Электронные коллекции учебно-методических материалов как составляющая информационно-образовательной среды вуза

Как сегодня общепризнано (см., например, [101]), важнейшим инструментом устойчивого экономического и социального развития государств и социумов в условиях информационного общества формирующегося в настоящее время как во всем мире, так и в Российской Федерации, является обеспечение публичного (в том числе удаленного) доступа к социально значимой информации. Таковой в первую очередь являются информационные ресурсы научного, образовательного и культурного характера. Успешно решить проблемы хранения, поиска и доставки такой информации позволяют современные информационно-коммуникационные технологии, ставшие основным инструментом информатизации всех сфер производственной и общественной деятельности. Как отмечено в [28], информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) (Information and communication technology, ICT) — это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, интегрированных с целью сбора, обработки, хранения, распространения, отображения и использования информации в интересах ее пользователей. Одной из сфер, определяющих и поддерживающих высокий уровень развития общества, является высшее образование, поэтому информатизация образования является сегодня объективным и активно развивающимся процессом.

Цель, задачи, принципы и основные направления государственной политики в области использования и развития ИКТ (в том числе в образова.

1 Информационное общество (Information society) — общество, находящееся на ступени развития современной цивилизации, характеризующейся увеличением роли информации и знаний в жизни обществавозрастанием доли ИКТ, информационных продуктов и услуг в валовом внутреннем продуктесозданием глобальной информационной инфраструктуры, обеспечивающей информационное взаимодействие людей, их доступ к информации и удовлетворение их социальных и личностных потребностей (см. [28]). нии) для продвижения страны по пути формирования и развития информационного общества закреплены в Стратегии развития информационного общества в РФ, утвержденной Президентом Российской Федерации 7 февраля 2008 г. № Пр-212 [102] (далее — Стратегия). В соответствии со Стратегией целями формирования и развития информационного общества в РФ являются обеспечение конкурентоспособности России, развитие экономической, социально-политической, культурной и духовной сфер жизни общества и совершенствование системы государственного управления на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий. Таким образом, создание информационного общества рассматривается как платформа для решения задач более высокого уровня — модернизации экономики и общественных отношений, обеспечения конституционных прав граждан и высвобождения ресурсов для личностного развития.

Трансформация системы образования, обусловленная структурными изменениями в обществе, его информатизацией, повышением роли знания как основы цивилизационного развития, определяет не только стратегию вузов, но и стратегию вузовских библиотек. Развивающееся информационное пространство выдвигает библиотеки на новые роли в стратегическом партнерстве: от хранения знаний через партнерство в формировании и реализации современного учебного процесса до новейших форм обучения и внедрения новых образовательных технологий.

Развитие рынка информационных технологий, в первую очередь мобильных устройств-коммуникаторов, планшетов и т. п., требует от производителей информационных услуг создания эффективных систем предоставления доступа к электронным ресурсам самого разного рода, в которых электронные библиотеки (ЭБ) должны занимать лидирующее положение. В области образования, где потребность в информационных услугах является важнейшей составляющей, создание электронных библиотек становится одной из первоочередных задач.

С 6 декабря 2010 г. на Портале российского частного права (www. privlaw.ru) размещен проект изменений, которые предлагается внести в раздел VII Гражданского кодекса Российской Федерации. Предлагаемые изменения позволят вузовским библиотекам оцифровывать необходимые книги и материалы периодических изданий и предоставлять к ним доступ в стенах библиотеки. Проект изменений, приветствуемый всем библиотечным сообществом, — это еще один аргумент, заставляющий вузы серьезно заняться созданием собственных электронных библиотек. Вместе с тем, опыт создания таких систем практически отсутствует. Все удачные примеры существующих электронных библиотек, как правило, охватывают какую-то конкретную предметную область, чаще всего — научные статьи, и не могут стать основой для создания полноценной вузовской ЭБ.

В настоящее время в вузах накоплены обширные образовательные информационные ресурсы (ИР), однако имеется лишь ограниченное количество примеров эффективного применения ИКТ для организации и использования этих ресурсов в рамках современной информационно-образовательной среды (ИОС), составной частью которой являются и библиотеки вузов В первую очередь это происходит из-за отсутствия научной и методологической базы, четкого представления о технических и методических проблемах применения ИКТ в образовательном процессе, а достигнутые результаты носят разрозненный характер и не поддаются тиражированию и внедрению в различных вузах. Как следствие, актуальными становятся задачи принятия согласованной политики в унификации ИКТ применительно к образовательной деятельностисоздания единой концепции построения и внедрения в учебный процесс информационно-образовательной среды, а также разработки соответствующих стандартов, без которых невозможно современное развитие всех компонент ИОС.

Отметим, что термин «информационно-образовательная среда» встречается в последнее время все чаще, а его широкое использование во многом отражает ситуацию, сложившуюся в традиционной системе образования: при постоянном возрастании объема знаний технология передачи информации долгое время оставалась неизменной. В 1990;е годы считалось, что ИОС — это системно организованная совокупность учреждений, баз данных, локальных и глобальных информационных сетей, книжных фондов библиотек, система функциональной и территориальной адресации и нормативных документов, а также совокупность средств передачи данных, информационных ресурсов, реализующих образовательную деятельность. Приведенное определение ИОС в основном базируется на телекоммуникациях и ИКТ. Позднее появились новые понятия: «информационно-педагогическая среда» (как система аппаратных средств, программного обеспечения и баз данных, а также специалистов и пользователей, реализующих информационные процессы) и «информационное пространство» (раскрывающее взаимосвязи таких информационных сред, как регион, страна, мировое сообщество). Таким образом, ИОС — это часть информационно-педагогической среды, отражающая определенные ее связи и элементы, а также программно-телекоммуникационное и педагогическое пространство с едиными технологическими средствами ведения учебного процесса, его информационной поддержки и документирования в интернет-среде с участием любого числа учебных заведений, независимо от их профессиональной специализации, организационно-правовой формы и формы собственности. Другими словами, ИОС — это пространство, построенное с помощью интеграции на базе ИКТ информации на традиционных и электронных носителях, включающее в себя, в том числе, электронные библиотеки, распределенные базы данных и оптимально структурированные электронные учебно-методические комплексы (УМК).

Основные направления реализации Стратегии в области повышения качества образования включают расширение использования ИКТ для развития новых форм и методов обучения, в том числе дистанционного образования. В принятом Национальном плане реализации Стратегии на 2009 -2011 годы [103] поставлены конкретные задачи в области информатизации образования: расширение использования ИКТ для развития новых форм и методов обучениясоздание общенациональной сети электронных библиотек для сферы профессионального образованияорганизация дистанционного обучения детей-инвалидов, нуждающихся в обучении на домуподготовка и переподготовка кадров на основе использования ИКТобеспечение образовательным учреждениям доступа к интернету и системе контент-фильтрации.

Распоряжением Правительства Российской Федерации от 20 октября 2010 г. № 1815-р утверждена Государственная программа РФ «Информационное общество (2011 — 2020 годы)» (см., например, [104]) (далее — Программа). Задачей Программы является повышение качества жизни граждан и улучшение условий развития бизнеса в информационном обществе, в том числе создание и развитие электронных сервисов в области образования =.

Итак, с одной стороны, в вузах возникает острая необходимость использования в образовательных целях возможностей, предоставляемых современными ИКТ, с другой стороны, появляется технологическая возможность аккумулирования уникальной учебно-методической информации, «рожденной в этом вузе». Таким образом, разработка методов и средств формирования и поддержки электронных коллекций учебно-методических материалов как части информационно-образовательной среды вуза является актуальной научной проблемой. Ее решение позволит удовлетворить возросшие требования к предоставляемой образовательной информации, а также информационные потребности слушателей, студентов, аспирантов, научных работников вузов в образовательном процессе. Изучению ряда аспектов этой проблемы применительно к электронным коллекциям учебно-методических комплексов дисциплин, преподаваемых в Казанском государственном университете культуры и искусств (КазГУ-КИ), посвящено настоящее диссертационное исследование.

Целью исследования являются: организация учебно-методических материалов в виде электронных коллекций в соответствии со стандартами описания электронных образовательных ресурсов, а также реализация и экспериментальная апробация разработанных теоретических положений на примере УМК ряда учебных дисциплин, преподаваемых в КазГУКИ.

Объект исследования — коллекция (собрание, массив) учебно-методических комплексов учебных дисциплин вуза культуры и искусств.

Предмет исследования — методы и средства формирования электронной коллекции учебно-методических материалов.

Гипотеза исследования заключается в следующем. Электронная коллекция учебно-методических материалов, реализованная с помощью стандартных технологий как составная часть электронной библиотеки КазГУКИ, позволит:

• вывести на качественно новый уровень процессы, связанные со сбором, систематизацией, хранением и доставкой обучающимся УМК учебных дисциплин;

• осуществлять результативный поиск и эффективное взаимодействие с другими электронными коллекциями, а также удовлетворять возросшие требования пользователей к предоставляемой образовательной информации.

В соответствии с обозначенной целью были определены следующие задачи исследования:

• изучить принципы организации, методологию и технологии формирования электронных библиотек и электронных коллекций;

• провести анализ существующих форматов, моделей и методов представления образовательной информации;

• определить структуру, рубрикаторы и метаданные комплектов учебно-методических материалов, в том числе УМК учебных дисциплин вуза, совместимые с базовыми стандартами представления образовательной информации, а также оценить возможность их дальнейшей компьютерной обработки;

• реализовать прототип программно-инструментального комплекса, обеспечивающего (в соответствии с выбранными моделями, методами и технологиями) формирование и поддержку электронных коллекций учебно-методических материалов.

Методология и методика исследования. Методологической основой исследования выступают системный подход, теория информации и информационного поиска, теории баз данных, методы представления слабоструктурированных данных при помощи стандартов платформы XML и ее окружения.

Экспериментальной базой диссертационного исследования стал массив учебно-методических комплексов учебных дисциплин кафедры информатики КазГУКИ специальности «Библиотечно-информационная деятельность» специализации «Компьютерные технологии в библиотечных и информационных системах».

Научная новизна результатов проведенных исследований состоит в следующем: в процессе создания электронных коллекций образовательных информационных ресурсов возникает ряд технологических вопросов, связанных с задачами их представления и описания, поиском, способами использования, организации управления ими и требующих своего решения.

В диссертационной работе изложены подходы к решению ряда задач формировании электронных коллекций учебно-методических материалов вуза: сформулированы принципы формирования электронных коллекций учебно-методических материалов, разработаны необходимые методы и средства создания таких коллекций, реализованы базовые информационные компоненты инфраструктуры управления ими.

Теоретическая значимость проведенного исследования заключается в развитии методов и средств формирования электронных коллекций учебно-методических материалов с целями: интенсификации использования электронных библиотечно-информационных ресурсов вуза, повышения уровня и качества информационного обеспечения учебного процесса и информационно-библиотечного обслуживания пользователейунификации форматов описаний создаваемых учебных материалов для дальнейшей интеграции с хранилищами электронных образовательных ресурсов, поддерживающими данные форматы и процессы информационного обмена в ИОС.

Практическая значимость диссертационного исследования состоит в реализации в КазГУКИ предложенных подходов, моделей и технологий при формировании электронных коллекций образовательных информационных ресурсов. Созданные программные компоненты выступают инструментальным комплексом формирования электронных коллекций учебно-методических материалов, создания и хранения метаинформации, а также управления электронными коллекциями. Полученные результаты могут использоваться для наполнения образовательными ИР конкретных коллекций ЭБ вуза и их последующего использования, что подтверждается актом внедрения этих результатов Центром инновационных технологий КазГУКИ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Важнейшими концептуальными элементами представления образовательных ИР являются:

• принцип отделения содержания от представления, при котором содержательная часть ресурса отражается в специальных структурах данныхосновными средствами такого представления являются язык разметки XML и его окружениеобразовательный ИР, семантически структурированный и представленный на языке XML, обладает рядом принципиальных преимуществ перед традиционным полиграфическим представлением информации;

• объектно-ориентированный подход, согласно которому информация разбивается на законченные фрагменты (пакеты), имеющие определенную структуру и обладающие рядом общих свойствкаждый из пакетов является самостоятельным ресурсом, но может быть агрегирован с другими объектами, в том числе более крупного масштаба;

• обязательное наличие метаданныхдля образовательных ИР наиболее распространенной является схема метаданных LOM/ RUSJLOM.

2. Электронная коллекция учебно-методических материалов по специaniuAi"&trade- //Т^ы^ гтттг>т<^ииг>тдигКг>плдС1 гтыг"и1-гя, а rr<="aTP"TTT.wnf>TT-4'V.

U^lUllWLIl \X#I1V (1I1V1V III Vi 411 VJ 14 i" 1 ^ 11 vy 1 i Л I «J. 1,^11 «Hl 1 V7 ^ 1 Ii» / 1.

• представляет собой совокупность информационных ресурсов, размещенных в компьютерной сети, соответствующих преподаваемым учебным курсам и предназначенных для эффективного методического обеспечения обучения как в очном, так и дистанционном режимам;

• является одним из электронных образовательных ресурсов вуза, а в составе ЭБ вуза — базовым системным компонентом информационной образовательной среды;

• нацелена на предоставление доступа к полному набору учебно-методических материалов, предназначенных для преподавания и изучения соответствующих учебных дисциплин в соответствии с федеральным компонентом государственных образовательных стандартов высшего образования;

• допускает как полностью открытый, так и ограниченный доступ, организованный с использованием интернет/интранет-технологий.

3. Способ описания, состав, иерархическая структура и метаданные комплектов учебно-методических материалов учебных дисциплин вуза, совместимые с базовыми стандартами представления образовательной информации, должны включать файл манифеста в ХМЬ-формате, метаданные в формате ЬОМ/ КиБ ЬОМ, а также электронные образовательные ресурсы, как самостоятельные, так и агрегированные с другими объектами.

4. Специфическая особенность разработанных технологии создания и принципов организации программного обеспечения электронной коллекции УМК учебных дисциплин состоит в следующем:

• технологическую часть электронных коллекций УМК составляют информационные модели описания иерархической структуры и метаданных образовательных комплектов;

• выбор средств генерирования программных компонент электронной коллекции обусловлен выбором ХМЬ-технологий в качестве основы формальных описаний информационных моделей иерархической структуры и метаданных УМК;

• каждая коллекция содержит файлы конфигурации, в которых устанавливаются параметры построения и использования коллекции, что позволяет формировать готовые шаблоны коллекций.

5. Созданный и апробированный специальный программный инструментарий формирования и поддержки электронных коллекций УМК учебных дисциплин — менеджер коллекций — обеспечивает описание, хранение ресурсов и доступ к ним с использованием интернет, а также построение специализированных отчетов для контроля обеспеченности реализуемых образовательных программ учебно-методическими комплексами.

Основные положения и выводы диссертационной работы обсуждались на методологическом семинаре аспирантов и соискателей и объединенном заседании специальных кафедр факультета информационного сервиса и медиатехнологий КазГУКИ (сентябрь — ноябрь 2012 года), а также апробированы на конференциях всероссийского и регионального уровней: межвузовской научно-практической конференции «Модернизация и развитие дополнительного профессионального образования в едином культурно-образовательном пространстве региона» (Казань, 28 января 2005 г.) — 8-й Всероссийской научной конференции «Электронные библиотеки: перспективные методы и технологии, электронные коллекцииШ1ЮЬ 2006» (Суздаль, 17−19 октября 2006 г.) — 12-й Всероссийской научной конференции «Электронные библиотеки: перспективные методы и технологии, электронные коллекции — ЯСБЬ 2010» (Казань, 13−17 октября 2010 г.) — 13-й Всероссийской научной конференции «Электронные библиотеки: перспективные методы и технологии, электронные коллекцииЯСЭЬ 2011» (Воронеж, 19−22 октября 2011 г.).

В результате выполнения диссертационного исследования получен ряд новых научных и практических результатов, изложенных ниже. Основные из них опубликованы в работах [8, 83, 85, 86, 87, 88], выполненных автором и с участием автора.

Диссертация выполнена на кафедре информатики Казанского государственного университета культуры и искусств, руководимой профессором Т. И. Ключенко.

Автор выражает признательность своему научному руководителю профессору A.M. Елизарову за постановку задач, научное руководство и постоянное внимание к работе, а также Т. И. Ключенко, А. Г. Абросимову, М. С. Галявиевой, Д. С. Зуеву, А. О. Федорову и другим сотрудникам кафедры за постоянную помощь в работе.