Электронные коллекции учебно-методических материалов как составляющая информационно-образовательной среды вуза тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.25.03, кандидат педагогических наук Халиков, Ленар Ильдарович

• Халиков, Ленар Ильдарович
• кандидат педагогических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Халиков, Ленар Ильдарович

Введение

Глава 1. Система информационно-образовательных ресурсов вуза

1.1. Информационно-образовательная среда

1.2. Образовательные информационные ресурсы

1.3. Технологии электронных библиотек

1.4. Электронные документы и их коллекции

Выводы по главе

Глава 2. Методологические основы представления образовательных информационных ресурсов

2.1. Структура описаний образовательных информационных ресурсов

2.2. Информационная модель метаданных образовательных информационных ресурсов

2.3. Платформа XML как инструмент представления образовательных информационных ресурсов

Выводы по главе

Глава 3. Электронные коллекции учебно-методических комплексов

3.1. Учебно-методические комплексы: базовые определения и структура

3.2. Информационная модель описания УМК в составе электронной коллекции

3.3. Программные компоненты формирования электронных коллекций УМК.

Выводы по главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электронные коллекции учебно-методических материалов как составляющая информационно-образовательной среды вуза»

Как сегодня общепризнано (см., например, [101]), важнейшим инструментом устойчивого экономического и социального развития государств и социумов в условиях информационного общества формирующегося в настоящее время как во всем мире, так и в Российской Федерации, является обеспечение публичного (в том числе удаленного) доступа к социально значимой информации. Таковой в первую очередь являются информационные ресурсы научного, образовательного и культурного характера. Успешно решить проблемы хранения, поиска и доставки такой информации позволяют современные информационно-коммуникационные технологии, ставшие основным инструментом информатизации всех сфер производственной и общественной деятельности. Как отмечено в [28], информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) (Information and communication technology, ICT) - это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, интегрированных с целью сбора, обработки, хранения, распространения, отображения и использования информации в интересах ее пользователей. Одной из сфер, определяющих и поддерживающих высокий уровень развития общества, является высшее образование, поэтому информатизация образования является сегодня объективным и активно развивающимся процессом.

Цель, задачи, принципы и основные направления государственной политики в области использования и развития ИКТ (в том числе в образова

1 Информационное общество (Information society) — общество, находящееся на ступени развития современной цивилизации, характеризующейся увеличением роли информации и знаний в жизни общества; возрастанием доли ИКТ, информационных продуктов и услуг в валовом внутреннем продукте; созданием глобальной информационной инфраструктуры, обеспечивающей информационное взаимодействие людей, их доступ к информации и удовлетворение их социальных и личностных потребностей (см. [28]). нии) для продвижения страны по пути формирования и развития информационного общества закреплены в Стратегии развития информационного общества в РФ, утвержденной Президентом Российской Федерации 7 февраля 2008 г. № Пр-212 [102] (далее - Стратегия). В соответствии со Стратегией целями формирования и развития информационного общества в РФ являются обеспечение конкурентоспособности России, развитие экономической, социально-политической, культурной и духовной сфер жизни общества и совершенствование системы государственного управления на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий. Таким образом, создание информационного общества рассматривается как платформа для решения задач более высокого уровня - модернизации экономики и общественных отношений, обеспечения конституционных прав граждан и высвобождения ресурсов для личностного развития.

Трансформация системы образования, обусловленная структурными изменениями в обществе, его информатизацией, повышением роли знания как основы цивилизационного развития, определяет не только стратегию вузов, но и стратегию вузовских библиотек. Развивающееся информационное пространство выдвигает библиотеки на новые роли в стратегическом партнерстве: от хранения знаний через партнерство в формировании и реализации современного учебного процесса до новейших форм обучения и внедрения новых образовательных технологий.

Развитие рынка информационных технологий, в первую очередь мобильных устройств-коммуникаторов, планшетов и т. п., требует от производителей информационных услуг создания эффективных систем предоставления доступа к электронным ресурсам самого разного рода, в которых электронные библиотеки (ЭБ) должны занимать лидирующее положение. В области образования, где потребность в информационных услугах является важнейшей составляющей, создание электронных библиотек становится одной из первоочередных задач.

С 6 декабря 2010 г. на Портале российского частного права (www. privlaw.ru) размещен проект изменений, которые предлагается внести в раздел VII Гражданского кодекса Российской Федерации. Предлагаемые изменения позволят вузовским библиотекам оцифровывать необходимые книги и материалы периодических изданий и предоставлять к ним доступ в стенах библиотеки. Проект изменений, приветствуемый всем библиотечным сообществом, - это еще один аргумент, заставляющий вузы серьезно заняться созданием собственных электронных библиотек. Вместе с тем, опыт создания таких систем практически отсутствует. Все удачные примеры существующих электронных библиотек, как правило, охватывают какую-то конкретную предметную область, чаще всего - научные статьи, и не могут стать основой для создания полноценной вузовской ЭБ.

В настоящее время в вузах накоплены обширные образовательные информационные ресурсы (ИР), однако имеется лишь ограниченное количество примеров эффективного применения ИКТ для организации и использования этих ресурсов в рамках современной информационно-образовательной среды (ИОС), составной частью которой являются и библиотеки вузов В первую очередь это происходит из-за отсутствия научной и методологической базы, четкого представления о технических и методических проблемах применения ИКТ в образовательном процессе, а достигнутые результаты носят разрозненный характер и не поддаются тиражированию и внедрению в различных вузах. Как следствие, актуальными становятся задачи принятия согласованной политики в унификации ИКТ применительно к образовательной деятельности; создания единой концепции построения и внедрения в учебный процесс информационно-образовательной среды, а также разработки соответствующих стандартов, без которых невозможно современное развитие всех компонент ИОС.

Отметим, что термин «информационно-образовательная среда» встречается в последнее время все чаще, а его широкое использование во многом отражает ситуацию, сложившуюся в традиционной системе образования: при постоянном возрастании объема знаний технология передачи информации долгое время оставалась неизменной. В 1990-е годы считалось, что ИОС - это системно организованная совокупность учреждений, баз данных, локальных и глобальных информационных сетей, книжных фондов библиотек, система функциональной и территориальной адресации и нормативных документов, а также совокупность средств передачи данных, информационных ресурсов, реализующих образовательную деятельность. Приведенное определение ИОС в основном базируется на телекоммуникациях и ИКТ. Позднее появились новые понятия: «информационно-педагогическая среда» (как система аппаратных средств, программного обеспечения и баз данных, а также специалистов и пользователей, реализующих информационные процессы) и «информационное пространство» (раскрывающее взаимосвязи таких информационных сред, как регион, страна, мировое сообщество). Таким образом, ИОС - это часть информационно-педагогической среды, отражающая определенные ее связи и элементы, а также программно-телекоммуникационное и педагогическое пространство с едиными технологическими средствами ведения учебного процесса, его информационной поддержки и документирования в интернет-среде с участием любого числа учебных заведений, независимо от их профессиональной специализации, организационно-правовой формы и формы собственности. Другими словами, ИОС - это пространство, построенное с помощью интеграции на базе ИКТ информации на традиционных и электронных носителях, включающее в себя, в том числе, электронные библиотеки, распределенные базы данных и оптимально структурированные электронные учебно-методические комплексы (УМК).

Основные направления реализации Стратегии в области повышения качества образования включают расширение использования ИКТ для развития новых форм и методов обучения, в том числе дистанционного образования. В принятом Национальном плане реализации Стратегии на 2009 -2011 годы [103] поставлены конкретные задачи в области информатизации образования: расширение использования ИКТ для развития новых форм и методов обучения; создание общенациональной сети электронных библиотек для сферы профессионального образования; организация дистанционного обучения детей-инвалидов, нуждающихся в обучении на дому; подготовка и переподготовка кадров на основе использования ИКТ; обеспечение образовательным учреждениям доступа к интернету и системе контент-фильтрации.

Распоряжением Правительства Российской Федерации от 20 октября 2010 г. № 1815-р утверждена Государственная программа РФ «Информационное общество (2011 - 2020 годы)» (см., например, [104]) (далее - Программа). Задачей Программы является повышение качества жизни граждан и улучшение условий развития бизнеса в информационном обществе, в том числе создание и развитие электронных сервисов в области образования =

Итак, с одной стороны, в вузах возникает острая необходимость использования в образовательных целях возможностей, предоставляемых современными ИКТ, с другой стороны, появляется технологическая возможность аккумулирования уникальной учебно-методической информации, «рожденной в этом вузе». Таким образом, разработка методов и средств формирования и поддержки электронных коллекций учебно-методических материалов как части информационно-образовательной среды вуза является актуальной научной проблемой. Ее решение позволит удовлетворить возросшие требования к предоставляемой образовательной информации, а также информационные потребности слушателей, студентов, аспирантов, научных работников вузов в образовательном процессе. Изучению ряда аспектов этой проблемы применительно к электронным коллекциям учебно-методических комплексов дисциплин, преподаваемых в Казанском государственном университете культуры и искусств (КазГУ-КИ), посвящено настоящее диссертационное исследование.

Целью исследования являются: организация учебно-методических материалов в виде электронных коллекций в соответствии со стандартами описания электронных образовательных ресурсов, а также реализация и экспериментальная апробация разработанных теоретических положений на примере УМК ряда учебных дисциплин, преподаваемых в КазГУКИ.

Объект исследования - коллекция (собрание, массив) учебно-методических комплексов учебных дисциплин вуза культуры и искусств.

Предмет исследования - методы и средства формирования электронной коллекции учебно-методических материалов.

Гипотеза исследования заключается в следующем. Электронная коллекция учебно-методических материалов, реализованная с помощью стандартных технологий как составная часть электронной библиотеки КазГУКИ, позволит:

• вывести на качественно новый уровень процессы, связанные со сбором, систематизацией, хранением и доставкой обучающимся УМК учебных дисциплин;

• осуществлять результативный поиск и эффективное взаимодействие с другими электронными коллекциями, а также удовлетворять возросшие требования пользователей к предоставляемой образовательной информации.

В соответствии с обозначенной целью были определены следующие задачи исследования:

• изучить принципы организации, методологию и технологии формирования электронных библиотек и электронных коллекций;

• провести анализ существующих форматов, моделей и методов представления образовательной информации;

• определить структуру, рубрикаторы и метаданные комплектов учебно-методических материалов, в том числе УМК учебных дисциплин вуза, совместимые с базовыми стандартами представления образовательной информации, а также оценить возможность их дальнейшей компьютерной обработки;

• реализовать прототип программно-инструментального комплекса, обеспечивающего (в соответствии с выбранными моделями, методами и технологиями) формирование и поддержку электронных коллекций учебно-методических материалов.

Методология и методика исследования. Методологической основой исследования выступают системный подход, теория информации и информационного поиска, теории баз данных, методы представления слабоструктурированных данных при помощи стандартов платформы XML и ее окружения.

Экспериментальной базой диссертационного исследования стал массив учебно-методических комплексов учебных дисциплин кафедры информатики КазГУКИ специальности «Библиотечно-информационная деятельность» специализации «Компьютерные технологии в библиотечных и информационных системах».

Научная новизна результатов проведенных исследований состоит в следующем: в процессе создания электронных коллекций образовательных информационных ресурсов возникает ряд технологических вопросов, связанных с задачами их представления и описания, поиском, способами использования, организации управления ими и требующих своего решения.

В диссертационной работе изложены подходы к решению ряда задач формировании электронных коллекций учебно-методических материалов вуза: сформулированы принципы формирования электронных коллекций учебно-методических материалов, разработаны необходимые методы и средства создания таких коллекций, реализованы базовые информационные компоненты инфраструктуры управления ими.

Теоретическая значимость проведенного исследования заключается в развитии методов и средств формирования электронных коллекций учебно-методических материалов с целями: интенсификации использования электронных библиотечно-информационных ресурсов вуза, повышения уровня и качества информационного обеспечения учебного процесса и информационно-библиотечного обслуживания пользователей; унификации форматов описаний создаваемых учебных материалов для дальнейшей интеграции с хранилищами электронных образовательных ресурсов, поддерживающими данные форматы и процессы информационного обмена в ИОС.

Практическая значимость диссертационного исследования состоит в реализации в КазГУКИ предложенных подходов, моделей и технологий при формировании электронных коллекций образовательных информационных ресурсов. Созданные программные компоненты выступают инструментальным комплексом формирования электронных коллекций учебно-методических материалов, создания и хранения метаинформации, а также управления электронными коллекциями. Полученные результаты могут использоваться для наполнения образовательными ИР конкретных коллекций ЭБ вуза и их последующего использования, что подтверждается актом внедрения этих результатов Центром инновационных технологий КазГУКИ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Важнейшими концептуальными элементами представления образовательных ИР являются:

• принцип отделения содержания от представления, при котором содержательная часть ресурса отражается в специальных структурах данных; основными средствами такого представления являются язык разметки XML и его окружение; образовательный ИР, семантически структурированный и представленный на языке XML, обладает рядом принципиальных преимуществ перед традиционным полиграфическим представлением информации;

• объектно-ориентированный подход, согласно которому информация разбивается на законченные фрагменты (пакеты), имеющие определенную структуру и обладающие рядом общих свойств; каждый из пакетов является самостоятельным ресурсом, но может быть агрегирован с другими объектами, в том числе более крупного масштаба;

• обязательное наличие метаданных; для образовательных ИР наиболее распространенной является схема метаданных LOM/ RUSJLOM.

2. Электронная коллекция учебно-методических материалов по специaniuAi»™ //Т^ы^ гтттг>т<^ииг>тдигКг>плдС1 гтыг»и1-гя а rr<=»aTP»TTT.wnf>TT-4'V

U^lUllWLIl \\X#I1V(1I1V1V III Vi 411 VJ 14 i» 1 ^ 11 vy 1 i Л I » J. 1,^11 » Hl 1 V7 ^ 1 Ii» / 1

• представляет собой совокупность информационных ресурсов, размещенных в компьютерной сети, соответствующих преподаваемым учебным курсам и предназначенных для эффективного методического обеспечения обучения как в очном, так и дистанционном режимам;

• является одним из электронных образовательных ресурсов вуза, а в составе ЭБ вуза - базовым системным компонентом информационной образовательной среды;

• нацелена на предоставление доступа к полному набору учебно-методических материалов, предназначенных для преподавания и изучения соответствующих учебных дисциплин в соответствии с федеральным компонентом государственных образовательных стандартов высшего образования;

• допускает как полностью открытый, так и ограниченный доступ, организованный с использованием интернет/интранет-технологий.

3. Способ описания, состав, иерархическая структура и метаданные комплектов учебно-методических материалов учебных дисциплин вуза, совместимые с базовыми стандартами представления образовательной информации, должны включать файл манифеста в ХМЬ-формате, метаданные в формате ЬОМ/ КиБ ЬОМ, а также электронные образовательные ресурсы, как самостоятельные, так и агрегированные с другими объектами.

4. Специфическая особенность разработанных технологии создания и принципов организации программного обеспечения электронной коллекции УМК учебных дисциплин состоит в следующем:

• технологическую часть электронных коллекций УМК составляют информационные модели описания иерархической структуры и метаданных образовательных комплектов;

• выбор средств генерирования программных компонент электронной коллекции обусловлен выбором ХМЬ-технологий в качестве основы формальных описаний информационных моделей иерархической структуры и метаданных УМК;

• каждая коллекция содержит файлы конфигурации, в которых устанавливаются параметры построения и использования коллекции, что позволяет формировать готовые шаблоны коллекций.

5. Созданный и апробированный специальный программный инструментарий формирования и поддержки электронных коллекций УМК учебных дисциплин - менеджер коллекций - обеспечивает описание, хранение ресурсов и доступ к ним с использованием интернет, а также построение специализированных отчетов для контроля обеспеченности реализуемых образовательных программ учебно-методическими комплексами.

Основные положения и выводы диссертационной работы обсуждались на методологическом семинаре аспирантов и соискателей и объединенном заседании специальных кафедр факультета информационного сервиса и медиатехнологий КазГУКИ (сентябрь - ноябрь 2012 года), а также апробированы на конференциях всероссийского и регионального уровней: межвузовской научно-практической конференции «Модернизация и развитие дополнительного профессионального образования в едином культурно-образовательном пространстве региона» (Казань, 28 января 2005 г.); 8-й Всероссийской научной конференции «Электронные библиотеки: перспективные методы и технологии, электронные коллекции -Ш1ЮЬ 2006» (Суздаль, 17-19 октября 2006 г.); 12-й Всероссийской научной конференции «Электронные библиотеки: перспективные методы и технологии, электронные коллекции - ЯСБЬ 2010» (Казань, 13-17 октября 2010 г.); 13-й Всероссийской научной конференции «Электронные библиотеки: перспективные методы и технологии, электронные коллекции -ЯСЭЬ 2011» (Воронеж, 19-22 октября 2011 г.).

В результате выполнения диссертационного исследования получен ряд новых научных и практических результатов, изложенных ниже. Основные из них опубликованы в работах [8, 83, 85, 86, 87, 88], выполненных автором и с участием автора.

Диссертация выполнена на кафедре информатики Казанского государственного университета культуры и искусств, руководимой профессором Т.И. Ключенко.

Автор выражает признательность своему научному руководителю профессору A.M. Елизарову за постановку задач, научное руководство и постоянное внимание к работе, а также Т.И. Ключенко, А.Г. Абросимову, М.С. Галявиевой, Д.С. Зуеву, А.О. Федорову и другим сотрудникам кафедры за постоянную помощь в работе.