стилей;

scrollTop

текущая позиция скроллинга по вертикали;

scrollLeft

текущая позиция скроллинга по горизонтали;

bkgColor

фоновый цвет объекта, возможны следующие форматы задания цвета: – #RGB − "#F00"; – #ARGB − "#7F00"; – #RRGGBB – "#FF0000"; – #AARRGGBB – "#77FF0000"; – rgb Af Gf Bf – "rgb 1.0 0.5 0.0"; – символьное обозначение цвета согласно HTML – "darkblue";

textSize

максимальное положение скроллинга по вертикали;

defaultLinkCursor

тип

указателя

курсора

мыши

над

«ссылкой

по

умолчанию» ; currentLinkCursor

тип указателя курсора мыши, когда курсор мыши находится над ссылкой.

методы: scrollToLine

изменить положение скроллинга по вертикали;

scrollToPrevPage

перемотать текст на предыдущую страницу;

scrollToNextPage

перемотать текст на следующую страницу;

scrollToAnchor

перейти к якорю в тексте (тег <a>).

Composition Объект позволяет производить объединение объектов сцены в одну структурную единицу – «композиция» (composition). свойства: флаг «композиция не является классом».

final

методы: getBounds

получить координаты прямоугольной области, в которую вписывается композиция;

setTimeout

выполнить

JavaScript-кода

через

определенный

промежуток времени; clearTimeout

отменить выполнение JavaScript-код через определенный промежуток времени;

170

setInterval

выполнять JavaScript-кода через равные промежутки времени;

clearInterval

отменить

выполнение

JavaScript-код

через

равные

промежутки времени. Button Объект не имеет видимого представления, а только задает активную область на сцене.

Input Объект, осуществляющий возможность клавиатурного ввода. свойства: value

текст;

style

ссылка на объект стилей.

Flash Объект осуществляет воспроизведение Adobe Flash – анимации. методы: setVariable

установить значение внутренней переменной в объекте Flash;

getVariable

получить значение внутренней переменной;

callFunction

вызвать внутреннюю следующий:

функцию.

Формат

вызова

myFlash.callFunction ( '<invoke name="myfunc" returntype="xml"> <arguments><string>"Args"</string></arguments> </invoke>' ) события: onFSCommand

вызывается при срабатывании FS-команд. В глобальном объекте Event определяются свойства: «command» и «parameters».

Styles Объект задает свойства (стиль) для текстовых объектов.

171

свойства: font

параметры шрифта, например "italic bold 12pt serif";

fontFamily

название шрифта;

fontStyle

наклон шрифта; может принимать значения: «normal», «italic»;

fontWeight

толщина шрифта; может принимать значения: «normal», «bold»;

fontSize

размер шрифта; может задаваться как в пикселях, так и в пунктах, например: "14px" или "14pt";

lineHeight

высота

строки

(межстрочное

расстояние)

может

принимать значение: «normal», а можно также задать цифровые значения в пикселях, пунктах, процентах или быть задано строковой константой «normal», например: "5pх", "3pt", "150%" или "normal"; textAlign

выравнивание текста; возможные значения: "left", "right", "center", "justify";

textIndent

отступ первой строки абзаца; задается в пикселях или пунктах;

color

цвет, возможны следующие форматы задания цвета: – #RGB - "#F00"; – #ARGB - "#7F00"; – #RRGGBB – "#FF0000"; – #AARRGGBB – "#77FF0000"; – rgb Af Gf Bf – "rgb 1.0 0.5 0.0"; – символьное обозначение цвета согласно HTML – "darkblue".

Viewport Область отображения 3D-сцен

172

свойства: camera

камера 3D-сцены, «через которую смотрим»;

show_hints

флаг «показывать подсказки»;

include

массив ссылок на 3D-объекты, которые надо показывать;

exclude

массив ссылок на 3D-объекты, которые не надо показывать.

методы: getObjectIn

получить 3D объект по двухмерным координатам;

getProjection

получить проекционные координаты 3D объекта или точки.

Object3D Трехмерный объект. свойства: shadow

ссылка на объект Shadows;

materials

свойства материалов;

motion

первоначальное положение.

Scene3D Трехмерная сцена. Group Группа 3D-объектов. Light Источник освещения в трехмерной сцене. Camera Объект камера в трехмерной сцене. свойства:

fov

FOV камеры;

dest

точка, куда направлена камера.

173

Motion Движение 3D-объекта. свойства: inverse

обратное движение;

duration

длительность движения;

primary

флаг приоритетности движения;

tracks

параметры треков движения.

XML Объект позволяет получать из OST-сценария доступ ко внешним XML-файлам. свойства: XMLDocument

ссылка на XML документ (DOM Level 1).

Sequencer Объект позволяет задавать последовательность воспроизведения элементов сценария более явным и гибким образом. Элемент включает последовательность элементов script, которые выполняются последовательно один за другим во время воспроизведения. Используется также несколько вспомогательных типов данных, которые могут потребоваться для представления некоторых структур данных: Color – цвет r

красная составляющая цвета [0 … 255];

зеленая составляющая цвета [0 … 255];

синяя составляющая цвета [0 … 255];

alpha, степень непрозрачности цвета [0 … 255].

Point – точка

174

координата X (целое число);

координата Y (целое число).

Rectangle – прямоугольная область left

левая граница (целое число);

top

верхняя граница (целое число);

right

правая граница (целое число);

bottom

нижняя граница (целое число).

Position3D – позиция в трехмерном пространстве x

координата X (вещественное число);

координата Y (вещественное число);

координата Z (вещественное число).

clone

возвращает копию объекта;

add

прибавляет координаты другого вектора;

sub

вычитает координаты другого вектора;

mult

умножает все компоненты вектора на скаляр;

div

делит все компоненты вектора на скаляр;

dot

вычисляет скалярное произведение векторов;

cross

вычисляет векторное произведение векторов;

blend

интерполирует два вектора;

normalize

нормализует вектор;

length

вычисляет длину вектора.

Rotation3D – поворот в трехмерном пространстве x y

координата X вектора (вещественное число); координата Y вектора (вещественное число);

175

координата Z вектора (вещественное число);

угол поворота (вещественное число в радианах).

clone

возвращает копию объекта;

mult

возвращает результат двух последовательных поворотов;

conjugate

возвращает обратный поворот;

blend

вычисляет промежуточный поворот между двумя заданными;

normalize

нормализует кватернион поворота;

Scale3D – масштаб в трехмерном пространстве x

масштаб по координате X (вещественное число);

масштаб по координате Y (вещественное число);

масштаб по координате Z (вещественное число).

Поддержка XML Формат XML очень удобен для хранения структурированных данных. Например, его можно использовать для хранения «метасценариев» сцен учебных модулей. Для работы с XML-ресурсами модулей в OST существует специальный тип XML. Тип XML унаследован от базовых типов Element и Loadable. В свойстве src указывается XML-файл, который будет загружен. На основе загруженного XML-файла строится иерархия объектов, которые соответствуют XML-документу (тип XMLDocument), XML-элементам документа (тип XMLElement), текстовым записям в XML-элементах (тип XMLText), секции комментариев (тип mlXMLComment), секции CDATA (тип mlXMLCDATASection), атрибуту (тип mlXMLAttr) и пространству имен (тип mlXMLNameSpace). Доступ к элементам загруженного XML-документа осуществляется через свойство XMLDocument соответствующего типа. Все объекты иерархии XML-документа (XMLDocument, XMLElement, XMLText, mlXMLComment, mlXMLCDATASection, mlXMLAttr) унаследованы от базового типа XMLNode (XML-запись), за исключением mlXMLNameSpace. Также введены вспомогательные типы объектов: mlXMLNodeList и mlXMLNamedNodeMap для хранения XML-записей. XMLNode свойства:

176

nodeName

имя записи;

nodeValue

значение записи;

nodeType

тип записи: ELEMENT_NODE

ATTRIBUTE_NODE

TEXT_NODE

CDATA_SECTION_NODE

ENTITY_REFERENCE_NODE

ENTITY_NODE

PROCESSING_INSTRUCTION_NODE

COMMENT_NODE

DOCUMENT_NODE

DOCUMENT_TYPE_NODE

DOCUMENT_FRAGMENT_NODE

NOTATION_NODE

NAMESPACE_DECL

parentNode

ссылка на родительскую запись;

childNodes

список дочерних записей (mlXMLNodeList);

firstChild

ссылка на первую дочернюю запись;

lastChild

ссылка на последнюю дочернюю запись;

previousSibling

ссылка на предыдущую запись;

nextSibling

ссылка на следующую запись;

attributes

карта атрибутов (mlXMLNamedNodeMap);

ownerDocument

ссылка на документ;

textContent

объединение значений дочерних записей;

nameSpace

пространство имен (XMLNameSpace).

методы: insertBefore

вставить запись перед дочерней записью;

replaceChild

заменить дочернюю запись на другую;

removeChild

удалить дочернюю запись;

appendChild

добавить дочернюю запись;

hasChildNodes

есть ли дочерние записи;

cloneNode

сделать копию записи.

Некоторые из этих унаследованных свойств имеют различное значение для разных типов записей. Свойство nodeName имеет значение только для XML-элементов и содержит имя тэга. Свойство nodeValue имеет значение только для текстовых записей. У

177

текстовых записей не может быть дочерних записей и атрибутов, поэтому для них не имеют значения свойства и методы работы с ними. XMLDocument XML-документ может содержать только один дочерний элемент (корневой) и не имеет атрибутов. У XML-документа, кроме унаследованных от базового типа, определены дополнительно следующие методы: createElement

создать новый элемент;

createTextNode

создать текстовую запись;

createAttribute

создать атрибут для элемента;

createComment

создать новый элемент «комментарий»;

createCDATASection

создать новую секцию CDATA;

getElementsByTagName

получить все элементы с заданным именем тэга (mlXMLNodeList);

getElementById

найти элемент по его идентификатору.

XMLElement У XML-элементов, кроме унаследованных, существуют следующие свойства: tagName

имя тэга.

методы: getAttribute

получить значение атрибута по имени;

setAttribute

установить значение атрибута по имени;

removeAttribute

удалить атрибут по имени;

getAttributeNode

получить атрибут по имени (mlXMLAttr);

setAttributeNode

установить атрибут значению объекта mlXMLAttr;

removeAttributeNode

удалить атрибут по имени или по значению объекта mlXMLAttr;

getElementsByTagName

получить все элементы с заданным именем тэга;

findElement

найти дочерний элемент.

XMLText Текстовая запись имеет следующие свойства:

178

data

текст записи;

length

длина текста записи. методы:

substringData(offset,size)

получить часть текста;

appendData(str)

добавить текст;

insertData(offset,str)

вставить текст;

deleteData(offset,size)

удалить часть текста;

replaceData(offset,size,str)

заменить часть текста;

splitText(offset)

разбить текстовую запись на две.

mlXMLCDATASection свойства: data

текстовые данные записи;

length

длина текста записи.

mlXMLNamedNodeMap свойства: length

размер списка. методы:

item

вернуть элемент по числовому индексу (XMLNode);

getNamedItem

вернуть объект по имени;

setNamedItem

поместить объект в список; объект должен иметь тип mlXMLAttr;

removeNamedItem

удалить объект из списка по имени.

mlXMLNodeList свойства: length

размер списка. методы:

item

вернуть элемент по числовому индексу (XMLNode). mlXMLNameSpace свойства:

179

href

идентификатор пространства имен;

prefix

префикс пространства имен.

• Синтаксис Описание сцены представляется соответствующие определенным типам.

XML-формате

содержит

элементы,

Простейшая сцена, содержащая только одно изображение, размещенное по координатам (0, 0), описывается следующим образом. Пример <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <RMT> <scene> <image src="back.png"/> </scene> </RMT>

Кодировка UTF-8, указанная в первой строке, является наиболее часто используемой кодировкой, в которой хранятся XML-документы. Она удобна с технической точки зрения, но не все редакторы могут корректно с ней работать. Можно использовать кодировку windows-1251: <?xml version="1.0" encoding=" windows-1251"?> Эта кодировка по умолчанию устанавливается основной в русифицированных версиях ОС Windows, и поэтому с ней может корректно работать большинство текстовых редакторов и программ для просмотра текста. В формате XML используются для разметки несколько зарезервированных символов: амперсанд (&), левая угловая скобка (<), правая угловая скобка (>), апостроф (‘) и кавычки (“). Чтобы использовать эти символы в содержимом элемента или атрибута, необходимо использовать ссылку на сущность (entity), которая начинается со знака амперсанда и заканчивается точкой с запятой (;). XML предоставляет следующие внутренние сущности: &amp; – для амперсанда, &lt; – для левой угловой скобки, &gt – для правой, &apos; – для апострофа и &quot; – для кавычки.

180

Например, для того чтобы записать в качестве значения строкового элемента строку со словом, заключенным в кавычки, необходимо просто заменить его соответствующей ссылкой на сущность: <text name="txt1" value="Понятие &quot;высота&quot; …"/> Заменять все зарезервированные символы ссылками на сущности неудобно, особенно если это большой текст или скрипт на JavaScript. Поэтому в XML введен специальный раздел CDATA, позволяющий использовать зарезервированные символы в содержимом элементов: Пример <script><![CDATA[ for(var j=0; j<20; j++) s+=' '; ]]></script>

XML-файл, описывающий в предлагаемой технологии определенную сцену электронного учебного модуля, может получиться настолько большим, что с ним будет неудобно работать как с текстом. Поэтому введен специальный элемент include, который позволяет включать элементы, описанные в отдельном XML-файле: Пример <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <RMT> <include src="classes.xml"/> <scene> <include src="commonpart.xml"/> </scene> </RMT>

Включаемые XML-файлы должны иметь следующий формат: Пример <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  <RMT>

181

Многие XML-редакторы и инструментальные средства для работы с XML позволяют использовать XML-схемы, в которых определяется состав элементов, их атрибутов, возможность включения одних элементов в другие и т.д. В данном случае также существует XML-схема, которую можно использовать для автоматической проверки сценария на соответствие правилам описания сцен.

• Событийная модель Объекты сцены и некоторые глобальные объекты могут порождать различные события. Эти события могут порождаться: 1. системными событиями мыши; 2. системными событиями клавиатуры; 3. уведомлениями об изменении состояния динамических объектов; 4. уведомлениями об истечении некоторого промежутка времени; 5. уведомлениями об изменении свойств; 6. скриптами на JavaScript; 7. другими системными событиями.

Системные события Системные сообщения от мыши порождают события видимых двухмерных объектов (базовый тип Visible), «кнопок» (базовый тип Button) и трехмерных объектов (базовый тип 3DObject). Системные сообщения от клавиатуры порождают события «кнопок» (базовый тип Button). Уведомления об изменении состояния динамических объектов порождают, соответственно, события динамических объектов (базовый тип Continuous). Уведомления об истечении некоторого промежутка времени могут порождать события объекта Sequencer. Уведомления об изменении свойств порождают события изменения свойств. Скрипты могут порождать как предопределенные события объектов любого типа, так и события, определенные разработчиком сценария. Некоторые системные события после обработки программой-реализатором могут порождать события подобъектов глобального объекта Player. Чтобы включить в сцену обработчик какого-либо события, необходимо вставить в нужное место элемент script и указать это событие в параметре event. Например, чтобы скрыть изображение, когда в его зоне будет нажата левая кнопка мыши, необходимо вставить следующий элемент script:

182

Пример <image name="img1" src="img1.png"> <script event="onPress"> hide(); </script> </image>

При включении элемента script в описание другого элемента JavaScript выполняется в контексте этого элемента. Элемент script можно не включать в описание элемента, порождающего событие: Пример <image name="img1" src="img1.png"/> <script event="img1.onPress"> img1.hide(); </script>

При обработке событий мыши можно использовать свойства xMouse и yMouse, которые доступны только для чтения и имеют значения координат мыши относительно координат самого объекта. Большинство видимых двухмерных объектов могут быть «кнопками» (унаследованы от супертипа Button). По умолчанию активной зоной объекта является прямоугольник, в который вписывается объект (x, y, width, height). Для изображений с прозрачностью активной зоной является вся видимая часть изображения. Для композиций – все активные зоны входящих в нее видимых элементов. Активную зону объекта можно переопределить с помощью свойства hitArea. Активная зона может быть задана либо прямоугольной, либо в форме многоугольника. Активная зона прямоугольной формы задается путем присвоения свойству hitArea строкового значения в формате "[x, y, ширина, высота]", где x и y – координаты верхнего левого угла зоны относительно координат объекта. Активная зона в форме многоугольника задается в формате "{(x1, y1), (x2, y2), … (xn, yn)}", где xm и ym – координаты вершин многоугольника относительно координат объекта.

183

Пример <image name="img1" src="img1.png" hitArea="{(0,0), (30,0), (0,30)}"/>

Чтобы объект стал «кнопкой», необходимо задать хотя бы один обработчик «кнопочных» событий: onPress

нажата кнопка мыши на активной зоне объекта;

onRelease

кнопка мыши отпущена на активной зоне объекта;

onReleaseOutside

кнопка мыши отпущена вне активной зоны объекта;

onRollOver

указатель мыши «наехал» на активную зону;

onRollOut

указатель мыши «съехал» с активной зоны.

При наведении указателя мыши на активную зону курсор будет меняться соответствующим образом. Отменить изменение вида курсора можно при помощи установки свойству useHandCursor значения false. Существует специальный объект Button, который не имеет видимого представления, но является «кнопкой». Активная зона этого объекта должна быть определена через свойство hitArea. Пример <button name="btn1" hitArea="[20,20,300,200]"/> <script event="btn1.onPress"> img1.hide(); </script>

События изменения свойств объектов Обработчики, которые вызываются при изменении свойств объектов, задаются так же, как и обработчики событий, но вместо атрибута event указывается атрибут watch: Пример <image name="img1" src="img1.png"/> <image name="img2" src="img2.png" visible="false"/> <script watch="img1.visible">

184

if(img1.visible) img2.hide(); else img2.show(); </script>

В данном примере изображение img2 показывается, когда скрывается изображение img1 и наоборот.

События, создаваемые пользователем При создании сценариев иногда возникает необходимость завести событие, которое не определено, например, когда композиция используется в качестве вспомогательного объекта. Такие пользовательские события определяются атрибутом userEvent, значение которого задается в открывающем тэге XML-описания объекта, порождающего данные события. Пример <composition name="controller" userEvents="evStepChanged evFinish"> <script> this.step = 0; function gotoNextStep(){ step++; if(step == 5) fireEvent("evFinish"); else fireEvent("evStepChanged"); } </script> </composition>

185

Здесь у композиции controller задается два пользовательских события evStepChanged и evFinish. Они порождаются в методе gotoNextStep, и для них может быть задано любое количество обработчиков в любом элементе сцены, в котором можно задавать обработку событий и из которого можно задать «абсолютный» или относительный путь к композиции controller: Пример <script event="scene.controller.evStepChanged"> … </script>

• Примеры использования Особенности кроссплатформенной разработки Кроссплатформенным называется программное обеспечение, полноценно функционирующее в среде двух и более операционных систем. Программное обеспечение, разрабатываемое на базе OST, предназначается для использования в операционных системах Windows и Linux. Требования кроссплатформенной преемственности привносят формальные ограничения в технологию процесса разработки ресурсов. Так, например, одно из различий состоит в том, что в операционной системе Linux при задании имени файла или директории имеет значение регистр, в котором набраны символы. Это означает, что DATA, Data и data – три разных объекта файловой системы. Есть различие и в использовании символа − разделителя адресной строки файла: в Windows используется обратный слэш «\», в Linux – прямой «/». Особое внимание следует обратить на подбор шрифтов: одноименные шрифты, используемые на разных платформах, как правило, при выводе на экран будут иметь визуальные различия.

Принципы построения сцен, задание динамики и интерактивности Для объединения объектов сцены в одну структурную единицу существует специальный элемент – «композиция» (Composition). Идеологически композиция была введена для того, чтобы объединять видимые двухмерные медиа-объекты так, чтобы с ними можно было работать как с одним видимым двухмерным объектом. Поэтому, тип Composition унаследовал от базового типа Visible его свойства, методы и события действуют практически так же, как, например, у изображения (Image). Исключение составляют только свойства width и height. Они доступны только для чтения и выдают размер прямоугольной области, в которую вписываются все видимые элементы композиции.

186

Сцена (scene) представляет собой такую же композицию видимых двухмерных объектов, как и объект типа Composition, но сцена не может входить в другие композиции. Сцена является композицией верхнего уровня и в каждый момент времени у пользователя может быть только одна загруженная и работающая сцена. Координаты видимых объектов, входящих в композицию, задаются относительно координат этой композиции: Пример <composition x="120" y="200"> <image src="underbut.png"/> <text x ="10" y="5" value="кнопка"/> </composition>

Таким образом, можно перемещать всю композицию, включая все входящие в нее видимые объекты и дочерние композиции, меняя только свойства x и y материнской композиции. Все видимые двухмерные объекты сцены упорядочены по глубине. Для задания глубины объекта используется свойство depth. Чем больше значение свойства depth, тем «дальше» от наблюдателя находится объект. По умолчанию, значение свойства depth равно нулю. Для отдельных объектов сцены абсолютная глубина объекта вычисляется путем суммирования значений свойства depth у объекта и всех его родительских композиций. Помимо видимых двухмерных объектов (Image, Animation, Video, Text, Viewport и т.д.) композиции могут содержать другие композиции и объекты типов Audio, Button, Styles, Sequencer, Scene3d, Xml, а также скрипты (элемент Script). Скрипты включаются в описания сцен, композиций и других объектов для того чтобы произвести дополнительную инициализацию объектов и задать обработчку событий. Например, чтобы задать ширину фонового изображения равной ширине клиентской части окна программы-реализатора, необходимо добавить инициализирующий скрипт: Пример <scene> <image name="back" src="back.png"/> <script> back.width = Player.window.clientWidth;

187

</script> </scene>

Необходимо отметить, что скрипты выполняются в контексте того объекта, дочерним элементом которого они описаны в XML-файле. Поэтому если инициализирующий скрипт описать внутри элемента Image, то скрипт немного изменится: Пример <image name="back" src="back.png"> <script> width = Player.window.clientWidth; </script> </image>

В данном случае обращение к свойству width происходит непосредственно через его имя. Чтобы явно сослаться на объект, в контексте которого выполняется скрипт, можно использовать ключевое слово this: this.width = Player.window.clientWidth; Кроме своего основного назначения (объединения объектов) композиции могут использоваться как вспомогательный объект, у которого есть свои свойства, методы, события и обработчики событий: Пример <composition name="controller" userEvents="evStepChanged"> <script> this.step = 0; function gotoNextStep(){ step++; fireEvent("evStepChanged"); } </script> </composition >

188

В сценариях иногда возникает необходимость создавать объекты динамически через JavaScript, в частности, когда количество объектов заранее не известно или их очень много. Для этого существуют JavaScript-классы для всех типов объектов. Как правило, название JavaScript-класса совпадает с названием типа объекта и начинается с заглавной латинской буквы. Например, чтобы создать изображение и включить его в состав дочерних элементов композиции, необходимо включить в композицию следующий скрипт: Пример <script> var img2 = new Image(); img2.name = "img2"; img2.x = 40; img2.y = 85; img2.src = "img2.png"; img2.parent = this; </script>

Объект включается в иерархию сцены и инициализируется при присвоении свойству parent ссылки на другой объект, который уже является частью сцены. При этом свойства объекта лучше задать до установки свойства parent. Для удаления объекта из сцены необходимо свойству parent присвоить значение null. Если в сцене не сохранилось других ссылок на объект, то он будет удален.

Использование классов в качестве шаблонов описания элементов языка Использование классов позволяет реализовать механизм наследования. Все объекты, объявленные в сценарии до элемента scene, считаются описанием классов: Пример <image name="cMyImage" src="img.png"> <script event="onPress"> hide(); </script> </image>

189

При этом все свойства, методы и дочерние элементы класса cMyImage будут унаследованы объектами img1 и img2. Можно также объявлять классы сцен. Для этого необходимо у элемента scene установить атрибут final в значение false: Пример <scene name="cMyScene" final="false"> … </scene> <scene class="cMyScene"> … </scene>

Если динамически создаваемый объект должен наследоваться от класса, то класс следует указывать до инициализации объекта, то есть до включения его в иерархию сцены присвоением свойства parent: Пример var img2 = new Image(); img2.name = "img2"; img2._class = "cMyImage"; img2.parent=this;

Класс может быть унаследован от другого класса: Пример <image name="cMyBaseImage" src="img.png"/>

190

При этом все свойства, методы и дочерние элементы классов cMyImage и cMyBaseImage будут унаследованы объектами img1 и img2. Методы класса могут быть переопределены в унаследованных от него классах и объектах: Пример <image name="cMyBaseImage"> <script> function moveRight(){ x += 10; } </script> </image> <image name="cMyImage" class="cMyBaseImage"> <script> function moveRight(){ x += 20; }

191

</script> </image>

<scene> <image name="img1" class="cMyImage" x="100" y="120"/> <script> img1.moveRight(); </script> </scene>

Если метод переопределен и необходимо вызвать его реализацию в базовом классе, перед именем метода следует поставить имя базового класса и символ подчеркивания: Пример <image name="cMyBaseImage"> <script> function moveRight(){ x += 10; } </script> </image> <image name="cMyImage" class="cMyBaseImage"> <script> function moveRight(){ cMyBaseImage_moveRight(); x += 20; } </script> </image>

192

Вычисление значений атрибутов В сценариях иногда бывает необходимо вычислять значения атрибутов XMLэлементов непосредственно во время создания JavaSript-объектов элементов сценария. Для этого определен XML-элемент define, с помощью которого можно определять константы, и псевдофункция eval, которую можно использовать для вычисления значений атрибутов с использованием определенных через define констант. Элемент define имеет атрибут name, задающий имя константы, и атрибут value, содержащий выражение на JavaScript, результат вычисления которого будет значением константы: <define name="BasePath" value="’/resources/’"/> Выражение вычисляется в контексте, отличном от контекста основной сцены, поэтому в нем недоступны текущая сцена, глобальные объекты и стандартные классы. Доступны только операции над константами JavaScript и константы, определенные в сценарии ранее. Значение атрибутов других элементов сценария, начинающихся с "eval(", будут вычисляться на этапе построения иерархии загружаемой сцены и классов: <image name="img1" src="eval(BasePath+'im1.png') "/> На выражения в псевдофункции eval действуют те же ограничения, что и на выражения в атрибуте value элемента define.

Управление последовательностью воспроизведения сценария Последовательность воспроизведения фрагментов сценария может быть задана с помощью обработчиков событий окончания некоторых действий, имеющих продолжительность во времени (например, используя событие onPlayed). Однако такой подход имеет некоторые ограничения и не очень удобен, поэтому существует объект Sequencer, позволяющий задавать последовательность воспроизведения фрагментов сценария более явным и гибким образом. Объект Sequencer включает в себя набор элементов script, которые выполняются последовательно один за другим во время воспроизведения. Скрипты sequencer’а отличается от скриптов других элементов тем, что, во-первых, они выполняются в контексте родительского объекта sequencer’a, а во-вторых, момент начала выполнения следующего скрипта зависит от результата выполнения предыдущего. Так как sequencer унаследован от базового типа Continuous, управление им осуществляется с помощью установки свойств playing, currentFrame и loop или командами play, stop, rewind и т.д.

193

Значение свойства currentFrame соответствует порядковому номеру скрипта, начиная с нуля. Результат выполнения скрипта трактуется следующим образом: если в результате получилось число, то выполнение следующего скрипта начинается с задержкой, соответствующей данному числу миллисекунд. Если в результате получилось булево значение false, то sequencer переходит в состояние паузы, и следующий скрипт будет выполняться только после установки свойства playing в значение true. В случае, если результатом выполнения скрипта является булево значение true, следующий скрипт выполняется немедленно. Строковый результат трактуется как событие, по происшествию которого будет выполнен следующий скрипт. Например, смена одного изображения (img1) другим (img2) через 2 секунды задается следующим образом: Пример <sequencer playing="true"> <script> 2000; // ms </script> <script> img1.show(); img2.show(); </script> </sequencer>

Показ изображения (img) после окончания воспроизведения анимации (anim) можно задать так:

194

Пример <sequencer playing="true"> <script> anim.rewindAndPlay(); "anim.onPlayed"; </script> <script> Img1.show(); </script> </sequencer>

Скрипты выполняются в контексте родительского объекта sequencer’а, однако часто возникает необходимость обратиться к самому sequencer’у. Для этого в скриптах sequencer’а можно использовать ключевое слово this_seq. Оно действует аналогично this. С помощью this_seq можно работать со свойствами sequencer’а, а также управлять его работой.

3D объекты Трехмерные сцены отображаются в областях, задаваемых специальным двухмерным объектом (Viewport). Чтобы отобразить трехмерную сцену (Scene3D), необходимо в свойство camera объекта типа Viewport установить ссылку на объект типа Camera, содержащийся в объекте трехмерной сцены: Пример <viewport camera="scn3d.cam1"> <scene3d name="scn3d"> <camera name="cam1"/> … </scene3d>

Все объекты трехмерных сцен описываются в элементе scene3d: object (объект Object3D), light, camera, group, motion, path3d, shadows. Элементы object могут группироваться элементом group:

195

Пример <scene3d name="scn3d"> <object name="obj1" src="obj1/mesh.cfg"/> <group name="grp1"> <object name="obj11" src="obj11/obj11.cfg"/> <object name="obj12" src="obj12/obj12.cfg"/> </group> <camera name="cam1" src="cam1.xml"/> <light name="light1" src="light1.lgx"/> </scene3d>

Для преобразования двухмерных координат в трехмерные и обратно у объекта Viewport существует два специальных метода. Метод getObjectIn(x, y) позволяет получить 3D-объект по двухмерным координатам. Аргументы метода (x и y) – двухмерные координаты, задаваемые относительно координат объекта Viewport. Возвращаемый методом объект содержит следующие свойства: •

obj

•

x,y,z – координаты пересечения луча, исходящего параллельно направлению камеры, с ближайшим участком поверхности 3D-объекта.

– ссылка на 3D-объект;

Метод getProjection позволяет получить проекционные координаты 3D-объекта или точки в пространстве 3D-сцены. Аргументами метода могут быть координаты точки в пространстве (getProjection(x, y, z)), объект Position3D или любой 3D-объект. Возвращаемый методом объект содержит координаты проекции (свойства x и y). Если аргументом функции был 3D-объект, то возвращаемый объект содержит также двухмерные координаты прямоугольника (относительно координат объекта Viewport), в который вписывается изображение объекта (свойства left, right, top и bottom). У всех трехмерных объектов есть набор материалов, которые определяют визуальные свойства поверхностей объекта. В язык заложена возможность получить доступ к этим материалам. Для этого используется специальное свойство трехмерных объектов – materials. Через него можно получить или изменить такие свойства материала как цвет, свечение, прозрачность, уровень блика, цвет блика, текстуру. Доступ к свойствам конкретного материала объекта осуществляется следующим образом: объект.materials.__M.свойства, где

196

объект – 3D объект; M – порядковый номер материала объекта. Можно задавать следующие свойства материала: ambient

– цвет неосвещенного объекта;

diffuse

– цвет освещенного объекта;

specular

– цвет бликов на объекте;

emissive

– цвет самосвечения объекта;

power

– уровень бликовости материала;

src

– путь к файлу с текстурой;

source текстуры.

– ссылка на объект image, который будет использован в качестве

Каждый 3D объект имеет следующие свойства, описывающие его трансформацию в трехмерном пространстве: –

position – позиция объекта в трехмерном пространстве (тип Position3D);

–

rotation – поворот объекта в трехмерном пространстве (тип Rotation3D);

–

scale

– масштаб в локальных координатах объекта (тип Scale3D).

При помощи скрипта можно изменять положение 3D объектов в пространстве. Например, изменение положения объекта по оси X можно описать следующим образом: Пример <script> obj.position.x += 100; </script>

Более мощным средством задания динамики трехмерных объектов является использование специальных объектов типа Motion. В атрибуте/свойстве src объектов этого типа указывается путь к файлу, который может описывать перемещение трехмерного объекта, его вращение, масштабирование и изменение формы. Движение (motion) имеет начальное положение и конечное. Чтобы просто установить трехмерный объект в начальное положение какого-либо движения, необходимо задать с помощью атрибута/свойства motion имя соответствующего объекта типа Motion:

197

Пример <object name="obj1" src="obj1/mesh.cfg" motion="startPos"> <motion name="startPos" src="obj1/start.caf"/> </object>

Устанавливать трехмерный объект в начальное положение движения можно также при помощи метода setMotion: Пример <object name="obj1" src="obj1/mesh.cfg" > <motion name="startPos" src=”obj1/start.caf”/> <script> setMotion(startPos); </script> </object>

Чтобы трехмерный объект выполнил определенное движение, необходимо вызвать метод doMotion: Пример <object name="obj1" src="obj1/mesh.cfg" > <motion name="motion1" src="obj1/motion1.caf"/> <script> doMotion(motion1); </script> </object>

У объектов типа Motion есть событие onDone, которое генерируется в тот момент, когда трехмерный объект завершит выполнение движения. Установив обработчик на это событие, можно, например, задать ему другое движение для выполнения:

198

Пример <object name="obj1" src="obj1/mesh.cfg" > <motion name="motion1" src="obj1/motion1.caf"/> <motion name="motion2" src="obj1/motion2.caf"/> <script> doMotion(motion1); </script> <script event="motion1.onDone"> doMotion(motion2); </script> </object>

199

Приложение 4 Допустимые форматы мультимедиа компонентов Ниже перечислены форматы мультимедиа компонентов, поддерживаемые ОМС-плеером по состоянию на 01.01.2010 г.

Символьная информация Символьная информация может быть представлена в виде текстовых (*.txt) или HTML-файлов (*.htm). В текстовых файлах применяются кодировки UTF-8 или UTF-16, при этом символы форматирования не используются. В форматированных HTML текстах исключается встроенный сценарий, а также многоуровневое форматирование, размещение текста по контуру и другие спецэффекты.

Статический визуальный ряд JPEG (Joint Photographic Experts Group – Объединённая группа экспертов в области фотографии) является широко используемым методом сжатия графических изображений, особенно фотоизображений. Формат файла, который содержит сжатые данные, обычно также называют JPEG. Наиболее популярное расширение имен таких файлов на всех платформах *.jpg. JPEG 2000 – графический формат, который вместо дискретного косинусного преобразования, характерного для JPEG, использует технологию вейвлет-преобразования. В результате такой компрессии изображение получается более гладким и чётким, а размер файла по сравнению с JPEG при одинаковом качестве уменьшается на 30 %. JPEG 2000 полностью свободен от главного недостатка своего предшественника: благодаря использованию вейвлетов, изображения в этом формате не содержат знаменитой «решётки» из блоков по 8 пикселей. Можно производить сжатие с потерей и без потери качества. Чаще всего файлы формата JPEG 2000 имеют расширение *.jp2. PNG (Portable Network Graphics − растровый формат хранения графической информации) – формат хранения графической информации, использующий сжатие без потерь качества. PNG не требует лицензии для использования, поддерживает 248 цветов и альфа-канал (прозрачность). Обычно файлы формата PNG имеют расширение *.png.

Динамический визуальный ряд

200

MPEG-1 (Moving Picture Experts Group – Группа экспертов в области динамических изображений) был изначально разработан с целью достичь приемлемого качества видео на потоках (bitrate) 1.5 Мб/c при разрешении 352x240. Несмотря на то, что MPEG-1 в основном применяется для кодирования с низким разрешением, стандарт допускает использование разрешения до 4095x4095. Самым крупным недостатком MPEG1 является поддержка только прогрессивной развертки. Рекомендуемое расширение имени файла *.mpg. MPEG-2 – название группы стандартов цифрового кодирования видео и аудио сигналов, одобренных ISO − Международной организацией по стандартизации. Использование MPEG-2 требует уплаты лицензионных отчислений держателям патентов через MPEG Licensing Association. Применяется для сжатия динамических изображений и звука. Обычно используются потоки, соответствующие 25 или 29,97 кадрам в секунду. MPEG-2 поддерживает видео как в прогрессивной, так и в чересстрочной развертке. Рекомендуемое расширение имени файла *.mpeg. MPEG-4 – международный стандарт, используемый для эффективного сжатия цифрового аудио и видео. Появился в 1998 году, включает группу стандартов сжатия аудио и видео, а также смежные технологии, одобренные ISO. MPEG-4 реализует многие функции MPEG-1, MPEG-2 и других подобных стандартов, добавляя ряд новых, таких как управление правами. Рекомендуемые для MPEG-4 расширения имен файлов *.mp4 или *.avi. H.264, MPEG-4 Part 10 или AVC (Advanced Video Coding) – стандарт, предназначенный для достижения значительного сжатия видеопотока при сохранении высокого качества. Он был создан ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) совместно с ISO / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) в рамках совместной программы Joint Video Team (JVT). Стандарты H.264 и MPEG-4 Part 10 (ISO/IEC 14496-10) технически полностью идентичны. Стандарт H.264/AVC/MPEG-4 Part 10 содержит ряд новых возможностей, позволяющих значительно повысить эффективность сжатия видео, обеспечивая при этом большую гибкость применения в разнообразных сетевых средах. Рекомендуемые расширения имен файлов *.mp4 или *.avi. GIF (Graphics Interchange Format − формат для обмена изображениями) − формат хранения графических изображений. GIF способен хранить изображения с палитрой до 256 цветов, предназначен преимущественно для чертежей, графиков и т. д. Один из цветов в палитре может быть объявлен «прозрачным». В формате GIF реализуются также 2Dанимации, именно для этих целей формат используется в электронных учебных модулях ОМС. Обычно используемое расширение имени файла *.gif. FLASH (*.swf) – формат изначально разработан для представления анимаций с помощью векторной графики. Реализуется Flash-плеером, входящим в программное окружение ОМС-плеера при воспроизведении ЭУМ. Развитие Flash-технологий в последнее время расширило спектр

201

решений вплоть до создания интерактивных мультимедиа композиций. При этом уровень возможностей определяется версией плеера. Cal3D – формат поддерживает скелетную анимацию трехмерных сетчатых моделей, использует уровневую детализацию (LOD`s). Включает совокупность файлов:

Cal3d Animation file (*.caf) – файл описания анимации. Содержит наборы ключевых положений для костей модели, участвующих в анимации. Ключевое положение задается координатами кости и ее поворотом; Cal3d Mesh file (*.cmf) – файл описания привязки точек модели к скелету. Хранит данные о точках и гранях модели для различных уровней детализации, данные о соответствии трансформации костей и вершин модели, текстурные координаты вершин модели; Cal3d Material file (*.crf) – файл описания материала модели. Поддерживает все основные составляющие цвета, содержит ссылки на внешние файлы с текстурами для модели; Cal3d Skeleton file (*.csf) – файл описания скелета модели. Содержит структуру скелета модели, названия и трансформации всех костей скелета; Cal3d Config file (*.cfg) – конфигурационный файл модели. Содержит ссылки на все остальные файлы.

3D STUDIO (*.3ds) – формат поддерживает скелетную и покадровую (фреймы) анимацию трехмерных полигональных моделей. Хранит координаты вершин, данные о гранях, структуру скелета, привязку вершин к скелету, ключевые положения анимации, текстурные координаты и ссылки на текстуры. COLLADA (*.dae,*.xml) – формат поддерживает одиночные статические трёхмерные модели (без скелета и анимации) и полноценные сцены, содержащие модели, источники света и камеры.

Звуковой ряд MP3 (более точно MPEG-1/2/2.5 Layer 3) – формат файла для хранения аудиоинформации. На данный момент MP3 является одним из самых известных и популярных форматов цифрового кодирования звуковой информации с потерями качества согласно психоакустической модели. Степень сжатия можно варьировать, в том числе − в пределах одного файла. Интервал возможных значений потока составляет 8 − 320 кбит/c. Для сравнения: поток данных с обычного компакт-диска формата Audio-CD равен 1411,2 кбит/c при частоте дискретизации 44100 Гц. Считается, что неотличимое от оригинала звучание (при правильно выбранном и настроенном кодеке) обычно достижимо при потоке от 160 Кбит/c и выше. ОМС-плеер поддерживает файлы данного формата как

202

упакованные в контейнер MPEG, так и в контейнер WAV. Рекомендуемые расширения имен файлов, соответственно, *.mp3 или *.wav. Vorbis – свободный формат сжатия звука с потерями. Психоакустическая модель, используемая в Vorbis, по принципам действия близка к MPEG Audio Layer III (MP3). Однако математическая обработка и практическая реализация этой модели существенно отличаются, что позволило авторам объявить свой формат совершенно независимым от предшественников. Vorbis был разработан сообществом Xiph.Org Foundation для того, чтобы заменить все платные запатентованные аудиоформаты. Для хранения аудиоданных в формате Vorbis чаще всего применяется медиаконтейнер Ogg, такой файл обычно имеет расширение *.ogg. MOD – группа форматов, использующих табличный синтез. Каждый файл формата MOD содержит в себе оцифрованные записи реального звучания инструментов (таблица сэмплов входит в состав файла). Композитор, пишущий в формате MOD, использует программу (трекер), в которой указывает, какой именно инструмент, в какое время, какой нотой из какой октавы должен прозвучать. Последовательность указаний заносится в список − трек, а несколько параллельно звучащих треков образуют блок, называемый паттерном. Совокупность паттернов и образует модуль – файл в формате MOD с расширением имени *.mod.

203

Приложение 5 Профиль метаданных электронных учебных модулей Используемые аббревиатуры. ИР – информационный ресурс. ЭУМ – электронный учебный модуль. ОМС – открытая образовательная модульная мультимедиа система. НПО – начальное профессиональное образование. СПО – среднее профессиональное образование. ВПО – высшее профессиональное образование. ЦХ – центральное хранилище. GUID – Global Unique Identifier. FCIOR – Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов. LOM – Learning Object Metadata. RUS_LOM – национальное расширение LOM. XML – eXtensible Markup Language.

Общие сведения. Профиль метаданных регламентирует вопросы, связанные с созданием, представлением и обработкой метаданных ЭУМ. Технические решения, регламентируемые профилем метаданных ЭУМ ОМС, применяются в следующих технологических процессах:

•

формирование и редактирование экземпляра метаданных ЭУМ;

•

валидация экземпляра метаданных ЭУМ;

•

организация поиска ЭУМ по метаданным;

•

экспорт и импорт метаданных;

•

формирование и обмен сведениями о наполнении каталога и хранилища;

•

агрегация и дезагрегация ЭУМ.

Технические решения, вводимые в профиле.

204

Основой профиля метаданных ЭУМ ОМС служат информационные модели метаданных LOM, RUS_LOM и профиль метаданных FCIORv1.0. В профиле метаданных ЭУМ ОМС приводятся: •

спецификация элементов расширения профиля метаданных FCIOR v1.0, вводимых в профиле метаданных ЭУМ ОМС v1.0;

•

информационная модель профиля метаданных ЭУМ ОМС v1.0;

•

требования к полноте экземпляра и ограничения, накладываемые на информационную модель метаданных ЭУМ ОМС v1.0;

•

классификаторы, используемые в профиле метаданных ЭУМ ОМС v1.0;

•

спецификация классификаторов, используемых в метаданных ЭУМ ОМС;

•

спецификация XML-привязки информационной модели метаданных ЭУМ ОМС;

Спецификация элементов расширения профиля метаданных FCIOR v1.0, вводимых в профиле метаданных ЭУМ ОМС v1.0 Таблица 1. Повторяемость, предель-

Индекс

Имя элемен-

Описание

та данных

ная повторяемость, упорядо-

Тип данных, предельный объем

ченность значений

1.e3

Location

Геоинформационная привязка ЭУМ

Reference

ОМС.

–

Контейнер, описывающий местоположение событий, составляющих содержание ЭУМ ОМС. Экземпляр этого контейнера должен содержать как минимум либо элемент 1.e3.1 с определенными значениями, либо хотя бы один экземпляр элемента 1.e3.2. Примечание: расширение, определенное в профиле

205

Повторяемость, предель-

Индекс

Имя элемен-

Описание

та данных

ная повторяемость, упорядо-

Тип данных, предельный объем

ченность значений

метаданных ЭУМ ОМСv1.0. 1e.3.1

Latitude/

Географическая широта и долгота

Longitude

объекта (нескольких объектов, территории), описываемого в ЭУМ ОМС.

Character

SPM: 20

String

экз.

SPM: 2000

Unordered

симв.

LangString

SPM: 20

SPM: 2000

экз.

симв.

Примеры и синтаксис: • name=Moscow, Rus; north= 37.628173828125, east= 55.720922807787 • name=Sydney, Aus; north= 33.87041555094183, east=151.204833984375; • name=Tver region, north=57.00485033534416, east= 32.113037109375; north= 57.94401445403342, east= 34.705810546875; …………; north= 56.249454174583384, east= 32.431640625

Методика вычисления географических координат объектов и территорий представлена в http://earthinfo.nga.mil/GandG/publications/tr8350.2/t r8350_2.html

Примечание: расширение, определенное в профиле метаданных ЭУМ ОМС v1.0. 1e.3.2

Location Description

Описание географического объекта (объектов), составляющих содержание ЭУМ ОМС. Описание географических объектов –

Unordered

стран, городов, рек, достопримечательностей и т.п., составляющих содержание ЭУМ ОМС. Примечание: расширение, определенное в профиле

206

Повторяемость, предель-

Индекс

Имя элемента данных

Описание

ная повторяемость, упорядо-

Тип данных, предельный объем

ченность значений

метаданных ЭУМ ОМС v1.0.

207

Информационная модель профиля метаданных ЭУМ ОМСv1.0 Таблица 2.

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений 1

General

Общие сведения об ИР.

–

Контейнер, содержащий элементы, представляющие общие характеристики ИР как единого целого. 1.1

Identifier

Глобальное уникальное обозначение ИР. Контейнер, включающий пару элементов, представляющих

SPM: 10 экз. Unordered

обозначение ИР в рамках некоторого каталога (депозитария, системы регистрации, схемы идентификации и т.д.). Первый элемент (1.1.1) содержит имя каталога, второй (1.1.2) – уникальный идентификатор (обозначение) ИР в этом каталоге. 1.1.1

Catalog

Имя каталога (депозитария, системы регистрации, схемы идентификации и т.д.). Данное имя фиксирует источник для

Character String SPM: 1000 симв.

идентификатора ИР, приводимого в элементе 1.1.2. Примеры:

208

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений

1.1.2

Entry

• "ISBN"; • "ISSN"; • "URL"; • "URI"; • "DOI". Идентификатор (обозначение) ИР в

рамках каталога (депозитария,

Character String

системы регистрации, схемы

SPM: 1000

идентификации и т.д.).

симв.

Примеры:

1.2

Title

• "5-9216-0044-X"; • "0340-3246"; • "http://www.abc.com/index.htm". Заглавие ИР. Заглавие должно отражать основное назначение ИР, если вид ресурса недостаточно полно раскрывает его. Оно может включать несколько предложений, разделяемых точками. Текст набирается прописными буквами, первые буквы предложений – заглавные. Поле должно начинаться с заглавной буквы. В конце поля точка не ставится.

LangString SPM: 1000 симв.

Заглавие может включать собственное имя ИР, а также собственные или точные имена предметов, связанных с ИР. Такие имена начинаются с заглавных букв. Если эти имена русскоязычные, они могут приводиться в кавычках. Однако, если в качестве названия выступает заглавие произведения (издания), то кавычки не ставятся. После названия программного продукта номер версии не указывается. Примеры:

209

Повторя емость, предельИндекс

Имя элемента данных

ная Описание

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений • "Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу "Технология точного приборостроения" для студентов специальности 0608"; • "Задачник по общей физике"; • "Векторный графический редактор EasyDraw"; • "Искусственный интеллект. В 3-х кн. Кн. 2. Модели и методы: Справочник";

1.3

Language

• "Пакет программ для моделирования вибрационного состояния газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16". Язык ИР.

Character

Естественный язык, на котором

SPM: 10

String

экз.

SPM: 100

Unordered

симв.

представлена информация в ИР или который используется для связи с конечными пользователями ИР. Для программных продуктов, не содержащих текстовых компонентов, указывается язык пользовательского интерфейса. Если в продукте язык текстовых компонентов отличается от языка пользовательского интерфейса, или интерфейс продукта реализован на нескольких языках, или в ИР входят текстовые компоненты на разных языках, эти языки указываются в разных экземплярах элемента.

210

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений Семантика данного элемента отличается от семантики элемента 5.11. Последний определяет естественный язык, являющийся родным для конечных пользователей ИР. Например, для учебника английского языка, предназначенного для русскоязычных учащихся, значением элемента 1.3 будет английский, а значением элемента 5.11 – русский. Семантика данного элемента отличается от семантики элемента 3.4, определяющего язык экземпляра метаданных. Значение элемента имеет вид: <первичный код>["-"<вторичный код>]*. В приведенной записи угловые скобки обозначают обязательный компонент, квадратные – необязательный, звездочка – возможность повторения компонента ["-"<вторичный код>]. В большинстве случаев (но не во всех) первичный код представляет язык, а вторичный код – страну.

211

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений Коды разделяются тире. Случай, когда ИР не содержит языкового контента, выражает значение "none". Рекомендуется код языка приводить прописными буквами, а код страны – заглавными. Средства формирования метаданных для данного элемента должны устанавливать значение по умолчанию, соответствующее русскому языку. Примеры: "ru", "en", "en-UK", "frFR", "fr-CA"; "eng-GB-cockney". 1.4

Description

LangString

Текст, отражающий основные

SPM: 10

SPM: 2000

характеристики, особенности и

экз.

симв.

Описание ИР (аннотация).

преимущества ИР, требующиеся для

Unordered

предварительного ознакомления с ним потенциальных пользователей. Для ИР сначала приводится библиографическое описание, а затем – аннотация. Если суммарный объем библиографического описания и аннотации превышают SPM для данного элемента, то вводятся два его экземпляра. В первом приводится

212

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений библиографическое описание, во втором – аннотация. 1.5

Keyword

Ключевое слово. Ключевое слово или фраза, характеризующие ИР. Значение набирается прописными буквами.

LangString

SPM: 10

SPM: 1000

экз.

симв.

Unordered

Исключение составляют аббревиатуры, марки технических объектов и подобные выражения, набираемые заглавными буквами, а также имена лиц и организаций, начинающиеся с заглавных букв. В конце поля точка не ставится, если это не предусмотрено правилами используемого языка. Ключевое слово должно представлять характеристику ИР, которая не отражается с помощью других элементов описания. Каждый экземпляр данного элемента представляет одно ключевое слово или фразу. Примеры: "механика", "виды движения", "прямолинейное движение". 1.6

Coverage

Пространственный и временной

LangString 213

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений охват содержимого ИР. Характеристики, отражающие

SPM: 10

SPM: 1000

экз.

симв.

пространственный и временной охват Unordered содержимого ИР (географические, исторические, культурные аспекты). Примеры:

1.7

Structure

• "Великая отечественная война"; • "Уральский регион"; • "Латинская Америка"; • "20-й век, Россия". Структура ИР.

Vocabulary

Структура, образуемая отношениями между компонентами ИР. Словарь LOM: • atomic – неделимый ИР, не обладающий внутренними средствами навигации; • collection – коллекция (массив компонентов ИР, не имеющих средств навигации по ним); • networked – сетевая; • hierarchical – иерархическая; • linear – линейная (полное упорядоченное множество компонентов ИР). Для ИР, структура которого описывается как "atomic", значением элемента 1.8, как правило, является 1. Для ИР, структура которого описывается как "collection",

214

Повторя емость, предельИндекс

Имя элемента данных

ная Описание

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений "networked", "hierarchical" или "linear", значением элемента 1.8, как правило, является 2, 3 или 4. 1.8

Aggregation Level

Уровень агрегации ИР.

Vocabulary

–

Выражается целым числом от 1 до 4. Словарь LOM: • 1 – низший уровень агрегации: неделимый ресурс; • 2 – набор или массив ресурсов первого уровня; • 3 – коллекция ресурсов первого и второго уровней; • 4 – наибольшая степень агрегации: коллекция ресурсов третьего уровня; может рекурсивно включать ресурсы четвертого уровня. Для ИР, уровень агрегации которого соответствует 1, значением элемента 1.7, как правило, является "atomic". Для ИР, уровень агрегации которого соответствует 2, 3 или 4, значением элемента 1.7, как правило, является "collection", "hierarchical" или "linear".

1.e1

Service

Услуги, оказываемые на базе ИР. Контейнер, включающий элементы, представляющие услуги, оказываемые на базе ИР. Экземпляр этого контейнера должен содержать как минимум либо

215

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений элемент 1.e1.1 с определенным значением, либо хотя бы один экземпляр элемента 1.e1.2. Примечание: расширение RUS_LOM. 1.e1.1

Service Description

Описание услуги.

Описание услуг, оказываемых на базе

LangString SPM: 2000 симв.

ИР, и условий их предоставления. Предполагается, что такие услуги могут оказывать дистрибьюторы или провайдеры контента (см. контейнер 2.3). Примечание: расширение RUS_LOM. 1.e1.2

Formal

Формальное представление услуги,

Service

оказываемой на базе ИР. Словарь RUS_LOM: • advertising – отправка рекламных материалов по ИР; • news distribution – рассылка новостей по ИР; • consulting by telephone – консультирование пользователей по телефону (поддержка "горячей линии"); • consulting by internet – консультирование пользователей по Internet; • training – обучение пользователей работе с ИР;

Vocabulary

SPM: 7 экз. Unordered

216

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений • adaptation – настройка ИР на условия применения; • other – другие. Примечание: расширение RUS_LOM. 1.e2

Formal Span

Формальное представление временного охвата содержимого ИР.

DateTime

SPM: 10 экз.

Дата или период времени, к которому Unordered относится информация в ИР. Данный элемент рекомендуется определять для ИР, в которых подобные сведения существенны. Примечание: расширение RUS_LOM. 1.e3

Location

Геоинформационная привязка ЭУМ

Reference

ОМС.

–

217

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений Примечание: расширение, определенное в профиле метаданных ЭУМ ОМСv1.0. 1e.3.1

Latitude/

Географическая широта и долгота

Longitude

объекта (нескольких объектов, территории), описываемого в ЭУМ ОМС.

Character

SPM: 20

String

экз.

SPM: 2000

Unordered

симв.

LangString

SPM: 20

SPM: 2000

экз.

симв.

Примечание: расширение, определенное в профиле метаданных ЭУМ ОМС v1.0. 1e.3.2

Location Description

Unordered

стран, городов, рек, достопримечательностей и т.п.,

218

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений составляющих содержание ЭУМ ОМС. Примечание: расширение, определенное в профиле метаданных ЭУМ ОМС v1.0. 2

Life Cycle

Жизненный цикл ИР.

–

LangString

Контейнер, содержащий элементы, которые представляют текущее состояние ИР и информацию о субъектах, внесших вклад в его создание и развитие. 2.1

Version

Версия ИР. Версия или редакция ИР.

SPM: 50 симв.

Примеры:

2.2

Status

• "v.1.0"; • "расширенная версия"; • "3.1 alpha"; • "2-я редакция"; • "Издание 3-е, исправленное и дополненное". Статус ИР.

Vocabulary

Словарь LOM: • draft – черновой (предварительный, незавершенный) вариант; • final – завершенный (готовый, окончательный) вариант; • revised – пересмотренный (исправленный, обновленный) вариант;

219

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений 2.3

Contribute

• unavailable – ИР недоступен. Контейнер, содержащий элементы,

которые представляют информацию

SPM: 30

о субъектах, внесших вклад в создание и развитие ИР, а также

–

экз. Ordered

обеспечение его текущего состояния. Примечания. 1. Экземпляр данного контейнера должен содержать элемент 2.3.1 с определенным значением, а также, как минимум, хотя бы один экземпляр элемента 2.3.2 с определенным значением, либо элемент 2.3.3 с определенным значением. 2. Рекомендуется, чтобы описание ИР содержало экземпляр данного контейнера, включающего элемент 2.3.1 со значением "publisher" и элемент 2.3.3 с определенным значением года. Значение элемента 2.3.3 в этом контейнере представляет дату создания или публикации ИР. Если таких контейнеров несколько, то датой создания или публикации ИР считается самая поздняя дата,

220

Повторя емость, предельИндекс

Имя элемента данных

ная Описание

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений указанная в них. 3. Рекомендуется, чтобы описание ИР содержало экземпляр данного контейнера, включающего элемент 2.3.1 со значением "author" и элемент 2.3.2, представляющий хотя бы одного субъекта, который является автором ИР (физическое лицо или организацию). 4. 4. Рекомендуется, чтобы описание ИР содержало экземпляр данного контейнера, включающего элемент 2.3.1 со значением "content provider" или "distributor" и элемент 2.3.2, представляющий хотя бы одну соответствующую организацию. 2.3.1

Role

Вид вклада в ИР.

Vocabulary

Роль субъектов, указываемых в экземплярах элемента 2.3.2, в создании, развитии или обеспечении текущего состояния ИР. Расширенный словарь LOM: • author – автор; • publisher – издатель; • unknown – роль неизвестна; • initiator – инициатор; • terminator – субъект, сделавший ИР недоступным; • validator – проверяющий;

221

Повторя емость, предельИндекс

Имя элемента данных

ная Описание

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений • editor – редактор; • graphical designer – графический дизайнер; • technical implementer – технический разработчик; • content provider – провайдер контента; • technical validator – проверяющий технических компонентов; • educational validator – проверяющий образовательных компонентов; • script writer – программист; • instructional designer – разработчик образовательных компонентов; • subject matter expert – эксперт по предметной области, консультант; • distributor – дистрибьютор; • system administrator – системный администраторе; • developer of models – разработчик моделей (математического обеспечения); • compiler – составитель; • revision maker – переработчик материала; • methodologist – методист; • translator – переводчик; • technical editor – технический редактор; • scientific editor – научный редактор; • responsible editor – ответственный редактор; • literary editor – литературный редактор; • art editor – художественный

222

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений редактор; • proofreader – корректор; • reviewer – рецензент; • member of editorial board – член редколлегии; • composer – композитор; • painter – художник; • designer – оформитель; • draftsman – чертежник; • photographer – фотограф; • sound engineer – звукооператор; • cameraman – видеооператор; • video engineer – видеоинженер, монтажер; • multimedia developer – разработчик мультимедийных компонентов; • producer – продюсер; • performer – исполнитель (музыкант, актер); • sponsor – спонсор; • author of additional component – автор дополнительного компонента ЭУМ ОМС (предисловия, комментариев, примечаний и др.); • producer of medium – производитель информационных носителей; • director – постановщик; • manager – менеджер; • announcer – диктор; • developer of page makeup – специалист по компьютерной верстке (верстальщик). Примечание: расширение RUS_LOM. 2.3.2

Entity

Субъект, внесший вклад в ИР.

Character 223

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений Информация о субъекте, который

SPM: 40

String

внес вклад в ИР. Таким субъектом

экз.

(строка в

Ordered

формате

может быть как физическое лицо, так и организация. Данные о субъекте

vCard)

приводятся в формате vCard.

SPM: 1000

Если виду вклада, представляемому

симв.

элементом 2.3.1, соответствуют несколько субъектов, то для каждого из них заполняется отдельный экземпляр элемента 2.3.2. Их порядок в рамках контейнера 2.3 отражает убывание степени вклада. 2.3.3

Date

Дата вклада.

DateTime

Vocabulary

Она может представлять как дату, так и период, в течение которого осуществлялся вклад. 2.e1

Period Of

Период обновления ИР.

Updating

Под обновлением понимается пополнение или модификация информационных компонентов ИР, а также выпуск модифицированного варианта ИР, который не считается его новой версией или редакцией. Данный элемент рекомендуется включать в описания пополняемых баз данных, электронных журналов и

224

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений газет, массивов документов с удаленным доступом, а также иных обновляемых ИР. Словарь RUS_LOM: • more often than daily – чаще, чем раз в сутки; • daily – сутки; • weekly – неделя; • every half month – каждые полмесяца; • monthly – месяц; • every quarter – квартал; • half year – полугодие; • yearly – год; • period not fixed – период не фиксирован; • not updatable – ИР не обновляется. Примечание: расширение RUS_LOM. 2.e2

Last Updating Дата последнего обновления ИР.

DateTime

LangString

SPM: 10

SPM: 50

населенный пункт, указанный в

экз.

симв.

юридическом адресе издателя.

Unordered

Примечание: расширение rus_lom. 2.e3

Place Of Publication

Место издания. Местом издания является

Поскольку в элементе данных 2.3.2 приводится почтовый адрес, это место может отличаться от места, указанного в почтовом адресе

225

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений издателя в поле 2.3.2. Примечание: расширение RUS_LOM. 2.e4

Source Of

Источник публикации.

Publication

Заголовок ИР, включающий

LangString SPM: 1000 симв.

конкретный ИР, или название серии, в которую входит данный ЭУМ. Элемент заполняется для последовательности ИР. Информация о вхождении ИР в другие ИР может быть также описана в рамках контейнера 7. Примеры: • "Серия 'Новое в науке и технике'"; • "Журнал 'Информационные технологии'";

• "Тезисы докладов III Международной конференции по Internet-технологиям в образовании". Примечание: расширение RUS_LOM. 2.e5

Volume

Том.

Номер тома сериального или

LangString SPM: 30

многотомного издания,

симв.

соответствующего ИР. Примечание: расширение RUS_LOM. 2.e6

Number

Номер (выпуск).

LangString 226

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений Номер выпуска или индекс

SPM: 50

сериального или многотомного

симв.

издания, соответствующего ИР. Если издание включает несколько смежных выпусков, то их номера указываются через тире без пробелов. Если ИР в рамках серии идентифицируется не номером, а алфавитно-цифровым индексом, то указывается этот индекс. Примеры: • • •

"Вып. 5"; "№№ 1-2"; "№ 16(388)"

• "Ф23.4-17". Примечание: расширение

RUS_LOM. 2.e7

Demo

Демо-версия (иллюстрация

LangString SPM: 2000

основных возможностей) ИР. Описание способа получения демо-

симв.

версии или материала, иллюстрирующего основные 1

возможности ИР. Приводятся URL , адреса электронной почты и необходимые пояснения.

URL – Uniform Resource Locator – унифицированный указатель ресурса.

227

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений Примечание: расширение RUS_LOM. 3

MetaMetadata

Метаметаданные.

–

Контейнер, содержащий элементы, характеризующие не сам ИР, а его описание (т.е. метаданные).

3.1

Identifier

Глобальное уникальное обозначение описания ИР. Контейнер, включающий пару элементов, представляющих

SPM: 10 экз. Unordered

обозначение данного описания в рамках некоторого каталога (хранилища метаданных, системы регистрации, схемы идентификации и т.д.). Первый элемент (3.1.1) содержит имя каталога, второй (3.1.2) – уникальный идентификатор (обозначение) описания ИР в этом каталоге. Примечание: назначение данного контейнера отличается от назначения контейнера 1.1, аналогичного по структуре и именам элементов. 3.1.1

Catalog

Имя каталога (хранилища метаданных, системы регистрации, схемы идентификации и т.д.).

Character String SPM: 1000 228

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений Данное имя фиксирует источник для

симв.

идентификатора, приводимого в поле 3.1.2. Значением этого элемента может быть "URI". 3.1.2

Entry

Идентификатор (обозначение)

Character

описания ИР в рамках каталога

String

(хранилища метаданных, системы

SPM: 1000

регистрации, схемы идентификации

симв.

и т.д.). Примечание. При поступлении описания ИР в хранилище метаданных оно регистрируется. Регистрация предусматривает:

3.2

Contribute

• генерацию (как правило, автоматически) идентификатора описания; • включение в описание экземпляра контейнера 3.1; • запись в его первый элемент имени хранилища, а во второй – сгенерированного идентификатора. Контейнер, содержащий элементы,

которые представляют информацию

SPM: 10

о субъектах, внесших вклад в создание и обеспечение текущего

–

экз. Ordered

состояния описания ИР. Примечания. 1. Экземпляр данного контейнера

229

Повторя емость, предельИндекс

Имя элемента данных

ная Описание

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений должен содержать элемент 3.2.1 с определенным значением, а также как минимум хотя бы один экземпляр элемента 3.2.2 с определенным значением, либо элемент 3.2.3 с определенным значением. 2. Рекомендуется, чтобы описание ИР содержало хотя бы один экземпляр данного контейнера, включающего элемент 3.2.1 со значением "creator" и элемент 3.2.3 с определенным значением даты. Значение элемента 3.2.3 в этом контейнере представляет дату последней актуализации описания ИР. Если таких контейнеров несколько, то датой последней актуализации описания ИР считается самая поздняя дата, указанная в них. 3. Назначение данного контейнера отличается от назначения контейнера 2.3, аналогичного по структуре и именам элементов. 3.2.1

Role

Вид вклада в описание ИР.

Vocabulary

Роль субъектов, указываемых в

230

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений экземплярах элемента 3.2.2, в создании и обеспечении текущего состояния описания ИР. Словарь LOM:

3.2.2

Entity

• creator – создатель описания, библиограф; • validator – проверяющий. Субъект, внесший вклад в

Character

SPM: 10

String

Информация о субъекте (физическом

экз.

(строка в

лице), который внес вклад в описание

Ordered

формате

описание ИР.

ИР. Данные приводятся в формате

vCard)

vCard.

SPM: 1000

Если виду вклада, представляемому

симв.

элементом 3.2.1, соответствуют несколько субъектов, то для каждого из них заполняется отдельный экземпляр элемента 3.2.2. Их порядок в рамках контейнера 3.2 отражает убывание степени вклада. 3.2.3

Date

Дата вклада.

DateTime

3.3

Metadata

Схема метаданных.

Character

Scheme

Наименование схемы метаданных,

SPM: 10

String

экз.

SPM: 30

Unordered

симв.

включая версию. Указание нескольких значений в экземплярах данного элемента означает, что

231

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений описание ИР совместимо с различными схемами метаданных. Примеры:

3.4

Language

• "LOMv1.0"; • "RUS_LOMv1.0"; • "FCIORv1.0" • "OMSv1.0" Язык описания ИР.

Указанный язык является языком,

Character String

используемым по умолчанию в

SPM: 100

данных типа LangString. Если

симв.

значение этого элемента не определено, то язык по умолчанию для данных типа LangString считается не установленным. Представление значения поля – см. элемент 1.3. Значение "none" является недопустимым. 4

Technical

–

Тип данных, используемых в ИР.

Character

Тип данных должен соответствовать

SPM: 40

String

экз.

SPM: 500

Unordered

симв.

Технические характеристики ИР. Контейнер, содержащий элементы, представляющие технические характеристики ИР.

4.1

Format

одному из типов контента MIME

Значение данного элемента может 2

MIME – Multipurpose Internet Mail Extensions – многоцелевые расширения почтовой службы Internet.

232

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений быть использовано для определения программного обеспечения, необходимого для применения ИР. Примеры:

4.2

Size

• "text/html"; • "audio/wav"; • "application/x-msexcel"; • "image/jpeg". Объем ИР.

Character

Неотрицательное целое число,

String

выражаемое в байтах. Значение

SPM: 30

должно соответствовать объему

симв.

развернутого представления ИР (не архива и не дистрибутива). 4.3

Location

Character

Указывается либо адрес (URL), либо

SPM: 10

String

идентификатор (URI), позволяющий

экз.

SPM: 1000

Ordered

симв.

–

Доступ к ИР.

определить адрес, либо текстовое описание способа доступа к ИР. Относительный URL фиксирует адрес ИР по отношению к расположению файла с данным описанием ИР. Порядок экземпляров данного элемента отражает убывание предпочтительности вариантов доступа. 4.4

Requirement

Технические требования.

233

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений Контейнер, содержащий элементы,

SPM: 40

представляющие технические

экз.

требования, которым должна

Unordered

удовлетворять вычислительная система для использования ИР. Множество экземпляров данного контейнера отражают требования, действующие совместно (т.е. объединяемые по схеме "И"). 4.4.1

OrComposite

Альтернативное техническое требование. Контейнер, содержащий элементы, представляющие требование,

–

SPM: 40 экз. Unordered

которому должна удовлетворять вычислительная система для использования ИР в рамках одного из технических вариантов применения. Множество экземпляров данного контейнера отражают альтернативные требования (т.е. объединяемые по схеме "ИЛИ"). Примечание. Элементы 4.4.1.1 и 4.4.1.2 должны использоваться совместно (как пара связанных элементов). Если в экземпляр метаданных входит один этих

234

Повторя емость, предельИндекс

Имя элемента данных

ная Описание

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений элементов, то в нем должен присутствовать и другой. 4.4.1.1

Type

Тип технологии или программной

Vocabulary

среды, требуемой для использования ИР. Расширенный словарь LOM: • operating system – операционная система; • browser – браузер; • codec – кодек; • driver – драйвер; • player/reader – плейер (программа для воспроизведения или чтения компонентов ЭУМ ОМС). • "OMS-player" – плейер для воспроизведения контента, реализованного на основе технологии ОМС. Если для воспроизведения ЭУМ ОМС кроме ОМС-плеера используются другие программы воспроизведения (например, Flashплеер), они должны быть указаны в обязательном порядке Марка и диапазон версий технологии или программной среды выбранного типа указываются в элементах 4.4.1.2-4.4.1.4. Примечания.

235

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений 1. Расширение словаря RUS_LOM. Значения, выделенные курсивом, добавлены в профиль FCIORv1.0. 2. Помимо значений, выбираемых из словаря, может быть указано любое иное значение строкового типа. 4.4.1.2

Name

Название технологии или

Vocabulary

программной среды. Словарь LOM, соответствующий значению элемента 4.4.1.1 "operating system": • pc-dos; • ms-windows; • macos; • unix; • multi-os – ИР может использоваться на разных операционных системах; • none – операционная система не определена. Словарь LOM, соответствующий значению элемента 4.4.1.1 "browser": • any – любой браузер; • netscape communicator; • ms-internet explorer; • opera; • amaya. Словарь RUS_LOM, соответствующий значению элемента 4.4.1.1 "codec":

236

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений • • • • • • •

Indeo; DivX; XVid; Microsoft MPEG-4 Video; MPEG Layer-3 (MP3); Windows Media Audio; Windows Media Video.

Словарь RUS_LOM, соответствующий значению элемента 4.4.1.1 "driver": • DirectX; • OpenGL. Словарь RUS_LOM, соответствующий значению элемента 4.4.1.1 "player/reader": • • •

Macromedia Flash; QuickTime; Windows Media.

Словарь FCIORv1.0, соответствующий значению элемента 4.4.1.1 "player/reader": •

OMS-player

Для прочих значений элемента 4.4.1.1 данный элемент может содержать любое значение строкового типа. 4.4.1.3

Minimum Version

Низшая (минимальная) версия технологии или программной среды, позволяющая использовать ИР.

Character String SPM: 30 симв. 237

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений 4.4.1.4

Maximum Version

Высшая (максимальная) версия

Character String

технологии или программной

SPM: 30

среды, позволяющая использовать

симв.

ИР. Если для использования ИР требуется некоторая технология или программная среда, начиная с указанной версии и выше, то данное поле может не заполняться. 4.5

Installation Remarks

Порядок инсталляции.

Краткое текстовое описание

LangString SPM: 1000

особенностей установки ИР на

симв.

компьютер. 4.6

Other Platform Прочие технические требования.

Requirements Описание прочих требований к

LangString SPM: 1000

аппаратному и программному

симв.

обеспечениям для использования ИР. Данный элемент служит для представления требований, которые не могут быть выражены в рамках контейнера 4.4. Пример. "Оперативная память – не менее 64 Мб; звуковая плата, видеосистема, поддерживающая режим 800х600 и выше." 4.7

Duration

Длительность воспроизведения.

Duration 238

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений Поле заполняется для мультимедийных записей (аудио и видео), анимаций. Длительность выражается как количество времени. 4.e1

Charset

Набор символов. Обозначение (идентификатор) набора символов, используемого в ИР.

Vocabulary

SPM: 10 экз. Unordered

Словарь RUS_LOM: • cyrillic DOS; • cyrillic Windows; • cyrillic KOI8-R; • US-ASCII. Данному элементу может быть присвоено значение, не входящее в приведенный словарь, но 1

зарегистрированное IANA ). Примечание: расширение RUS_LOM. 4.e2

Number Of

Число документов.

Documents

Число компонентов в ИР. Значением элемента должно быть неотрицательное целое число.

Character String SPM: 20 симв.

Примечание: расширение RUS_LOM. 1

IANA – Internet Assigned Numbers Authority – международная организация, отвечающая за присвоение, распределение и регистрацию номеров и идентификаторов в Internet.

239

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений 4.e3

Medium

Данные о носителе информации.

–

Контейнер, содержащий элементы, представляющие характеристики информационных носителей данного ресурса. Контейнер используется, если ресурс распространяется на информационных носителях. Примечание: расширение RUS_LOM. 4.e3.1

TypeNumber Of Medium

Тип и количество носителей. Контейнер, содержащий элементы, представляющие тип и число

SPM: 7 экз.

информационных носителей данного Unordered ресурса, если последний распространяется на носителях. Примечание: расширение RUS_LOM. 4.e3.1.1

Type Of

Тип носителя.

Medium

Словарь RUS_LOM для ресурсов на

Vocabulary

носителях: • CD-ROM; • photo-CD; • DVD-ROM; • diskette – дискета; • ZIP – ZIP-диск; • CD-MO – магнитооптический CD; • other – другой носитель. Словарь RUS_LOM для ресурсов на

240

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений некомпьютерных носителях аудиоинформации: • CD Audio – звуковой CD; • DVD Audio – звуковой DVD; • audio cassette – звуковая кассета; • MD – мини-диск; • DAT – кассета DAT; • other – другой носитель. Словарь RUS_LOM для ресурсов на некомпьютерных носителях видеоинформации: • VHS/SVHS; • DVD Video; • CD Video; • Video8/Hi8; • MiniDV; • other – другой носитель. Для ресурсов на бумажных носителях поле не заполняется. Примечание: расширение RUS_LOM. 4.e3.1.2

Number Of Medium

Число информационных носителей. Число носителей, тип которых указан

Character String SPM: 5 симв.

в поле 4.e3.1.1. Значением элемента должно быть положительное целое число. Примечание: расширение RUS_LOM.

241

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений 4.e3.2

Сirculation

Тираж.

Character String

Количество выпущенных экземпляров или носителей

SPM: 10

информации, содержащих

симв.

информационные ресурсы. Значением элемента должно быть положительное целое число. Примечание: расширение RUS_LOM. 4.e3.3

Number Of Pages

Количество страниц.

Общее число страниц в ресурсе на

Character String

бумажном носителе. Значением

SPM: 10 симв.

элемента должно быть положительное целое число. Примечание: расширение RUS_LOM. 4.e3.4

Number Of Sheets

Количество печатных листов. Общее число условных печатных листов в ресурсе на бумажном носителе.

Character String SPM: 10 симв.

Значением элемента должно быть положительное число, которое является либо целым, либо десятичной дробью с одним или двумя знаками после запятой. Примечание: расширение

242

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений RUS_LOM. 4.e3.5

Print Format

Формат бумажного носителя.

Типографский формат бумажного

Character String

носителя ресурса, состоящий из трех

SPM: 20

числовых значений. Первое и второе

симв.

значения разделяются латинским символом "x", второе и третье – косой чертой. Примеры: • 60x90/16; • 84x108/32. Примечание: расширение RUS_LOM. 4.e3.6

Cover

Оформление носителя. Графическое представление оформления информационного носителя ресурса (обложки,

Binary

SPM: 10

Resource

экз. Unordered

упаковки). Примечание: расширение RUS_LOM. 4.e4

Access Type

Способ удаленного доступа к ИР. Поле заполняется для ИР, предусматривающих удаленный доступ к ним.

Vocabulary

SPM: 5 экз. Unordered

Словарь RUS_LOM: • HTTP; • HTTP+medium (hybrid resource) –

243

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений гибридный ресурс (объемные компоненты записаны на носителе, интерактивные функции реализуются при работе через Internet); • telnet; • download – закачка копии ИР; • RTTP/RTSP – прием потокового ИР. Примечание: расширение RUS_LOM. 4.e5

Preview

Представление (снимок) экрана. Графическое представление (снимок, screen shot) одного из основных экранов (окон) функционирующего

Binary

SPM: 50

Resource

экз. Unordered

ИР. Экземпляр метаданных может содержать: • единственный экземпляр данного элемента, который ссылается на ресурс, включающий набор (галерею) снимков экрана ИР; • множество экземпляров данного элемента, каждый из которых включает снимок экрана ИР или ссылается на соответствующий ресурс. Множество снимков экрана ИР, представляемых с помощью данного элемента, должно иллюстрировать основные приемы навигации по ИР. Примечание: расширение RUS_LOM.

244

Повторя емость, предельИндекс

ная

Имя элемен-

Описание

та данных

Тип данных,

повторя- предельный емость,

объем

упорядоченность значений 4.e6