Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,682

МОБИЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ НА БАЗЕ ОБЛАЧНЫХ СЕРВИСОВ

Макарчук Т.А. 1 Минаков В.Ф. 1 Артемьев А.В. 1
1 ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный экономический университет»
В статье рассматриваются основные тенденции развития информационных технологий и их влияние на развитие мобильного обучения в высшем образовании. Отмечается, что большинство студентов технически и психологически готовы к использованию технологий мобильного обучения. Выделяются специфические принципы, средства и методы мобильного обучения. Приводятся требования к мобильным устройствам. Обсуждаются возможности открытых онлайн-сервисов компании Microsoft в образовании. Представлены инструментальные средства для работы с учебным контентом, в частности приложения для разработки интерактивных учебников и облачные сервисы для работы с ними. Описана технология интеграции облачных сервисов «приложение как услуга» и систем управления обучением LMS.
приложения для разработки интерактивных электронных учебников
облачные сервисы
системы управления обучением
мобильное обучение
мобильные устройства
1. Голицына И.Н., Половникова Н.Л. Мобильное обучение как новая технология в образовании // Образовательные технологии и общество. – 2011. – № 1. – С. 241-252.
2. ГОСТ Р 52653-2006. Информационно-коммуникационные технологии в образовании: термины и определения. - М. : Стандартинформ, 2007. – 12 с.
3. Кухаренко В.К. Инновации в e&Learning: массовый открытый дистанционный курс // Высшее образование в России. – 2011. – № 10. – C. 93-104.
4. Макарчук Т.А. Педагогические условия использования дистанционных технологий в системе самостоятельной работы студентов по информатике // Информатика и системы управления. – 2004. – № 1 (07). – С. 144–154.
5. Макарчук Т.А. Доступность современного программного обеспечения студенческой аудитории // Современное образование: содержание, технологии, качество : материалы XVIII Междунар. науч.-метод. конф. – СПб. : Изд-во СПбГЭУ (ЛЭТИ), 2011. – С. 168-169.
6. Минаков В.Ф., Минакова Т.Е., Барабанова М.И. Экономико-математическая модель этапа коммерциализации жизненного цикла инноваций // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Серия «Экономические науки». – 2012. – № 2-2 (144). – С. 180–184.
7. Орлов С. CitrixSynergy 2012: облака и мобильность // Журнал сетевых решений LAN. –2012. – № 11 [Электронный ресурс]. - URL: http://www.osp.ru/lan/2012/11/13032372/ (дата обращения: 05.10.2012).
8. Birkenkrahe M., DimitriSchild D., Trofimov V. UNIVERSITY 2.0 / Part of the IADIS Multi conference on computer science and information systems 2012: IADIS International conference e-Learning 2012. – Lisbon, Portugal, 2012. – P. 505-509.
9. Stevens D., Kitchenham A. An analysis of mobile learning in education, business, and medicine // Models for interdisciplinary mobile learning: Delivening information to students.– Hershey, United States, 2011. – pp. 1-26.
10. Cloud Computing Reference Architecture. U.S.: National institute of standards and texnology, 2011. – 26 р. [Электронный ресурс]. - URL: http://collaborate.nist.gov/twiki-cloud-computing/pub/CloudComputing/ReferenceArchitectureTaxonomy/NIST_CC_Reference_Architecture_v1_March_30_2011.pdf (дата обращения: 24.05.2012).

В настоящее время критично меняются тенденции развития информационных технологий в каскаде распространения инноваций [6]. В условиях увеличивающихся расходов потребителей на технологические продукты, софт и услуги связи ключевыми стратегиями развития ИТ, согласно исследованиям компании Gartner Inc. (http://www.gartner.com/), становятся: мобильные приложения; облачные технологии; открытое программное обеспечение; платформы для социального сотрудничества и др. В 2012 г. наблюдается преобладание продаж мобильных устройств по отношению к мэйнфреймам. К 2015 г. в мире около 90% крупных предприятий и государственных учреждений будут использовать некоторые элементы облачных технологий. Россия по внедрению облачных технологий по итогам 2011 г. занимает только 34-е место в мире, согласно данным аналитического агентства Forrester Research Tnc. (http://www.forrester.com/). Данный тезис подтверждается рейтингом Ассоциации производителей программного обеспечения Business Software Alliance (http://www.bsa.org), согласно которому в 2012 г. Россия занимала только 16 место среди 24 стран в рейтинге государственного регулирования, влияющего на рост облачных вычислений. С совершенствованием федерального законодательства в области технологий облачных вычислений, в том числе определения правового статуса облачных вычислений и разграничений условий размещения и обработки персональных данных на базе облачных площадок в связи с требованиями применения сертифицированных криптосредств согласно ФЗ-152 РФ, ожидается значительное увеличение использования облачных сервисов в России в ближайшие годы. Ярким примером успешного примера развития технологий облачных вычислений в России можно считать государственный проект создания национальной облачной платформы «07» (https://www.o7.com) от «Ростелекома», охватывающий области бизнеса, медицины, образования и др. направления.

В XXI веке наплыв мобильных устройств в условиях развития технологий облачных вычислений предопределил одно из важнейших направлений развития информационных технологий в образовании – мобильное обучение (англ. mobile learning) или м-обучение (англ. m-learning). Мобильное обучение активно начинает развиваться с 2003 г. на базе сервисов sms, e-mail, web, iTunes и др. [9]. 2012 г. можно рассматривать как переломный год в развитии мобильного обучения в высшей школе, что подтверждается результатами ежегодных научных конференций, посвященных проблеме мобильного обучения, например International Conference «Mobile learning» (http://www.mlearning-conf.org/), Международная выставка и конференция «Современные технологии обучения в компаниях и учебных учреждениях» (http://www.elearnexpo.ru/), Международная конференция «Cloud & Mobility» (http://www.iks-media.ru/cloud_2013/conference.html) и др. Согласно материалам ежегодного Всемирного конгресса «MobileWorldCongress 2013» (http://www.mobileworldcongress.com/) в последние два года среди производителей мобильных устройств наметился тренд удешевления мобильных устройств и технологий для «демократизации» доступа к ним в связи широкой востребованностью в сфере мобильного обучения.

При проведении ежемесячного компьютерного тестирования по материалам одного из разделов лекционных занятий в сентябре-октябре 2012 г., одновременно охватывающего 235 студентов во внеаудиторное вечернее время, только 56% студентов воспользовались персональными компьютерами, ноутбуками или нетбуками, при этом 64% студентов использовали мобильные устройства во время тестирования. На рисунке 1 представлены графические результаты использования технических устройств при проведении компьютерного тестирования.

Рисунок 1. Гистограмма распределения студентов по типам используемых устройств

На рисунке 1 видно, что 37% студентов выполняли тест вне дома. Доля студентов, воспользовавшихся мобильными устройствами или нетбуком и выполнявших тест в общественных местах, составила 0,7. 3% студентов не приняли участие в тестировании по ряду причин. Большой процент студентов, использующих мобильные устройства в обучении, подтверждает востребованность мобильного обучения. При этом в [1] утверждается, что, несмотря на техническую и психологическую готовность, самостоятельно студенты слабо используют возможности мобильных телефонов для обучения, несмотря на достаточно высокий уровень их технического оснащения.

Согласно ГОСТ Р 52653-2006 мобильное обучение рассматривается как электронное обучение с помощью мобильных устройств, не ограниченное местоположением или изменением местоположения учащегося [2], т.е. мобильные устройства и каналы связи становятся основными техническими средствами мобильного обучения, одним из принципов которого можно назвать «использование собственных устройств» (англ. bring your own divice, BYOD) [7]. Под мобильными устройствами следует понимать смартфоны, коммуникаторы, планшеты, т.е. устройства, имеющие IMEI (англ. International Mobile Equipment Identifie) – международный идентификатор мобильного оборудования, работающие под управлением операционной системы (например, MaciOS, Android, Windows Phone и др.), поддерживающие работу в мобильных сетях (желательно поколения 3G и 4G) и технологию Wi-Fi. Каналы связи должны поддерживать высокоскоростную передачу данных, например по технологии LTE. Выполнение перечисленных выше требований к мобильным устройствам и каналам связи позволяет реализовать информационно-образовательную среду мобильного обучения на базе облачных сервисов.

Облачные сервисы (англ. cloud services), основанные на облачных вычислениях (англ. cloud computing), предоставляют пользователю компьютерные ресурсы и мощности, как интернет-сервис через web-интерфейс, и согласно [10] могут быть представлены, как:

  • IaaS (англ. infrastructure as a service) – инфраструктура как сервис;
  • PaaS (англ. platform as a service) – платформа как сервис;
  • SaaS (англ. softwareas a service) - приложение как сервис.

Облачный сервис SaaS относится к прикладному (высшему) уровню облачных вычислений, предоставляет услуги хранения данных в «облаке» и доступ к приложениям, для работы с которыми требуется только web-браузер [8]. Сервис SaaS на основе публичного облака (англ. public cloud) представляет наибольший интерес для организации мобильного обучения. Изучение возможностей, предоставляемых компаниями Google, Microsoft, Apple, Yandex в рамках SaaS-сервисов для образовательных учреждений, показывает, что облачные сервисы реализуют большую часть функционала мобильного обучения. Для работы с электронным контентом предоставляются услуги хранения, чтения, редактирования данных и организации общего доступа к ним. Для решения коммуникационных задач имеются электронная почта, обмен мгновенными сообщениями, форум, возможности составления календарного плана, объединения пользователей в группы и др. Облачный сервис Microsoft Office 365, предоставляет решения для преподавателей и студентов на базе программных продуктов Exchange (электронная почта, календарь, контакты), SharePoint (совместная работа над документами), Lync (обмен сообщениями, аудио- и видеоконференции), OfficeWebAppsи др. Office 365, распространяемый по подписке OpenValue, OpenValueSubscription или OpenLicence, массовой студенческой аудитории не доступен по ряду причин [5], кроме бесплатного тарифного плана А2 для образовательных учреждений.

При организации мобильного обучения нами использовались открытые и доступные с мобильных устройств онлайн-сервисы компании Microsoft, фрагменты работы с которыми представлены на рис. 2. В ходе эксперимента были опробованы доступные в свободном пользовании онлайн-сервисы Google, Yandex, Dropbox, обладающие, по нашему мнению, меньшим функционалом.

В результате использования интернет-сервисов Microsoft в мобильном обучении нам удалось решить ряд задач:

* создание учебных групп на базе каждого лекционного потока с присвоением адреса группы типа @groups.live.com;

* организация календаря учебных задач на семестр с возможностью автоматического оповещения группы за одну неделю об их наступлении и последующей отметки об их выполнении;

* проведение обсуждения отдельной лекционной темы на базе записной книжки OneNoteWebApps;

* совместное редактирование документа несколькими участниками группы (наиболее удачно данная задача была реализована в процессе выполнение кейс-заданий и курсовых работ, т.к. для обсуждения результатов с преподавателем или др. участниками групп не требовалась пересылка файлов и создание новых документов на базе предыдущих);

* размещение учебных материалов с возможностью их обновления в текущем файле (внесение дополнений; добавление комментариев к отдельным элементам содержания в случае затруднений при их выполнении у большинства участников группы; исправление синтаксических ошибок);

* получение студентами заданий и отчетность об их выполнении при отсутствии на занятиях по уважительным причинам, кроме контрольных мероприятий, в рамках сервисов, доступных в режиме 24/7 с любого места и для большинства мобильных устройств в браузере;

* мониторинг выполнения учебных задач в течение семестра.

Рисунок 2. Фрагменты интерфейса онлайн-сервисов компании Microsoft (доступ URL: www.skydrive.live.com)

SaaS-сервисы, не доступные по лицензии типа opensource, в т.ч.сервис Virtual1C.Net (http://www.virtual1c.net/), предоставляющий полный набор функциональных возможностей продуктов 1С через Интернет, использовались нами в рамках организации самостоятельной работы студентов, особенно в магистратуре, в период действия ознакомительной версии.

Успешность мобильного обучения, главной отличительной чертой которого является ориентация на сознательную самостоятельную работу [4], зависит от построения информационно-образовательной среды, основным элементом которой является электронный образовательный ресурс в электронно-цифровой форме, включающий в себя структуру, предметное содержание и метаданные о них [2]. Часто электронный образовательный ресурс в мобильном обучении представлен в виде электронного курса, принципы построения которого в течение последних 30 лет менялись и сегодня звучат как «открытость», «самоконтроль», «содружество». В настоящее время в высшем образовании наметилась тенденция ухода от «закрытости курса для сторонних пользователей» (студентов других групп, направлений подготовки, вузов и т.д.) к построению открытых электронных курсов, доступных всем заинтересованным слушателям. Массовые открытые электронные курсы (англ. massive open online courses, MOOC) позволяют одновременное участие сотен и тысяч пользователей. В статье В.К. Кухаренко приводятся примеры курсов, в рамках которых обучались от 500 до 2500 студентов со всего мира, при этом пользователь мог сам устанавливать себе цели обучения и просматривать только нужный ему материал [3].

Для разработки электронных курсов существует множество приложений (большинство из которых являются веб-приложениями), доступных по лицензии типа open source.

К первой группе приложений относятся системы управления учебным контентом (англ. learning content management system, LCMS):

  • Microsoft Learning Content Development System (http://www.microsoft.com/ learning/ru/ru/training/lcds.aspx);
  • 1С: Электронное обучение. Конструктор курсов (http://consulting.1c.ru/e-learning/business-school);
  • Moode (https://moodle.org/) и др.

Наиболее часто системы LCMS встроены в систему управления обучением (англ. LMS, Learning Management Systems) на базе SCORM-стандартов (англ. Sharable Content Object Reference Model) (http://scorm.com) для программных продуктов электронного обучения, предусматривающих обмен учебными материалами на основе XML через web-интерфейс, среди которых наиболее признанными являются:

  • Moodle (https://moodle.org/);
  • Microsoft SharePoint (http://sharepointlms.com);
  • Google App for education (http://www.elearninglearning.com/google/lms);
  • WebTutor (http://www.mylms.ru).

Ко второй группе приложений разработки электронных курсов относятся платформы по созданию интерактивных книг и учебников:

  • iBooksAuthor (http://www.apple.com/ibooks-author/) – приложение для разработки электронной книги с размещением в облачном сервисе AppStore;
  • CourseBuilder от Google (http://code.google.com/p/course-builder/) – приложение для создания электронных учебников с дальнейшим размещением в GoogleeBookstore;
  • MagicInfo-IPremiumAuthor от Samsung (http://magicinfoshop.com/ru/soft) – приложение для создания эффектных презентаций и интерактивного содержимого.

Приложение AppleiBooksAuthor обладает наибольшим функционалом для разработки электронных учебников: управление контентом при помощи оглавления и тезауруса; представление содержимого в виде текста, видео, диаграмм, галереи графических рисунков; размещение 3D-моделей, презентаций, html-тегов и др. интерактивных элементов; поддержка тестирования по итогам изучения разделов с возможностью реализации более шести типов тестовых вопросов. В настоящее время ведется работа по созданию электронных учебников при помощи программы iBooksAuthor на базе печатных учебных и учебно-методических пособий с последующим размещением в сервисе российского сегмента AppStore для открытого (бесплатного) доступа к ним.

Интеграция электронных учебников и облачных сервисов в систему управления обучением послужила причиной разработки новой серии SCORM-стандартов, обсуждаемой и разрабатываемой в настоящее время. LMS Moodle как программное обеспечение с открытым исходным кодом, распространяемое по лицензии GNU PublicLicense, является web-ориентированной средой, доступной как со стационарных компьютеров, так и всех видов мобильных устройств через Интернет. Для интеграции LMS Moodle и программ Office компания Microsoft в 2010 г. выпустила плагин OfficeAddinforMoodle, благодаря которому открывать, редактировать и сохранять файлы в Moodle можно непосредственно в офисных программах. Интеграция облачных сервисов с системами управления обучением облегчает публикацию и управление контентом, разработанным и сохраненным в разнородных программных средах и системах хранения данных. Контент, формируемый и размещенный в разных средах, становится «активным». Изменения, вносимые в информационный ресурс, автоматически отображаются в виртуальной среде LMS. Таким образом, большая часть деятельности преподавателя и студента проходит за пределами LMS, а результаты этой деятельности доступны слушателям курса по активным ссылкам.

На сегодняшний день виртуальная обучающая среда Moodle по реализации функций управления самостоятельной работой студентов, в особенности контроля знаний, является наиболее привлекательной как для преподавателя, так и для студента. Построение виртуальной обучающей системы на базе облачных сервисов позволяет использовать новые методы управления учебным контентом и организации взаимодействия со слушателями.

Рецензенты:

Трофимов В.В., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой информатики Санкт-Петербургского государственного экономического университета, г. Санкт-Петербург.

Маслов В.И., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Конструкторско-технические инновации» Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, г. Санкт-Петербург.


Библиографическая ссылка

Макарчук Т.А., Минаков В.Ф., Артемьев А.В. МОБИЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ НА БАЗЕ ОБЛАЧНЫХ СЕРВИСОВ // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 2.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=9066 (дата обращения: 21.07.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252