Реферат: Платформенно-независимый информационно-консультационный комплекс для дистанционного обучения в глобальных телекоммуникациях

ПЛАТФОРМЕННО-НЕЗАВИСИМЫЙ ИНФОРМАЦИОННО-КОНСУЛЬТАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ В ГЛОБАЛЬНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ И.А.Ботыгин, А.Г.Кулаков Томский политехнический университет, Томск Тел.: (3822) 41-54-05, e-mail: botygin@ad.cctpu.edu.ru
В настоящее время уровень развития компьютерной техники и телекоммуникаций позволяет реализовать предоставление образовательных услуг на качественно новом уровне. Этому, в частности, способствует и экономическая ситуация в стране, а именно: крайне низкое финансирование высшей школы. Вследствие этого становится дорогостоящим выездной характер организации работы со студентами. Особенно, все выше сказанное касается заочной формы обучения, где имеется острая необходимость контактов преподавателей с удаленной студенческой аудиторией.

Использование стандартных средств, предоставляющих информационные услуги в глобальных телекоммуникациях (e-mail, ICQ, NetMeeting и т.д.) не обеспечивает всей той гибкости и оперативности, которые необходимы в ходе работы преподавателя с удаленным субъектом обучения. Видеоконференции могли бы стать базой для дистанционного обучения, но в силу дороговизны технических средств и ограниченной пропускной способности большинства каналов связи широкое их распространение проблематично.

В настоящем докладе описывается платформенно-независимый программный комплекс, предназначенный для реализации режима консультаций преподавателя с удаленными студентами в реальном времени и предоставления набора образовательных услуг, поддерживающих инфраструктуру дистанционного обучения. Программное обеспечение такого информационно-консультационного комплекса размещается на Web-узле образовательного сервера и представляет собой комплекс из трех взаимосвязанных компонентов: серверное приложение, рабочая среда преподавателя и рабочее место студента. Два последних компонента реализованы в виде Java-апплетов, а серверное приложение реализовано в виде Java-программы.

При настройке субъекта на Web-узел образовательного сервера апплеты обеспечивают реализацию функций верификации и регистрации как преподавателя, так и субъекта обучения, загрузку их профессиональных сред, поддержку в них режима консультаций в реальном времени и ряда других сервисных функций. Отметим, что преподавателю не обязательно работать на той же машине, где размещен и образовательный сервер. Он может, находясь на удаленной машине, подключиться к образовательному серверу со всеми своими правами и возможностями. Серверное приложение предназначено для обработки запросов, поступивших от апплетов пользователей, организации доступа к базам данных. Вследствие ограничений, налагаемых в целях безопасности на апплеты, а именно: из-за невозможности апплета установить связь с любым IP-адресом в сети Интернет, кроме того адреса, с которого апплет был запущен, серверное приложение осуществляет пересылку данных от одного пользователя к другому (транзакции между апплетами), организацию взаимодействия между ними, а также реализацию системных функций отслеживания и предоставления информации по всем активным пользователям системы.

Структура взаимодействия всех компонентов образовательного сервера представляется следующим образом. При входе на Web-страницу образовательного сервера на компьютере пользователя загружается апплет, который выясняет кем, является зашедший. Если пользователь не зарегистрирован в системе, ему предлагается форма для регистрации, в противном случае пользователь набирает свое имя, пароль и входит в систему. Всю регистрационную или идентификационную информацию апплет передает на образовательный сервер, который в зависимости от полученных сведений и сведений, содержащихся в базе данных, принимает решение о допуске пользователя к системе или его отклонении. В случае получения разрешения на вход в систему, на компьютере пользователя загружается или профессиональная среда преподавателя, или профессиональная среда студента.

Профессиональная среда преподавателя обеспечивает привычную для преподавателя возможность учета выполненных работ и аттестации студентов, возможность размещения тестовых и контрольных работ в комплексе, помощь в ответе на вопросы студентов, возможность декомпозиции студентов по группам и оказание консультаций сразу всей группе и т.д.

Профессиональная среда студента реализует функции, обеспечивающие его самостоятельную работу с методическими пособиями, размещенными на Web-узле преподавателя, возможность консультации с ним по поводу возникших в ходе работы вопросов, выполнение контрольных и тестовых примеров, возможность подключения именно к преподавателю, проводящему консультацию по интересующему его предмету и т.д.

Выбрав режим консультации, студент выделяет непонятный ему фрагмент из учебного материала, находящегося на образовательном сервере (или у него на компьютере), сопровождает его вопросом-комментарием и отсылает преподавателю. Преподаватель, получив сообщение, анализирует его. Если для ответа достаточно небольшого сообщения, то он входит в режим chat (режим непосредственного общения) и отвечает на вопрос. В случае если ответом является достаточно большой фрагмент из какого-либо учебно-методического материала, то этот выделенный фрагмент с комментарием отсылается студенту. Все выше описанные действия протоколируются, сохраняются образовательным сервером в базе данных и доступны для просмотра в любое время.

Кроме реализации режима консультаций в реальном времени, в средствах комплекса имеются встроенные утилиты, которые обеспечивают возможность обмена информацией с помощью стандартных средств предоставления информационных услуг Интернет (e-mail, FTP-сервер). Например, для того, чтобы послать сообщение, используя услуги электронной почты, пользователь вызывает соответствующую утилиту, указывает в ней адрес, по которому необходимо послать сообщение, пишет сам текст сообщения, и нажимает кнопку "Send". Апплет связывается с почтовым сервером по протоколу SMTP и передает ему данные.

Программная реализация информационно-консультационного комплекса дистанционного обучения для глобальных телекоммуникаций (Интернет) осуществлена на языке Java в среде Symantec Visual Cafe dbDE v2.1. Это позволило добиться истинной независимости комплекса от операционной системы и аппаратной реализации рабочего места пользователя. Выбор в качестве среды программирования Java-технологии также упростил и работу с комплексом. Для работы с ним пользователю не нужно ни инсталлировать его, ни хранить на диске. Достаточно через один из стандартных браузеров, поддерживающих виртуальную Java-машину (JVM), например, Internet Explorer 4.0 и выше, или Netscape Navigator 4.0 и выше, зайти на Web-узел, где размещен комплекс, выбрать вход в систему, ввести имя и пароль, и приступить к работе. Однако выбор Java-технологии для реализации образовательного сервера внес один "недостаток". А именно, спецификация языка Java, а точнее его реализация в JVM, не включает поддержку русских шрифтов, вследствие чего комплекс имеет английский интерфейс, но общение внутри него можно вести и на русском языке, так как стандартные кодировочные таблицы языка Java поддерживают стандарт Unicode, который в свою очередь включает поддержку кириллицы. В настоящее время комплекс проходит апробацию и отладку при изучении дисциплины "Программное обеспечение САПР".