Компьютерные науки : Дипломная работа: Исследование использования программ дистанционного обучения для подготовки учебно-методической документации
Дипломная работа: Исследование использования программ дистанционного обучения для подготовки учебно-методической документации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
РОССИЙСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
им.Д.И. Менделеева
Новомосковский институт (филиал)
Кафедра "Вычислительная техника и информационные технологии"
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ДИПЛОМНОЙ РАБОТЕ
НА ТЕМУ:
Исследование использования программ дистанционного обучения для подготовки
учебно-методической документации
Зав.
кафедрой: Воробьев В.И.
Руководитель:
Прохоров В.С.
Н/контролер:
Прохоров В.С.
Студент:
Никишин А.Е.
Группа:
АС-00-1
Консультанты:
По
экономической части: Лобковская О.З.
По
безопасности жизнедеятельности: Фандеев Н.П.
г. Новомосковск 2005 г.
Пояснительная
записка 143 с., 36 рис., 23 табл., 21 источник, 4 прил.
Дистанционное
обучение (до), интернет-технология до, программа "sunrav testofficepro", web-приложение, электронный учебник, система тестирования, web-сервер apache, язык web-программирования php 4, сервер
баз данных mysql, средство проектирования web-узлов macromedia
dreamweaver mx 2004, инфологическая модель предметной области,
даталогическая модель предметной области.
В дипломной работе
приведено исследование программ дистанционного обучения для подготовки учебно-методической
документации, подробно исследована программа SunRav TestOfficePro.
Целью работы
является выявление недостатков программ дистанционного обучения и разработка
самостоятельного web-приложения "R@Learning Institute",
позволяющего организовать дистанционное обучения студентов кафедры "ВТИТ"
НИ РХТУ.
Приложение
написано на языке web-программирования PHP 4. Его взаимодействие с базой данных MySQL организовано средствами web-сервера Apache. Выбор данных средств программирования обусловлен их
бесплатностью, широкими возможностями и популярностью. Приложение предполагает
обучение и тестирование студентов с использованием дистанционных методов,
интерактивное общение студентов и преподавателей, а также представление
различной информации для студентов, относящейся к кафедре ВТИТ на страницах web-приложения. Доступ к web-сайту
можно получить с любого клиентского компьютера с установленным
Интернет-браузером.
Для работы с
приложением необходим доступ в сеть Интернет. Система не требует настройки, имеет
удобный web-интерфейс пользователя и учитывает
специфические особенности системы дистанционного обучения.
Содержание
Реферат. 2
Введение. 6
1. Теоретическая часть. 9
1.1 Понятие дистанционного обучения. 9
1.2 Особенности дистанционного обучения. 13
1.3 Методика применения дистанционного обучения. 14
1.4 Технологии дистанционного обучения. 16
1.4.1 Кейс-технология. 16
1.4.2 TV-технология. 16
1.4.3 Сетевая (интернет) технология. 17
1.4.4 Сравнение технологий дистанционного обучения. 18
1.5 Программы дистанционного обучения. 19
1.5.1 Программа "eLearning Server 3000". 20
1.5.2 Программа "Lotus LearningSpace". 24
1.5.3 Программа "Батисфера". 28
1.5.4 Программа "SunRav TestOfficePro". 30
1.6 Представление информации в дистанционном обучении. 35
1.6.1 Электронный учебник. 35
1.6.2 Система проверки знаний. 38
1.7 Проблемы использования программ дистанционного обучения
и методы их решения. 39
1.7.1 Проблемы использования программ дистанционного
обучения. 40
1.7.2 Обзор методов решения проблем дистанционного обучения
и обоснование выбора решения. 41
1.8 Преимущества использования интернет-технологии. 48
1.9 Описание предметной области. 49
1.10 Постановка задачи. 52
1.10.1 Основные требования к разрабатываемому ПО.. 52
1.10.2 Дополнительные требования к разрабатываемому ПО.. 54
1.10.3 Требования к оформлению учебных материалов
web-приложения. 54
1.11 Выбор программных средств. 56
1.11.1 Преимущества использования PHP в сравнении с другими
языками 57
1.11.2 Сервер баз данных MySQL и его особенности. 60
1.11.3 Выбор средства проектирования web-узлов. 61
2. Проектная часть. 63
2.1 Построение инфологической модели предметной области. 63
2.2 Построение даталогической модели предметной области. 66
2.3 Тонкости установки и настройки аппаратно-программного
комплекса 73
2.3.1 Web-сервер Apache. 74
2.3.2 Установка и настройка Apache. 74
2.3.3 Установка РНР и настройка Apache для работы с РНР. 77
2.3.4 Установка MySQL. 79
2.4 Работа в Macromedia Dreamweaver MX 2004. 81
2.5 Создание электронных учебных материалов для ДО.. 86
2.6 Разработка web-приложения. 89
2.6.1 Разработка пользовательского интерфейса. 90
2.6.2 Использование каскадных таблиц стилей CSS. 92
2.6.3 Файловая структура приложения. 94
2.6.4 Формирование страниц приложения. 97
2.6.5 Передача значений форм в другие страницы.. 98
2.6.6 Взаимодействие приложения с web-сервером.. 101
2.6.7 Создание таблиц базы данных. 102
2.6.8 Функции для работы с базами данных. 107
2.6.9 Использование механизма Cookies. 107
2.6.10 Описание алгоритма работы web-приложения. 109
2.7 Запуск и описание работы с web-приложением.. 110
2.7.1 Навигация по сайту. 111
2.7.2 Обучение. 113
2.7.3 Администраторская часть. 117
2.8 Предложения по размещению приложения в сети Интернет. 120
3. Экономическая часть. 122
3.1 Определение трудоемкости разработки приложения. 122
3.2 Расчет затрат на разработку приложения. 122
3.3 Определение возможной цены разработанного приложения. 127
3.4 Экономическое обоснование выбора комплекса технических
и программных средств. 128
3.5 Описание экономического и социального эффекта от
разработки приложения 131
4.Техника безопасности и охрана окружающей среды.. 136
4.1 Теоретическая часть. 136
4.1.1 Пожароопасные и токсичные свойства веществ и
материалов, применяемых при выполнении работы.. 136
4.1.2 Характеристика потенциальных опасностей и вредностей. 136
4.1.3 Категорирование помещения аудитории. 138
4.1.4 Санитарно-гигиеническая характеристика помещения. 138
4.1.5 Условия безопасности при проведении экспериментальной
части работы. Электробезопасность. 140
4.1.6 Пожарная безопасность и средства пожаротушения. 142
4.1.7 Защита окружающей среды.. 143
4.1.8 Гражданская оборона. 144
4.2 Расчетная часть. 145
4.2.1 Определение пожарной нагрузки помещения (В1-В4) 145
4.2.2 Освещение производственных помещений. 148
Заключение. 150
Список использованных источников. 153
Приложения. 155
Информационные
технологии проникли и в сферу образования. Дистанционное обучение с
использованием интернет-технологий является формой получения образования,
наряду с очной и заочной. Международная сеть Интернет предоставляет большие
возможности для учреждений образования. Распространенная, одна из наиболее
дешевых, надежная, она предоставляет наиболее богатые возможности для
организации дистанционного обучения. Интернет предоставляет несколько типов
сервисов, на базе которых имеется возможность установки системы поддержки
дистанционного обучения. В дистанционном образовательном процессе используются
лучшие традиционные и инновационные методы, средства и формы обучения,
основанные на компьютерных и телекоммуникационных технологиях.
В системах
дистанционного обучения используются все виды информационных технологий, но
преимущественно новые информационные технологии, средствами которых являются компьютеры,
компьютерные сети, мультимедиа системы и т.д.
В настоящее
время большинство специалистов в области образования возлагают надежды на
современные персональные компьютеры, рассчитывая с их помощью существенно
повысить качество обучения в массовых масштабах, особенно при организации
самостоятельной работы и внешнем контроле. Но при осуществлении этой задачи
возникает множество проблем. Одна из них состоит в том, что в разработках
автоматизированных систем дистанционного обучения (АСДО) нет никакой системы,
никакого объединяющего начала, вследствие чего все АСДО являются уникальными,
разрозненными, не сопряженными друг с другом ни по каким параметрам. Отсюда
следует дублирование разработок электронных учебников, трудности организации
контроля знаний, а также неясность вопросов, относящихся к дидактической
эффективности компьютерного обучения вообще, слабая интеграция традиционных
учебников с компьютерными и многие другие. Все эти трудности, с которыми
приходится сталкиваться разработчикам любых компьютерных обучающих систем, составляют
"узкое" место в компьютеризации обучения. Не устранив его, трудно
надеяться на успешное внедрение системы. Совершенно очевидно, что эффективность
разработки системы непосредственно зависит от того, насколько успешно будут
преодолены трудности.
Основу
дистанционного обучения составляет целенаправленная и контролируемая
самостоятельная работа студента. Он может учиться в удобном для себя месте, по
индивидуальному расписанию, получая всю необходимую информацию в удобной для
него форме.
Информация в
дистанционном обучении должна преподноситься на уровне доступном и понятном
большинству пользователей. Удобным способом предоставления информации является
электронный учебник. Существует достаточно много различных программ для
создания электронных учебников. Каждая из них индивидуальна и имеет свои плюсы
и минусы, но все они направлены на подготовку материалов, которые удобным
способом предоставляются пользователю. Самым удобным и оперативным средством
предоставления информации в Интернет является web-сайт.
Интерактивная система проверки знаний, форум, чат, почтовая рассылка, гостевая
книга, лента новостей - все это неотъемлемые части современного web-сайта дистанционного обучения. Для создания его просто не
обойтись без языка web-программирования РНР. Конечно, и
форум, и гостевую книгу можно написать с помощью других средств, например, на
языке Perl, но РНР позволяет написать Internet-приложение
любой сложности с минимальными затратами: РНР, как и все вспомогательное
программное обеспечение (web-сервер Apache и сервер баз
данных MySQL), бесплатно, а разработка самого
приложения не отнимет много времени. Иногда разработка приложения занимает
меньше времени, чем разработка дизайна. И, конечно же, ни один серьезный Internet-проект не обходится без баз данных. Сервер MySQL является одним из самых удачных реализаций SQL-серверов. Он прекрасно взаимодействует с языком PHP, и предоставляет достаточно возможностей для реализации
системы проверки знаний.
Одним из
важных вопросов дистанционного обучения является возможность интерактивного
общения обучаемого и обучающего. Хороший web-сайт
должен предоставлять возможности для такого общения. Наиболее распространенными
средствами являются электронный учебник, подсистема тестирования и почтовая
рассылка, а также форум и чат. Грамотность, доступность и удобство их реализации
в большой степени определяют интерес студентов к форме дистанционного обучения
в целом.
Дистанционное
обучение перспективно, оно постоянно совершенствуется, внедряются новые
технологии. Во многих странах дистанционное обучение является официальной формой
образования. "Дистанционный" диплом в некоторых случаях ценится
гораздо больше, чем традиционный. Известно, что многие университеты,
предоставляющие услуги дистанционного обучения, в своих дипломах не упоминают
каким способом получено образование - дистанционным или традиционным. Это
говорит о том, что качество дистанционных образовательных программ ничем не
уступает, а во многом даже и превосходит традиционные методы обучения.
Обучение -
это целеустремленный, систематический, организованный процесс вооружения
знаниями, умениями, навыками, а образование - это результат обучения,
воспитания и развития личности.
Дистанционное
обучение (ДО) является формой получения образования, наряду с очной и заочной,
при которой в образовательном процессе используются лучшие традиционные и
инновационные методы, средства и формы обучения, основанные на компьютерных и
телекоммуникационных технологиях [1].
Основу
образовательного процесса при ДО составляет целенаправленная и контролируемая
интенсивная самостоятельная работа обучаемого, который может учиться в удобном
для себя месте, по индивидуальному расписанию, имея при себе комплект
специальных средств обучения и согласованную возможность контакта с
преподавателем по телефону, электронной и обычной почте, а также очно.
ДО
представляет собой целенаправленный интерактивный, асинхронный процесс
взаимодействия субъектов и объектов обучения между собой и со средствами
обучения, причем процесс обучения индифферентен к их пространственному
расположению.
В системе
образования ДО отвечает принципу гуманистичности, согласно которому никто не
должен быть лишен возможности учиться по причине бедности, географической или
временной изолированности, социальной незащищенности и невозможности посещать
образовательные учреждения в силу физических недостатков или занятости производственными
и личными делами. Являясь следствием объективного процесса информатизации
общества и образования и, вбирая в себя лучшие черты других форм, ДО войдет в
ХХI век как наиболее перспективная, синтетическая, гуманистическая,
интегральная форма получения образования.
Дистанционное
обучение включает в себя инструментальные средства, учебно-методическое
обеспечение, программное обеспечение, техническое обеспечение. Инструментальные
средства ДО - это программное и информационное обеспечение, используемое для
представления учебных материалов в информационно-образовательной среде ДО. Учебно-методическое
обеспечение ДО - это база учебных материалов, система управления этой базой,
методики ДО, тесты, рекомендации по технологии дистанционного обучения с учетом
дидактических и психологических аспектов. Программное обеспечение ДО - это
системные и прикладные программы и программные комплексы, используемые в том
или ином виде дистанционного обучения, включая инструментальные среды для
создания обучающих программ и программных комплексов. Техническое обеспечение
ДО - это используемое в информационно-образовательной среде ДО вычислительное,
телекоммуникационное, cпутниковое, телевизионное, периферийное, множительное,
офисное и другое оборудование, а также каналы передачи данных.
Существуют и
другие трактовки понятий дистанционного обучения и образования, отражающие
многообразие подходов к их пониманию:
Дистанционное
обучение - особая, совершенная форма, сочетающая элементы очного,
очно-заочного, заочного и вечернего обучения на основе новых информационных
технологий и систем мультимедиа. Современные средства телекоммуникаций и
электронных изданий позволяют преодолеть недостатки традиционных форм обучения,
сохраняя при этом все их достоинства.
Дистанционное
обучение - комплекс образовательных услуг, предоставляемых широким слоям
населения в стране и за рубежом с помощью специализированной информационной
образовательной среды, базирующейся на средствах обмена учебной информацией на
расстоянии (спутниковое телевидение, радио, компьютерная связь и т.п.). Информационно-образовательная
среда ДО представляет собой системно-организованную совокупность средств
передачи данных, информационных ресурсов, протоколов взаимодействия,
аппаратно-программного и организационно-методического обеспечения,
ориентированную на удовлетворение образовательных потребностей пользователей. ДО
является одной из форм непрерывного образования, которое призвано реализовать
права человека на образование и получение информации.
Название
дистанционного обучения говорит само за себя - обучение на расстоянии. Это не
обязательно подразумевает сотни километров между преподавателем и студентом. Дистанционное
обучение - это прежде всего отсутствие необходимости ходить в какое-либо
учебное заведение в строго предписанное расписанием время, выполнять программу
курса в установленном порядке. ДО обеспечивает возможность учиться тогда, когда
Вам это удобно, в том темпе и в такие сроки, которые вы выбираете сами. При
этом не нужно тратить время на дорогу. ДО в современном мире осуществляется с
помощью таких технологий, как Интернет в голосовом и текстовом режимах, e-mail,
телефонная и факсимильная связь, видеоконференции и, конечно же, традиционная
пересылка учебных материалов обычной почтой (печатных, аудио, видео и
электронных учебных материалов). Эти технологии образуют связующее звено между
студентом и преподавателем, которых могут разделять тысячи километров, и
обеспечивают возможность ежедневного общения.
Учиться
дистанционно можно самостоятельно и в on-line классе. Вы имеете возможность
сами выбрать, когда учиться - утром или вечером, зимой или весной. вы можете
выбирать, заниматься ли Вам дома или в одном из центров дистанционного обучения.
ДО может быть также эффективно, как и традиционная форма обучения, особенно,
если технологии и метод обучения подобраны адекватно задачам, желаниям и
возможностям студента и преподавателя. Особенно эффективными являются общение
между студентами и своевременные контакты преподавателей и студентов.
Эффективность
ДО достигается путем наиболее полного и точного согласования требований и
возможностей студента. Учитываются все ограничения, с которыми сталкиваются
преподаватель и студент. Обычно, обучение проводится с использованием
нескольких средств общения одновременно, что позволяет студенту одновременно с
обучением быть в курсе всех технологических новинок. Эффективность
дистанционного обучения основана на том, что студенты сами чувствуют
необходимость дальнейшего обучения, а не подвергаются давлению родителей, обстоятельств,
начальства и пр. Следует также заметить, что эффект немало зависит от того,
насколько регулярно занимается студент. Это объясняется тем, что невозможно
сформировать систему знаний при неравномерной учебной нагрузке. Однако при этом
жесткая отчетность - это важный аспект системы ДО. За каждый пройденный раздел
курса студент должен отчитываться перед преподавателем и пока этого не произойдет,
двигаться в обучении дальше студент не сможет.
Безусловно,
система неидеальна. Прежде всего, затруднена идентификация студента -
проверить, кто сдает экзамен, пока невозможно. Однако стараясь исправлять
недостатки, учебные заведения, практикующие ДО, включают в курс и обязательную
очную сессию, в ходе которой студенты сдают обязательные очные экзамены,
предъявляя документ, подтверждающий личность сдающего экзамен. Кроме того, для
организации учебных и экзаменационных телеконференций бывает недостаточно
пропускной способности телефонных линий разных стран, это необходимо учитывать.
Еще одна особенность, которая может негативно восприниматься студентами, в
системе ДО исчезает непосредственный контакт между преподавателем и студентом.
Анализ отечественной
и зарубежной теории и практики ДО позволяет отметить характерные особенности,
присущие ДО [1]. Среди них:
Гибкость. Обучающиеся,
занимаются в удобное для себя время, в удобном месте и в удобном темпе. Каждый
может учится столько, сколько ему лично необходимо для освоения курса
дисциплины и получения необходимых знаний по выбранным дисциплинам.
Модульность.
В основу программ ДО закладывается модульный принцип. Каждая отдельная
дисциплина (учебный курс) который освоен обучаемся, адекватен по содержанию
определенной предметной области. Это позволяет из набора независимых учебных
курсов формировать учебный план, отвечающий индивидуальным или групповым
потребностям.
Параллельность.
Обучение может проводиться при совмещении основной профессиональной
деятельности с учебой, т.е. "без отрыва от производства".
Дальнодействие.
Расстояние от места нахождения обучающегося до образовательного учр | 
