Электронные учебные курсы? Никогда не слышал… Форма и функционал

Электронная форма обучения становится всё более популярной и зрелой. Google объединил свои образовательные программы на одном сайте ^[1], всё чётче проявляются качественные российские (Lektorium.tv ^[2], TeachVideo ^[3], UniverTV ^[4]) и американские разработчикиагрегаторы учебного контента (Udacity ^[5], Coursera ^[6], Codecademy ^[7]), всё больше ВУЗов (MITx ^[8], MIT OCW ^[9], см. Coursera) представляют бесплатный доступ к своим материалам, да и наше государство старается не отставать — Министерство Образования и Науки в 2011-ом году провело конкурсов по разработке образовательных ресурсов (правда для школ и профессионального образования) на сумму более полутора миллиардов рублей. Сумма ориентировочная по данным c сайта государственных закупок.

В этой публикации я хочу описать известные мне формы учебных ресурсов и описать их функционал с точки зрения разработчика.

По большому счёту электронные учебные материалы это современные учебники, задачники и виртуальные модели для практических занятий. В рамках одного учебного курса дисциплины обычно используется большое количество отдельных учебных материалов различных типов и форм.

Чего стоит ожидать от учебного курса и чем он вообще отличается от страницы wikipedia?

Электронный курс можно разбить на несколько концептуальных частей:

• педагогические цели, которых достигает учащийся после освоения курса (виртуальная составляющая),
• достоверное и актуальное информационное содержимое,
• иллюстрирующий материал любых форм и форматов,
• виртуальные модели,
• контрольный функционал (тесты, контрольные работы и тп),
• оформление интерфейсных элементов и самих материалов,
• обслуживающая программная оболочка,
• система управления учебной траекторией,
• пакет метаданных для удобного поиска курса в библиотеке,
• упаковка курса для обеспечения эффективной передачи и повторного использования,
• методика использования курса в учебном процессе,
• встроенные справочные материалы по использованию курса и форумы для учащихся.

Распространённые типы электронных учебных материалов

Вернёмся от теории к практике и посмотрим на распространённые сегодня формы электронных учебных материалов:

• "офисные" форматы,
• электронные книги и учебники — от txt до iBooks,
• специфические форматы разнообразных программных "плееров",
• видео материалы: скрин- и слайдкасты, записи лектора, постановки, 2D и 3D анимации,
• аудио материалы,
• обучающие диски,
• интерактивные виртуальные модели и учебные игры,
• системы тестирования,
• курсы, работающие из браузера,
• курсы работающие в LMS (Learning Management System: Moodle ^[10], Sakai ^[11], Blackboard ^[12]и т.п.).

Самой простой и распространённой формой организации электронной поддержки учебного курса является выкладывание преподавателями в сеть (ftp сервер, общий email, LMS) уже имеющихся материалов.

Специфический формат предусматривает использование некоего программного плеера для воспроизведения материалов курса. Примером могут служить Электронные Образовательные Ресурсы ^[13], каждый год разрабатываемые по заказам Министерства Образования и Науки. Плеер можно скачать с заглавной страницы ^[14] этого же ресурса. Можно посмотреть набор компании разработчиков и их презентации по ходу проектов ^[15], сейчас они вроде бы отказались от плеера и новые ресурсы разрабатываются под бразуер.

Знакомые многим с детства учебные компакт диски по школьным курсам для использования на локальном компьютере пользователя. Отечественные примеры: 1С ^[16], Образование-медиа ^[17] (Просвещение), Новый диск ^[18], Физикон ^[19].

Интерактивные и виртуальные модели — обобщающее название для практическихлабораторных сред. Примеры: JS песочница ^[20] и sandbox по схемотехнике ^[21] из курса MITx Circuits & Electronics 6.002x.

Курсы, работающие из браузера — широчайшая категория от lection01.htm на локальном диске до learn.javascript.ru ^[22]. Часто применяются для внутреннего корпоративного обучения. Результирующие данные и управление учебными траекториями не используются.

Дифирамбы LMS и пути развития

Наиболее технологичным и функциональным способом организации масштабного дистанционного учебного процесса на сегодняшний день является использование web based LMS. Множество LMS можно считать подмножеством CMS, специализированном на организации и управлении дистанционной учебной деятельностью. Использование LMS позволяет вынести часть стандартного для всех курсов функционала из самих учебных пакетов, например — управление учебной траекторией, общение с преподавателем и одногруппниками, организация и хранение результатов тестирования и "статуса прохождения", обеспечение навигации по материалам учебного курса. Это упрощает и удешевляет процесс разработки самих курсов.

Так как пользователи работают с системой через браузер, все элементы учебного курса создаются или, как минимум, хранятся в тех форматах, которые может воспроизвести поддерживаемый выбранной LMS перечень браузеров. Использование внешних программ не исключается (например можно прикрепить задания в формате autocad и получить его обратно от студента), но ограничивается естественным образом.

Учебный курс может храниться в LMS как в её внутреннем формате, так и в стандартизованном, например SCORM ^[23] SCO или IMS CC ^[24]. В первом случае учебный курс создаётся средствами самой LMS с помощью user-friendly интерфейса (обычно это делают преподаватели), во втором — специализированными внешними программами (например — eXe editor ^[25], здесь преподаватель самостоятельно не справится). Большинство LMS имеют механизмы импорта и экспорта созданных во внутреннем формате курсов, но он работает в пределах систем одного семейства. В настоящее время внутренний формат хранения контента используется в подавляющем количестве инсталляций LMS.

При использовании стандартизованных форматов возрастает сложность и стоимость создания и редактирования курсов, появляются проблемы их единообразного воспроизведения различными LMS (схожая с браузерами история), но появляется возможность относительно легко перекидывать курс из одной системы в другую и очень часто — использовать его на локальном компьютере. Мало кто из заказчиков учебных курсов сейчас задумывается о пагубности зависимости от LMS, а для разработчиков таких систем поддержка стандартизованных форматов — вынужденная необходимость. Однако сами спецификации SCORM ^[26], разработанные ADL ^[27] по заказу министерства обороны США, проработаны отлично и пользоваться ими одно удовольствие (за редкими исключениями). В общем, на мой взгляд, за стандартизованными учебными пакетами будущее, но на это будущее ещё предстоит работать и работать. В этом году Google Summer of Code включил в себя один проект ^[28] по теме "Improve SCORM 2004 Support In Moodle" и, по-моему, им уже второй год занимается один и тот же студент.

Функционал и форма

Вернёмся к функционалу и форме представления материалов, которое может сегодня обеспечить учащимся современный электронный учебный web курс в LMS.

Начну с самого привычного типа материала — текст с иллюстрациями:

• всплывающие подсказки (определения из глоссария),
• вариабельная сложность текста, когда ученик или LMS может выбрать глубину и сложность объяснения материала,
• вариабельная тематика примеров, приведённых в материалах (скорее для средней школы),
• спойлеры,
• внутренняя ссылочная связность материалов (включая раздел "список терминов" с ссылками на лекционный материал)
• внешние интернет ссылки на живые сообщества или издания по излагаемой теме (сразу можно показать что предмет жив и как используется)
• интерактивные иллюстрации, например график какой-либо функции и зависимости может быть отражён в разных исходных условиях и значениях переменных
• выдержка единого стиля оформления заголовков, списков, текста, иллюстраций, таблиц,
• озвучка выделенного пользователем абзаца,
• версия для печати.

По форме предоставления видео материалов отлично проявил себя последний курс от MITx:

• видео могут быть разбиты на небольшие участки,
• доступность различных разрешений для использования на различных устройствах и каналах связи,
• наличие субтитров, позволяющих перейти на любой участок видео по клику,
• если речь идёт о слайд или скринкастах, материал может быть доступен для загрузки в печатной форме.

Системы тестирования и интерактивные иллюстрации внутри электронного учебного курса могут быть реализованы как отчуждаемые программные модули на html, css, javascript и xml файлах. Спецификация SCORM RTE подразумевает осуществление проверки ответов на стороне клиента, что делает невозможным качественную защиту такой системы от взлома. На сегодняшний день большая часть систем тестирования функционирует на html элементах, "подчинённых" <form>, но и здесь растёт вклад виртуальных моделей.

Функционал программной оболочки курса (client side javascript):

• подготовка версий текстовых материалов для печати (если генерируются на клиенте),
• обеспечение подсветки определений (если не hard coded в текст),
• обеспечение навигации по курсу (если этим не занимается LMS),
• применение технических настроек для контента (разрешение и размер экрана)
• отправка результирующих данных в LMS (если работаем по протоколу SCORM RTE) и вообще всё взаимодействие с LMS,
• стандартные программные модули курса (интерактивные иллюстрации, всплывающие окна, построение глоссария, модули тестирования т.п.),
• функционирование &quotгорячих&quot клавиш, вывод справки,
• сохранение заметок учащегося "на полях",
• построение дерева курса (если не hard coded),
• отображение презентаций в окне браузера,
• смена языка отображения интерфейса и изложения материалов,
• интерфейс быстрого доступа к любым материалам (таблица с фильтрами по теме и типу материала),
• обеспечение работы (хоть и менее функциональной) с локального диска пользователя.

Спецификация SCORM CAM предусматривает хранение метаданных внутри каждого учебного пакета. Обычно используется модель LOM ^[29] и её расширения, например RUS_LOM ^[30].

Добавлю что часть описанного функционала я встречал в учебных курсах, часть — реализовалась в проектах с моим участием, а кое-что только обсуждалась в узком круге коллег. Буду рад расширить этот круг на страницах хабра.

Автор: amalitsky