Kyzylorda-News.kz

В обращении Президента Республики Казахстан Н.А.Назарбаева к народу Казахстана «Пять социальных инициатив Президента» от 5 марта 2018 г. поставлены важные задачи перед отечественным высшим образованием. ВУЗы Казахстана должны занять достойное место в рейтинге ведущих университетов мира, а следовательно, учитывать в своей работе четкие тенденции развития мировой системы профессионального образования. Одной из таких тенденций является все более широкое внедрение и совершенствование цифровых телекоммуникационных образовательных технологий. Сегодня, в век четвертой промышленной революции, глобализации и тотальной компьютеризации, вряд ли кто-то сомневается в том, что за такой формой обучения - будущее.

В настоящее время, вследствие интенсивного развития цифровых образовательных технологий, все более широкое  применение находят инновационные средства обучения в виде электронных образовательных ресурсов (ЭОР) и их называют цифровыми образовательными ресурсами (ЦОР), следуя межгосударственному стандарту ГОСТ 7.23-2001, лучше использовать общий термин «электронные» и аббревиатуру ЭОР.

В связи с этим, их создание практически повсеместно стало едва ли не обязательным элементом педагогической нагрузки преподавателей ВУЗов, что привело к появлению большого числа разнообразных ЭОР.  Несомненным положительным моментом  данного обстоятельства явился  существенный квалификационный рост преподавателей в области информатизации образования и средств создания IT-продуктов учебного назначения. Немаловажным  также следует считать возможную коммерциализацию проектов ЭОР и связанные с этим ожидания экономической выгоды.

Как следствие, действительность уже такова, что многие преподаватели стремятся создавать собственные  ЭОР для поддержки учебного процесса по своим дисциплинам.  Этому способствует еще и то, что они могут исходить из собственных представлений о направленности ЭОР по целям и задачам, а также по содержанию учебного материала, его представлению и организации, поскольку главным требованием к ЭОР является соответствие его тематическому содержанию учебной дисциплины и виду занятия, для которого он предназначается. Какая-либо другая регламентация в части информационного наполнения, способу его организации, дизайну, техническому  исполнению и др., как правило, отсутствует.  Все это  стимулирует творческие начала преподавателя, как разработчика ЭОР, что приводит к повышению его педагогической  и учебно-методической квалификации.

Однако  здесь приходится считаться с  другим аспектом, связанным с обеспечением качества и эффективности разрабатываемых ЭОР. Высокий уровень исполнения ЭОР требует применения соответствующих инструментальных средств разработки, что в свою очередь, требует высокой квалификации разработчика. Для большинства преподавателей, чья предметная область профессиональной деятельности не имеет тесного соприкосновения с информатизацией образовательных процессов и  IT-средствами их поддержки, достижение такой квалификации представляет трудно разрешимую проблему. По этой причине проекты ЭОР, реализуемые преподавателями в качестве «самодеятельных» разработчиков могут быть на высоте в смысле содержания образовательного материала и неудачными с точки зрения технической реализации.

Разработка высококачественных и эффективных ЭОР также часто недоступна и для высоко профессиональных  IT-специалистов.  Все дело в том, что последние, даже владея самыми совершенными средствами разработки ЭОР, могут оказаться не достаточно квалифицированными для обеспечения образовательной эффективности создаваемого контента, поскольку это требует соответствующих знаний преподавателей - предметников. И подобное положение дел скорее норма, чем исключение. Таким образом, налицо определенное противоречие, создающее препятствия для создания и реализации высокоэффективных проектов ЭОР.

Указанное обстоятельство породило компромиссную схему создания ЭОР. Она подразумевала выполнение проекта ЭОР в полном объеме IT-специалистом по заказу преподавателя, который предоставлял учебный материал для размещения в ЭОР в качестве его информационного наполнения. Но и эта схема также оказалась не лишенной проблемных моментов.

Преподаватель, как заказчик, обычно  представляет  для разработчика весьма неудобного партнера. Это выражается в том, что с точки зрения разработчика, требования заказчика часто не поняты, притом, что они нередко пересматриваются. При этом заказчик не понимает всей сложности производимых работ, в силу чего он не готов мириться со сроками их исполнения и требуемым ресурсным обеспечением. Наконец, требования заказчика, как правило,  выглядят чрезмерными, а сформированный конечный вариант проекта  – не реализуемым.

В свою очередь, разработчик в глазах заказчика часто выглядит капризным, не желающим считаться с предъявляемыми требованиями, избегающим сложных решений,  стремящимся к реализации нетрудоемких и простых подходов, умышлено завышающим значимость и трудоемкость исполняемых работ.

Все это не способствует взаимопониманию и плодотворному сотрудничеству между заказчиком и разработчиком ЭОР.

Выход из указанного затруднения может быть достигнут на основе совместной разработки и реализации проекта ЭОР с одной стороны преподавателя – предметника, выступающего в качестве автора проекта, и IT- специалиста, в качестве  реализатора проекта. В этом случае для разработчика становится не обязательным вникать в содержимое контента, за которое несет ответственность автор проекта. Для него основным становится выполнение требований автора с позиций технического обеспечения согласованных требований в части  представления, отображения и дизайна контента.

В данном случае также не обходится без затруднений. Главное из них обычно заключается в том, что  от автора проекта требуется не просто сформулировать свои пожелания относительно реализации проекта ЭОР, исходя только из своих представлений. Он должен сформулировать эти требования с  учетом возможности их реализации и представления конечных результатов,  воплощенных в готовом ЭОР. А для этого автору необходимо иметь представление о том, как функционирует ЭОР, какие существуют инструментальные средства для его разработки, каковы возможности различных средств реализации ЭОР. Иными словами автор должен иметь представление о современных  технологиях создания   ЭОР как IT- продукта и средствах их поддержки. Без этого достичь полного взаимопонимания и эффективного сотрудничества с разработчиком ЭОР будет проблематичным.

Исходя из этого, представляется целесообразной и актуальной систематизация современных представлений об ЭОР и технологических средствах их реализации в виде  IT- продукта,  доступного для восприятия и понимания потенциальными авторами ЭОР из числа преподавателей-предметников, не являющихся специалистами в области IT.

Прежде всего, следует учитывать, что ЭОР в виде IT- продукта – это программное средство, предназначенное для реализации на компьютере. Термин программное средство в данном случае обозначает компьютерную программу, либо информационный объект, создаваемый посредством компьютерной программы и функционирующий в качестве составной части определенной компьютерной программы.  Таким образом, все содержимое ЭОР, вне зависимости от его конкретного конечного вида, есть результат отработки некоторой компьютерной программы и потому подлежит реализации с использованием определенных инструментальных средств в виде систем программирования.  Исходя из этого,  ЭОР компьютерной реализации  относят к категории программ для ЭВМ.

В настоящее время существуют различные системы программирования, эффективные при создании  ЭОР. Каждая из них обладает определенными возможностями, которые способствуют реализации определенных спецэффектов в конечном  IT- продукте. Анализ таких возможностей для некоторых широко применяемых систем программирования составляет предмет обсуждения настоящей работы.

1.Одной из отличительных черт современных ЭОР является способность их адаптации к изменяющимся условиям применения, обусловленным необходимостью обновления учебного материала, его пополнения и снабжения новыми спецэффектами. По этой причине технология разработки ЭОР и средства ее поддержки должны обеспечивать возможность оперативной,  удобной и нетрудоемкой модернизации контента.  Этим возможностям в  наибольшей степени отвечает объектно-ориентированный подход, реализуемый соответствующей технологией и средствами программирования. (Грэхем И. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика. Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс». 2004. — 880 с.)

Существо указанного подхода заключается в использовании объектов различных классов, содержащих  в себе полный набор определенных данных  и функциональных возможностей. Это позволяет осуществлять проектирование программно-реализуемого IT- продукта  посредством оперирования различными категориями объектов и классов, т.е. с использованием элементов обобщения и некоторого абстрагирования от конкретики деталей, что невозможно при обычной технологии процедурного программирования и обусловливает главный фактор затруднений при разработке ЭОР с использованием соответствующих инструментальных средств.

Основные преимущества объектно-ориентированного подхода к разработке ЭОР можно свести к следующим:

Возможность программирования с использованием естественных терминов языка предметной области, за счет чего упрощается и облегчается разработка программы реализации ЭОР. При этом появляется возможность для моделирования рассматриваемых информационных процессов на функциональном уровне, а не на уровне реализации.

Используемые объекты строятся по модульному принципу, что позволяет вносить местные изменения в программы, без необходимости ее глобальной корректировки.

Заключение (инкапсуляция)всей полноты данных и функциональных свойств в объекте позволяет производить раздельную разработку и отладку компонентов программы, что снижает трудоемкость производимых работ и способствует снижению временных затрат на реализацию проекта ЭОР.

Разработанные и отлаженные объектно-ориентированные классы могут быть использованы многократно в других программах, т.е. в других ЭОР.

ЭОР, реализованный средствами объектно-ориентированной технологии программирования удобен для обслуживания и модернизации, так как для устранения ошибок достаточно внесение локальных исправлений. При этом внесенные изменения автоматически учитываются в других объектах.

Существенно упрощена и облегчена возможность добавления новых функций в ЭОР за счет использования средств обеспечения наследования, полиморфизма, делегирования свойств объектов, а также множества различных шаблонов.

Модульный принцип построения программы и высокая автономность модулей  существенным образом снижают трудоемкость и объем производимых работ при необходимости создания новой версии ЭОР.

(Элиенс А.. Принципы объектно-ориентированной разработки программ. Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс». 2002. – 496 с)

Все вышесказанное находит выражение в том, что при  разработке  ЭОР в университете «Болашак», основной объем работ приходится на  его проектирование, а не на разработку программы.

В настоящее время существуют весьма эффективные и перспективные средства визуального моделирования, позволяющие автоматизировать процесс объектно-ориентированного программирования, что делает его доступным  для неспециалистов. Идея визуального моделирования состоит в том, что для проектируемого информационного процесса составляется графическая модель с использованием стандартного набора графических элементов, которая автоматически транслируется в программный объектно-ориентированный код. При этом генерируемая программа не нуждается в отладке и тестировании, поскольку ее правильность гарантируется. Таким образом, готовая программа может быть получена разработчиком, который не владеет техникой и языком программирования.

При построении визуальной  модели  ЭОР, можно детализировать ее  на различных уровнях, в том числе, на уровне взаимодействия  между ЭОР и пользователем, между различными объектами ЭОР и др. Существующие средства управления моделями позволяют определять необходимую степень их полноты и тем самым избегать излишней детализации.

2. Наибольшее распространение среди ученых университета «Болашак» получило средство визуального моделирования в виде унифицированного языка  UML (Unified Modeling Language).

Данный язык содержит обширный  набор средств графического представления функциональных, структурных и поведенческих свойств объектно-ориентированных систем. К числу основных из них можно отнести Диаграммы прецедентов,  Диаграммы взаимодействия и  Диаграммы классов.

Помимо средств визуального моделирования при создании ЭОР находят широкое применение также CASE-средства. CASE-технология (Computer-AidedSoftwareEngineering) реализует методологию  автоматизированного проектирования программных систем на основе использования набора инструментальных средств, обеспечивающих наглядное моделирование  и анализ проектируемой программной системы и создание приложений с заданными функциональными свойствами.

Некоторые CASE-средства поддерживают вышеупомянутый язык UML.  В частности, широко известная программа Rational Rose корпорации IBM Rational Software Corporation. Данную программу выгодно отличает то, что она интегрирована с другими средствами  корпорации, существенно расширяющими ее функциональные возможности, в том числе в части управления конфигурацией программной системы, ее тестирования, документирования технических требований и др.

Модель, визуализированная в среде Rational Rose,отражает  все диаграммы UML для  действующих лиц, прецедентов, объектов, классов, компонентов и узлов  системы. Вследствие этого, она с исчерпывающей полнотой и детализацией  характеризует проектируемую систему.

В целом, проект по разработке ЭОР для университета более затратный и по ресурсам, и по времени, но эти проблемы решаемы. Уже сегодня у нас налажена система разработки цифровых контентов ЭОР для обучения студентов по инновационной технологии  образования.