Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Примеры и достижения.

Аннотация
Введение
Особенности организации учебного процесса в системе дистанционного обучения
«Мобильный класс» от Apple - современное решение для учреждений образования
ПО Microsoft для управления учебным процессом
Технологии видеоконференцсвязи
Классификация видеоконференций
Безопасность
Заключение
Список литературы

Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Примеры и достижения.

Apple Remote Desktop 2 является комплексным решением по дистанционному управлению компьютерами, работающими под Mac OS X. В него добавлено более 50 новых функциональных средств и внесены многочисленные улучшения. Вы можете дистанционно устанавливать программы, конфигурировать систему, оказывать помощь по сети в режиме реального времени, создавать подробные отчеты о работе аппаратных средств и программного обеспечения всех компьютеров Mac в вашей организации, и все это с вашего компьютера Mac.
Программа iChatAV, поставляемая в комплекте с операционной системой, предлагает как преподавателю, так и слушателю, мощнейшее средство аудио и видео коммуникации.
Слушатель может приезжать к вам на очные занятия раз в неделю или реже, но постоянно общаться с вами. Вы будете не только слышать его, но и видеть его реакцию. А использование оптимальных средств передачи данных по сети позволит экономить значительные суммы на телефонных переговорах.3
ПО Microsoft для управления учебным процессом
Сегмент образовательного ПО - один из наиболее динамично растущих за последние годы на софтверном рынке. Этому способствует, с одной стороны, повышение спроса на современные ИТ для повышения эффективности учебного процесса, с другой - расширение собственно образовательной сферы. Так, если ранее образование ассоциировалось только со средней и высшей школой, то сегодня оно охватывает широкую сферу профессиональной переподготовки и повышения квалификации специалистов самого разнообразного профиля. А эти вопросы все чаще связываются не только с работой специализированных учебных курсов, но и с созданием внутрикорпоративных систем обучения сотрудников.
В последние годы можно наблюдать, что, помимо специализированных компаний-разработчиков, на образовательном рынке активизируются и ведущие поставщики платформенного ПО, которые уделяют особое внимание как раз автоматизации учебных процессов на предприятиях. Это и неудивительно, так как в последнем случае ставка делается в значительной степени на широкое использование уже существующих инфраструктур организаций.
В частности, корпорация Microsoft представила в начале 2004 г. решение Class Server 3.0 для управления учебным процессом. Оно локализовано для многих европейских языков; в октябре была выпущена русскоязычная версия продукта.
Microsoft Class Server 3.0 - это Web-ориентированная платформа для создания систем управления учебным процессом и поддержки взаимодействия всех его участников (администрации, методистов, преподавателей, учащихся) через Интернет. С помощью продукта выполняется формирование, хранение и распространение учебных материалов и планов, тестирование учеников и сбор данных об их успеваемости. По сути, Class Server представляет собой интерактивный информационный Web-портал, для развертывания которого требуется настроить конфигурацию, распределить роли, а также позаботиться об информационном наполнении, в первую очередь об учебных материалах.
Учебные курсы могут формировать сами преподаватели: имеющиеся готовые шаблоны и средства редактирования позволяют быстро создавать их и размещать в репозитории. Допускается загрузка необходимых материалов и мультимедийного контента из Интернета. Class Server поддерживает открытые стандарты Instructional Management Standards (IMS) и Sharable Content Object Reference Model (SCORM), что позволяет применять учебные материалы, разработанные третьими фирмами.
Class Server предназначается как для традиционных учебных заведений (школы, техникумы, вузы), так и для корпоративных центров обучения и повышения квалификации сотрудников. Интеграция с другими продуктами Microsoft позволяет создавать комплексы более широкой функциональности. В частности, уже сейчас Microsoft предлагает типовое решение Learning Management, включающее Class Server, SharePoint Portal Server, Exchange и ряд других продуктов. С его помощью к перечисленным выше возможностям добавляются средства групповой работы, управления заданиями (workflow), уведомления и т. п.
Основу продукта составляет серверное Web-решение, построенное на базе технологии ASP.NET и ряде стандартных продуктов Microsoft.
В качестве Web-сервера используется Internet Information Server (IIS). ASP-приложение - собственно Class Server - работает непосредственно в среде IIS. Помимо набора ASP-страниц, приложение включает комплект базовых библиотек Class Server (Filter и ISAPI), которые можно использовать при расширении исходной функциональности сервера.
Что касается базы данных, в стандартном варианте задействован встроенный механизм MSDE, который при необходимости повышения производительности можно заменить на Microsoft SQL Server. В БД хранятся структурированные данные в XML-формате - сведения о преподавателях, учениках и их успеваемости, расписания, планы и т. д. Для обработки этой информации имеется специальный набор XML-функций.
В файловой системе ОС хранятся все учебные материалы (во внутренних форматах Class Server или форматах IMS).
Клиентский доступ к Class Server, в том числе и доступ системного администратора, осуществляется через Интернет/интранет при помощи обычного Web-браузера. Для учителей предназначено специальное многофункциональное Windows-приложение CS-Teacher, которое позволяет готовить учебные материалы, составлять планы работы и анализировать успеваемость в автономном режиме. При подключении к Class Server проводится синхронизация данных между серверной и клиентской частями приложения. Кроме того, в состав продукта входит редактор стандартных учебных курсов - Curriculum Standards Editor.
Интеграция Class Server с внешними приложениями, включая другие образовательные системы, обеспечивается за счет поддержки набора открытых стандартов Schools Interoperability Framework (SIF). Для этого в составе продукта имеется приложение SIF Agent, сертифицированное международной ассоциацией SIF (http://www.sifinfo.org/). Независимые разработчики, интеграторы или специалисты заказчика могут расширять функциональность систем с помощью набора Web-сервисов и инструментария Software Development Kit.
Высокая масштабируемость Class Server обеспечивается за счет гибкой трехуровневой архитектуры решения. По мнению Microsoft, стандартный вариант поставки Class Server с БД на базе MSDE следует применять в системах с числом пользователей до 1000 человек (одно решение может обслуживать сразу нескольких школ). При увеличении числа клиентов до 3000 рекомендуется заменить MSDE на SQL Server. Дальнейшее повышение нагрузки возможно за счет увеличения мощности аппаратных средств (например, применения многопроцессорных серверов), однако наиболее эффективен оказывается переход к многосерверным конфигурациям. При этом могут быть реализованы самые разные топологии соединения трех базовых компонентов - Web-сервера, СУБД и файл-сервера, каждый из которых может устанавливаться на несколько компьютеров. Это позволяет создавать конфигурации, в том числе кластерной структуры, обеспечивающие работу десятков тысяч пользователей.4
Технологии видеоконференцсвязи
Видеоконференцсвязь - это технология, которая позволяет людям видеть и слышать друг друга, обмениваться данными и совместно их обрабатывать в интерактивном режиме. Первый шаг к созданию подобных систем сделала в 1964 г. компания AT&T, разработавшая аудиовизуальную систему электронного взаимодействия. Это событие принято считать датой рождения видеофона. А уже в конце 1970 гг. появились первые системы видеоконференцсвязи (ВКС), которые сегодня наиболее полно воссоздают атмосферу реального общения.
Вообще говоря, те, кто имеет отношение к системам ВКС, смотрят на них по-разному. С точки зрения оператора любой транспортной сети (LAN, ISDN, Frame Relay, ATM, SDH, xDSL и т. д.), ВКС - это не что иное, как регулярный поток данных, критичный к количеству ошибок сети и потере пакетов. Для оператора связи - это услуга, связанная с предоставлением абоненту широкополосного доступа. Для пользователя - услуги связи, которые он получает в своей корпоративной или общедоступной сети передачи данных, и средство ведения бизнеса; поэтому он требует надежности, удобства и качества связи на уровне привычной телефонии.
В настоящее время системы ВКС широко применяются в таких областях, как управление и бизнес, дистанционное обучение и телемедицина. Именно эти области иллюстрируют традиционное использование ВКС и в России, и во всем мире. Кроме этого, в мировой практике развивается использование ВКС в таких областях, как подбор персонала, телебанкинг (различные системы аутентификации, внедряющиеся из-за участившихся случаев мошенничества с кредитными картами), реклама и маркетинг (для проведения важных презентаций и брифингов для целевых групп клиентов), мониторинг опасных производств. Как показала практика, видеоконференции оказываются незаменимыми для фирм с разветвленной сетью филиалов: для координации управления или эффективного решения текущих бизнес-задач, требующих личного участия сотрудников, в частности, нет никакой необходимости каждый раз отправлять их в дорогостоящие командировки.
За рубежом ВКС используют не только организации, но и отдельные специалисты при выполнении надомных работ. Ожидается, что с повышением уровня экономического развития ВКС будет широко применяться в этих и смежных областях и в нашей стране. Это обусловлено в первую очередь особенностями геополитического строения РФ, размещением различных объектов, передающих информацию друг другу, на больших расстояниях друг от друга. В настоящее время в России системы ВКС, например, успешно применяются при организации корпоративных тренингов, в судебной практике, в военном деле. Видеоконференцсвязь находит достойное применение везде, где необходимы оперативность в анализе ситуации и принятии решения; консультация специалиста или совместная работа в режиме удаленного доступа. Конечно, видеоконференции никогда не заменят личного общения, но они позволяют добиться принципиально нового уровня общения людей, подчас разделенных многими тысячами километров.
Обычно выделяют несколько типовых задач, решаемых ВКС, причем каждая из этих сфер применения имеет свои характерные особенности, которые учитываются при проектировании:
1. управление - государственное или производственное (бизнес);
2. обучение;
3. совместная работа;
4. предоставление услуг оператором связи;
5. комбинированные варианты.
В настоящее время рынок систем видеоконференцсвязи находится на подъеме. По оценкам аналитиков, к 2007 г. в мире его объем достигнет 10 млрд. долл. В настоящее время ежегодный прирост мирового рынка оборудования ВКС находится на уровне 20-25%. По оценкам Wainhouse research , для региона EMEA характерны еще более высокие темпы роста. Отметим, что среди стран региона EMEA Россия представляет собой наиболее динамично развивающийся рынок как по объему продаж, так и по темпам роста (ежегодно увеличивается на 50%).
По оценкам экспертов, высокие темпы роста российского рынка ВКС сохранятся и в дальнейшем, поскольку рост реального сектора экономики, оживление экономической жизни регионов, укрепление системы государственной власти и растущее внимание государства к социальным проблемам и повышению качества жизни населения требует создания систем управления различного назначения и масштаба. Важнейшей технологической основой таких систем уже сегодня стали видеоконференцсвязь и видеотелефония, позволяющие руководителю со своего рабочего места решать любые управленческие задачи, сохраняя привычный стиль общения и резко сокращая время на поездки и командировки.
Прогресс оборудования, снижение его стоимости и возможность использовать как наземную, так и спутниковую телекоммуникационную инфраструктуры привели к тому, что системы ВКС внедряются в коммерческих и бюджетных организациях по всей стране. Как любые современные технологии связи, ВКС стремительно развивается, совершенствуются алгоритмы обработки сигнала, возрастает вычислительная мощность устройств, появляются новые стандарты и решения.
Классификация видеоконференций
В зависимости от уровня оборудования, используемого для систем видеоконференцсвязи, различают персональные, групповые и студийные видеоконференции. Обычно персональные видеоконференции - это некий начальный уровень технологий ВКС. Для их создания требуются относительно недорогие программные или программно-аппаратные средства, применяемые на рабочем месте. Для соединения вполне подойдет и аналоговая телефонная сеть (при отсутствии высоких требований к видеоизображению). Такой тип видеоконференцсвязи можно использовать для неформального общения между двумя лицами, обмена интерактивной информацией, пересылки файлов при небольших затратах времени и финансов. В совместной работе с приложениями применяется "доска объявлений" - специализированное приложение, дающее возможность редактировать текстовый или графический документ всем участникам сеанса связи.
Групповые видеоконференции используются для эффективного общения крупных и средних групп пользователей при совместной работе над проектом, для проведения дискуссий и выступлений, на которых участник не может присутствовать лично. Благодаря высокому качеству сигнала возможны обмен и просмотр документов, групповая работа с приложениями. Для организации групповых видеоконференций требуются старшие модели видеотерминалов, сервер, обеспечивающий взаимодействие групп пользователей, специализированные программные продукты для рабочих станций и сервера, ISDN-соединение или локальная сеть.
Для создания студийных видеоконференций необходимы высококлассное специализированное оборудование (студийные камеры, звуковое и контрольное оборудование, мониторы) и максимальная пропускная способность каналов связи (доступ к каналам спутниковой и оптоволоконной связи). Такие видеоконференции используются для решения задач, требующих максимума возможностей с точки зрения организации обработки информации большим числом людей. Типичный пример таких видеоконференций - телемосты.
По топологии обычно различают два основных типа видеоконференции: "точка-точка" и многоточечные. Конференции "точка-точка" наиболее просты. Они подразумевают соединение только двух рабочих станций напрямую, в то время как многоточечные видеоконференции способны охватывать одновременно несколько десятков пользователей или групп пользователей, но требуют дополнительных затрат на установку и поддержку специализированного устройства - сервера управления многоточечными сеансами.
Все терминалы, участвующие в конференции, устанавливают соединение с сервером, который управляет ресурсами видеоконференции, согласовывает возможности обработки звука и видео для терминалов, определяет аудио - и видеопотоки, которые необходимо направлять по многим адресам. К примеру, если видеоконференцсвязь с несколькими филиалами служит только для передачи распоряжений и приема отчетов в реальном режиме времени, то для этой цели вполне подойдет конференция типа "точка-точка" (достаточно обеспечить каждый филиал и головной офис специализированным терминалом), в то время как для организации совещания с участием представителей всех филиалов требуется многоточечная видеоконференция.
Многоточечные сеансы связи могут проводиться в двух основных режимах - "активация по голосу" и "непрерывное присутствие". В первом режиме все участники сеанса видят говорящего, а говорящий видит предыдущего оратора. Во втором на экран каждому участнику поступает изображение от нескольких других участников. При этом экран разделяется на несколько полей (от двух до 16). Если полей меньше, чем участников, то одно из них может работать в режиме "активация по голосу". И в том и в другом режиме возможен "председательский контроль" - выбор активного терминала, подключение и отключение терминалов администратором видеоконференции. При необходимости включается автоматический режим администрирования с возможностью в любой момент вмешаться в этот процесс.