Направления применения сетевых и телекоммуникационных технологий в образовании

Сетевые и телекоммуникационные технологии не просто находят широкое применение в такой сфере человеческой деятельности, как образование, а интегрируются с технологиями управления образовательными системами (а на нижнем уровне – с дидактическими технологиями). Основные направления такой интеграции: дистанционное обучение (будет отдельно рассмотрено в последней главе), автоматизация административных функций учебных заведений, автоматизация управления учебным процессом образовательных учреждений, автоматизация работы органов управления образованием, мониторинг системы высшего образования.

Что касается автоматизации административных функций учебных заведений. В настоящее время накоплен богатый опыт внедрения информационных систем с целью совершенствования управления образованием на разных уровнях: школ и вузов, школьных округов и университетских городков (кампусов), региональных органов управления. В рамках поддержки реализуемой Правительством России федеральной целевой программы "Развитие единой образовательной информационной среды на 2001-2005 годы" представительство "Майкрософт" в России и странах СНГ разработало методические материалы, которые помогут учебным заведениям более широко использовать программные продукты корпорации "Майкрософт" в образовательном процессе в школе, - "Администратор школьной интернет-площадки. Учебный курс". Данный курс допущен Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебно-методического пособия для учителей общеобразовательных школ (приказ №13-58-485/17 от 21 апреля 2003 года).

Компания «Региональные образовательные системы» (РООС, г. Самара) разработала современную сетевую систему автоматизации учебного процесса «Net Школа», которая поддерживает традиционный способ управления учебно-воспитательным процессом и в то же время привносит в школу современные технологии. Система «Net Школа» обеспечивает полную информационную поддержку всех элементов учебного процесса (сведения о сотрудниках, учениках и родителях, хранилище учебных планов, компьютеризированный классный журнал, школьное расписание, разнообразные отчеты и др.), а также полноценное общение и обмен всевозможной информацией между всеми участниками учебно-воспитательного процесса: администрацией школы, учителями, учениками, родителями. Кроме того, «Net Школа» предоставляет простую интеграцию с электронными учебниками и курсами. Система реализована с помощью современных интернет-технологий в архитектуре клиент-сервер на базе сервера Microsoft Internet Information Server. Пользователь может работать, используя любой компьютер, включенный в локальную школьную сеть, или получая к ней доступ по сети Интернет. Система разграничения прав доступа защищает информационную систему от несанкционированного доступа к данным. Кроме того, «Net Школа» тесно интегрирована с офисными приложениями корпорации «Майкрософт», обеспечивая экспорт данных в Microsoft Excel и Microsoft Word.

Microsoft Class Server – удобное средство для создания интернет-систем школ и комитетов управления средним образованием. Microsoft Class Server 3.0 — это мощное программное средство, предназначенное для оказания помощи преподавателям и обеспечивающее в режиме реального времени доступ к данным об успехах учеников и стандартному учебному плану. Благодаря этому значительно ускоряется решение вопросов управления в масштабах учебного округа. Кроме того, Class Server 3.0 разрабатывался как платформа для управления учебным процессом, основная цель которой — распространение заданий, а также критериев оценки через сеть Интернет. Таким образом школьные округа и отдельные преподаватели получают возможность отслеживать успеваемость учащихся и контролировать текущий уровень успеваемости в соответствии с местными стандартами обучения, добиваясь повышения уровня знаний.

Microsoft Class Server 3.0 реализован в виде портала, ориентированного на задачи школ и преподавателей и предоставляющего следующие основные возможности: создание тестовых заданий, подготовленных для распространения через Интернет и последующей автоматической оценки результатов; оценка работ учащихся на основе местных учебных стандартов; совместимость с открытыми стандартами контента: IMS (Instructional Management Standards) и SCORM (Sharable Content Object Reference Model); совместимость с открытыми стандартами интеграции корпоративных приложений SIF (Schools Interoperability Framework).

Используя Microsoft Class Server 3.0, учебные заведения в полной мере оценят, насколько существенно они смогут усовершенствовать организацию учебного процесса и приемы преподавания с помощью информационных технологий:

· Школы получат возможность легко обмениваться с другими учебными заведениями материалами о передовом педагогическом опыте, а также без затрат времени и ресурсов получать утвержденные вышестоящими инстанциями учебные планы. При этом учителя из разных школ смогут делиться опытом и совместно работать над некоторыми темами, не покидая стен своей школы.

· Все школы вовремя и гарантированно будут получать стандартизированный контент. С помощью простого средства, встроенного в Class Server, они смогут загружать государственные учебные стандарты.

· Учителя получат оперативный доступ в режиме реального времени к данным об успеваемости учеников, что поможет наладить четкую обратную связь с классами и отдельными учениками. Используя встроенные функции оценки знаний, учителя смогут организовывать индивидуальный подход к обучению каждого ученика, а также анализировать динамику успеваемости групп учеников или классов в целом.

· Как для преподавателей, так и для администраторов откроются широкие возможности для автоматического создания отчетов.

Платформа Class Server используется для работы с любой компьютерной инфраструктурой: один компьютер на класс, целый компьютерный класс, передвижные компьютерные учебные места или рабочая среда, в которой у каждого преподавателя и учащегося есть отдельный компьютер.

Class Server позволяет организовать как совместную, так и индивидуальную работу преподавателей и учащихся на одном или нескольких компьютерах. Class Server может работать независимо от особенностей и применяемых технологий.

Что касается автоматизации управления учебным процессом образовательных учреждений. В основе автоматизированной системы управления учебным процессом вузов (АСУ ВУЗ) лежит корпоративная база данных на основе Microsoft SQL Server 2000, доступ к которой осуществляется через приложения-клиенты. Система создана в классической архитектуре клиент-сервер. Ввод, корректировка и анализ данных, а также получение печатных документов выполняется из специальных клиентских приложений. Базовые приложения-клиенты решают следующий круг задач: учет абитуриентов; учет успеваемости и движения студентов; учет движения кадров; формирование учебных планов и составление расписания; расчет учебной нагрузки кафедры, распределение преподавательской нагрузки; учет выполнения преподавательской нагрузки, учет оплаты почасовой нагрузки; учет рецензирования курсовых и контрольных работ заочников; учет оплаты за обучение; администрирование базы данных.

Клиентские приложения, доступ к которым является авторизованным, установлены в подразделениях института. Свободный доступ к большинству разделов базы возможен на уровне интрасети института в режиме чтения с помощью веб-обозревателя. Для отображения информации на интернет-страницах используется технология ActiveX, что, позволяет организовать очень удобный интерфейс пользователя, максимально приблизив его к интерфейсу приложения. Доступ к некоторым данным информационной системы возможен извне через внешний веб-сервер института. Здесь для формирования информации на веб-странице используется технология активных серверных страниц (ASP).

Что касается автоматизации работы органов управления образованием. Современные технологии и конкретные программные решения дают возможность создавать «информационную вертикаль» управления сферой образования, снабжая органы управления оперативной и актуальной информацией обо всех аспектах деятельности учебных заведений: организации учебного процесса, успеваемости учеников, кадровом обеспечении образования и т. д., включая подготовку разнообразных отчетов и справок.

Наличие актуальных отчетных данных в рамках единой информационной системы минимизирует возможность появления ошибок, связанных с ручной подготовкой данных, освобождает время администраторов от проведения рутинных расчетов, позволяя им сосредоточить свое внимание на аналитическом изучении данных, выявлении позитивных и негативных тенденций, поиске своевременных эффективных решений.

В рамках реализации федеральной целевой программы «Электронная Россия» осуществляют внедрение образовательного портала, который создан с помощью продукта Microsoft SharePoint Portal Server. База данных портала содержит тысячи классифицированных документов, для которых реализована возможность поиска по их содержимому. Портал поддерживает такие функции, как рассылка, неограниченное количество новостных лент и система анонсов. Наличие системы обсуждений позволяет увеличить его интерактивность.

Microsoft SharePoint Portal Server — это новейший продукт в семействе корпоративных серверов .NET, обеспечивающий создание собственного интранет-портала, служащего единым легкодоступным источником корпоративной информации. SharePoint Portal Server предоставляет удобный доступ к функциям управления документами (блокировка рабочего документа, контроль версий, быстрая публикация и т. д.), которые необходимы при работе с популярными инструментальными средствами и офисными приложениями.

Что касается мониторинга системы высшего образования. Эффективное функционирование и развитие системы высшего образования страны невозможно без оперативного и качественного информирования руководства о ее состоянии. Многообразие задач, выдвигаемых очередным этапом реформирования, требует глубокого знания положения дел на местах, быстрого реагирования на возникающие ситуации. Все ощутимее становится потребность в получении такой оперативной информации, которая является результатом аналитической обработки поступающих из вузов базовых данных. С этой целью в России ведутся работы по созданию систем мониторинга системы высшего образования, формируются банки данных и знаний нормативной, справочной, статистической и другой информации, средства анализа оперативной информации, связанной с деятельностью вузов.

Мониторинг системы высшего образования подразумевает решение следующего спектра задач: оперативное и постоянное информирование руководящего состава о состоянии системы учебных заведений; определение научного потенциала вузов и регионов; сравнительная оценка систем высшего образования в России и зарубежных странах; подготовка аналитических и справочных изданий; прогнозирование, выявление тенденций и перспектив развития высшего образования.

Работы по созданию базы данных мониторинга образовательной деятельности вузов России, а также разработке требований к формированию этой базы, оптимизации ее структуры и содержательного наполнения проводятся давно. Функциональный состав базы данных определяется исходя из задач конкретных пользователей системы:

· эксперты и научные консультанты в области высшего образования (оценка качества подготовки специалистов; сравнение условий обучения в отечественных и зарубежных вузах; анализ социально-экономических показателей; определение научного потенциала вузов);

· руководящие работники, ректора вузов, т. е. лица, определяющие политику в области высшего образования (определение стратегии развития и управления системой на каждом уровне; аттестация, аккредитация, лицензирование вузов; анализ обеспеченности научно-педагогическими кадрами; решение проблем эквивалентности и признания дипломов; анализ потребностей в специалистах);

· работники вузов, в обязанности которых входит подготовка исходных данных и ввод их в систему.

Информационные технологии мониторинга должны обеспечить достаточный уровень эффективности решения сформулированных задач. Поэтому главным требованием к разработке системы является применение современных достижений в области статистики, технологий баз данных и Интернета, которые гарантируют оперативность и легкость обработки, поиска и выдачи требуемой информации, а также позволят существенно облегчить и ускорить доступ функциональных пользователей к данным мониторинга, что будет способствовать повышению качества их информационного обслуживания. Исходя из этих требований, в качестве базовых средств для реализации системы мониторинга используются:

· единая база данных на основе SQL-ориентированной СУБД (Microsoft SQL Server / Oracle);

· мощный интернет-сервер (Internet Information Server), обеспечивающий дистанционный многопользовательский доступ к данным с разграничением прав доступа;

· унифицированные форматы обмена данными (www, XML);

· унифицированные процедуры экспорта из Интернета динамических данных для проведения их дальнейшего анализа на компьютере пользователя ( Microsoft Excel, XML);

· стандартизированные генераторы отчетов (Crystal Reports) и средства разработки интернет-приложений (ASP, VB).

Использование новейших информационных технологий и программных решений в сфере управления образованием позволяет обеспечить органы управления оперативными и актуальными данными обо всех аспектах деятельности учебных заведений. А создание единой информационной системы позволяет минимизировать появление ошибок, связанных с ручной подготовкой данных, и освободить время администраторов от проведения рутинных расчетов, предоставляя им возможность сосредоточить свое внимание на аналитическом изучении данных, выявлении позитивных и негативных тенденций, поиске своевременных эффективных решений.

Резюме к главе

1. Сетевые и телекоммуникационные технологии относят к технологиям передачи (распространения) информации. Необходимость создания компьютерных сетей обусловлена необходимостью объединения вычислительных ресурсов отдельных ЭВМ. Основными направлениями развития сетевых и телекоммуникационных технологий являются социальные сети, электронная почта, электронные доски объявлений, телеконференции и видеоконференции, распределенные базы данных и корпоративные информационные системы.

2. Электронная почта – технология и предоставляемые ею услуги по пересылке и получению электронных сообщений (называемых «электронные письма») по распределённой (в том числе глобальной) компьютерной сети. Основным отличием от прочих систем передачи сообщений (например, служб мгновенных сообщений) является возможность отложенной доставки и развитая система взаимодействия между независимыми почтовыми серверами.

3. Наиболее популярными телекоммуникационными технологиями в настоящее время являются видеоконференции и телеконференции. Их популярность обусловлена огромным технологическим потенциалом информационного взаимодействия (обмена информацией) между абонентами, возможность работы в режиме реального времени. Видеоконференция – информационная технология, обеспечивающая одновременно двухстороннюю передачу, обработку, преобразование и представление интерактивной информации на расстояние в режиме реального времени с помощью аппаратно-программных средств вычислительной техники.Телеконференции являются сетевым сервисом, ориентированным на поддержку коллективных дискуссий, в которых могут принимать участие тысячи пользователей глобальных компьютерных сетей, и основная цель телеконференций – предоставление оперативной информации.

4. Технология распределенных баз данных, получившая в настоящее время широкое распространение, способствует обратному переходу от централизованной обработки данных к децентрализованной. Основной причиной разработки распределенных систем, использующих базы данных, является стремление интегрировать все обрабатываемые в организации данные в единое Целое и обеспечить к ним контролируемый доступ. Распределенная база данных – набор логически связанных между собой разделяемых данных (и их описаний), которые физически распределены в некоторой компьютерной сети. Распределенная СУБД – программный комплекс, предназначенный для управления распределенными базами данных и позволяющий сделать распределенность информации прозрачной для конечного пользователя. Распределенные СУБД выполняют как функции, типовые для централизованных СУБД, так и специфические функции, связанные с процессом обмена данными между островами информации в распределенной системе.

5. В современных условиях сетевые и телекоммуникационные технологии интегрируются с технологиями управления образовательными системами (а на нижнем уровне – с дидактическими технологиями). Основные направления такой интеграции: дистанционное обучение, автоматизация административных функций учебных заведений, автоматизация управления учебным процессом образовательных учреждений, автоматизация работы органов управления образованием, мониторинг системы высшего образования.

Контрольные вопросы к главе

1. Чем обусловлена необходимость создания компьютерных сетей? Какие типы компьютерных сетей Вам известны? 2. Перечислите уровни функционирования компьютерных сетей. Охарактеризуйте каждый из них. 3. Что такое социальные сети? В чем состоит необходимость их создания? 4. Каково соотношение между понятиями САЙТ, ВЕБ-СТРАНИЦА, БРАУЗЕР и ВЕБ-ДИЗАЙН? 5. Что такое электронная почта? Электронная дока объявлений? 6. Что такое телеконференции и видеоконференции? 7. Что такое распределенная база данных? Каковы особенности распределенных СУБД? Охарактеризуйте достоинства и недостатки технологии распределенных баз данных. 8. Перечислите направления использования сетевых и телекоммуникационных технологий в образовании.

Задачи к главе

1. Определите время пересылки файла объемом 680 кБ по сети, если средняя скорость передачи 4 кБ в секунду, а время инициализации равно 10 с.

2. Определите среднюю скорость передачи файла объемом 1240 кБ по сети, если время передачи (без учета инициализации) составило 6 минут 40 секунд.

3. Передаваемая по сети информация включает в себя четыре файла размерами 240, 150, 380 и 450 кБ. Определите время передачи информации, если средняя скорость передачи 10 кБ в секунду.

4. Методом имитационного моделирования решите задачу. Определить время и среднюю скорость передачи файла размером 4,2 МБ по сети, если определенные порции информации передавались со следующей скоростью.

5. Методом имитационного моделирования решите задачу. Определить объем файла и среднюю скорость его передачи по сети, если для определенных порций информации характерны следующая скорость и время передачи.