Object Orchestrator — приложение для создания и поддержки учебного материала

Educational Technology & Society 8(3) 2005 ISSN 1436-4522

Object Orchestrator - приложение для создания и поддержки учебного материала

А. Подгорнов, К. Синица UCDT, Киев, Украина ucdt@ukr.net

АННОТАЦИЯ

Предложен подход к созданию учебного материала на основе типизированных объектов, выполняющих определенные дидактические и информационные функции. Описана система для создания, описания и манипулирования такими объектами, которая позволяет облегчить и упростить обновление учебного материала.

Ключевые слова

Разработка учебного материала, объекты, авторская система, шаблоны, метаданные.

Введение

Качество учебного материала определяется множеством факторов, при этом важную роль играет выбор подхода (модели) и технологий работы с материалом. От этого зависит, насколько удобно будет работать с созданным материалом в будущем, обновлять и модифицировать его, осуществлять поддержку.

Среди традиционных методов создания учебного материала можно выделить использование редакторов (Dream Weaver, Netscape Composer, Microsoft Word и другие), использование специализированных авторских систем (Macromedia Authorware, Toolbook), систем управления содержанием (Content Management Systems), либо формирование HTML страниц вручную.

Участвуя в нескольких проектах по созданию учебного материала в рамках программы «Партнерство во имя мира», UCDT неоднократно сталкивалась с проблемами эффективной работы с материалом. Созданный традиционными методами, материал был сложен в изменении, обновлении, модификации. Отсутствие средств поиска информации по типу, назначению, содержанию, и отсутствие связей между отдельными информационными фрагментами означало выполнение трудоемких ручных операций, привлечение специалистов, необходимость отслеживать систематичность и непротиворечивость изменений.

Другим недостатком организации материала, присущим многим средствам разработки учебных курсов, была сложность его последующего использования в других контекстах, в другом формате и для других целей. Например, при необходимости извлечь из курса все тесты или заменить мультимедиальные фрагменты, используемые при автономной работе на более компактные для работы в дистанционном режиме, каждый фрагмент, содержащий такой элемент, должен был быть обработан индивидуально. В результате разработчики (дизайнеры) курсов, основной целью которых является поддержка процесса усвоения учебного материала путем использования определенных дидактических приемов и психологических принципов представления мультимедиальной информации, вынуждены были манипулировать техническими объектами, файлами и тегами. Помимо этого, созданный материал был жестко привязан к форме представления (например, HTML, DOC, PPT и т.п.) и не допускал адекватного и эффективного перевода.

Для решения приведенных выше проблем, была предложена схема представления учебного материала и разработан проект приложения, целью которого является максимальное упрощение работы дизайнера с материалом при внесении изменений, обновлении, и повторном использовании фрагментов. Созданное приложение, было названо Objects Orchestrator (далее ОО).

Механизм шаблонов

Основным понятием ОО является шаблон. Шаблон - логическая конструкция, определяющая форму, формат и дидактическое предназначение данных. Под данными тут и далее подразумевается информация, предназначенная для конечного пользователя (обучаемого) и представляющая собой, например, текст, файл с картинкой, звуковой или видео файл и т.д. Другими словами, шаблон определяет условный тип, который будет использоваться при построении учебного материала. Любое дизайнерское решение, которое необходимо реализовать в учебном материале, должно быть представлено через шаблон. Все объекты создаются на основе шаблонов, т.е. являются экземплярами того или иного шаблона.

В системе может присутствовать набор типичных шаблонов, дополнительные шаблоны могут быть предложены разработчиками курса. Объекты, созданные на основе определенного шаблона будут обозначены в структуре учебного материала соответствующей иконкой. Примеры возможных шаблонов представлены на рисунке.

Рис. 1. Набор шаблонов.

Шаблоны условно делятся на простые и составные. Простые шаблоны являются базой для создания любого материала, поскольку они предназначены для представления мультимедиальной информации, не подлежащей дальнейшей структуризации в рамках ОО. Примером таких шаблонов в нашем случае являются Картинка, Видео, Текст, Звук и PDF файл. Сложные шаблоны служат для создания объектов, содержащих внутри себя другие объекты, как простые, так и составные. Например, объект, основанный на составном шаблоне Урок, может состоять из одного простого текстового объекта для обозначения названия урока и произвольного количества составных объектов, основанных на шаблоне Секция. Ограничений на глубину вложенности составных объектов нет, поэтому, используя такой подход, дизайнер может создавать дидактические конструкции любой сложности.

ОО не имеет встроенных редакторов данных, программа позволяет использовать для этих целей любые редакторы, установленные на компьютере. Прописав в свойствах шаблона Картинки редактор MS Paint, a для шаблона Текст -Notepad, пользователь имеет возможность вызывать эти редакторы непосредственно из ОО для модификации данных. Такое решение дает возможность разработчикам работать с теми редакторами, которые они предпочитают, и исключает необходимость обучения работе с новыми интерфейсами и функциями.

Метаданные

Оперирование большим количеством объектов - только в одном курсе, таком как ЭССО [ESSO, 2004], их может насчитываться несколько тысяч - требует их идентификации по различным признакам, помимо месторасположения в курсе. Из

вышесказанного ясно, что объекты, которыми оперирует ОО, могут быть достаточно «мелкими» и не представлять интереса вне конкретного курса. В то же время составные объекты и крупные неделимые объекты - аудиофайлы, фрагменты мультипликации, документы - представляют интерес для повторного использования.

Для описания созданных объектов ОО имеет встроенную поддержку метаданных. Дизайнер имеет возможность сам определить, какие поля метаданных ему необходимы, и создать свою схему. По умолчанию программа поддерживает систему метаданных 1ЕЕЕ ЬОМ [ЬОМ, 2002], с соответствующими категориями, полями и типами данных. Поскольку стандарт не определяет обязательных полей, от дизайнера не требуется их заполнения для создания объекта.

Каждый объект имеет свой уникальный экземпляр метаданных. Для упрощения работы дизайнер может использовать некоторые характеристики объекта для автоматического заполнения соответствующих полей (например, таких как размер или тип файла). Для ручного заполнения полей используется редактор полей метаданных.

Исследования использования полей метаданных показали, что большинство авторов не склонно тратить время на описание объектов, если непосредственная выгода этого не очевидна [ЬТ, 2003]. Кроме того, эти исследования относились к описанию крупных объектов, погружаемых в репозитарий, который использовался многими организациями. Поскольку предлагаемый инструментарий прежде всего ориентирован на индивидуального разработчика, мы надеемся определить характеристики, представляющие для них интерес при ведении ряда проектов. Кроме того, инструментарий будет предложен учебной кафедре как основному источнику учебных материалов в определенной области. Таким образом гипотезы о ценности тех или иных обэектов для повторного использования, а также о целях и сущности вносимых изменений могут быть проверены на практике.

г = Патрулирова пне properties

I General Metadata

Category Ogeneral Eidenitier A II

title Патрулировани (7j

language ru

description Это описание

fj*f keyword 0

^ structure atomic -

Otechnical

1^] format JPEG

Щ size 12 264

1^ location o.jpg V

Ok

Cancel

Рис. 2. Редактор метаданных.

Операции с объектами

Для оперирования объектами, дизайнеру предлагается интуитивно понятный интерфейс, подобный тому, который поддерживает большинство файловых менеджеров. Функциональные возможности позволяют быстро, с минимальным количеством действий, выполнять сложные операции.

= Objects Orchestrator

Projects Templates Metadata View Help

Шг Lcp a Г? К i ♦

I Objects SCORM Objects |

Title Title

О Модуль 1

I Place for title

О Модуль 3

Q Модуль 4 0 Параграф 2

Q Модуль 5 Картимка 1

Q Модуль 6 II] Параграф 3

.^Обише 0 Параграф 4

IjO Параграф 5

В Картимка 2

ф Видео 1

Картинка 3

| Place for content

Рис. 3. Общий вид.

Для удобства, объекты могут быть помещены в так называемые Коллекции, смысл которых схож со смыслом папок и директорий в файловой системе.

Приведем список основных операций, доступных дизайнеру.

1. Создание объекта. Как уже говорилось, объекты создаются на основе шаблона. Объект может создаваться либо внутри Коллекции, либо внутри составного объекта. При создании простого объекта, дизайнер помещает в этот объект данные, используя соответствующие шаблону редакторы, либо выбирая существующий файл.

2. Копирование и перемещение объекта. При копировании объекта создается точная копия объекта либо внутри Коллекции, либо внутри составного объекта. В случае копирования составного объекта создается копия, включающая все составляющие объекты. При перемещении объект-оригинал будет удален, а копия создана в указанном месте.

3. Клонирование объекта. Операция клонирования подобна копированию -в результате ее выполнения создается копия-клон объекта. Отличие заключается в том, что при внесении изменений в объект-оригинал объект-клон также будет изменен. Данная операция используется для формирования унифицированных объектов, которые будут использованы во всем учебном материале. Она позволяет обеспечить контроль и систематичность изменений. Примером может служить необходимость замены текста «Упражнение» на текст «Проверь свои знания» во всех тестовых объектах курса.

4. Поиск объекта. При работе с учебным материалом большого объема задача поиска нужного объекта часто вызывает большие сложности. При работе с типизированными объектами такая задача упрощается. Система предоставляет поиск по типу объекта, по типу родителя, полям метаданных, содержанию объекта. Например, система легко найдет все объекты типа Текст, содержащиеся в одной из секций уроков «Модуля 5» и содержащие текст «управление учебными ресурсами».

5. Изменение типа объекта. Встроенный мастер позволяет изменить тип шаблона, на основании которого создан объект. Например, у дизайнера может возникнуть необходимость в изменении объекта типа Картинка на объект типа Картинка с предосмотром, который будет включать помимо исходной картинки ее уменьшенную версию.

6. Удаление объекта. При удалении объекта он помещается в так называемую Корзину, из которой он может быть восстановлен. Такое решение страхует дизайнера от непреднамеренной утери результатов работы. После удаления из корзины объект не восстанавливается.

7. Просмотр объекта. ОО предоставляет определенный «срез» дерева вложенных объектов, визуализируя структуру. Дизайнер имеет

возможность в любой момент просмотреть представление объекта в том виде, каким его увидит конечный пользователь.

При помещении некоторого объекта внутрь составного, система контролирует совместимость и правила использования типов и не позволит, например, поместить объект типа Урок в объект типа Секция, если это не предусмотрено дизайнером при создании шаблонов.

XML - схемы

Структура учебного материала, разработанного в ОО, представлена в виде XML схемы. Популярность создания учебных материалов в формате XML не случайна. Данные, оформленные в соответствии с некоторой XML схемой, впоследствии могут быть представлены в большинстве существующих форматов (HTML, PDF, RTF...), преобразованы в соответствии с общепринятыми стандартами, а, следовательно, поддерживаться многими учебными системами. Многие организации используют для создания таких материалов текстовые редакторы, либо распространенные XML-редакторы, но такой подход зачастую оказывается весьма непростым для дизайнера, которому гораздо удобнее оперировать дидактическими категориями или элементами, нежели XML - тэгами. Использование механизма шаблонов позволяет перейти от уровня редактирования XML файлов к более высокому, визуально простому и понятному для разработчика уровню оперирования типизированными объектами (дидактическими категориями).

Как правило, каждая организация имеет свой формат данных и XML-схему для представления учебного материала. Гибкая поддержка работы с XML-схемами, позволяет OO работать с любой схемой, что полностью удовлетворяет необходимость использования учебного материала в различных организациях.

Каждому шаблону ставится в соответствие XML структура, согласно которой можно получить представление созданных объектов в формате определенной XML схемы. Поскольку ОО поддерживает работу сразу с несколькими XML-схемами и XSL - правилами, это позволяет сопоставить одному шаблону несколько XML структур и легко получать различные представления одного и того же учебного материала.

Мастер импорта объектов позволяет автоматически загружать уже созданный материал в XML формате для последующей работы в ОО. Мастер экспорта, возвращает учебный материал в XML формате, в соответствии с одной из заданных схем. Возможность преобразования XML в другой формат и встроенный редактор структуры учебного материала используется в ОО для создания SCORM-пакетов, совместимых со стандартом SCORM 1.2 [SCORM].

При необходимости изменения схемы достаточно лишь изменить описание XML-схемы в ОО, и изменения в соответствующую структуру будут внесены автоматически. Это в значительной мере упрощает работу по сравнению с традиционным редактированием материала в XML редакторе. Поддержка нескольких XML-схем и XSL-правил позволяет разрабатывать материал, который в последствии может быть применен с различными целями - для создания дистанционных курсов, соответствующих стандартам, локальных версий, электронных учебников и справочного материала. Результирующий материал может быть преобразован в нужный технический и визуальный формат. Кроме того, это позволяет использовать ОО в качестве конвертора материала из одной схемы в другую.

Заключение

Созданное приложение решило поставленные перед ним задачи как инструментарий для дизайнера и педагога. Использование механизма шаблонов дало возможность авторам оперировать дидактическими категориями, манипулировать структурированным содержанием, использовать встроенные механизмы контроля. Функциональность ОО позволяет легко проводить поиск и обновление материала, а также создавать различные формы представления и варианты визуализации материала, основанного на одном и том же множестве объектов.

Планируется провести ряд пилотных экспериментов для определения эффективности предложенной реализации и оценки направлений дальнейшего развития. Данное приложение функционирует автономно, однако может быть интегрировано с другими системами, например, корпоративным репозитарием объектов.

Литература

[ESSO, 2004] O.Danylova, P.Garza, K. Synytsya et al. English Skills for Staff Officers: Collaborative Development of the Distant Course// Information and Security. An international journal, Special issue on Advanced Distributed Learning, vol. 14, 2004, pp. 32-44.

[LOM, 2002] IEEE 1484.12.1-2002 Learning Object v1 Metadata Final Draft, http://ltsc.ieee.org/doc/wg12/LOM 1484 12 1 v1 Final Draft.pdf.

[LT, 2003] Learning Technology, Special issue: Learning objects metadata:

implementations and open issues. Vol. 5, Issue 1, January 2003. http://lttf.ieee.org/learn tech/issues/january2003/index.html

[SCORM] SCORM Version 1.2 Documentation Suite.

http ://www.adlnet.org/SCORM/History/12/index. cfm

[Wiley, 2002] Wiley, D. A. The Instructional Use of Learning Objects. Bloomington: Agency for Instructional Technology. 2002