Стандарт IEEE LOM

3.1.4 Стандарт IEEE LOM

Метаданные учебного объекта (Learning Object Metadata). Область применения - Описание учебных ресурсов. Организация разработчик - IEEE Computer Society Standards Activity Board and IEEE Learning Technology Standards Committee. Цель стандарта – облегчить поиск, рассмотрение и использование учебных объектов учителями, инструкторами или автоматически процессами в ходе выполнения программ, а также облегчить совместное использование таких объектов путем создания каталогов и хранилищ. Стандарт предлагает базовую схему, которая может использоваться для создания практических разработок, например, с целью автоматического адаптивного назначения учебных объектов тем или иным агентам программного обеспечения. Стандарт не определяет, каким способом обучающие системы будут представлять или использовать метаданные учебных объектов. Используется в проектах: CUBER, EASEL, ITALES, OR-WORLD, TRIAL-SOLUTIONS, UNIVERSAL.

3.1.5 Метаданные в стандартах IMS, IEEE, ARIADNE и ADL

IMS и ARIADNE – это два консорциума, занимающиеся разработкой спецификаций, а также подготовкой ранних редакций будущих стандартов. Продукты и услуги, соответствующие требованиям спецификаций, проходят тестирование и апробацию на рынке, после чего эти стандарты могут быть официально утверждены. ADL – это государственная организация в США, использующая адаптированные варианты спецификаций, получаемых из различных источников, для создания эталонной модели, при помощи которой проводятся тестирование и оценка опытных образцов учебных ресурсов.

IMS и ARIADNE совместно разработали спецификацию метаданных, которая в настоящее время используется в ADL. Она была представлена в стандарте IEEE P1484 на утверждение рабочей группе «Метаданные об учебных объектах» (Learning Objects Metadata). Эта созданная Институтом электротехники и электроники (IEEE) рабочая группа в конечном счете должна опубликовать официально утвержденный стандарт по метаданным об учебных объектах.

Говоря о соответствии нормативным требованиям, часто смешивают термины «conformance» (соответствие стандарту) и «compliance» (заявка на соответствие стандарту).

Существуют стандарты / спецификации для метаданных о содержании учебного материала, для упаковки содержания, для последовательности подачи учебного материала, для совместимости вопросов и систем тестирования, для данных об обучающихся, для процедур взаимодействия в ходе выполнения программ и.т.д. Однако термин «заявка на соответствие стандарту» неприменим к набору стандартов или к группе спецификаций, каковыми, например, являются продукты IEEE, IMS, AICC, SCORM и ARIADNE.

Знать, что продукт проверяется на соответствие тому или иному стандарту или спецификации, недостаточно: необходимо иметь представление, насколько выбранный стандарт или спецификация отвечает конкретным нуждам пользователя. Тестирование на соответствие стандарту, по сути, является проверкой соблюдения стандартных требований, но не проверкой качества продукта. Обычно оно осуществляется в рамках программы тестирования на соответствие нормативным требованиям и сертифицированию. В программе тестирования можно выделить следующие части:

- программа тестирования представляет собой набор тестовых файлов (т. е. программ или сценариев обработки данных). Она сверяет результаты испытаний продукта с каждым из имеющихся требований и определяет, соответствуют ли выявленные показатели этим требованиям;

- процедура проведения испытаний определяет административный и технический процессы тестирования продукта;

- документация проведения испытаний содержит описание проведения испытаний.

3.1.6 Модель SCORM. Требования SCORM

Sharable Content Object Reference Model (SCORM) - стандарт, разработанный для систем дистанционного обучения. Данный стандарт содержит требования к организации учебного материала и всей системы дистанционного обучения. SCORM позволяет обеспечить совместимость компонентов и возможность их многократного использования: учебный материал представлен отдельными небольшими блоками, которые могут включаться в разные учебные курсы и использоваться системой дистанционного обучения независимо от того, кем, где и с помощью каких средств были созданы. SCORM основан на стандарте XML.

Нужно иметь в виду, что SCORM пока еще окончательно не утвердился как стандарт, и что процедура независимого сертифицирования для него еще даже не начата. Поэтому по отношению к SCORM правомерно употреблять терминологическое выражение «претендующий на соответствие стандарту».

Тем не менее, для эффективной работы в системах обучения, использующих ресурсы интернета, соблюдение требований SCORM необходимо.

Для отслеживания успехов и достигнутого уровня компетенции учащихся, а также для разработки определенного маршрута продвижения учащегося по материалам курса требуется соблюдение спецификаций SCORM «Среда выполнения программ» и «Последовательность подачи материала».

Для экспортирования учебных материалов («содержания») в другие виртуальные среды обучения, соответствующие требованиям SCORM, необходимо соблюдать формат обмена данными под названием «упаковка содержания», описанный в «Модели интеграции содержания» в рамках SCORM.

Для того чтобы учебный материал был удобен для поиска и мог использоваться в определенных контекстах, нужно маркировать его содержание с помощью одного спецификации «Метаданные» - одного из компонентов «Модели интеграции содержания».

Согласно требованиям SCORM, учебные программы должны содержать три основных компонента:

1)        Язык взаимодействия программ (run-time communications) – иными словами, стандартный язык, на котором обучающая программа «общается» с системой организации обучения (LMS) или с виртуальной средой обучения (VLE). Наличие такого языка важно прежде всего потому, что он позволяет запустить и завершить программу обучения, находясь в LMS или VLE. Кроме того, этот язык делает возможной передачу данных об оценках из учебной программы в LMS.

2)        Файл-манифест / пакет содержания (Content package). Этот файл содержит полное описание курса обучения и его составляющих.

3)        Метаданные о курсе. Каждый фрагмент курса – изображение, страница HTML или видеоклип – ассоциируется с определенным файлом метаданных, в котором содержатся указания на то, что этот фрагмент собой представляет и где находится.

Для создания учебных объектов, отвечающих требованиям SCORM, используются различные программные средства.

Программное обеспечение электронного обучения включает в себя три основных компонента:

- обучающие программы (Courseware) – собственно программы компьютерного обучения;

- инструментальные средства (Authoring software) – программы, используемые для разработки обучающих программ;

- системы управления обучением (Learning Management Systems – LMS) и виртуальные среды обучения (Virtual Learning Environments – VLE).

Под системами управления обучением подразумеваются системы, которые организуют электронное обучение: регистрируют обучающихся, информируют их о том, какие курсы им предстоит пройти, обучают их по программам этих курсов, ведут учет оценок и т.д.

Метаданные – соотносящиеся друг с другом данные о ресурсах, учебных материалах, пользователях, вопросах, тестах и др., основными функциями которых являются описание и структурирование информации, а также управление ею.

Система метаданных - комбинация полей, определений, форматов, представления данных, структур, связывающих элементов, правил и инструментов управления. Частью системы метаданных может быть также метод передачи информации о вышеперечисленных компонентах пользователю.

Упаковка содержания – стандартизованное описание структуры содержания, которое можно использовать для обмена учебными материалами.

Учебным объектом называется медианезависимый информационный блок, предназначенный для многократного использования в качестве модуля в различных материалах электронного обучения. Учебные объекты наиболее эффективны тогда, когда для их классификации используются метаданные и когда для хранения информации используется система типа Language Content Management System - LCMS (система управления содержанием обучения, или система организации учебных материалов).

Активы — минимальные целостные фрагменты курса, например, файлы с расширениями JPEG, PDF, AVI и т. д.

Совместимость вопросов и тестов – использование одних и тех же вопросов тестирования разными системами оценки знаний.

Управление содержанием – стандартная процедура обмена данными между компонентами содержания и системой управления обучением.

Разделы SCORM 2004

SCORM – это собрание спецификаций и стандартов, которые были собраны в несколько “технических книг. ” Каждая может рассматриваться как отдельная книга. Почти все спецификации и основные принципы взяты от других организаций. Эти технические книги касаются трех главных тем: Content Aggregation Model (CAM)” (Модель Накопления Содержания), “Run-time Environment (RTE) (Среда выполнения)” and “Sequencing and Navigation” (SN) (Упорядочение и Навигация).

Overview - вводная часть стандарта. Здесь содержатся общие положения и идеи SCORM.

Content Aggregation Model (CAM) - эта часть стандарта описывает структуру учебных блоков и пакетов учебного материала. Пакет может содержать курс, урок, модуль и т.п. В пакет входят xml-файл (Manifest), где

описана структура пакета, и файлы, составляющие учебный блок. Manifest включает:

- метаданные (свойства компонентов учебного материала);

- организацию учебного материала (в каком порядке расположены компоненты);

- ресурсы (ссылки на файлы, содержащиеся в пакете);

- sub-Manifest (xml-файл может содержать под-Manifest);

Блоки учебного материала, входящие в пакет, могут быть двух типов: Asset и Sharable Content Object (SCO). Asset - элемент материала, это может быть текст, картинка, звуковой файл, flash-объект и т.п. SCO - это набор из нескольких Asset. Кроме того, SCO должен поддерживать как минимум запуск и завершение.

Run-Time Environment (RTE) - эта часть стандарта описывает взаимодействие SCO и системы обучения (Learning Management System, LMS) через программный интерфейс приложения (Application Program Interface, API). Требования SCORM RTE позволяют обеспечить совместимость SCO и LMS, чтобы каждая система дистанционного обучения могла взаимодействовать со SCO таким же образом, как и любая другая, соответствующая стандарту SCORM. LMS должна обеспечивать доставку требуемых ресурсов пользователю, запуск SCO, отслеживание и обработку информации о действиях учащегося.

Sequencing and Navigation (SN) - эта часть стандарта описывает, как должна быть организована навигация и предоставление компонентов учебного материала в зависимости от действий учащегося. Требования SCORM SN позволяют упорядочивать учебный материал в соответствии с индивидуальными особенностями.

Conformance Requirements - эта часть содержит полный список требований, проверяемых ADL, на соответствие стандарту SCORM.

Модель Накопления Содержания (CAM) SCORM

Книга SCORM Content Aggregation Model (CAM) описывает компоненты, используемые в образовательных системах, способы их обмена и описания для поиска и запуска, и правила упорядочения компонентов. CAM описывает последовательное хранение, маркировку, обмен и открытие содержания.

Книга SCORM CAM также определяет требования к созданию содержания (например, курсов, уроков, модулей, и т.д). Книга содержит информацию относительно создания пакетов, применение метаданных к компонентам в одном пакете и применении правил упорядочения и навигации внутри определенного пакета. Некоторые главы CAM взаимосвязаны с главами книги RTE.

Метаданные SCORM описывают различные компоненты Модели Содержания SCORM (Content Aggregations, Activities, SCOs and Assets). Метаданные и форма маркировки увеличивают возможности поиска. В то же время, метаданные SCORM не связаны с книгой RTE, что в будущем может быть изменено.

Единый пакет (Content Packages) содержания SCORM может представлять собой курс, урок, модуль, или может просто быть собранием связанных единиц содержания Content object. Документ (The manifest) о Едином пакете содержания (Content Packages) SCORM описывается через Extensible Markup Language (XML) (файл“imsmanifest.xml”). Этот файл, подобный “упаковочному бланку”, описывает содержание пакета и может включать дополнительное описание его структуры.

SCORM Run-Time Environment (RTE)

Книга SCORM RTE описывает требования LMS к управлению окружением во время выполнения (то есть, процессом запуска, обменом информацией). RTE отвечает требованиям SCOs, API и SCORM Run-Time Environment Data Model.

Цель SCORM RTE состоит в том, чтобы обеспечить интероперабельность объектов SCO и LMS систем. Для этого необходима общая модель запуска, создания и обмена информацией между содержанием и LMS. Тремя основными компонентами RTE являются Launch (запуск), Application Program Interface (API) (программный интерфейс приложения), и Data Model. Рассмотрим коротко каждый из них.

Launch (запуск) определяет отношения между LMSs и SCORM контентом так, чтобы контент SCORM был совместим с LMS системами, стандартизованными в SCORM, чтобы быть поставленным и показанным ученику. В SCORM 2004, LMS системы способны определять, какой материал доставлять первым. Это описано в книге SCORM SN, также затронуто в книге SCORM RTE.

SCORM Application Program Interface (API) обеспечивает набор функциональных возможностей, которые принимаются как разработчиками LMS, так и разработчиками инструментов создания содержания, чтобы обеспечить связь между LMS и SCOs,. Эти функциональные возможности заканчивают процесс запуска, связывая SCO и LMS, когда это необходимо. Кроме того, API позволяет содержанию SCORM "устанавливать" и "получить" данные от LMS, типа результатов оценки, и обращаться к любым ошибкам, которые происходят в течение работы.

SCORM Run-Time Environment Data Model описывает словарь, который может использоваться, чтобы передать или получить информацию LMS. Например, при получении контрольной работы ученика, SCO использует SCORM Data Model, известную как “cmi.score.scaled”, чтобы сообщить LMS результаты ученика. Это все подробно описано в книге SCORM RTE.

SCORM Упорядочение и Навигация (SN)

SCORM SN описывает, как SCORM документ может быть упорядочен с помощью набора начатых учеником или системой навигационных действий. Способы упорядочения материала обычно определяются во время его создания. Книга SCORM SN также описывает правила упорядочения документов LMS для разработчика, пользователя и самой системы и их влияние на среду выполнения. Упорядочение документов происходит последовательным способом.

SCORM SN определяет требуемые функциональные возможности и действия, которые должны быть осуществлены, чтобы обрабатывать информацию об упорядочении во время выполнения. Процесс упорядочения учебной деятельности основывается на результатах взаимодействия ученика с единицами содержания и на стратегии упорядочения материала. В SCORM, учебная деятельность основывается на содержании, доставляемом ученику.

SCORM SN книга описывает, как начатые учеником или начатые системой навигационные действия могут быть обработаны. Каждое действие со стороны учащегося соотносится с подачей определенного объекта. Процесс запуска объектов описан в книге SCORM RTE. Порядок запуска объектов можем быть различным для разных студентов. SCORM RTE модель описывает, как LMS управляет этим индивидуальным порядком запуска отдельных объектов и как этот порядок влияет на общую Структуру Деятельности.

Многие понятия, описанные в книге SCORM CAM, затронуты и в SCORM SN. Если книга SCORM CAM описывает, как создать правила упорядочения документа в XML, то SCORM SN касается взаимодействия между созданными правилами и их обработки.

3.2 Актуальность работы

Проведенные в сфере массового очного обучения исследования показали, что:

1.         скорость, с которой различные студенты могут прогрессировать, зависит от трех до семи факторов;

2.         в среднем, в час на студента группы приходится приблизительно 0.1 вопроса;

3.         при частном обучении студент может спросить или ответить на 120 вопросов в час;

4.         для 98% студентов эффективность индивидуальной работы повышается на 50%.

Индивидуальная работа, несомненно, дает лучшие результаты. Но в условиях массового образования такая работа становится очень дорогой. Использование информационной технологии для подачи материала и инструкций может решить эту проблему. Поэтому электронное обучение, благодаря развитию технологии, становится все белее доступным и эффективным.

Электронные системы обучения:

-          позволяют системе генерировать инструкции в режиме реального времени согласно нуждам пользователя;

-          производят инструкцию в режиме реального времени и по требованию как требуется индивидуальными учениками, и

-          позволяют вести диалог между пользователем и программой.

По этому разработка системы электронного обучения на базе SCORM позволит сэкономить ресурсы, время, а также улучшит отношения ученик-преподаватель, что приведет к улучшения образования, - это говорит о том, что работа актуальна сейчас и перспективна в будущем.