Электронное обучение и управление знаниями. Виртуальный национальный университет ИТ- образования В.А. Сухомлин Проф. МГУ им. Ломоносова Магнитогорск, октябрь 2009

Во всемирном докладе ЮНЕСКО «К обществам знания» качественное образование для всех определяется одним из 4-х ключевых принципов построения общества знаний, а Интернет определен мотором построения общества знаний Общепризнанна стратегическая роль e-learning в модернизации и развитии национальных образовательных систем В период экономического кризиса e-learning определяется как самая эффективная технология для снижения последствий кризиса Технологии e-learning создают возможности для обучения в течение всей жизни (е-LLL), наводят мосты между обучением и работой, что особенно важно в период кризиса Роль e-learning в обучении на протяжении жизни (е-LLL)

Основные противоречия: -Амбициозные цели построения новой прогрессивной общественной формации – «обществ знаний», -Экономический кризис, необходимость нивелирования последствий кризисных явлений и нестабильности рынка труда Панацея: ускорение темпов повышения человеческого капитала Для этого необходима эффективная система непрерывного образования или образования для всех на протяжении жизни, которая обеспечила бы не только возможность получения качественного базового образования потенциально всем, способным его получить, а также сделала бы доступным образование для взрослых на протяжении их жизни с учетом интересов и потребностей людей. Магистральной технологией такой системы обучения является e-laerning Общие тенденции

Доступность к образованию через e-learning оказывает помощь наиболее обездоленным группам: - обучающимся взрослым - потерявших работу во время экономического кризиса - бросившим школу - престарелым и группам лиц с особыми проблемами (инвалиды, иммигранты или этнические меньшинства) Национальные стратегии ведущих государств мира направлены на усиление влияния e-learning с тем, чтобы: - школы создавали открытые центры обучения - университеты - становились центами создания баз знаний и провайдерами услуг обучения - компании - обучающимися организациями - а города и регионы - поддерживающими обучение средам (городами знаний, регионами знаний). E-learning трансформирует общество и экономику! Роль e-learning в обучении на протяжении жизни (е-LLL)

Открытое электронное образование – ключ прогресса В странах, добившихся прогресса в экономике и построении ИО, ключевым направлением прогресса является электронное образование Открытое электронное образование (e-learning), как комплекс технологий информатизации и поддержки образовательной деятельности, производства знаний и управления знаниями становится магистралью национального прогресса Важная роль e-learning-а подчеркивается в международных документах: - Женевской декларации «Построение информационного общества – глобальная задача в новом тысячелетии», декабрь 2003 г. - документах инициативы «Электронная Европа», - принятом Советом Европы «Плане действий по программе eEurope2005» и др. - Тунисская программа для информационного общества и Тунисское обязательство (второй этап Всемирной встречи на высшем уровне по вопросам информационного общества (ВВУ/ИО), ноябрь 2005, Тунис)

Открытое электронное образование – ключ прогресса E-learning может способствовать достижению всех целей правительства в области образования (из заявления правительства Великобритании), а именно, достижению: - всеобщей доступности образования - повышения качества образования - получения актуальных профессиональных компетенций - повышения квалификации на протяжении жизни -предоставления возможности каждому развить свой потенциал Национальные стратегии США, Великобритании, Франции, Германии, Австралии, Финляндии, Южной Кореи и др. стран рассматривают e-learning как приоритет национального развития

Открытое электронное образование – ключ прогресса Цель Европейского сообщества: «Европа, основанная на знаниях» Текущее состояние: - все страны имеют национальные стратегии построения ИО - полная интеграция образования с программами национального развития - создаются общедоступные образовательные электронные ресурсы - почти полная обеспеченность образовательных учреждений цифровым контентом (80-96%)

Быстрыми темпами развивается индустрия электронного обучения (e-learning industry), обеспечивающая интенсивное развитие других отраслей экономики Если в 2007 г. в мире было оказано услуг на основе e-learning на 33,6 млрд. долларов, то в 2010 г. эта цифра прогнозируется в 150 млрд. долларов Все большее количество государств ставит задачу перехода к всеобщему высшему образованию своих граждан (а не сокращения числа вузов, как в России) Электронное обучение в геополитическом смысле в настоящее время оценивается как новая форма (технология) интеллектуальной колонизации, мощнейший фактор международной конкуренции Индустрия электронного обучения (e-learning industry)

Россия в соответствии с рейтингом индекса готовности стран к сетевому миру гг. занимает 74-е место, по сравнению с рейтингом гг., показатели ухудшились на две позиции (Россия 71 место в 2006, в 2005 – 61 место) - (The Global Information Technology Report : ) В частности, низкий уровень развития «электронного правительства» и Общее отставание российской системы образования является прогрессирующим и оценивается в настоящее время в 15 лет! Есть реальная угроза для России потери национальной независимости, превращения в колонию Индекс готовности России к сетевому миру

1. Архитектура технологических систем обучения (систем управления обучением - LMS) - ISO Learning Technology Learning Technology Systems Architecture (LTSA) ( the Learning Technology Standards Committee of the IEEE Computer Society) 2. Модель Learning System Management (LMS) 3. Интероперабельность LMS (стандарты SCORM) 4. Вопрос выбора LMS 5. Виртуальные интеграции 6. Методическое обеспечение систем e-Learning 7. Системы управления качеством обучения Теория e-Learning-а

Пять архитектурных уровней технологических систем Рис.1. The LTSA abstraction-implementation layers. Only layer 3 (system components) is normative in this Standard

LTSA system components Процессы – описаны в терминах интерфейсов, входов, функциональности, выходов Хранилища описаны в терминах типов хранимой информации и методов поиска и обновления информации Потоки описаны с терминах взаимосвязи (однонаправленная связь, двунаправленная, статическая или динамическая связь и т.д.) (Yourdon notation)

Базовый сценарий обучения с использованием средств ИТ Доставка Оценка Учитель/ Тренер Образов. Ресурсы МультимедиаПоведение Преференции БД Учащихся Результаты оц. Локатор Учащийся Группа Очередь (нов) Инф. Об успев. Досье уч-ся Каталог Локатор Контент Контекст взаимодействия История

LTSA опреляет A) Четыре процесса: -Обучающийся (learner entity), -Оценка (evaluation), -Учитель/тренер (coach), -Доставка (delivery process); B) Два хранилища: -Записи об обучающихся (learner records) -Образовательные ресуосы (learning resources); C) Тринадцать информационных связей между компонентами: -Сценарии поведения (behavioral observations), -Результаты оценки (assessment information), -Инфо об обучающемся (learner information) (three times), -Очередь доступа к контенту (query), -информационные каталог (catalog info), -Локаторы (locator) (twice), -Образовательный контент (learning content), -Аудио- видео- взаимодействие (multimedia), -Контекст взаимодействия (interaction context, -Стратегия обучения (learning preferences)

The overall operation (1)the learning styles, strategies, methods, etc., are negotiated among the learner and other stakeholders and are communicated as learning preferences; (2)the learner is observed and evaluated in the context of multimedia interactions; (3)the evaluation produces assessments and/or learner information; (4)the learner information is stored in the learner history database; (5)the coach reviews the learner's assessment and learner information, such as preferences, past performance history, and, possibly, future learning objectives; (6)the coach searches the learning resources, via query and catalog info, for appropriate learning content; (7)the coach extracts the locators from the available catalog info and passes the locators to the delivery process, e.g., a lesson plan; and (8)the delivery process extracts the learning content from the learning resources, based on locators, and transforms the learning content to an interactive multimedia presentation to the learner.

Пример реализации

Модель LMS

Поколения LMS

SCORM

Виртуальный ИТ-университет. Введение

Одним из разделов национального образовательного проекта, выполняемого МГУ им. Ломоносова, является создание Виртуального Национального университета ИТ-образования Цель работы - построение современной национальной системы подготовки профессиональных кадров в области информационных технологий ( системы ИТ- образования ), удовлетворяющей требованиям науки и практики Виртуальный ИТ-университет. Введение

Прометей MOODLE SAKAJA Вопрос выбора LMS

Создание Виртуального ИТ- университета ориентировано на поддержку двух фундаментальных тенденций развития общества: -драматическое повышение роли e- learning в профессиональной подготовке, в системе образования, в инновационной экономике -быстрые темпы развития ИКТ-отрасли, выполняющей роль ядра общественного прогресса Виртуальный ИТ-университет. Введение

Виртуальный университет ИТ-образования Цель создания ВНУ ИТ – достижение качественно нового уровня подготовки востребованных кадров в области ИТ на основе разработки и внедрения: 1.образовательных стандартов, разработанных с учетом международных рекомендаций, в том числе рекомендаций СС2005 и консорциума Career Spaсe 2.интегрированной виртуальной образовательной среды (ИВОС), основанной на современных стандартах электронного обучения (e-learning, m-learning) и Grid 3.отвечающего международным стандартам сервисов проектирования электронных учебных материалов, 4.базы электронных учебных и учебно-методических материалов для обеспечения процессов ИТ-образования в режиме электронного обучения, 5.инновационных педагогических технологий

Виртуальный университет и виртуальные кафедры Создание ВИТУ предназначено для: -развития и реализации инновационных образовательных технологий, в том числе для базового образования - подготовки и переподготовки профессиональных кадров и их приложений - подготовки преподавателей соответствующего профиля - развития профессионального непрерывного образования - реализация социально-ориентированных образовательных проектов и повышения информационной грамотности населения

Поуровневая модель ВИТУ Образоват.-е Стандарты (Методическое Обеспечение) Образоват.-е процессы Образовательн ый контент Функциональные компоненты: - центр проектирования контента (ЦПК) - архив контента (АК) - система управления учебным процессом (LMS-ED) - система тестирования (LMS-T) - механизм консорциумной стандартизации - механизм оценки качества контента - центр сертификации контента Поддерживающая инфраструктура (сетевое и коммуникационное высокоскоростное оборудование, серверы приложений, системы сетевого распределенного хранения данных, проекционное и видео оборудование, мобильное ИТ оборудование) Семантический уровень Инфраструктурный уровень Функциональный уровень

Семантический уровень включает: - Методическое Обеспечение (профес.-е образовательные стандарты) - Формализованные спецификации реализуемых образовательных процессов, разработанные с использованием языков CASE-технологий - Образовательный контент (база электронных учебных и учебно- методических материалов) Функциональный уровень включает технологические средства поддержки электронного обучения: - центры проектирования контента (ЦПК) - архивы контента (АК) - системы управления учебным процессом (LMS-ED) - системы тестирования знаний (LMS-T) - механизм консорциумной стандартизации - механизмы оценки качества контента -центры сертификации контента -механизмы сотрудничества с Грид-инфраструктурой и др. Инфраструктурный уровень включает сетевое и коммуникационное высокоскоростное оборудование, серверы приложений, системы сетевого распределенного хранения данных, проекционное и видео оборудование, мобильное ИТ оборудование и др. Поуровневая модель ВИТУ

Общая модель организации ВНУ ИТ М-ЦДО Ф-ЦДО ИНТЕНЕТИНТЕНЕТ У-ЦДО Н-ЦДО И-ЦДО Р-ЦДО Web-ИНТЕРФЕЙСWeb-ИНТЕРФЕЙС Пользователи и

- М-ЦДО – научно-методический центр ДО - Ф-ЦДО – центр профессионального ДО - У-ЦДО - центр ДО университета/вуза или его филиала - И-ЦДО – индустриальный центр ДО для повышения квалификации и переподготовки кадров. - Н-ЦДО - центр ДО научного учреждения, предназначенный для подготовки научных кадров -Р-ЦДО – образовательный ресурс общего или специального назначения, выделяемый организацией для дистанционного доступа в процессе реализации профессиональных образовательных программ Каждый вид перечисленных выше функциональных компонентов РВОС, за исключением М-ЦДО, может иметь более одного экземпляра Состав функциональных элементов

К основным образовательным видам деятельности ВИТУ относятся образовательные процессы: -базового образования -дополнительного образования -подготовка преподавателей -переподготовка и повышение квалификации -консультационные услуги -образовательные исследовательские проекты -развитие предметно ориентированного и учебно- методического контента и т.д. Виды образовательной деятельности

Создание методического обеспечения ВНУ ИТ Методическое обеспечение ВНУ ИТ первой очереди содержит следующие части: 1). Часть 1. «Концепция» Аналитическая записка Концепция создания Перечень документов. 2). Часть 2. Нормативной базы Положение о ЦДО ВУЗа Методика применения компьютерного и электронного обучения Порядок сертификации ППС в системе ДО Рабочая инструкция «Работа организатора СДО» Стандарт вуза «УМК для электронного курса» Стандарт по подготовке элементов электронного учебного мультимедиа курса.

Методическое обеспечение ВНУ ИТ Методическое Обеспечение ВНУ ИТ Концепция Нормативная База Система Менеджмента Качества Учебно- методическая база - Перечень документов - Аналитическая записка о ДО - Концепция создания и функционировани я ВНУ ИТ - Методика применения технологий ЭО - Положение о Центре ДО - Рабочая инструкция «Работа организатора СДО» - Стандарт «УМК для ЭК» - Порядок сертификации ППС - Положение о рсп. кафедре - Должностная инстр. зав. распр. кафедрой - Учебные программы - Учебные планы - Программы учебных курсов - Учебно-мет. материалы

Нормативная база Положение о ЦДО ВУЗа. Методика применения компьютерного и электронного обучения. Порядок сертификации ППС в системе ДО. Рабочая инструкция «Работа организатора СДО». Стандарт вуза «УМК для электронного курса». Стандарт по подготовке элементов электронного учебного мультимедиа курса. Требования к учебному процессу с применением технологий электронного обучения.

Аналитическая записка о дистанционной форме обучения 1. Нормативная база 1) Закон Российской Федерации "Об образовании" от 10 июля 1992 г. N ) Приказ Министерства образования и науки от 6 мая 2005 г. 137 «Об использовании дистанционных образовательных технологий». 3) Приказ Министерства образования РФ от г «Об утверждении перечня документов, представляемых на лицензионную экспертизу образовательными учреждениями среднего, высшего, дополнительного профессионального образования и их филиалами, использующими дистанционные образовательные технологии для реализации образовательных программ частично или в полном объёме». 4) Временные требования, предъявляемые к образовательным учреждениям среднего, высшего и дополнительного профессионального образования при проведении лицензионной экспертизы и проверки их готовности к реализации образовательных программ с использованием в полном объёме дистанционных образовательных технологий, утверждённые г. Министерством образования РФ. 6) Распоряжение Министерства образования РФ от г «О расчёте предельной численности контингента обучающихся с применениям дистанционных образовательных технологий».

Концепция создания и функционирования Виртуального национального университета ИТ-образования 1.Общие положения 2.Используемые нормативные документы 3.Основные термины 4.Общая информация о Концепции 5.Реализация Концепции 6.Организация процесса ДО 7.Оценка эффективности системы ДООценка эффективности системы ДО В.А. Сухомлин. Виртуальный национальный университет IT-образования: от концепций к реализации. Прикладная информатика. 3(15), 2008, с

Основные требования к электронному контенту Основными требованиями к электронному контенту являются: актуальность и адекватность заявленным целям содержания удобство использования и эргономичность формы представления материала экономическая обоснованность затрат на создание контента Учебно-методические комплексы Важнейшим элементом электронного контента является электронный учебный курс (ЭУК), реализуемый в виде учебно-методического комплекса (УМК). УМК может быть исполнен на любом электронном носителе и может содержать различные элементы знаний и образовательных технологий, включая: A) Интерактивные элементы B) «Интегрированные знания» C) Динамическое конфигурирование учебного материала D) Систему закладок и кросс-ссылок Электронный контент

Поддержка и актуализация УМК Электронный курс, как и традиционный учебник, сборник тестов, практикум или любой другой элемент УМК имеют типовую модель жизненного цикла Первым этапом является непосредственно создание УМК по учебной дисциплине автором или авторским коллективом Второй этап, как правило, самый продолжительный – это процесс сопровождения элементов УМК, то есть осуществление их постоянного обновления, совершенствования, исправления допущенных ошибок и пр Электронный контент

1)Дополнительные интерактивные материалы - Видео-лекции 2)Описание дисциплины (общие сведения по курсе) 3)Метаданные (ключевые слова, информация о курсе и авторе) 4)Календарный план (последовательность изучения курса) 5)Хрестоматия (текст обязательных и дополнительных материалов) 6)Дополнительные источники (список обязательных и дополнительных материалов для чтения и ссылок) 7)Вопросы для дискуссий (список вопросов для обсуждения в форумах и чатах по каждой теме курса). 8)Задания (практические задания для самостоятельного или группового выполнения, включая лабораторные, контрольные или курсовые работы, практикумы, доклады, рефераты, эссе, отчеты, расчеты, задачи и т.п.) 9)Итоговый контроль (описание тестов итогового контрольного мероприятия и требований к учащимся) 10)Словарь (глоссарий) по теме курса 11)Спецификация ПО (описание программного обеспечения, используемого в учебных целях по курсу) 12)Клипарт (набор иллюстраций, графиков, схем, фотографий) УМК – учебно-методические комплекс - дополнительные элементы

Список обязательных элементов: Руководство по изучению курса (Study Guide - SG) Программа курса Учебное пособие или учебник, или хрестоматия Сборник презентаций по курсу Тесты (для самопроверки по каждой теме, экзаменационные и итоговые) Практикум или задачник Входные компетенции (включено в состав руководства по изучению курса) Выходные компетенции (включено в состав руководства по изучению курса) УМК – учебно-методические комплекс - обязательных элементов

Задания (практические задания для самостоятельного или группового выполнения, например – лабораторные, контрольные или курсовые работы, практикумы, доклады, рефераты, эссе, отчеты, расчеты, задачи и т.п.) Итоговый контроль (описание тестов итогового контрольного мероприятия и требований к учащимся) Словарь (глоссарий) по теме курса Спецификация ПО (описание программного обеспечения, используемого в учебных целях по курсу) Клипарт (набор иллюстраций, графиков, схем, фотографий или список требований к ним) Мультимедиа (набор видео и аудио материалов, анимированных электронных тренажеров и симуляций или список требований к ним) УМК – учебно-методические комплекс - дополнительные элементы

Структура виртуальной кафедры ВНУ ИТ Структура (распределенной) виртуальной кафедры (РВК) БД УМК БД Учебного процесса БД преподавателя Интерфей преподавателя Интерфейс учащегося Среда электронного обучения виртуальной кафедры (LMS) Ресурсы реального подразделения (кафедры) Методическое обеспечение ВНУ ИТ БД учащихся БД документов БД записей Положение о распре-деленной кафедре и ресурсы РК Специали- зированные ресурсы Учащиеся

Возможности использования РВК ОИТ Использование в качестве преподавательских кадров внешних сертифицированных, в том числе удаленных географически преподавателей Кооперация и координация между ВК, интеграция ресурсов ВК в среде электронного обучения, Оперативность реструктурировании учебных процессов, адаптации к спросу образовательных услуг Реализация междисциплинарных стратегия обучения Формирования автономных виртуальных учебных групп с гибким распределением и перераспределением функций и ролей партнеров, взаимодействующих на расстоянии Повышение мобильности студентов Увеличение доли самостоятельной работы Легкость актуализации учебного материала.

Технологической основой ВНУ ИТ является интегрированная виртуальная образовательная среда ИВОС, реализующая возможности современных распределенных систем управления обучением и знаниями (learning management systems – LMS, knowledge management systems - KMS), включая: поддержку индивидуального планирования обучения, доступа к материалам учебных курсов, оценки знаний, непрерывной актуализации образовательного контента, информатизации учебного процесса, поддержку различных форм взаимосвязи участников образовательных процессов, и т.п. ИВОС

Построение СМК – процессы Разработка ПО Разработка информационных систем Услуги дополнительного образования Предоставление ИТ-услуг Рекламная компания Разработка Уч. плана Разработка Уч. курсов Прием Планир-е ресурсов Обуче- ние Аттеста- ция Процессы управления СМК Обеспечивающие процессы

Вспомогательные процессы Документооборот Финансовая отчетность Материально-техническое снабжение Информационно-вычислительное обслуживание Управление персоналом Юридическое обслуживание

Описание основных процессов Услуги дополнительного образования Рекламная компания Разработка Уч. плана Разработка Уч. курсов Прием Планир-е ресурсов Обуче-ние Аттеста-ция

Описание подпроцесса «Разработка УЛ» Разработка содержания и презентации курса Содержание курса Учебный план курса Передача в архив Проектирование ЭК Разработка текста УК Треб-я к УК Треб-я к ЭК Текст, графика Проект ЭК ЭК в архиве

Виртуальная кафедра и ее филиал для обучения инвалидов ВМК МГУ им. Ломоносова

Курсы филиала кафедры для обучения инвалидов

Стимулирование внедрения смешанного обучения Разработан курс в режиме смешанного обучения для учебных процессов бакалавра магистра ИТ, а также доп.образования «Технологии и стандарты электронного обучения» Разработан расширенный курс повышения квалификации «Преподаватель в среде e-learning» (72 час) с выдачей свидетельства гос. образца Рекомендовать включить в учебные программы бакалавра и магистра ИТ данный курс Рекомендовать проведение сертифицированного обучения преподавателей Стимулировать сотрудничество между кафедрами и факультетами, реализующими программы ИТ- образования

Виртуальные кафедры:

TITLE Спасибо за внимание!