Создание обучающей системы с использованием интернет-технологий

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение 6

1 Постановка  задачи и обзор существующих  решений 8

1.1 Требования  к системам дистанционного обучения 8

1.2 Обзор  некоторых существующих решений 9

1.3 Выбор  и обоснование решения поставленной  задачи 18

1.4 Основные  преимущества и возможности системы 19

2 Разработка  системы 20

2.1 Проектирование  структуры системы 20

2.2 Создание  базового приложения Rails 20

3 Реализация  дополнительной функциональности  и работа с системой 32

3.1 Идентификация  пользователей 32

3.2 Контроль  уровня доступа 33

3.3 Загрузка  файлов на сервер и работа  с ними 34

3.4 Работа  с комментариями 36

3.5 Начальная  настройка 36

3.6 Создание  пользователя 37

3.7 Обслуживание  системы 38

4 Технико-экономическое  обоснование разработки клиент-серверного приложения «обучающая система с использованием интернет-технологий» 39

4.1 Краткая  характеристика программного продукта 39

4.2 Расчет  сметы затрат, себестоимости и  отпускной цены ПО 39

4.3 Расчет  экономического эффекта от применения  ПО пользователем 48

4.4 Вывод 52

5 Реализация  эргономических требований к  конструкции и организации рабочего  места в системе “человек - тех.средство” 53

5.1 Характеристика  трудового процесса технического  средства. Функции работника 53

5.2 Выбор  и обоснование рабочего положения  работника, рабочей поверхности,  сидения (рабочего кресла) 54

5.3 Проектирование  сенсомоторного поля рабочего  места, т.е. пространства с размещенными  в нем средствами отображения  информации, органами управления  и другими техническими средствами с учетом зон досягаемости 56

Заключение 61

Список использованных источников 62

Приложение  А (обязательное) Листинг классов моделей, используемых в системе 63

Приложение  Б (обязательное) Листинг контроллера  модели Lecture 64

Приложение В (обязательное) Листинг отображения метода Show контроллера Lecture 69

Приложение  Г (обязательное) Листинг контроллера Comment 70

 

 

Введение

Постоянное усовершенствование новых технологий и огромные объёмы информации, создаваемые различными источниками, поднимают проблему качественного актуального образования. Использование таких средств предоставления данных, как интернет, имеет несколько сильных положительных сторон. В отличие от печатных изданий, использование электронных средств распространения информации позволяет решить проблему предоставления обучающемуся современных учебных материалов практически без задержки во времени. При необходимости, может производиться корректировка уже имеющихся материалов без существенных затрат. Доступ к учебным материалам может быть получен в любом месте нахождения студента в произвольный момент времени.

На использовании интернет-технологий основан такой вид обучения, как  дистанционное. Применение дистанционного обучения дает целый ряд преимуществ, к которым обычно относят следующее:

• предоставление информации наиболее удобным образом: текст, аудиозапись, видеоматериал и т.п.;
• применение упражнений «обучения на собственном опыте (learning by doing);
• наличие возможности персонализировать курс к индивидуальным особенностям обучаемых;
• выбор обучаемым размера и очередности предоставления учебного материала;
• обеспечение технологической основы для гибкого взаимодействия между обучаемыми и преподавателями;
• эффективное обучение выполнению «механических» операции.

Дистанционное обучение работает там, где трудно организовать любое  другое. Традиционно с его помощью  на предприятиях решают вопросы массового  обучения сотен сотрудников навыкам  работы с различными офисными приложениями, например с программой. Крупной корпорации дистанционное обучение позволяет организовать одновременную подготовку и переподготовку кадров во всех своих филиалах независимо от их удаленности от главного офиса.

Дистанционное обучение, как  никакое другое, легко адаптируется к специфике деятельности конкретной организации и даже к уровню индивидуальной подготовленности каждого сотрудника. Система тестирования подскажет новому слушателю, с какого раздела ему стоит начать обучение. Если обновляется технология или версия курса, то систему можно быстро адаптировать к таким изменениям. Таким образом, дистанционное обучение позволяет избежать устаревания знаний и потери квалификации специалистов компании, что важно в условиях динамично меняющихся технологий.

Итак, основными достоинствами  дистанционного обучения являются: снижение стоимости обучения, существенное увеличение удобности учебного процесса, массовость, актуальность, гибкое расписание.

 

1 Постановка задачи  и обзор существующих решений

В дипломном проекте поставлена задача создания обучающей системы  с использованием интернет-технологий.

Данная система должна обеспечивать создание и выдачу учебного материала по выбранной дисциплине. Обучающую систему следует проектировать  и разрабатывать как систему, способную выполнять следующие функции:

• регистрация новых пользователей;
• разделение пользователей на категории: администратор, преподаватель, студент;
• составление учебного материала преподавателем прямо в браузере;
• импорт учебного материала из документов различных типов;
• поддержка аудио и видеоматериалов;
• выдача учебного материала студент;
• возможность оставлять закладки и комментарии в учебном материале.

1.1 Требования к системам дистанционного  обучения

Решение для дистанционного обучения должно удовлетворять следующим требованиям:

• быть комплексным, то есть охватывать все этапы обучения и всех участников процесса обучения – студентов, преподавателей и родителей (начальников);
• быть настраиваемым, то есть должно адаптироваться к потребностям заказчика, как с помощью изменения настроек, так и с помощью дополнительных программных компонент;
• иметь простой и понятный интерфейс пользователя для студентов и преподавателей, которые, вполне возможно, не являются профессионалами в области информационных технологий;
• предоставлять максимальное количество вариантов коммуникаций между студентами и преподавателями, таких как личные сообщения, форум, аудио и видеосвязь, интеграция с социальными сетями.

1.2 Обзор некоторых существующих  решений

1.2.1 Microsoft Learning Gateway

Microsoft Learning Gateway представляет  собой интегрированную платформу,  открывающую перед мировым сообществом  учащихся и преподавателей возможность  реализовать свой потенциал с помощью решений корпорации Майкрософт. Learning Gateway способствует устранению барьеров, препятствующих эффективному применению технологий, и упрощает обмен информацией и совместную работу всех заинтересованных лиц (преподавателей, родителей, учащихся и администраторов). Данный продукт разработан в соответствии с требованиями учебных заведений и предоставляет единый интерфейс общего доступа к данным, получаемым из разных источников и образовательных приложений.

Для обеспечения взаимодействия между преподавателями, родителями и учащимися и организации процесса обучения в Microsoft Learning Gateway Refresh включены следующие веб-части:

• Выгрузка IMS.
• Поиск по мета-данным.
• Мои классы.
• Мои дети.
• Мой планировщик.

Основные возможности Microsoft Learning Gateway Refresh:

• Усовершенствованная платформа (совместимость с Microsoft Offise SharePoint Server (MOSS), SharePoint Portal Server 2007 и WSS 3.0, обновления процедуры развертывания для ISA 2006, SQL 2005 и Exchange 2007, дополнительный компонент Forms Server, проверка подлинности на базе форм ISA 2006).
• Управление обучением (дополнительные возможности для родителей в SharePoint Learning Kit (SLK), поддержка Class Server, поиск по мета-данным в библиотеке документов на основе хранилища объектов обучения (Learning Object Repository).
• Взаимодействие с новыми возможностями MOSS (блоги, вики- и мои узлы, обсуждения, опросы и списки, усовершенствованная навигация, усовершенствованные возможности работы с аудиториями для документов, новостей и списков).
• Усовершенствованная информационная структура (портал верхнего уровня в контексте портала для нескольких школ, неограниченного количество ролей, заменяющих стандартные роли "Преподаватель", "Родитель" и "Учащийся", усовершенствованные возможности совместной работы для ролей).
• Возможности по доработке и настройке (настройка Masterpage ASPX, обновленные инструкции по развертыванию, компетентные ресурсы партнеров).

1.2.2 LearningSpace

LearningSpace – это уникальная  программная обучающая среда,  использующая современные web-технологии, которая позволяет охватить обучением любое количество учащихся – от небольшой группы до всей организации. Она объединяет в себе возможности "классического" обучения с современными информационными технологиями, основанными на автоматизации взаимодействия преподавателя со студентами. Пакет LearningSpace разработан совместно компаниями Micromedia и IBM Lotus.

LearningSpace представляет из  себя новейшую, полноценную, гибкую  платформу дистанционного обучения  для учебных заведений, которая  обеспечивает поддержку трех режимов дистанционного обучения:

• самостоятельное контролируемое обучение (учащийся в индивидуальном режиме получает доступ к учебным материалам и может самостоятельно работать в среде обучения с широким набором возможностей);
• асинхронное совместное обучение (обучение в богатой возможностями интерактивной среде с учебными пособиями, упражнениями и обсуждением различных вопросов – практически как в обычном “живом” классе, но без ограничений времени и пространства);
• синхронное совместное обучение (в режиме реального времени) (в виртуальном классе преподаватели могут быстро и просто предлагать классу материалы любого типа с помощью стандартных средств организации традиционных текстовых, аудио- и видеоконференций).

Пять специализированных баз данных позволяют студентам  решать задачи, проводить обсуждения и участвовать в классной работе, в полной мере учитывающей требования группового обучения.

• база данных Schedule представляет собой центральный модуль системы, позволяющий участникам просматривать учебные материалы и упражнения, участвовать в тестах, решать задачи и проводить исследования. База данных Schedule отражает структуру курса обучения, созданную преподавателем;
• в базе данных MediaCenter хранятся статьи, новости, главы книг, рефераты и сводки. Через нее можно получить доступ к сети World Wide Web и другим внешним источникам информации. База данных MediaCenter может также хранить дополнительную информацию, которая выходит за рамки курса обучения и позволяет студентам проводить индивидуальные исследования в соответствии с личными наклонностями и требованиями;
• база данных CourseRoom представляет собой интерактивную среду, в которой студенты ведут дискуссии между собой и с преподавателем, а также совместно решают задачи и выполняют различные задания;
• база данных Profiles содержит информацию о студентах и преподавателях, в том числе данные для контактов (адрес, номер телефона и т.д.), фотографии и сведения о ходе обучения, полученном опыте и увлечениях;
• база данных Assessment Manager является средством, с помощью которого преподаватели оценивают работу каждого студента и сообщают ему результаты. Материалы для контрольных работ, зачетов и экзаменов направляются студентам через базу данных Schedule, а выполненные работы передаются для проверки по электронной почте в базу данных Assessment Manager.

LearningSpace предоставляет возможность  простой записи учащихся на  курсы: сотрудник может сделать  это самостоятельно. Средства регистрации  позволяют создавать “правила”,  описывающие, каким образом учащиеся могут автоматически записываться на различные учебные программы и курсы.

Чтобы в полной мере учесть в LearningSpace особенности содержания и  структуры учебных программ, разработаны  программы для подготовки составителей учебных курсов и преподавателей.

"Введение в разработку  учебных курсов в LearningSpace" обучает  разработчиков программ и преподавателей  созданию эффективных и динамичных  программ обучения в режиме on-line. Разработчики программ и преподаватели  учатся формировать стратегию использования средств и возможностей LearningSpace для достижения учебных целей. Эта программа включает презентации и практические занятия по разработке и модификации учебного расписания, структурированию базы данных профилей студентов, созданию мультимедийной библиотеки заданий для студентов и учебных материалов, организации электронных дискуссий и руководству ими, а также организации проверки студенческих работ.

Программа "Обучение в LearningSpace" была разработана специалистами  в области дистанционного обучения, чтобы помощь преподавателям понять, что значит вести занятия в электронной среде для распределенной аудитории. Эта программа включает практические занятия по использованию административных и учебных средств LearningSpace в интересах методики обучения и передачи студентам необходимых материалов знаний. Особое внимание уделяется роли и опыту удаленного преподавателя, а также стратегии распределения, управления и оценки работы в распределенной среде с упором на групповую учебную работу.

Трехуровневая архитектура LearningSpace может быть настроена так, чтобы решение работало на одном  сервере или на нескольких серверах.

1.2.3 Macromedia Authorware

Пакет Authorware предназначен для  создания компактных мультимедийных приложений, предусматривающих совместное использование различных форм подачи материала: текста, рисунков, видео и звукового сопровождения. Также этот инструмент можно использовать для подготовки «обычных» электронных презентаций, аналогичных тем, которые изготавливаются с помощью Power Point. Однако Authorware ориентирован в первую очередь на создание электронных обучающих систем. В связи с этим его возможности существенно шире, чем возможности пакетов для подготовки презентации. Входящие в состав Authorware средства позволяют практически в полном объеме реализовать современные требования к построению и организации систем электронного обучения. При этом пользователь, который будет работать с такой обучающей системой, может вообще ничего не знать об Authorware. Дело в том, что конечный продукт, созданный в Authorware, представляет собой независимое приложение, которое может быть либо записано на диск (на CD или на дискету, в зависимости от размера), либо опубликовано в Интернете. При размещении учебного курса в Интернете обеспечивается возможность удаленной регистрации пользователей с последующей обработкой информации об их успехах в изучении курса с помощью системы управления обучением – LMS, размещенной на сервере. Для «упаковки» пересылаемых данных в состав Authorware включен специальный XML-редактор, который называется SCO Metadata Editor.