Однако существовавшие к тому времени КОС не были приспособлены к реализации идей дистанционного обучения и открытого образования в силу своей уникальности, несовместимости форматов данных, структур электронных обучающих средств и т.п. Электронный учебник, созданный с помощью авторской подсистемы в одной КОС, не мог быть воспроизведен и использован в рамках другой КОС. Существующие электронные учебники не отличались гибкостью, отсутствовали технологии адаптации содержания электронных курсов к запросам конкретных обучаемых, что не позволяло в нужной степени удовлетворить требования индивидуализации обучения. Нерешенной оставалась проблема легкости сопровождения учебников, своевременного отражения в них современного состояния науки и техники.
Со всей очевидностью возникла проблема унификации архитектур обучающих систем, структур и форматов данных для представления учебных материалов, моделей обучаемых, средств управления учебным процессом и компиляции индивидуализированных версий учебных пособий, отражающих последние научно-технические достижения.
Для решения этой проблемы было создано несколько международных и национальных организаций, поставивших перед собой цель стандартизации компьютерных средств обучения на основе современных информационных технологий. Среди этих организаций выделяются:
- IEEE LTSC – IEEE Learning Technology Standards Committee – комитет стандартизации в области технологий обучения, созданный в IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers);
- IMS Global Learning Consortium – международный образовательный консорциум, развивающий концепцию, технологии и стандарты обучения на базе системы управления обучением IMS (Instructional Management System);
- AICC – Aviation Industry CBT Committee – комитет компьютерного обучения в авиационной промышленности;
- ADL – Advanced Distributed Learning Initiative Network – организация распределенного обучения, основанная департаментом политики в области науки и технологий в администрации президента США (OSTP – White House Office of Science and Technology Policy) и министерством обороны США (DoD) как сеть распределенного обучения, обеспечивающая широкомасштабный доступ к образовательным ресурсам многих пользователей.
В комитете по стандартизации образовательных технологий Learning Technology Standards Committee (LTSC) в IEEE создан ряд рабочих групп с дифференциацией направлений работ. Эти группы занимаются разработкой и развитием следующих документов:
- P1484.1 – модель архитектуры образовательной системы (Architecture and Reference Model);
- P1484.3 – терминологический словарь (Glossary);
- P1484.11 – управление обучением (Computer Managed Instruction);
- P1484.12 – метаданные обучающих средств (Learning Objects Metadata);
- P1484.14 – семантика и замены (Semantics and Exchange Bindings);
- P1484.15 – протоколы обмена данными (Data Interchange Protocols);
- P1484.18 – профили платформ и сред (Platform and Media Profiles);
- P1484.20 – определение компетенции (Competency Definitions).
Консорциум IMS создан в 1997 г. ведущими промышленными компаниями в области информационных технологий, университетами и правительственными органами нескольких стран.
Система IMS включает следующие спецификации:
- IMS Content Packaging Specification – компоновка содержания учебников и учебных пособий;
- IMS Learner Information Package Specification – описание данных об обучаемом;
- IMS Metadata Specification – описание метаданных учебных материалов (базируется на IEEE LTSC P1484.12);
- IMS Digital Repositories Interoperability – описание связей разных репозиториев;
- IMS Question and Test Specification – описание типичных вопросов и средств тестирования;
- IMS Digital Repositories – описание хранилищ цифровых данных.
Эти спецификации предназначены для обеспечения распределенного процесса обучения, открытости средств обучения, интероперабельности обучающих систем, обмена данными о студентах между электронными деканатами в системах открытого образования. Распространение IMS спецификаций должно способствовать созданию единой информационно-образовательной среды, развитию баз учебных материалов, в том числе благодаря объединению усилий многих авторов при создании электронных учебников и энциклопедий.
Спецификация IMS Content Packaging Specification разработана в конце 2000 г. Совместимость учебных средств и систем обеспечивается применением специального формата (IMS Content Packaging XML format), основанного на языке разметки XML. Спецификация определяет функции описания и комплексирования учебных материалов, в том числе отдельных курсов и наборов пособий, в пакеты для сети КОС, поддерживающих концепции IMS. Пакеты (дистрибутивы) снабжаются сведениями, называемыми манифестом, о структуре содержимого, типах фрагментов, размещении учебных материалов. Манифест представляет собой иерархическое описание структуры со ссылками на файлы учебного материала. Каждый учебный компонент, который может использоваться самостоятельно, имеет свой манифест. Из манифестов компонентов образуются манифесты интегрированных курсов.
Спецификация IMS Learner Information Package посвящена созданию модели обучаемого, включающей его идентификационные (биографические) данные, сведения, характеризующие уровень образования индивида, цели, жизненные интересы, предысторию обучения, владение языками, предпочтения в использовании компьютерных платформ, пароли доступа к средствам обучения и т.п. Эти сведения используются для определения средств и методики обучения, учитывающие индивидуальные особенности обучаемого. Они могут быть представлены в виде таблицы, иерархического дерева, объектной модели. Возможно использование рекомендаций этой спецификации для представления данных об авторах учебных материалов и преподавателях, что может быть полезно использовано в системах управления образовательным учреждением.
Назначение спецификации IMS Digital Repositories Interoperability – унифицировать интерфейс между различными наборами ресурсов – базами учебных материалов (репозиториями), используемыми в разных обучающих системах. Обращаться к репозиториям могут разработчики курсов, обучаемые, администраторы репозиториев, программные агенты. В спецификации оговорены основные функции обращений к репозиториям, инвариантные относительно структуры наборов. Это функции помещения учебного ресурса в базу, поиска материала по запросам пользователя, компиляции учебного пособия. Система управления репозиторием при этом осуществляет запоминание вводимых данных, доставку и экспозицию запрошенного материала соответственно. Репозитории могут быть ориентированы на форматы SQL, XML, Z39.50. Формат Z39.50 используют для поиска библиотечной информации, формат XQuery (XML Query) – для поиска XML-метаданных, а протокол SOAP – для передачи сообщений. Доступ к репозиториям может быть непосредственным или через промежуточный модуль.
Определены сценарии действий пользователей при записи нового материала в репозиторий, при корректировке имеющихся материалов, поиске метаданных как в одном, так и сразу во многих репозиториях и в случае посылки запроса по найденным метаданным непосредственно пользователем или программным агентом, заказе извещений на изменения в метаданных.
Описание метаданных в документе IMS Learning Resource Meta-Data Information Model базируется на соответствующем документе, разработанном в IEEE LTSC (P1484.12). Спецификация определяет элементы метаданных и их иерархическую соподчиненность. В их число входят различные элементы, характеризующие и идентифицирующие данный учебный материал. Всего в спецификации выделено 89 элементов (полей), причем ни одно из полей не является обязательным. Примерами элементов метаданных могут служить идентификатор и название материала, язык, аннотация, ключевые слова, история создания и сопровождения материала, участники (авторы и спонсоры) создания или публикации продукта, его структура, уровень агрегации, версия, технические данные – формат, размер, размещение, педагогические особенности, тип интерактивного режима, требуемые ресурсы, ориентировочное время на изучение, цена, связь с другими ресурсами, место в таксономической классификации и др. Каждый элемент описывается такими параметрами, как имя, определение, размер, упорядоченность, возможно указание типа данных, диапазона значений, пояснение с помощью примера.
Метаданные используются для правильного отбора и поиска единиц учебного материала, обмена учебными модулями между разными системами, автоматической компиляции индивидуальных учебных пособий для конкретных обучаемых.
В документе IMS Question and Test Specification описана иерархическая структура тестирующей информации (с уровнями пункт, секция, тест, банк) и даны способы представления заданий (вопросов), списка ответов, разъяснений и т.п. В спецификации приведены классификация форм заданий, рекомендации по сценариям тестирования и обработке полученных результатов.
информационный система непрерывное образование
Развитие информационных технологий требует совершенствования средств и способов представления образовательной информации. Особенно это относится к представлению информации в электронном виде.
Деятельность любого вуза связана с потоками образовательной информации – от профессора к студенту, от учебного отдела к кафедре и т.д. Информация требует структуризации, при этом существует несколько путей структуризации:
- создание собственной, уникальной структуры данных;
- создание структуры, жестко привязанной к существующей нормативной базе;
- создание универсальной структуры, обладающей высокой степенью открытости.
Первый путь приемлем при построении систем уровня вуза в предположении, что никакого обмена данными с другими системами не будет. Очевидно, что этот путь позволит быстро решить локальные задачи, однако более или менее значимой перспективы не имеет.