Структура электронных образовательных ресурсов на примере открытых образовательных модульных мультимедиа-систем (ОМС)

 

Соглашаясь с мнением А. В. Осина, ОМС представляет собой электронный образовательный ресурс модульной архитектуры. Причем все модули являются автономными, содержательно и функционально полными образовательными ресурсами, предназначенными для решения определенных учебных задач. «В соответствии с общим сетевым принципом разделения программ и данных программа реализатор отделена от контентных модулей, которые включают только контентно зависимые программные компоненты  - сценарий (script) и необходимые моделеры» [9,c.19].

Основным принципом организации данных в ОМС является разделение совокупного контента по предмету на автономные модули по тематическим элементам и компонентам учебного процесса (получение информации, практические занятия, контроль).

 Информационный объем электронного учебного модуля (ЭУМ) составляет 1 -7 Мб, поэтому  загрузка его через сеть в режиме offline не представляет принципиальных трудностей даже для современных низкопоточных компьютерных сетей.

А.В. Осин пишет, что любой ЭУМ может иметь аналог - вариатив по исполнению (технологическому, методическому, содержательному). Вариатив это - электронные учебные модули одинакового типа (И, П или К), посвященные одному и тому же тематическому элементу учебного курса по данному предмету [9,c.20].

 «Вариативность модулей достигается за счет различного содержания (глубины, детальности представления информации, альтернативности научных взглядов), различных методик подачи, различных технологий реализации модулей».

 А. В. Осин отличает Вариативы друг от друга по:

 ● глубине изложения материала (например, соотношением постулатов и объяснений/доказательств);

 ● методике (например, обусловленной иным набором предыдущих знаний);

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

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

 ● наличию специальных возможностей (например, для слабослышащих/слабовидящих);

 ● способам достижения учебной цели (например, вариантом доказательства теоремы Пифагора или иным содержанием лабораторной работы) [9,с.20].

 Так как творческую мысль создателей ЭОР трудно ограничить, понятие вариативности можно расширять по самым разным признакам, однако нетрудно сформулировать всеобщий необходимый признак.

 Общим необходимым условием, формализованным критерием, по которому два ЭУМ рассматриваются в качестве вариативов, является различие их контента, представленными в модуле учебными объектами и/или составляющими мультимедиа компонентами, не менее чем на 70%.

 Электронный учебный модуль представляет собой вполне законченный мультимедиа продукт, решающий определенную учебную задачу.

 Для того чтобы несколько модулей ОМС составили целостный электронный курс по предмету, они должны иметь унифицированную архитектуру и стандартизованные внутренние и внешние параметры.

«Элементы контента составляют учебные объекты на экране и в звуке. С точки зрения компьютерных технологий это набор файлов, каждый из которых содержит текст, графику, видео, анимацию»[9,c.21] .

Сценарий (script) описывает компоновку компонентов в мультимедиа композицию, контентно зависимую часть пользовательского интерфейса, организацию интерактива и подключение моделеров. Сценарий реализуется на языках Java script и XML. Для повышения эффективности программирования и в целях унификации при разработке сценария используется специализированная технология RMT (rich multimedia technology) [9,c.21].

Моделеры исполняемые программы, которые моделируют объекты и процессы, являющиеся предметом изучения.

Метаданные для электронного учебного модуля включают все необходимые сведения на трех уровнях рассмотрения: как системы, как элементы более высокой системы и во взаимодействии с другими модулями.

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

ММП задает последовательность ЭУМ, составляющих курс обучения по определенной траектории. ММП может также содержать файлы с методической информацией по курсу.

При анализе всего контента ОМС по предмету пользователь (преподаватель, учащийся) выбирает комфортные для него вариативы И, П, К модулей, т. е. создает индивидуальную траекторию в массиве совокупного контента. При этом должна быть определена последовательность изучения учебных тем и установлена методическая совместимость используемых ЭУМ. При нарушении этих правил может возникнуть ситуация, когда изучение очередного тематического элемента не обеспечено необходимыми исходными знаниями/умениями. Модуль методической поддержки предназначен для решения данной проблемы.Программные компоненты ОМС образуют функциональную среду, обеспечивающую хранение, поиск, выбор и воспроизведение ЭУМ.Функциональная среда ОМС состоит из двух частей - клиентской и серверной. Серверная часть в общих чертах обеспечивает выполнение следующих функций:● централизованное хранение ОМС по предметам в виде совокупности электронных учебных модулей;● разграничение прав доступа для получения или публикации ЭУМ;● поиск, выбор и выдача ЭУМ по запросу пользователя. Клиентская часть обеспечивает выполнение следующих функций:● получение информации о доступных ОМС и составляющих их ЭУМ;● доставка выбранных ЭУМ на клиентское рабочее место;● организация локального хранилища избранных ЭУМ;● воспроизведение ЭУМ на клиентском рабочем месте [9,с.22].Все ЭУМ всех предметных ОМС воспроизводятся одной программой реализатором. Такая унификация обеспечивает любому пользователю доступ и воспроизведение любых ЭУМ из состава ОМС по любому предмету, независимо от того, кем произведен и где хранится данный модуль. Кроме того, обеспечивается многократность использования ЭУМ (например, припостроении межпредметных курсов). Рис.1 Общая архитектура открытой образовательной модульной мультимедиа системы [9,с. 23]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 программа-реализатор, воспроизводящая текущий (загруженный в память в данный момент) ЭУМ. Программа реализатор, дополненная средствами обращения к локальному хранилищу ЭУМ и унифицированным контентно независимым компонентом пользовательского интерфейса, составляет функционально полный плеер ЭУМ.Вторым компонентом клиентского программного обеспечения  является органайзер, обеспечивающий доступ к источнику ЭУМ и структурированное (каталогизированное) хранение всех модулей, избранных пользователем, на его рабочем месте.В архитектуре ОМС предусмотрено два типа хранилищ ЭУМ:● Центральное хранилище (ЦХ) предназначено для регистрации, каталогизации, хранения ЭУМ, составляющих ОМС по различным предметам. Каждая предметная ОМС динамически расширяется за счет постоянного пополнения новыми ЭУМ. Центральное хранилище предоставляет средства поиска и пересылки ЭУМ на рабочее место пользователя.● Локальное хранилище (ЛХ) предназначено для хранения ЭУМ, избранных пользователем (группой пользователей), на локальном компьютере (сервере локальной сети). [9,c.23] Структуризация, каталогизация, поиск ЭУМ в центральном и локальном хранилищах основаны на метаданных ЭУМ.«Программа-реализатор предназначена для воспроизведения ЭУМ в соответствии со сценарием (script), расположенным в самом модуле. В процессе выполнения сценария (script) ЭУМ 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 пользователей с ЭУМ во внешнюю программу для последующей обработки на основе SCORM RTE.» [9,c.24]Программа- реализатор состоит из следующих подсистем:● сопряжения с операционной системой;● доступа к ресурсам;● декодирования мультимедиа компонентов;● воспроизведения мультимедиа компонентов;● интерпретации сценария;● взаимодействия с пользователем [9,c.24]. Программа-реализатор за счет модулей расширения позволяет использовать различные низкоуровневые средства вывода 2D/3D графики и звука. При этом программа-реализатор имеет открытую архитектуру, что позволяет дополнять ее функциональность в части поддержки мультимедиа компонентов и композиций, а также в части использования программных средств сторонних производителей в качестве «плагинов» (plug in). Такое решение значительно повышает способность адаптации программы к различным аппаратным и программным платформам, обеспечивает поддержку новых форматов мультимедиа компонентов и интерактивных композиций, а также позволяет вводить обработку сигналов новых средств фиксации реакций пользователя.С         Рис.2 Структура программы- реализатора [9,c. 25].Органайзер представляет собой программное приложение со стандартным графическим оконным интерфейсом пользователя.Органайзер способен работать в фоновом режиме, предназначенном для закачивания заранее выбранных пользователем учебных модулей. При этом основное окно программы скрыто от пользователя, выводится только значок программы в специальной системной области панели управления.Перечень функций органайзера включает:● просмотр списков и метаданных учебных модулей, доступных для получения из ЦХ;●поиск модулей в ЦХ;●перекачка ЭУМ и ММП из ЦХ в ЛХ;● отдельная загрузка метаданных ЭУМ и ММП из ЦХ в ЛХ;● поиск ЭУМ и ММП в ЛХ;● помещение ЭУМ и ММП в ЛХ с внешнего носителя;● удаление ЭУМ и ММП из ЛХ;● удаление метаданных ЭУМ и ММП из ЛХ;● запуск программы реализатора для воспроизведения ЭУМ и взаимодействие с ММП. [9,c.25] Каждый процесс получения ЭУМ или его метаданных реализован в отдельном потоке управления. Это позволяет обеспечить приложению необходимый уровень быстродействия и мгновенную реакцию на действия пользователя.

 

              Рис.3 Структура приложения «Органайзер»[9,c.25].