Применение дистанционных образовательных технологий при обучении работе с базами данных

Применение дистанционных образовательных технологий при обучении работе с базами данных

И.Ю.Баженова, МГУ им. М.В.Ломоносова, iubaienova@rambler.ru

Система подготовки специалистов в области информационных технологий включает изучение основ баз данных. Ориентация системы подготовки специалистов на когнитивную деятельность студентов требует применения различных форм представления знаний. Дистанционные образовательные технологии предоставляют широкий спектр как для представления знаний, так и для организации режимов обучения.

Термин дистанционное обучение (ДО) интегрирует совокупность технологий, используемых для представления студентам основного объема изучаемого контента.

Дистанционное обучение может происходить в различных режимах:

• самостоятельной работы с электронными лекционными материалами, как в текстовом, так и в видео-формате, с использованием ПК, КПК или мобильного телефона;

• получение консультаций в синхронном или асинхронном режиме;

• получение оценок у удалённого преподавателя, возможность дистанционного взаимодействия;

• применение форумов для обсуждения учебных вопросов и проведения консультаций;

• применение видеоконференций для реализации опросов студентов и проведения промежуточных зачетов;

• удаленное выполнение пользователями самостоятельных заданий. Системы дистанционного обучения состоят из одного или несколь-

коих основополагающих компонентов:

• авторизированное ПО, разрабатываемое под конкретную задачу;

• системы управления обучением (Learning Management System -LMS;

• системы управления контентом (Content Management System - CMS);

• системы управления учебным контентом (Learning Content Management System - LCMS).

Наиболее продвинутые системы ДО поддерживают одновременно LMS, CMS и LCMS.

К наиболее распространенным системам LMS и LCMS можно отнести следующие системы:

• Moodle - оболочка для создания системы управления учебным контентом и обучением. Система позволяет использовать учебный материал, представленный в международном стандарте SCORM. Это настраиваемая система, позволяющая подключать большое число плагинов.

• Sakaii - оболочка для создания системы управления учебным контентом и обучением.

• CourseLab - редактор для создания интерактивных учебных материалов, представленных в международных стандартах;

• WebTutor - система дистанционного обучения. Система позволяет использовать учебный материал, представленный в основных международных стандартах, в том числе и использование видео и аудио фрагментов.

Все системы дистанционного обучения формируют базу знаний, которая может быть использована не только для управления учебными материалами, но и как источник для анализа уровня освоения знаний.

Применение системы Moodle предоставляет удобные средства управления контентом и различные формы организации занятий. Средства управления контентом системы Moodle позволяют: • публиковать ресурсы в различных форматах и управлять доступом к ним;

• вести глоссарий с поддержкой ссылок на определение термина из всех упоминаний как в материалах курса, так и из форумов;

• использовать для каждого курса широкий набор элементов, включающий глоссарий, ресурс, задание, форум, wiki, урок, тест и т.д.

• предоставлять контент в виде текста (в форматах HTML или SCORM), слайдов или видео (используя плагин Autoview Presenter); организовывать текстовый контент в виде лекций или книг (используя плагин Book);

• формировать систему оценки знаний как на базе самостоятельных заданий, так и на основе результатов тестов, которые позволяют различные типы вопросов, включая следующие: вопросы на простой или множественный выбор, вопросы с коротким ответом, вопросы на соответствие, вопросы с вложенными ответами и т.п.

К различным формам организации занятий, поддерживаемых системой Moodle можно отнести:

• самостоятельные занятия с текстовым лекционным материалом;

• просмотр видеолекций;

• чат-занятия, как синхронно проводимые учебные занятия, осуществляемые с использованием чат-технологий;

• веб-занятия, как дистанционные уроки, конференции, семинары, практикумы, форумы (асинхронная форма занятий с длительным периодом действия) и другие формы учебных занятий;

• телеконференции, как дистанционные занятия, проводимые одновременно для множества обучаемых.

Для реализации видеоконференций в системе Moodle можно использовать ряд плагинов, включая следующие:

• плагин Autoview Presenter, предоставляющий поддержку различных видеоформатов (Realmedia, Quicktime, Windows Media, FlashVideo) и различных видов слайдов (Flash, JPEG объекты), синхронизацию слайдов и видео по времени; и позволяющий выполнять ведение дистанционных презентаций (посредством трансляции потокового видео);

• плагин Web class, позволяющий проводить видеоконференции с использованием презентации PowerPoint, а также с поддержкой функции вопросов и ответов.

Интегральный подход к дистанционному обучению предполагает возможность одновременного использования нескольких технологических решений, что позволяет дать обучаемому более полный спектр возможностей по овладению требуемым контентом.

Так автором для обучения технологиям баз данных предлагаются следующие технологические решения:

1. Авторизированное ПО «Изучаем Pascal». Работа с базами данных (рис. 1) - программное обеспечение, позволяющее выполнять удаленное изучение контента, проводить тренинги и сохранять результаты тестирования. В процессе изучения контента обучаемый имеет возможность получать теоретические знания в виде подсказок и звукового сопровождения (рис. 2), а также выполнять задания интерактивного практикума. Весь учебный материал разбит на отдельные темы. В конце освоения каждой темой предусмотрен тренинг по теме и тестовые задания. Результаты тестирования могут быть сохранены для дальнейшего их использования удаленным преподавателем.

2. Дистанционное размещение контента с применением ПО Moodle для конкретных групп обучающихся.

3. Дистанционное размещение контента в Интернет-университете для общего доступа.

4. Проведение практических занятий с удаленными базами данных.

Рис. 1. Авторизированное ПО «Изучаем Pascal». Работа с базами данных - список тем

На рисунке 1 представлен список тем, изучаемых во второй части ПО «Изучаем Pascal» (ПО состоит из трех частей, вторая часть посвящена изучению проектированию приложений баз данных на Object Pascal). Каждая тема - это одно занятие. По каждой теме предусмотрен теоретический материал, интерактивный практикум, тренинг и тестовые задания.

Интерактивный практикум содержит теоретический материал по применению технологии удаленного доступа к базам данных с использованием библиотеки VCL для Object Pascal.

Содержание занятий разработано автором для удаленного обучения работе с базами данных на Object Pascal для студентов высших учебных заведений.

Рис. 2. Авторизированное ПО «Изучаем Pascal» Работа с базами данных - отображение учебного контента.

Во время выполнения заданий интерактивного практикума эмулируется среда программирования Delphi. Это освобождает обучаемых от необходимости устанавливать лицензионное ПО "Delphi" на своем ПК.

Следующей составляющей системы дистанционного обучения является наличие удаленного контента в LCMS-системах.

Дистанционное размещение контента с применением ПО Moodle может включать следующие разработанные автором учебные курсы:

• Основы проектирования приложений баз данных

• Корпоративные базы данных

• Распределенные SQL приложения.

На рис. 3 представлено окно с учебным контентом для курса Основы проектирования приложений баз данных.

Рис. 3. Учебный контент курса «Основы проектирования приложений баз данных»

Учебный курс может быть предоставлен в общий доступ, или разрешен только группе обучаемых. Учебный курс подразделяется на темы. Для каждой темы могут быть назначены свои тестовые задания и срок их прохождения.

Материалами темы могут быть как документы, оформленные в виде гипертекста, модули CourseLab, позволяющие отображать управляемое обучаемым мультимедийное содержание, видео-лекции или презентации. Такие модули позволяют дать практические навыки в работе с базами данных.

Необходимой составляющей предлагаемого подхода к освоению технологий работы с базами является наличие практических занятий. Для организации дистанционного практикума целесообразно использовать в качестве удаленных баз данных базы данных, расположенные в облаке (например, SQL Azure). Использование облака Windows Azure совместно с базой данных SQL Azure позволяет реализовать практические занятия как по основам баз данных и языку SQL, так и по технологиям разработки приложений для доступа к удаленным базам данных.

Предлагаемый автором комплексный подход к обучению студентов технологиям баз данных последовательно реализуется в программе дополнительного образования в Московском государственном университете на факультете Вычислительной математики и кибернетики.

Литература:

1. И.Ю.Баженова. Основы проектирования приложений баз данных. Учебное

пособие. М.: Из-во «Интернет-университет информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний», 2006. - 325 с.

2. И.Ю.Баженова. Курс лекций. SQL и процедурно-ориентированные языки. «Интернет-университет информационных технологий» (http://www.intuit.ru/department/database/cdba/).

3. И.Ю.Баженова. Распределенные SQL приложения. Учебное пособие. М.: Из-во "МАКС-ПРЕСС". 2007.- 160 с.