автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Теоретические основы и принципы построения информационно-образовательной среды открытого образования и ее практическая реализация

На правах рукописи

Лобачев Сергей Львович

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ОТКРЫТОГО ОБРАЗОВАНИЯ И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

Специальности: 05.13.13 - Телекоммуникационные системы и компьют ерные сет" 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2005

Работа выполнена в Российском государственном институте открытого образования

(г. Москва)

Научный консультант - доктор технических наук, профессор Иванников А.Д.

Официальные оппоненты -

- доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, Васильев В. Н.

- доктор технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ, Домрачеев В.Г

- доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, Бершадский А.М.

Ведущая организация - Московский технический университет связи и информатики

Защита диссертации состоится «¿^ » Q/^)^2005 Г. В час на заседании диссертационного совета Д 212.133.03 при Московском государственном институте электроники и математики (техническом университете) по адресу: 109028, Москва, Б. Трехсвятительский пер., дом 3/12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного института электроники и математики.

Автореферат разослан

2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета Д 212.133.03 кандидат физико-математических наук, доцент

Прокофьев И. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. История работ по использованию компьютерных и сетевых технологий в отечественном образовании насчитывает уже не один десяток лет. За этот период создавались разнообразные системы автоматизации управления различными направлениями работ вузов, обучающие программы, мультимедиа-курсы и многое другое.

Понимание уникальной роли и возможностей сети Интернет для образования, а также необходимости интеграции усилий учебных заведений по его использованию в образовательных целях привело около 10 лет назад к формированию концепции создания единой системы дистанционного образования. В постановлении Госкомвуза России от 31.05.95 № 6 «О состоянии и перспективах создания единой системы дистанционного образования в России» указывалось, что система дистанционного образования (СДО) должна интегрироваться с существующими образовательными системами, дополняя и развивая их, а также способствовать созданию единой мобильной образовательной среды, как наиболее перспективной формы образования широких слоев населения России в XXI веке, н содействовать непрерывному образованию граждан. В подготовленной в это же время «Концепции СДО» отмечалось, что при создании единой СДО должны быть преодолены существующие разобщенность и несогласованность в развитии дистанционного образования (ДО), обеспечено эффективное объединение усилий вузов, других образовательных учреждений и организаций в области ДО на основе ряда требований, среди которых надо выделить: требования государственного образовательного стандарта; создания единой информационно-образовательной среды СДО; единого стратегического управления системой. Подчеркивалось, что создание единой СДО не должно препятствовать самостоятельности образовательных учреждений. Данная Концепция разрабатывалась под руководством В.Г.Кинелева с привлечением большого числа ведущих специалистов системы образования РФ (А.Д. Иванников, Ю.Г.Круглов, В.И.Солдаткин, А.Н.Тихонов, Н.Г.Хохлов, СА-Щенников и др.).

В процессе реализации целого ряда программ и проектов за последние 10 лет стало очевидно, что организационно-административное объединение усилий различных учебных заведений в рамках различных программ не дает ожидаемого результата, а именно, не формирует единую информационно-образовательную среду системы образования. Несмотря на все усилия, сейчас невозможно найти какое-нибудь программное средство, признанное и применяемое более чем в нескольких вузах, причем без какой-либо взаимной интеграции между ними в единую компьютерную среду. Главным результатом этих работ можно считать не столько сами созданные средства и системы, сколько осознание их необходимости и места в учебном процессе, а также повышение общей информационной культуры. До настоящего времени основные усилия разработчиков подобных систем были сконцентрированы, в основном, в направлении решения частных задач, масштаба кафедры или факультета и, очень редко, вуза в целом. Немногочисленные попытки создания сетевых образовательных информационных систем масштаба региона или отрасли в целом пока не дали практического результата.

Наиболее ярко это отразилось в области дистанционного обучения с использованием сетевых технологий Интернет, которые в основном, реализуются специализированными инструментальными информационными системами. Подобные системы, как правило, являются локальными и рассчитаны на использование одним учебным заведением для реализации ограниченного набора образовательных услуг через Интернет. В итоге, даже наиболее передовые вузы, применяющие подобные системы, работают автономно и, практически, нет никаких серьезных сдвигов в сторону интеграции проводимых ими работ.

Логичным развитием данного направления стало формирование в 2000 году специальной МНТП «Создание системы открытого образования», в рамках которой, при участии автора, разработана «Концепция создания информационно-образовательной среды открытого образования» (ИОС 00), опирающаяся на ряд базовых принципов, из которых надо выделить:

• построение единой технологической компьютерной сетевой среды;

• реализацию универсального набора системообразующих функций;

• самостоятельность учебных заведений;

• соответствие ГОС и нормативным документам Минобразования РФ;

• совместимость с международными образовательными стандартами и спецификациями в части метаописаний и структуры ресурсов.

Создание подобной проблемно-ориентированной компьютерной сети в масштабе страны является решением крупной и актуальной научной проблемы, имеющей важное социально-культурное значение, поскольку затрагивает самые широкие слои населения и открывает большие перспективы в формировании качественно нового технологического уровня системы образования РФ. Учет процессов, протекающих в мировой системе образования и опыт работ, проведенных в системе образования РФ за последние десять лет, подтверждают актуальность комплекса работ по созданию ИОС 00 как национального сегмента всемирной образовательной среды, реализующей образовательные услуги отечественных учебных заведений в Интернет для любого пользователя, независимо от его места нахождения.

Цели и задачи исследования. Главной целью данной работы является создание теоретических основ и принципов построения единой информационно-образовательной среды открытого образования и разработка на их основе информационной системы отраслевого масштаба, интегрирующей предлагаемые учебными заведениями образовательные услуги независимо от их уровня, профиля или места расположения учебных заведений, в единую образовательную среду, а также внедрение полученных решений в систему образования РФ.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие основные задачи:

1. Исследование современных компьютерных сетевых образовательных систем на базе Интернет и определение основных тенденций их развития.

2. Разработка инфологической модели учебно-методического обеспечения и принципов универсальной модели представления информации в образовательных информационных системах, обеспечивающих форматы международных стандартов и спецификаций, а также учет специфики национальной системы образования и документооборота.

3. Разработка базовых принципов построения и функционирования единой информационно-образовательной среды открытого образования и ее компьютерной сети, их структурной организации, состава системообразующих функций, организации распределенных фондов ресурсов и универсальной структуры представительства учебного заведения в информационно-образовательной среде, обеспечивающей возможность ее адаптации под потребности конкретного учебного заведения. Разработка принципов и технологий развертывания компьютерной сети образовательной среды в масштабе страны и обеспечения ее функционирования на всем протяжении жизненного цикла.

5. Разработка технологии подготовки и организации сетевого учебного процесса в информационно-коммуникационной среде открытого образования, определение и реализация необходимых функциональных возможностей для каждой категории пользователей.

6. Практическая реализация территориально-распределенной компьютерной сети информационно-образовательной среды открытого образования в масштабе страны.

7. Анализ опыта внедрения разработанных программно-коммуникационных средств в учебных заведения РФ и определение перспективных направлений развития ИОС 0 0.

Методы исследования определялись сущностью поставленных теоретических и практических проблем. В работе использованы методы системного анализа, теории баз данных, проектирования технических систем, объектно-ориентированного проектирования, методы дискретной математики, теории графов и математической логики, в частности, аппарат многосортных моделей с ограниченными кванторами.

Научная новизна, полученная лично автором в процессе проведенных исследований, состоит в разработке следующих положений, выносимых на защиту:

1. Принципы представления различной информации в информационных образовательных системах, обеспечивающие форматы международных спецификаций и учет особенностей национальной системы образования.

2. Теоретические основы и принципы построения единой информационно-образовательной среды открытого образования, ее функциональной и структурной организации.

3. Методы и алгоритмы оптимизации процесса актуализации информационного наполнения БД серверов территориально-распределенной компьютерной сети образовательной среды, учитывающие динамическое изменение пропускной способности каналов связи и работоспособность конкретных узлов системы.

4. Технология создания и развития информационно-образовательной среды открытого образования, учитывающая изменения условий ее эксплуатации и эволюцию требований системы образования и учебных заведений.

Практическая ценность выполненного исследования состоит в формировании теоретической базы, в разработке технических решений и инструментария, обеспечивающих создание на практике единой компьютерной информационно-образовательной среды открытого образования РФ, охватывающей все регионы страны, все уровни образования и учебных заведений, независимо от их профиля и места нахождения. Одним го основных результатов данного исследования является создание реально действующей единой информационно-образовательной среды отраслевого масштаба, в которой любое учебное заведение может открыть свое представительство и приступить к реализации своих образовательных услуг через Интернет.

Реализация и внедрение результатов работы выражается в создании действующей уже более трех лет информационно-образовательной среды открытого образования, охватывающей большинство субъектов РФ и содержащей в своей структуре более 100 серверов сети Рунет, функционирующих на базе крупнейших региональных классических и технических университетов.

В рамках информационно-образовательной среды открытого образования открыты представительства более 250 учебных заведений различного уровня и профиля подготовки специалистов. Каталоги среды федерального уровня содержат более 5000 образовательных ресурсов, охватывающих все уровни образования, более 1000 учебных курсов различного профиля, а также иные информационные и методические ресурсы, формируемые различными учебными заведениями по единой технологии.

За время внедрения ИОС ОО в систему образования РФ около 200 преподавателей прошли переподготовку для работы в ИОС ОО и несколько тысяч студентов различных университетов РФ прошли обучение в данной среде по более чем 70 учебным курсам различной направленности - от гуманитарных до естественнонаучных и специальных.

Результаты настоящей работы нашли отражение в ряде проектов по МНТП «Создание системы открытого образования», «Научно-методическое обеспечение дистанционного обучения» и ФЦП «Создание единой информационной образовательной среды», выполненных в период с 2000 по 2004 год. На разработанное ПО получены свидетельства «Роспатента» и сертификаты «Росинфосерта».

Апробация работы. Теоретические и практические результаты диссертации докладывались и обсуждались на различных всероссийских и международных конференциях: Всероссийская конференция «Телематика», Санкт-Петербург, 1996,1997, 1999, 2001-2004 гг.; Всероссийская конференция "Relam 96", Москва, 1996; IV Международная конференция по дистанционному образованию, Москва, 1997 г.; Международный конгресс «Образование 98», Москва, 1998 г.; VI Международная конференция «Дистанционное образование в России: проблемы и перспективы», Москва, 1998 г; Международная конференция «Дистанционное образование: открытые и виртуальные среды», Москва, 1999 г.; II межрегиональная конференция «Дистанционное обучение. Проблемы и перспективы взаимодействия вузов Санкт-Петербурга с регионами России», Санкт-Петербург, 1999 г.; VII Международная конференция по дистанционному образованию», Москва, 1999 г.; Вторая Международная конференция «Интернет, Общество, Личность. ИОЛ-2000», Санкт-Петербург, 2000 г.; Международная конференция «Информационные технологии в образовании», г. Шахты, 2000 г.; Всероссийская конференция «Современная образовательная среда», Москва, 2001, 2002 гг.; IV международная научно-методическая конференция «Новые информационные технологии в региональной инфраструктуре и образовании НИТРИО», Астрахань, 2001 г.; Международный научно-практический семинар «Подготовка кадров для системы открытого и дистанционного образования», Томск, 2001 г.; II Всероссийская научно-практическая конференция «Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития», Томск, 2003 г.; Всероссийская научно-практическая конференция «Человеческое измерение в информационном обществе», Москва, 2003 г.; Международный конгресс «Информационные технологии в образовании», Москва, 2003г.; Международная научно-практическая конференция «Качество дистанционного образования. Концепции, проблемы, решения», Москва, 2003 г.; Ш Всероссийская научно-практическая конференция «Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития», Омск, 2004 г.

По теме диссертации опубликовано 86 печатных работ, из них 7 печатных работ в журналах, входящих в список ВАК для докторских диссертаций, и отражающих основные результаты данного исследования.

Внедрение результатов диссертационной работы подтверждено актами от Федерального агентства по образованию и ряда университетов различных регионов РФ.

Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. В приложениях представлены материалы, подтверждающие факты и объемы внедрения результатов диссертации.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность, темы диссертационной работы, приводится ее краткая характеристика. Показано, что настоящее исследование является логическим продолжением и развитием работ, проводимых в системе Минобразования РФ за последние 10 лет в направлении технологической интеграции учебньгх заведений. Формулируются цель работы и основные задачи исследования, представляются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проводится анализ процессов, имеющих место в глобальной компьютерной сети Интернет и ее русскоязычном сегменте - Рунет, которые необходимо учитывать при создании крупной территориально-распределенной информационно-

образовательной системы отраслевого масштаба. Интернет инвариантен к государственным границам, и национальные особенности любой страны реализуются в его среде в тесном взаимодействии с более общими процессами, носящими глобальный характер.

Традиционная ориентация отечественной системы образования, в основном на русскоязычных пользователей, потребовала проведения в данной главе оценки их доли среди пользователей Интернет и динамики ее изменения в ближайшей перспективе. Показано, что по сравнению с 2002 годом можно ожидать увеличения доли русскоязычных пользователей Интернет к 2010 году с 2,9 до 3,3-3,5 %, т.е. на 15-20%. Таким образом, можно с уверенностью констатировать общую тенденцию к расширению доли русскоязычной части сообщества пользователей Интернет.

По данным аналитического центра ЮС Research (США) динамика роста рынка образовательных ресурсов и услуг в сети Интернет является весьма высокой, и в 2004 году мировой объем этого сегмента рынка превысит 23 млрд. долл. США. При этом 90% американских университетов и колледжей будут способны предложить в 2005 году реализацию моделей обучения через Интернет (elearning). Затраты системы высшего образования в США на приобретение средств и технологий сетевого обучения в последние годы постоянно увеличиваются не менее чем на 10% и составят к 2005 году 5 млрд. долл. США.

В образовательном секторе Рунет в настоящий период идет слабо управляемый процесс наполнения его образовательными ресурсами. Исследования образовательного сегмента Рунет, проведенные рядом ведущих отечественных специалистов в конце 2002 года, позволили констатировать, что разработка информационно-образовательных ресурсов носит в значительной степени неорганизованный и стихийный характер. В процессе данного исследования проводился анализ ресурсов и услуг, предлагаемых российскими вузами в Интернет. Он показал, что в перечне предлагаемых вузами РФ услуг практически отсутствует обучение через Интернет, что резко контрастирует с массовым выходом североамериканских вузов со своими образовательными услугами в Интернет.

Предоставление образовательных услуг в Интернет ведется через специализированные информационные системы, среди которых, последнее время выделяются образовательные порталы. Мировой опыт создания образовательных порталов позволяет говорить о формировании тенденции к их созданию в виде децентрализованных информационных образовательных систем. В таких системах увеличивается «прозрачность» учебных заведений, их конкурентоспособность, снижаются затраты на обучение. Единые принципы построения распределенных горизонтальных порталов позволяют органам управления образованием всех уровней проводить каталогизацию ресурсов и образовательных услуг на государственном, межрегиональном, региональном, межотраслевом и отраслевом уровнях, осуществлять мониторинг проектов и формировать статистические показатели работы учебных заведений, а потребителям образовательных услуг - наиболее оптимальным образом находить те ресурсы и услуги, которые им необходимы на приемлемых для них условиях. При создании децентрализованных систем горизонтальных образовательных порталов существуют два подхода. Первый - применение единых инструментальных средств создания ресурса и организации доступа к нему, когда единообразие представления обеспечивается за счет единой платформы разработки; второй - определение общих и открытых стандартов, форматов и протоколов. Использование единой платформы эффективно при наличии административного ресурса - целевых программ федерального и регионального уровней. Зарубежный опыт свидетельствует о целесообразности опоры в этом случае на единую платформу разработки, в спецификациях которой в максимальной степени учтены открытые стандарты. При таком подходе удается интегрировать в децентрализованных системах инициативные разработки преподавателей, научных работников, студентов и т.д. Удачным примером такого решения является

децентрализованная система горизонтальных порталов Министерства образования США, где множество порталов целевых программ образуют в совокупности многоуровневую иерархию. Уровни образования в порталах варьируются по всему спектру, реализуемому в национальных системах образования. К особенностям существующих образовательных порталов следует отнести слабое оснащение их средствами интерактивного воздействия. В настоящее время данный инструментарий развивается в рамках инструментальных систем сетевого дистанционного обучения отдельных учебных заведений.

Анализ ряда наиболее популярных в учебных заведениях РФ систем сетевого ДО, проведенный в данной главе, позволил сделать вывод о том, что организация учебного процесса в них проработана существенно лучше, чем вопросы стандартизации и интеграции в состав единой образовательной среды. Сопоставление ряда параметров подобных систем приводит к заключению, что они создавались для проведения обучения в сетевом режиме студентов вузов как дополнительного вида занятий, но не для дистанционного обучения как такового. Кроме того, в большинстве систем отсутствует понятие учебного плана, что говорит об их ориентации на поддержку обучения по отдельным учебным курсам. Характерно, что системы, созданные в отечественных университетах, и зарубежные коммерческие системы имеют одни и те же недостатки. Показательно, что во всех, без исключения, системах нет комплексного решения вопросов стандартизации описания обучаемых и выходных документов и, естественно, на этих уровнях системы не обеспечивают возможность интеграции между собой. Кроме того, не предусмотрены возможности объединения ряда аналогичных систем ДО в региональную информационную систему. Главный вывод, следующий из анализа информационных образовательных систем ДО, используемых сегодня в системе образования РФ, состоит в том, что работ, направленных на создание единой универсальной информационно-образовательной среды масштаба региона (десятки учебных заведений) или федерального уровня (сотни и тысячи учебных заведений), до последнего времени не было.

В последние годы сформировалось понятие «провайдер образовательных услуг» как обобщенное название любой организации, предлагающей образовательные услуги в Интернет. Одновременно среди зарубежных провайдеров образовательных услуг четко проявилась тенденция к формированию ассоциаций учебных заведений, что свидетельствует о возникновении стремления части учебных заведений к взаимодействию при организации сетевого обучения на основе единой программной технологии. Таким образом, можно констатировать наличие в образовательном сегменте Интернет двух противоположных процессов:

• расширение многообразия технологических и технических решений, формируемых разработчиками конкретных информационных систем;

• возникновение объединений учебных заведений, ориентирующихся на типовые технологии и стандарты.

В данной главе предложены классификации образовательных систем в Интернет и эволюционная модель развития образовательных технологий и показано, что открытое образование - это развитие дистанционного в сторону расширения возможностей для обучающихся, а также создания условий интеграции учебных заведений между собой. Интеграция учебных заведений ведется на различных уровнях, начиная с формирования единого фонда учебно-методического и информационного обеспечения, баз данных (БД) преподавательского состава и до обеспечения возможности изучения отдельных курсов учебного плана не в базовом вузе, а в ином, наиболее полно соответствующем потребностям обучаемого.

Учет опыта построения систем ДО в вузах и особенностей эволюции образовательных технологий позволили сформулировать основные принципы перспективной ИОС 0 0, к которым относятся:

• универсальность - интегрируемость в единое целое различных образовательных учреждений - от школ до университетов;

• инвариантность среды и технологий к уровню и профилю образования;

• масштабируемость, допускающая наращивание на различных уровнях -ресурсов, учебных заведений и т.д.;

• открытость - обеспечение совместимости с международными образовательными стандартами;

• равноправие и самостоятельность всех учебных заведений и регионов в образовательной среде.

Сформулированные принципы приводят к выводу о том, что перспективная информационно-образовательная среда открытого образования должна представлять собой совокупность равноправных региональных информационно-образовательных сред со своей административной, технической и экономической политикой. Равноправие и автономия не исключает необходимости реализации в региональных средах целого ряда общесистемных процедур, без которых такая система перестает существовать как единое целое.

Стандартизация является одной из основных форм интеграции информационных образовательных систем. В первую очередь она распространяется на состав и форму представления информации, циркулирующей в подобных системах. Хотя формально правом принятия стандартов обладает только международная организация по стандартизации ISO, вопросами разработки спецификаций разнообразной информации в образовательных системах занимаются многие организации, среди которых IMS и ШЕЕ отличаются наиболее комплексным подходом. И хотя документы этих организаций имеют статус спецификаций или рекомендаций, в отсутствие нормативных документов ISO именно эти документы принимаются за основу разработок значительного числа образовательных систем в различных странах мира. Создание перспективной информационно-образовательной среды РФ требует формирования перечня спецификаций, реализуемых средой, который определяется в модели представления образовательной информации, как один из основных системообразующих механизмов среды. Таким образом, главный вывод из анализа состояния работ по стандартизации образовательных информационных технологий, проведенного в первой главе, состоит в обосновании необходимости разработки для ИОС 00 специального документа, регламентирующего все вопросы и разрешающего противоречия между нормативными актами как на международном, так и национальном уровнях.

Одной из особенностей Рунет является невысокий процент населения, имеющего доступ в Интернет в регионах РФ. Этот факт вызывает сомнения в том, что сформирована ли в Рунет аудитория потребителей сетевых образовательных услуг в регионах. Без решения этого вопроса любые масштабные проекты в области сетевого обучения в Рунет вызывают серьезные опасения как слабо обоснованные. Анализ показывает, что большинство пользователей Рунета имеют доступ в Интернет с рабочего места, и поэтому можно предположить, что администрация будет поддерживать работу своих сотрудников именно в интересах повышения их квалификации, позволяющей им более эффективно решать их производственные задачи. Следовательно, наиболее востребованными в сетевом обучении в РФ, по-видимому, окажутся проекты, нацеленные на повышение квалификации и получение дополнительного образования. С другой стороны, практически во всех регионах РФ наблюдается примерно равное положение с доступом в Интернет из вузов, что является результатом планомерной работы по подключению учебных заведений РФ к Интернет, проводимой Минобразованием РФ на протяжении ряда последних лет. Для эффективного использования этого потенциала в данной главе предложен путь обеспечения населения различных регионов доступом к информационно-образовательным системам сетевого обучения, который состоит в создании ассоциации учебных заведений, каждый член которой принимает на себя обязательства на определенных условиях предоставлять обучающимся любого другого члена ассоциации доступ в Интернет. Создание такой ассоциации открывает широкие возможности по организации сетевого обучения, реализуя в

пунктах доступа к Интернет ряд дополнительных функций, устраняющих, казалось бы, неразрешимые проблемы в организации сетевого обучения.

Отсутствие подобной ассоциации на фоне мощного инвестирования американских учебных заведений в ДО может привести к резкой активизации их работы с аудиторией Рунета, воспользовавшись практически полным отсутствием возможности получения образования через Интернет в вузах РФ. Альтернативой такому развитию событий может стать создание ассоциации учебных заведений РФ на базе единой информационно-образовательной среды и типовых технологий подготовки и организации учебного процесса в среде Интернет. Подобный подход позволит обеспечить взаимную интеграцию учебных заведений и формирование единого национального образовательного сегмента Рунета и решить многие проблемы ДО, связанные с идентификацией личности, выполнением практических работ и многие другие. Особо следует подчеркнуть, что создание информационно-образовательной среды на базе международных стандартов и спецификаций дает возможность объединить усилия российских учебных заведений на внутреннем рынке образовательных услуг и распространить свое влияние на Интернет в целом, сохраняя традиции российского образования и особенности национальной культуры. Таким образом, создание единой информационно-образовательной среды открытого образования приобретает важное народнохозяйственное и культурное значение.

Во второй главе разрабатываются теоретические основы и принципы структурной организации единой информационно-образовательной среды открытого образования и ее компьютерной сети, которые обеспечивают в дальнейшем создание перспективной информационной системы отраслевого масштаба, способной реализовать сформулированные при постановке задачи функции.

Предложена и обоснована пятиуровневая инфологическая модель учебно-методического обеспечения, используемого в отечественной системе образования, охватывающая все виды информационного обеспечения учебного процесса - от описания специальностей до образовательных ресурсов, что дало возможность формализации ее компонентов и их взаимосвязей. Модель учебно-методического обеспечения ИОС 00 состоит из следующих пяти уровней: специальности, учебные планы, дисциплины, учебные курсы и ресурсы. Формально, соотношения различных ее уровней выражаются следующим образом:

= ^ + и 1Г

где:

ер1

^,=¿,+11 и?:

п

№[ = ¿ + 1) 1Г1

п

^ = ¿, + 11 и ж

V

заданная ГОС;

Ж"

- одна из специальностей (1),

- конкретный учебный план, по которому проводится обучение по

IVI

специальности

V '

г

конкретная дисциплина,

1ея

входящая в учебный план

ер!

- конкретный учебный курс, по которому ведется изучение дисциплины

- конкретные ресурсы и виды учебных занятий, используемые

при изучении курса

Sx - стандартная форма описания специальности, дисциплины, курса.

В основе модели лежат следующие соображения. Перечень специальностей и направлений подготовки определяется ГОС. Каждая специальность в ИОС 00 отображается в ее описание и учебный план, состоящий из обязательных дисциплин федерального компонента (определяемых ГОС), дисциплин национально-регионального (вузовского) компонента и дисциплин по выбору студента, задаваемых- на уровне учебного заведения. Таким образом за счет специфики вузов формируется множество учебных планов по одной специальности. Дисциплины определяют сумму знаний, и объем изучаемого материала (в часах, кредитах и пр.), но не задают, каким образом будет идти их освоение. Конкретизация методики обучения проводится на уровне учебного курса, где в его программе отражаются объем и последовательность изучения материала, количество семинарских, лабораторных и практических работ, виды и объем контрольных мероприятий и т.д. Следует подчеркнуть, что освоение некоторой дисциплины может вестись изучением более одного учебного курса и наоборот, один курс может включаться в изучение более, чем одной дисциплины. В конечном итоге тот или иной вариант определяется объемом изучаемого по курсу материала, методикой его освоения и степенью его универсальности. Данные соображения о соотношении понятий «дисциплина» и «учебный курс» позволяют провести их четкое разделение, хотя в практике эти понятия часто воспринимаются как синонимы.

В основе данной модели лежат образовательные ресурсы, являющиеся базой для формирования информации расположенных выше уровней модели, и в этом контексте являются первичными ресурсами. Первичные ресурсы характеризуется рядом особенностей, среди которых необходимо выделить разнообразие форматов и принципов формирования их описаний. Другими словами, отсутствует целостность образовательного информационного пространства.

Центральное место в решении задачи обеспечения целостности, без решения которой невозможно создание единой информационно-образовательной среды - является разработка системных соглашений представления описаний ресурсов и их упаковки. Разработка подобных соглашений в ИОС 00 опирается на ряд положений, основным из которых является совмещение международного опыта и особенностей российской системы образования. Другом принципиальным положением является пакетирование ресурсов и объектно-ориентированный подход (learning object model), обеспечивающий основу для механизмов обмена образовательными ресурсами. Обязательным элементом любого подобного объекта являются метаданные - его стандартизованное описание.

Ориентация на открытые стандарты позволяет найти компромисс между двумя противоречивыми требованиями: технологические решения не должны приводить к творческим ограничениям в процессе разработки образовательных ресурсов и в то же время обязаны обеспечить регулярность информационной системы, достаточную для ее целостности. Стандартизация описаний ресурсов позволяет избежать жесткой централизации механизмов сбора и распространения образовательной информации при одновременном обеспечении единства и целостности ИОС 0 0 .

Вопросами стандартизации на международном уровне занимается множество организаций (ШЕЕ, IMS, ISO и т.д.), которые, опираясь на общие принципы, разрабатывают различные рекомендации и спецификации. Для разрешения возникающих

Wl.Wl

w:

и

здесь противоречий в ИОС 00 разработан подход, который не приводит к необходимости альтернативного выбора одной из спецификаций, а представляет собой некоторую интегральную форму, допускающую отражение описания образовательного ресурса практически в любую выбранную систему описания, не являющуюся общепризнанным стандартом. Подобная интегральная форма получила название «Универсальная модель представления образовательной информации». В основе этого подхода лежат следующие

соображения. Пусть существует / множеств JJ1 описаний ресурсов, каждое из которых

соответствует определенной спецификации полей метаданных и состоит из j элементов, где / - множество различных спецификаций, а J - число полей, задаваемых конкретной спецификацией. В силу того, что спецификации регламентируют однотипную

информацию, элементы различных множеств , соответствующие различным

спецификациям, могут находиться в следующих соотношениях: * ■ полные аналоги (совпадение);

• оригинальные поля, не имеющие аналогов в другой спецификации;

• поле одной из спецификаций поглощает поле другой, т.е. элементы' С и*

Таким образом, при объединении двух спецификаций, в общем случае имеем три подмножества элементов, находящихся в соотношениях, представленных выше. Если с элементами первого и третьего подмножеств ситуация очевидна, и формирование соответствующего элемента множества полей итоговой спецификации может быть получено простым поглощением более универсальным элементом менее универсального, то поля и соответствующие им элементы второго подмножества требуют подхода, основанного на свойствах открытых стандартов, а именно - возможности расширения описаний моделей образовательных объектов. Фактически речь идет о построении нового описания, обеспечивающего отображение метаданных образовательного ресурса в любое из описаний, на базе которых построено универсальное.

Анализ работ в области стандартизации образовательной информации на международном уровне позволил выделить девять основных направлений, каждому из которых соответствует определенный вид информации в образовательной системе. Учитывая комплексность задач, стоящих перед ИОС 00, в ней по каждому направлению должен реализовываться принцип максимального покрытия, представленный выше. Перечень охватываемых моделью стандартов или спецификаций образует профиль соответствующей части универсальной модели, а перечень стандартов, охватываемых всеми частями модели - профиль стандартов универсальной модели в целом. Кроме того, необходим учет национальных особенностей, которые наиболее существенны в формировании информации о персоналиях, а также предприятиях - учебных заведениях. Это связано с особенностями учета физических лиц в нашей стране, особенностями документооборота, языка и т.д В профиле отдельных частей модели возможны появления дополнительных спецификаций, что связано с наличием смежных областей информатизации, которые не относятся к образованию непосредственно, например, спецификации библиографических описаний ресурсов семейства MARC.

Решение вопросов организации информации различного вида является основой для формирования структуры и функционала ИОС 0 0. При разработке структуры данной среды исходной посылкой являлось то, что она должна обеспечить новые возможности учебным заведениям и структурам системы образования, не требуя их реорганизации. Данные соображения позволили сформулировать ряд основополагающих принципов, на которых строится ИОС 0 0 :

соответствие территориальному принципу построения системы образования в РФ;

• принцип целостности среды, универсальности технологических процессов и форматов создания, хранения и использования образовательных ресурсов;

• принцип единого информационного пространства, которое должно обеспечить интеграцию всех учебных заведений, их ресурсов и преподавательского состава в единую систему;

• принцип равноправия всех учебных заведений, независимо от их места расположения, уровня и специализации;

• принцип постоянного развития в процессе эксплуатации.

Данные принципы и структуризация информационного обеспечения лежат в основе функциональной и структурной организации ИОС 00. Построение ИОС 00 ведется путем создания типовых региональных сред, получивших название «Виртуальные университеты», с последующим их объединением в единую среду масштаба страны (рис. 1). Учет того факта, что в системе образования объединение учебных заведений имеет место как по территориальному, так и по тематическому признаку, привело к тому, что в ИОС 00 виртуальные университеты (ВУ) делятся на территориальные (региональные) и специализированные. Различие этих видов виртуальных университетов состоит в принципе открытия виртуальных представительств (ВП) учебных заведений (региональный или профильный). Оба типа университетов в ИОС 00 реализуют одинаковый набор типовых функций. Таким образом, с точностью до информационного наполнения ИОС 00 представляет собой трехуровневую территориально-распределенную систему, состоящую из следующих уровней: ВП учебного заведения; виртуальный университет, как объединение ВП; ИОС 00 РФ, как объединение ВУ.

Однотипность функционального состава компонентов ИОС 00 позволяет провести виртуальное объединение однотипных функциональных подсистем в единую виртуальную подсистему масштаба страны. Основными такими подсистемами являются:

• распределенная электронная библиотека;

• распределенный университет;

• распределенный Интернет-магазин системы образования;

• подсистема информационного обеспечения;

• подсистема навигации и поиска;

• подсистема мониторинга и статистики и ряд других подсистем.

Пользователи в ИОС 00 структурируются по трем категориям (потребители услуг, преподаватели, технические специалисты), которые, в свою очередь, делятся на ряд подкатегорий, что позволяет обеспечить четкое разделение реализуемых каждой подкатегорией пользователей функций.

Разработан формальный аппарат, обеспечивающий строгость описания и возможность анализа взаимосвязей между различными описываемыми им элементами. Поскольку ИОС 00 является конечной системой, т.е. все наборы основных параметров (потребители услуг, преподаватели, специалисты, образовательные ресурсы и т.д.) представляют собой конечные множества, для формализации основных взаимосвязей был выбран язык математической логики первого порядка - язык многосортных моделей с ограниченными кванторами. При выборе языка учитывались следующие особенности:

• многосортность, т.е. объекты данной предметной области принадлежат различным сортам (обучаемые, преподаватели, специалисты, образовательные ресурсы и т.д);

• иерархичность предметной области - структура сортов объектов представляет собой иерархию;

• конечность.

В результате, для описания взаимосвязи компонентов ИОС 00 выбран язык логики первого порядка (логики предикатов), развитый в теории допустимых множеств, поскольку он, во-первых, отличается достаточной выразительностью, во-вторых, хорошо отражает данную (образовательную) предметную область и, в-третьих, обеспечивает компактные, гибкие и строгие механизмы описания.

Функциональная структура информационно-образовательной срезы ОО

РЕГИОНЫ

.РфЯШШШЦЛСя

Региональная кабельная (телефонная) сеть

ВУЗы Б Техникумы ц! Школы

Прочие

Учебные Заведения

Рис 1

При построении модели ИОС 00 предложен и реализован дуальный подход к понятию сорта. С одной стороны сорта определяются как множества объектов, а подсорта - как подмножества сорта. Однако более гибкие возможности предоставляет информационный подход за счет того, что он определяет сорт через совокупность информации о нем. Таким образом, с информационной точки зрения, сорт определяется через совокупную информацию об этом сорте.

Отличительным свойством созданной модели является наличие наследования сортов. Оно необходимо для построения модели предметной области, обладающей иерархической системой объектов. В соответствии с классификацией пользователей ИОС 00 в модели представители сорта «пользователи» разбиваются на несколько подсортов -потребители образовательных услуг, преподаватели (тьюторы), администраторы и т.д. Потребители, в свою очередь, могут быть читателями, обучаемыми и т.д. Иерархия присутствует и для других сортов - электронных образовательных ресурсов и т.д. Для того, чтобы иметь механизм явного формирования иерархий сортов объектов, в данной главе вводится строгое формальное определение наследования. Важным свойством проведенных построений является отсутствие множественного наследования. Преимуществами данного подхода являются:

• однозначная семантика, обеспечивающая строгость в понимании спецификаций;

• возможность строгой процедуры верификации спецификаций, их проверки на непротиворечивость;

• создание условий для автоматической обработки информационных объектов.

Создание и функционирование ВП учебного заведения в ИОС 00 не может и не

должно вызывать изменение системы подготовки специалистов в базовом учебном заведении. Структура вузов включает в себя ряд факультетов, которые в крупных университетах порой превышают размеры небольшого вуза как по численности обучаемых, так и по численности преподавательского состава. Существующие инструментальные системы ДО не позволяют отразить полную структуру учебного заведения, что требует проведения структурных преобразований в самом учебном заведении для их использования. При небольшом количестве обучаемых и специальностей этот вопрос решается путем создания при учебном заведении специализированных институтов или центров. С выходом учебных заведений на полномасштабное предложение своих образовательных услуг ограничить учебные заведения только такой формой их работы в среде представляется не совсем правильным.

В данной главе предложен подход, при котором учебным заведениям различного масштаба предоставляется возможность построения ВП практически любой структуры, а уже учебное заведение, в зависимости от его размеров, численности обучаемых и специальностей, сможет создать ВП, в наибольшей степени соответствующее его потребностям. Дальнейшее развитие этой идеи приводит к тому, что для очень крупных факультетов университета или факультетов, территориально удаленных от телекоммуникационного центра университета, может понадобиться использовать инструментарий, аналогичный ВУ для организации своего представительства в ИОС 0 0 . При этом ВП такого сервера становятся ВП кафедр факультета, а сам сервер агрегатируется с ВП университета на другом сервере системы. Таким образом, формируется сложная структура, состоящая из множества ВП структурных подразделений учебного заведения. ВП факультетов в данной структуре передают формируемую в них информацию в головной ВП вуза, и только он является поставщиком информации в региональную ИОС 0 0 . Работа регионального ВУ инвариантна к внутренней структуре ВП учебного заведения. Необходимо отметить, что разработанный подход к технологии создания сложного ВП рекурсивен и теоретически обеспечивает возможность построения сколь угодно сложных конструкций. Следует подчеркнуть, что такая задача поставлена и решена в рамках данной работы впервые.

На основе иерархической модели учебно-методического обеспечения и типовой структуры ВП учебного заведения в ИОС 00 разработана технология подготовки учебного процесса, которая представляет собой процесс, состоящий из двух этапов -подготовительного, в процессе которого производится формирование учебно-методического и информационного обеспечения учебного процесса, и организационного, на котором производится набор обучаемых, составление расписания занятий и собственно обучение. Ресурсы электронной библиотеки, практикумы и фонды тестовой системы, формируемые на первом этапе - это основа, на которой далее преподаватели учебного заведения строят методики обучения.

В ходе разработки функциональных возможностей ВП проведен анализ потребностей преподавателей, и в результате сформулированы требования к ряду типовых инструментов Интернет (чат, форум и т.д.), отражающие дидактические особенности и специфику использования этих средств в учебном процессе.

В процессе проработки теоретических основ ИОС 00 предложены пути обеспечения развития данной среды на всем протяжении ее жизненного цикла. Основой является международный стандарт ISO/IEC 12207, однако он носит общий характер и при разработке конкретной информационной системы требуется решить задачи выбора модели жизненного цикла (ЖЦ), а также реализации этой модели. Для ИОС 00 исходной посылкой явилось предположение, что она будет постоянно совершенствоваться как в части функционала виртуальных представительств учебных заведений, так и в части системообразующих функций. Поэтому наиболее адекватным представлением ЖЦ ИОС 00 является спиральная модель, которая представляет информационную систему как постоянно модернизируемую, когда этапы анализа и проектирования чередуются с реализацией и внедрением.

Спиральная модель развития предполагает сбор, накопление и систематизацию большого объема информации в период жизненного цикла, что влечет необходимость создания среды поддержки и развития. Данная среда является реализацией концепции CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support) - непрерывной информационной поддержки жизненного цикла ИОС 0 0 . Анализ особенностей жизненного цикла ИОС 00 позволил в данной главе сформулировать требования, которым должна удовлетворять среда поддержки, а также ее основные функции, необходимые для отражения изменяющихся условий эксплуатации и эволюции системы.

В целом, результаты второй главы явились основой для создания конкретных технических решений.

В третьей главе на основании общих принципов построения ИОС 0 0, сформулированных во второй главе, проводится разработка принципов развертывания территориально-распределенной ИОС 0 0, ее администрирования и информационной поддержки на протяжении всего жизненного цикла.

Основой для решения этих задач является структура системы менеджмента качества (СМК), опирающаяся на требования международных стандартов серии ИСО 9000 и концепцию CALS технологий. Принцип непрерывности совершенствования ИОС 00 и необходимость СМК нашли свое отражение, в частности, в реализации многоступенчатой технологии верификации типового ПО. Обоснована необходимость трех уровней верификации, реализуемых с различной интенсивностью. Существенно, что на одном из уровней верификацию проводит определенное множество учебных заведений, на которые возлагается задача апробации ПО в учебном процессе. Трехуровневая технология верификации является основой разработанного в данной главе алгоритма организации работ по совершенствованию ПО ИОС 00. Поскольку ИОС 00 соответствует циклическая модель ЖЦ, данный алгоритм также является циклическим. Вследствие этого в административном ядре ИОС 00 накапливается большой объем информации по версиям, замечаниям и пожеланиям учебных заведений и т.д. Решением, обеспечивающим системную информационную поддержку ИОС 00 на протяжении ЖЦ, является

интегрированная информационная среда (ИИС), реализующая функции среды поддержки и развития. Основой ИИС является корпоративная БД, в которую стекаются все информационные потоки от внешних источников, а также информация, генерируемая в организациях, участвующих в разработке и тестировании ИОС 0 0. Эти потоки, как правило, обладают: слабой структурированностью; нечеткой логикой в изложении; неоднозначностью и неполнотой поступающей информации и т.д.

Для нормализации поступающей информации, приведения ее к виду, приемлемому для последующего анализа и принятия решений, все информационные потоки объединяются в единую корпоративную систему с унифицированным доступом, что позволяет обеспечить: накопление и систематизацию информации для принятия оперативных решений; формирование на ее основе планов совершенствования и модернизации ИОС 0 0; создание информационно-методических материалов для повышения квалификации технического персонала и т.д.

Важнейшей задачей для территориально-распределенной системы является синхронизация и актуализация информации на всех ее серверах. Особое значение решение этой задачи имеет для систем, использующих каналы с изменяющейся пропускной способностью, в частности Интернет.

В ИОС 00 вся подлежащая обновлению информация делится на два типа:

• оперативная (децентрализованная) информация (генерируемая всеми элементами системы, которая должна быть распространена по всем элементам системы в течение заданного времени);

• регламентирующая (централизованная) информация (генерируемая только уполномоченным узлом системы и распространяемая по элементам системы в соответствии с заданным регламентом).

К информации первого типа относится информация, отражающая процесс выполнения компонентами системы своих функциональных задач. Для ИОС 00 такой информацией являются каталоги (новые пополнения) электронной библиотеки, учебных курсов и учебных программ, статистические показатели и т.д.

К информации второго типа относятся изменения ПО, определяющие функционирование всех компонентов системы как в автономном режиме, так и при реализации системообразующих функций.

В данной главе поставлена и решена задача оптимизации процесса обновления информации на серверах территориально-распределенной компьютерной сети ИОС 00 в условиях динамически меняющихся значений пропускной способности виртуальных каналов связи.

Обозначим множество всех элементов системы как V. Выделим в нем один элемент, (обозначим его Уо), являющийся источником информации второго типа. Генерируемая в Уо информация должна с минимальными временными затратами быть доставлена во все элементы множества V. Любые два элемента V! и У)" множества V характеризуются показателем связности Оц, являющимся отражением качества (пропускной способности) виртуального канала связи . При обновлении ПО из (синхронизации БД в части

информации второго типа) суммарная оценка временных затрат составляет сумму, формируемую из затрат на обновление ПО в кааздом элементе VI:

где

1 -номер элемента в множестве V ; „

Gio - показатель качества виртуального канала между VIИ Уо; N - общее число элементов в множестве V;

W - объем информации, подлежащей передаче (объем обновления ПО).

Синхронизация БД во всех Vj в части информации второго типа характеризуется тем, что W=const для всех Vj. В структуру затрат узла Vo входит многократное обновление (синхронизация) текущей информации первого типа, которое ведется также через узел Учет данной составляющей приводит к следующему выражению

где

М - суммарный объем обновляемой текущей информации; К - число обновлений текущей информации за определенный период времени; То - затраты на профилактические и иные работы в Vo.

Фактически U в данном выражении отражает временные затраты на репликацию обновлений информации обоих типов из

Vo во все N узлов ИОС 00, а Goj является величиной обратной пропускной способности виртуального канала связи Vo С 1-м узлом. При этом К = const, определяемая политикой администрирования; M=F(t,N]\ - объем обновляемой текущей информации в системе, который является функцией числа узлов и времени их работы в системе; которая не зависит от числа N и определяется

уровнем технического обеспечения Vo и технической политикой, реализуемой администрацией узла Vo.

Строго говоря, объем обновляемой информации первого типа при каждой процедуре обновления различен. Однако, учитывая, что общий объем информации этого типа на порядок меньше W, а доля обновлений составляет единицы процентов от ее полного объема, для решения практической задачи данное выражение вполне подходит. Проведенные оценки показывают, что величина М имеет очень незначительные колебания от репликации к репликации. Это связано с тем, что при большом числе серверов в системе уменьшение доли от одного сервера компенсируется увеличением доли другого. В результате получаем вьгоажение:

U = ¿ GioW + GioMK +To =Y.Gio(W +MK)+To . .-i /-i i-i

При возрастании N значение U возрастает. Вместе с тем, U не должно превышать некоторого значения Umax, грубой оценкой которого является период обновления ПО.

При

U>Umax система становится неработоспособна в принципе, поскольку время обновления превышает время формирования следующего обновления.

При U=Umax узе Одолжен использоваться только для обновления ПО и система практически постоянно будет находиться в состоянии несинхронизированных БД. Данное состояние неприемлемо для реальных систем, в которых требуется достижение синхронизации всех БД за минимально возможное время.

Таким образом, требуется разработка метода минимизации затрат U в условиях реальных значений G, при этом учитываются следующие особенности:

1. Информация первого типа характеризуется двумя основными признаками:

о незначительным объемом;

о оперативностью, т.е. желательно, чтобы в течение суток обновление было проведено на всех серверах среды и отражало актуальные ресурсы и услуги, предлагаемые учебными заведениями различных регионов.

2. Информация второго типа характеризуется:

о значительными объемами;

о относительной редкостью обновлений;

о отсутствием жестких требований по оперативности обновлений.

3. Отсутствуют фиксированные пути передачи информации в Интернет;

4. Имеет место динамическое изменение значений пропускной способности виртуальных каналов, связывающих различные узлы.

С учетом всех вышеперечисленных соображений, в данной главе предложен метод, состоящий в следующем:

О все множество узлов системы V делится на подмножества различных рангов таким образом, что узлы подмножества ранга I проводят обновление информации только по инициативе узла из подмножества ранга 1-1; в системе есть только один узел подмножества ранга 0 -

число элементов подмножества ранга К может быть переменным и определяться параметрами их связности с элементами подмножеств ранга К-1; О элемент (узел V}) включается в подмножество ранга Ь, если его показатель связности Оу хотя бы с одним узлом VI, относящимся к подмножеству ранга Ь-1, удовлетворяет некоторому условию, и он еще не был включен ни в одно подмножество;

два узла считаются смежными, если они входят в подмножества

соседних рангов Ь-1 и Ь, соответственно, и их показатель связности Ощ минимален среди всех показателей связности узла с элементами, отнесенными к подмножеству ранга Ь-1;

организуется мониторинг связности всех узлов системы, используя данные которого формируются подмножества различных рангов, оптимизируя процедуру обновления в направлении минимизации затрат на ее проведение. Реализация данного метода оптимизации процедуры обновления ПО ведется путем построения графа обновлений. В основе построения лежит матрица (таблица) связности узлов системы, где каждому узлу соответствует один столбец и одна строка, а элементами матрицы являются показатели связности Оу, располагающиеся на пересечении 1-го столбца щ-й строки. При отборе узлов подмножества ранга 1, используется выражение:

Со. < «7п+СИ> V ((?„+<7„г) V (Оз+С„) V....V +-

состоящее из узлов, значения Оо1 которых удовлетворяет данному условию. Далее процедура повторяется для каждого узла подмножества ранга 1 и, таким образом, формируются подмножества ранга 2. Подмножество следующего ранга формируется аналогично. Процедура завершается, когда не остается узлов, не отнесенных ни к одному из подмножеств.

Результатом сортировки узлов по подмножествам и рангам является то, что у каждого узла появляется только один соседний узел из подмножества меньшего ранга и в общем случае произвольное число соседних узлов из подмножества с большим рангом. Полученная таким образом структура отображается графом, который может быть использован как инструмент анализа и реконфигурации структуры с целью оптимизации процедуры обновления типового ПО (рис. 2). Здесь все узлы представлены соответствующими вершинами которые рассортированы по различным рангам. По условиям построения графа любая вершина ранга К связана только с одной вершиной ранга К-1 и в общем случае с некоторым множеством вершин ранга К+1, хотя последнее множество может быть и пустым. Ребрам данного графа приписываются веса, отражающие качество связи соответствующих узлов - . Подмножество вершин ранга Ь, имеющих общую смежн™ вершину ранга Ь-1, будем называть подмножеством получателей и обозначать ^^ , где т| - номер общей смежной всем элементам данного подмножества вершины ранга Ь-1. На рис. 2 подобные подмножества выделены серым цветом. Очевидно, что на первом ранге всегда существует только одно подмножество получателей, а начиная со второго ранга и далее, число подмножеств получателей определяется связностью узлов системы.

Рис.2

Рассмотрим на данном графе случай, когда невозможно проведение обновления через узел V). Это может быть связано как с неработоспособностью самого узла, так и резким ухудшением значения Goj. Если теперь узел V] по данному показателю (Goj) не соответствует критерию принадлежности к подмножеству получателей ранга 1, он должен быть отнесен к узлам ранга 2 с выполнением процедуры поиска смежного для него узла ранга 1.

В отсутствии узла первого ранга подмножество получателей IV] теряет свой

образующий признак (общую смежную вершину ранга 1). В данной ситуации возможны несколько способов для восстановления их связности с системой:

1. К узлам множества ] добавляется узел V)', и на данном множестве ведется построение отдельной ветви графа по алгоритму построения графа.

2. Среди узлов подмножества осуществляется поиск такого узла,

подсоединение узлов множества к которому потребует минимальных затрат, и

его подмножество получателей увеличивается путем включения в него подмножества в полном составе. Сам узел: V] включается в состав как обычный узел.

3. Для каждого узла подмножества выявляется вершина ранга 1, имеющая

минимальный показатель G с данным узлом, и он включается в подмножество получателей этой вершины. Другими словами, ведется расформирование

подмножества у по различным подмножествам получателей ранга 2. Элемент V)'

участвует в этом процессе на правах элемента подмножества .

К преимуществам первого способа следует отнести то, что его реализация не затрагивает иные ветви графа, а следовательно, не требует перестроения работы ни одного узла ранга 1 системы. Однако, перестроение графа по данному способу, в условиях

динамически меняющихся показателей Gij и большом числе элементов множества ,

может привести к значительному числу возможных структур каждой ветви графа, что отрицательно сказывается на технологичности при его практической реализации.

Второй способ более технологичен. К его достоинствам следует отнести относительную простоту возврата к первоначальной схеме работы после устранения возникших проблем со связью. Этот вариант обеспечивает логическую стабильность графа обновления ПО системы и простоту его реконфигурации.

Третий способ теоретически наиболее оптимален, но является наиболее сложным и нетехнологичным, поскольку приводит к динамически меняющейся структуре графа. Показано, что данный способ применим при стабильной структуре системы, но для ИОС 00 он приводит к лавинообразному усложнению в силу циклической модели ее ЖЦ.

Проведенные оценки убеждают, что предложенное здесь решение задачи оптимизации процесса обновления информации на серверах ИОС 00 в условиях динамически меняющихся показателей их связности способно охватить практически любое число учебных заведений, обеспечивая им оперативную синхронизацию БД на тысячах территориально-удаленных серверов.

В процессе мониторинга среды формируется таблица связности, опираясь на данные которой проводится структуризация узлов (серверов) ИОС 0 0. Таблица, значения которой использованы для построения графа обновлений, называется базовой и используется в дальнейшем для сравнения ее значений с данными, поступающими от подсистемы мониторинга, заносимыми в текущую таблицу связности. Решение о реконфигурации графа принимается в общем случае после проведения оценки ее эффективности. Показателем эффективности К принято отношение затрат на обновление ко пути, имеющем максимальный вес на графе обновлений к затратам на обновление при его проведении во всех узлах из узла Значение показателя эффективности текущей конфигурации сравнивается с показателем, рассчитанным для новой конфигурации.

Очевидно, что при К равном 0 или отрицательном, проведение реконфигурации бессмысленно. При К > 0 реконфигурация дает положительный эффект, однако, насколько этот эффект оправдан затратами на саму реконфигурацию определяется политикой администрирования и степенью автоматизации данного процесса. Технология реконфигурирования совершенствуется вместе с развитием ИОС 0 0, поэтому на разных этапах развития ИОС 00 решение о проведении реконфигурации может приниматься при различных значениях К.

Важным направлением администрирования распределенной системы является организация информационной поддержки пользователей и создание устойчивой системы сбора и систематизации их замечаний и пожеланий, которая требует проведения анализа востребованости различных инструментальных средств для разных категорий пользователей с целью формирования в центре поддержки оптимального сочетания подобных средств и режимов их использования. В ИОС 00 выделено два вида поддержки пользователей: технического персонала ИОС 00 (администраторов ВУ и ВП) и пользователей. Существенным отличием данных видов поддержки является то, что в первом случае стоит задача обеспечения надежной работы программных и технических средств ИОС 0 0, а во втором - обеспечение грамотного и эффективного использования этих программных средств в учебном процессе. В соответствии с таким разделением в

данной главе проведен анализ потребностей в инструментальных средствах для каждого вида поддержки и показано, что для обоих видов наиболее предпочтительным является режим off-line при условии получения ответа в течение суток.

Результаты данной главы являются основой построения системы администрирования ИОС 00 и обеспечения ее жизненного цикла

В четвертой главе проведено обоснование выбора программной среды и методов реализации типового ПО ИОС 0 0, определены его структура, уровни администрирования и основные особенности реализации функциональных подсистем.

При реализации систем масштаба ИОС 00 в силу большого количества заинтересованных лиц всегда присутствуют разногласия в технических, функциональных, эстетических, а в данном случае и методических вопросах. В таких условиях единственно возможный на практике путь - это создание ядра системы, нацеленного на быстрое развертывание первой очереди, реализующей базовый функционал, и последующее планомерное расширение функционала на основании учета мнений заинтересованных пользователей. Этот подход полностью соответствует спиральной модели ЖЦ ИОС 0 0.

На основе анализа особенностей программных сред и закономерностей при построении крупных территориально-распределенных информационных систем, а также особенностей обеспечения их жизненного цикла проведен выбор базовой программной среды для ИОС 00 - Lotus Domino/Notes фирмы ШМ. Рассмотрены свойства данной среды и показано, что они полностью соответствуют задачам, стоящим перед ИОС 00: возможность пространственного распределения баз данных, позволяя при этом создавать иерархическую структуру серверов и производить автоматический обмен изменениями (репликацию); тиражирование данных и их надежную защиту; наличие готовых шаблонов, позволяющих создавать мощные базы данных для работы с документами и т.д. Немаловажным является и тот факт, что Lotus Domino/Notes предоставляет широкий спектр средств для разработки пользовательских приложений, используя при этом встроенный язык программирования «LotusScript». Важное значение имеет поддержка программной среды поставщиком и опыт работы с данной средой в системе образования. Первый вопрос решается поддержкой данной среды фирмой ШМ, а второй опирается на то, что около 50 университетов РФ имеют опыт работы с данной средой, благодаря инициативе Министерства образования РФ и фирмы ШМ по распространению данного продукта в крупнейших вузах РФ.

В соответствии с принципами, разработанными во второй главе, ПО ИОС 00 обеспечивает построение однородной структуры, в узлах которой инсталлируется типовое ПО «Виртуальный университет», обеспечивающее возможность открытия ВП учебных заведений, содержащих набор инструментальных средств и подсистем, реализующих различные формы предоставления информационных и образовательных услуг.

Общий объем прикладного ПО составляет около 150 Мбайт, разделенный на 11 баз данных по типу хранимой в них информации и функциональному назначению. В данной главе представлена структурная организация типового программного обеспечения ИОС 00 и взаимосвязь основных функциональных подсистем. Большая часть системы реализована на языке LotusScript (VB 5.0), отдельные подсистемы - на Java и JavaScript

Администраторы ВУ и ВП не имеют прав для редактирования программных модулей, что обеспечивает: независимость и защищенность данных каждого ВП; стабильность версий и легкость обновления ПО.

Программные модули представляют собой библиотеку скриптов и запускаются из основного модуля - программного агента "Index.html". Исключение составляет геонавигатор, работа которого обеспечивается сервлетом и апплетом, написанными на Java, и модуль графического представления статистической информации, реализованный при помощи Java-апплета.

Выделение в типовом ПО ИОС 00 виртуальных функциональных подсистем позволило проводить отладку и сертификацию их отдельно. В частности, в период 20032004 гг. проведены сертификационные испытания и получены сертификаты «РОСИНФОСЕРТА» на распределенную электронную библиотеку ИОС ОО, а также на подсистему контроля знаний (тестирования). В дальнейшем планируется проводить сертификационные испытания поэтапно для всей совокупности функциональных подсистем и их версий.

Разработанное ПО обеспечивает три уровня иерархии среды: ВП, ВУ и ИОС 00. На каждом уровне реализуются специфичные функции, причем множества этих функций не пересекаются. Администратор определенного уровня может регистрировать пользователей своего или более низкого уровня, причем они выполняют свои функции через ^'еЬ-интерфейс и не имеют доступа в файловой структуре. Для каждой категории пользователей формируется персонифицированный интерфейс, исключающий возможность выполнения функций, не свойственных данной категории пользователя, при сохранении общего стиля интерфейса.

Создание типового ПО ИОС 00 предъявляет повышенные требования к организации пользовательского интерфейса, поскольку образовательная направленность среды в целом предполагает, что с ним будут работать люди различного образовательного уровня, возраста и с различной мотивацией. Такой интерфейс должен задавать единые корпоративные стандарты среды, оптимизирующие действия пользователей, и, одновременно, не быть корпоративным средством, требующим для своего использования серьезной предварительной подготовки. Учет данных соображений и особенностей ИОС 00 позволил разделить задачу построения пользовательского интерфейса на две взаимосвязанные, но принципиально различные подзадачи:

• максимальная простота и информативность для посетителей;

• функциональная ориентированность для авторизованных пользователей.

Принципиально, что стиль, компоновка и дизайн страниц остаются оригинальными

и узнаваемыми, меняются только состав и структура меню, поскольку, как показала практика, пользователи в разные моменты времени могут выступать в различных ролях.

В процессе разработки типового ПО решалась задача его оптимизации под программные средства, которыми располагают потенциальные потребители образовательных услуг в Рунет. В результате анализа различных источников выявлено, что по состоянию на 2003 г. браузеры М8Ш 5.0 и выше используют более 92 % пользователей Рунет, что позволило провести оптимизацию именно под этот тип.

Интерфейс ИОС 00 обеспечивает возможность получения на любом из серверов системы полной информации о всех услугах и качестве доступа к различным ее элементам, а также статистические показатели среды. Информацию о ресурсах и услугах, предоставляемых в рамках ИОС 0 0, дает раздел «Каталог». Каталогизация ресурсов и услуг в ИОС 00 ведется на основании метаданных, формируемых в соответствии с универсальной моделью представления образовательной информации, принципы построения которой сформулированы во второй главе. При формировании метаданных применяются стандартные классификаторы и рубрикаторы, что позволяет пользователям оперировать с привычной терминологией, используемой в системе образования.

Информацию о расположении учебных заведений и качестве связи обеспечивает модуль «Геонавигатор», представленный на рис. 3. Данный модуль проводит мониторинг и отображение на карте страны серверов ИОС 0 0, определяя их работоспособность и качество связи, а затем отражает полученные результаты на географической карте и таблице связности. Качество канала связи отображается различными оттенками цвета.

Рис.3

Качество интерфейса в значительной степени оценивается субъективно, поэтому основным средством оценки его пользовательских свойств стал метод опросов, что обеспечило возможность учета мнения различных категорий пользователей. Подобные опросы проводились на трех серверах ИОС 00 и на двух из них показали практически одинаковые результаты (Москва и Тюмень). Более 95% респондентов дали положительную оценку (безусловно хорошо его оценили 87-88% и еще около 8-9% оценили удовлетворительно). Для аудитории Интернет с различными эстетическими вкусами, образовательным уровнем и возрастом - это очень высокая оценка. Аналогичный опрос, проведенный среди разработчиков программного обеспечения, дал несколько иной результат положительная оценку дали около 70%, отрицательную - 13,5%, а остальные уклонились от оценки.

Оценка персонифицированных интерфейсов проводилась аналогично - путем опросов различных категорий пользователей, и, в первую очередь, обучаемых, которые оценили интерфейс как простой и понятный в 89 - 99% случаев.

Полученные результаты убедительно показывают, что реализация интерфейса типового ПО решает свои задачи вполне успешно.

В данной главе обоснована реализация теоретических положений, разработанных во второй главе, в части технологии подготовки и организации учебного процесса в ВП. Подробно представлена реализация подготовительного и организационного этапов. Показано, что наравне с чисто техническими операциями ПО обеспечивает возможность отражения творческого подхода преподавателей к формированию учебных курсов.

Для каждого учебного курса формируется профайл, который интегрирует в себе учебную программу, источники для изучения, виды и порядок контроля знаний и иные отличительные признаки. На этом же этапе производится его описание, где указываются необходимые информационные и методические ресурсы, а также основные параметры курса (название, автор, срок обучения и т д ). Необходимо отметить, что число курсов, на

которые пользователь, как слушатель, может сформировать заявку, не ограничено, а при регистрации пользователя как студента число курсов и порядок их изучения определяется учебным планом конкретного учебного заведения. По каждому курсу обучаемый имеет возможность выбрать преподавателя. Типовое ПО обеспечивает подготовку приказа о зачислении и включении обучающегося в учебную группу, а также формирование расписания занятий, которое согласуется с преподавателем, и ряд других документов.

К особенностям программной реализации следует отнести учет специфики ИОС 00 при создании ее функциональных модулей. В частности, чат учебных групп имеет ряд дополнительных возможностей по сравнению с аналогичными программными системами, используемыми в Интернет, которые определяются спецификой его использования в ИОС 00. В учебных чат ВП: преподаватель имеет возможность: загрузить ряд иллюстраций, которые обучаемые смогут просматривать в процессе проведения семинарского занятия; общение возможно только при наличии преподавателя в чате; индивидуальное общение (приват) возможно только по инициативе преподавателя; обучаемые имеют возможность «поднять руку», т.е. сформировать сигнал преподавателю о том, что данный обучаемый хотел бы разместить свое сообщение в чат и т.д.

Программная реализация тестовой системы ВП обеспечивает возможность формирования семи типов контрольных вопросов, соответствующих спецификациям IMS. Характерной особенностью тестовой системы ВП является реализация возможности прохождения тестовых испытаний обучаемым без дополнительного контроля его личности или с выполнением такого контроля. Результаты контроля знаний документируются путем занесения в журнал успеваемости учебной группы с возможностью выпуска стандартной зачетной или экзаменационной ведомости.

Программная реализация инструментальных средств ВП учебного заведения в ИОС 00 дает возможность подготовки и проведения практически всех видов занятий и таким образом обеспечивает полноценный учебный процесс по многим специальностям как гуманитарным, так и техническим.

В данной главе проведено рассмотрение особенностей реализации различных функциональных подсистем типового ПО ИОС 00 и оценка их пользовательских свойств.

В пятой главе показаны объемы внедрения результатов данной работы в системе образования РФ. Представлены количественные и качественные характеристики ИОС 00, а также результаты анализа специфических аспектов ее внедрения и процессов, имеющих место в данной среде.

Внедрение разработанных теоретических положений и принципов ИОС 00 путем построения ее компьютерной сети на базе типового ПО началось в 2001 году и на сегодняшний день она охватывает практически все регионы РФ. Работы велись в рамках ФЦП «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005 г.г.)», а также МНТП «Создание системы открытого образования». Обобщенные статистические показатели, характеризующие инфраструктуру ИОС 00 и ее наполнение образовательными ресурсами, постоянно автоматически отслеживаются и представляются на всех серверах системы (рис. 4). Географию охвата ИОС 00 иллюстрирует рис. 3.

Создание региональных сред - ВУ в составе ИОС 00 идет с различной интенсивностью. Около половины ВУ находятся на этапе освоения технологай ИОС 00 и имеют по 1-2 ВП. Однако есть ВУ, где число ВП превышает 20 (Московский ВУ, Воронежский ВУ, ВУ «Виртуальный колледж»), а также целый ряд ВУ, объединивших около десятка ВП учебных заведений различного типа в региональную ИОС 0 0, что указывает на качественный переход от освоения к использованию средств среды в практической работе учебных заведений. О качественных изменениях в процессе внедрения ИОС 00 говорит и тот факт, что если до 2003 года развитие ИОС 00 шло, в основном, в направлении развития и расширения инфраструктуры и при этом опережающими темпами возрастало число ВУ, ВП и соответствующих администраторов, то в 2003 году в наибольшей степени возросло количество обучаемых, учебных курсов,

преподавателей-тьюторов и читателей электронной библиотеки. Рост этих показателей составил от 250% (читатели) до более чем 450% (обучаемые) за 2003 год, существенно опережая рост показателей, характеризующих развитие инфраструктуры ИОС 00 (ВУ, ВП, администраторов -10-100 %).

Рис.4

Полное представление об объемах внедрения ИОС ОО дают материалы, представленные в приложениях:

• перечень вузов, инсталлировавших типовое ПО (около 100);

• перечень виртуальных представительств в ИОС ОО (около 250).

Выполненные работы подтверждаются свидетельствами РОСПАТЕНТА,

РОСИНФОСЕРТА и актами о внедрении, также представленными в приложениях.

Анализ процессов, происходящих в ИОС ОО, позволяет утверждать, что участие учебных заведений в работе ИОС ОО является фактором, стимулирующим интеграционные процессы. Потребность в рассмотрении и обсуждении различных вопросов развития ИОС ОО, а также обмене опытом внедрения привела к тому, что в рамках ИОС ОО была создана и действует на протяжении двух лет сетевая конференция по проблемам развития и внедрения технологий открытого и дистанционного обучения, а в 2004 году создана виртуальная выставка информационных средств обучения и поддержки учебного процесса. За два года работы в сетевой конференции приняли участие около 200 специалистов системы образования и размещено около 300 материалов для обсуждения. Планомерное расширение круга пользователей ИОС ОО привело к тому, что начиная с 2003 года два раза в год на крупных Всероссийских конференциях «Телематика» (Санкт-Петербург) и «Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития» (Томск и Омск) стали проводиться «круглые столы» специалистов, занимающихся внедрением ИОС 00 в различных учебных заведениях РФ.

Использование средств ИОС 00 в учебном процессе началось в 2002 году. В 20032004 учебном году обучение через ВП проводило более десятка университетов различных регионов РФ по 70 учебным курсам, причем более 40% составляют курсы по

естественнонаучным и специальным дисциплинам. Их опыт подтвердил практическую ценность теоретических положении, разработанных во второй главе, а имеющая место тенденция к расширению состава учебных заведений, реализующих в ВП ИОС 00 учебный процесс, и увеличение объемов как предлагаемых учебных курсов, так и числа обучающихся, свидетельствует об эффективности и удобстве практической реализации.

Опираясь на двухгодичный опыт внедрения типового ПО ИОС 00 в учебный процесс, можно утверждать, что технологических проблем для обучения через ВП кет. Наиболее существенными факторами, сдерживающими внедрение, являются:

• неопределенность позиции руководства ряда учебных заведений;

• неготовность большинства преподавателей к работе по сетевой технологии обучения;

• отсутствие методических материалов, основанных на опыте реального учебного процесса в значительных масштабах;

• отсутствие нормативных документов, регламентирующих как порядок обучения, так и порядок оплаты труда преподавателей.

На основании практического опыта почти четырех лет разработки и внедрения ИОС 00 можно констатировать неудовлетворительное состояние информационной культуры во многих вузах, неумение работать в рамках распределенного единого коллектива и отсутствие ясного понимания целей и перспектив сетевого обучения, а как следствие -немотивированность проведения перспективных работ по широкому внедрению технологий сетевого обучения. Анализ фондов учебно-методического обеспечения ИОС 00 и качества формирования описаний образовательных ресурсов среды показал, что только около 20% специальностей, представленных в каталоге, имеют сформированные учебные планы, менее пяти процентов дисциплин описаны полностью. В то же время, среди учебных курсов полные описания имеют уже 68%, при этом почти 42% составляют специальные дисциплины, 36% - общепрофессиональные, 10% - математические и естественнонаучные и 12% - гуманитарные и социально-экономические. Анализ показывает, что наиболее активны в ИОС 00 технические и классические университеты, что опровергает распространенное мнение о том, что двигателями технологий ДО являются учебные заведения гуманитарного и экономического профилей. Однако низкий процент качественных описаний говорит о том, что большинство вузов находятся на начальных этапах освоения технологий ИОС 0 0. Надо отметить, что ресурсы распределенной электронной библиотеки ИОС 00 отличаются комплектностью заполнения полей метаданных (около 90% комплектных описаний).

Помимо ресурсов обеспечения учебного процесса ИОС 00 позволяет аккумулировать, структурировать и представлять в соответствующих информационных разделах информацию о конференциях, семинарах и публикациях, вводимую администраторами ВП учебных заведений. Механизмы, заложенные в ИОС 00, дают возможность распространить информацию любого учебного заведения по всем серверам среды в течение суток. Подобные средства распространения информации образовательного профиля и в таких масштабах ранее были недоступных большинству учебных заведений.

В процессе внедрения ИОС 00 проводился анализ готовности аудитории к использованию ее технологий в учебном процессе. Опросы, проведенные на различных региональных серверах ИОС 00, в частности, на серверах в городах Санкт-Петербург, Воронеж, Ставрополь, Астрахань, Красноярск, Иркутск, Таганрог и ряде других, показали, что пользователи Рунет готовы воспользоваться подобными услугами, однако преподаватели отдают явное предпочтение off-line технологиям, что можно объяснить недостаточной их готовностью к использованию всего спектра сетевых технологий и стремлением к более гибкому планированию своего времени.

В данной главе, на основании полученного в процессе создания ИОС 00 опыта определен перечень основных направлений развития и совершенствования ИОС 00. В структурном плане к перспективным направлениям отнесены два - введение

дополнительного уровня иерархии в ИОС 0 0, обеспечивающего возможность организации национальных ИОС 00, и выделение специаллизированных функциональных серверов, реализующих определенные целевые функции. Создание дополнительного уровня в иерархии ИОС 00 хорошо согласуется с наметившейся тенденцией к созданию сред 00 в ряде стран СНГ. В этом случае ВУ нового уровня должны взять на себя реализацию функций, связанных с национальными особенностями той или иной страны. Например, вопросы национальных алфавитов (кодировок) или законодательства, а также подготовки национальных кадров. Фактически подобные ИОС 00 будут совершенно автономными и самостоятельно смогут решать вопросы своей деятельности, организуя взаимодействие с иными ИОС 00 через головной сервер.

Перспективным является развитие статистической подсистемы ИОС 0 0. Учитывая масштабы среды, открываются возможности проведения региональных опросов и их сопоставления с последующим отражением в геоинформационной подсистеме. К этому же направлению развития среды можно отнести генерацию и автоматический сбор отчетных данных как по работе ВУ и ВП, так и, в перспективе, по работе учебного заведения в целом. Развитие работ в этом направлении позволяет обеспечить легкость модификации отчетных форм, оперативность в доведении их до учебных заведений и простоту автоматической обработки получаемых данных.

Интересным направлением является развитие внутренней структуры ВП в направлении адаптации к условиям конкретного учебного заведения. Вплотную к вопросу усложнения структуры ВП примыкает вопрос его внутреннего документооборота. Если сегодня за основу документооборота взяты стандартные формы документов, то в перспективе полезно обеспечить учебные заведения возможностью формировать собственные формы документов или модифицировать типовые, задаваемые средой.

В целом, организация работ по внедрению ИОС 00 обеспечивает оперативное реагирование на любые изменения в рамках данной среды за счет наличия обратной связи с пользователями, реализуемой через технологическую систему обеспечения жизненного цикла ИОС 00 как на уровне краткосрочных перспектив, так и на уровне формирования стратегических планов развития среды и ее совершенствования.

В заключении диссертации содержатся основные результаты данной работы и подчеркивается их практическое значение для российской системы образования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Исследования, проведенные в данной работе, позволили решить крупную научную и техническую проблему - создание единой информационно-образовательной среды открытого образования. Эта проблема имеет важное социально-культурное значение, открывая для населения возможность получать образование практически в любом учебном заведении без отрыва от своей производственной деятельности и обеспечивая переход системы образования на качественно новый уровень, соответствующий информационному обществу. Следует подчеркнуть, что впервые удалось создать теоретические основы единой ИОС 00 и практически реализовать инструментальную информационную систему, интегрировавшую в своих рамках сотни учебных заведений.

Основными результатами проведенного исследования являются:

1. Классификация современных компьютерных сетевых образовательных систем на базе Интернет, отражающая структурные и организационные особенности их построения и использования, определение основных тенденции их развития и выбор модели, в наилучшей степени отвечающей требованиям к единой информационно-образовательной среде открытого образования.

2. Инфологическая модель организации учебно-методического обеспечения информационно-образовательной среды открытого образования и формализация взаимосвязи ее компонентов, принципы универсальной модели представления

информации в образовательных системах, обеспечивающие совместимость с международными стандартами и спецификациями в метаданных и форматах, а также учет специфики национальной системы образования и документооборота.

3. Базовые принципы построения и функционирования единой информационно-образовательной среды 00 и ее компьютерной сети, их структурная организация, состав системообразующих функций, организация формирования и использования распределенных ресурсов среды. Классификация ее пользователей и математическая модель взаимосвязи основных компонентов ИОС 0 0. Метод формирования универсальной структуры представительства учебного заведения в информационно-образовательной среде, обеспечивающий возможность ее адаптации под потребности конкретного учебного заведения.

4. Метод и алгоритм оптимизации процесса обновления информации на серверах территориально-распределенной компьютерной сети ИОС 00 в условиях динамического изменения пропускной способности виртуальных каналов связи. Принципы и технология развертывания компьютерной сети масштаба страны на базе Интернет и обеспечения ее функционирования на всем протяжении жизненного циклаМетод и технология организации сетевого учебного процесса в информационно-коммуникационной среде ИОС 00 основанная на анализе его специфики, потребностей пользователей различных категорий и особенностей данной среды.

6. Практическая реализация компьютерной сети ИОС 00, на основе типового ПО, охватывающая почти все регионы РФ, внедрение программных средств и технологий среды в учебных заведениях различного уровня и профиля подготовки специалистов.

7. Анализ процессов, имеющих место в сетевой образовательной среде отраслевого масштаба и определение основных факторов влияющих на активность ее использования учебными заведениями.

8. Определение перспективных направлений развития информационно-образовательной среды открытого образования, на основе анализ опыта внедрения разработанных программно-коммуникационных средств в учебных заведениях.

Внедрение результатов подтверждено документами, приведенными в приложениях. Обобщенным результатом работы является реально созданная информационно-образовательная среда открытого образования, охватывающая практически все регионы РФ.

Опыт внедрения результатов данной работы подтверждает правильность теоретических положений и методов построения единой информационно-образовательной среды открытого образования, что и являлось целью проведенных в данной работе исследований.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Лобачев СЛ. Оптимизация процесса обновления ПО в территориально-распределенной информационно-образовательной среде открытого образования// Информационные технологии.-2004.- №2,- С. 47-52.

2 Лобачев СЛ. Формальная модель ИОС 00, постановка задачи и пути решения// Известия Таганрогского государственного радиотехнического университета (ТРТУ).-2004.-№3(38).-С. 233-244.

3 Лобачев СЛ. Анализ результатов внедрения информационно-образовательной среды открытого образования: основные показатели, тенденции и некоторые выводы'/ Вестник Тамбовского государственного технического университета.-2004.-т. 10.- № 3.-С. 814-825.

4 Лобачев СЛ. Функциональная и структурная организация представительства учебного заведения в информационно-образовательной среде открытого образования//Вестник Воронежского государственного университета.-2004.-№2.- С. 62-69.

5 Лобачев СЛ. Классификация пользователей информационно-образовательной среды открытого образования и формальное их описание на модели среды// Вестник Воронежского государственного университета.-2004.- №2.-С. 69-75.

6 Лобачев СЛ. Организация подготовки и информационного обеспечения учебного процесса в информационно-образовательной среде открытого образования // Вестник Ивановского государственного энергетического университета.- 2004.-№6.-С 116-124.

7 Лобачев CJL Структуризация информационно-методического обеспечения информационно-образовательной среды открытого образования// Информационные технологии.-2005.- № 2,- С. 64-70.

8 Лобачев СЛ., Солдаткин В.И. Дистанционные образовательные технологии: информационный аспект//М.: МЭСИ, 1998.-104 с.

9 Лобачев СЛ, Солдаткин В.И., Тихомиров В.П. Виртуальная образовательная среда: предпосылки, принципы, организация//М.: МАОО, 1999.-163 с.

10 Лобачев С.Л., Солдаткин В.И., Тихомиров В.П.

Среда Интернет-обучения системы образования России: проект Глобального Виртуального Университета//М.: МАОО, 2000.- 332 с.

11 Лобачев С.Л., Поляков A.A. Универсальная инструментальная информационно-образовательная среда системы открытого образования Российской Федерации// Материалы третьего всероссийского школы-семинара «Информационные технологии в управлении качеством образования и развитии образовательного пространства».- М., 2001.-40 с.

12 Лобачев С Л., Солдаткин В.И. Российский портал открытого образования OPENET.RU: проблемы и перспективы//М.: РГИОО, 2002.-148 с.

13 Андреев A.A., Лобачев СЛ. и др.

Основы открытого образования//М.: РГИОО, 2002,- т. 1.- 675 с.

14 Андреев A.A., Лобачев СЛ. и др. Основы открытого образования//М.: РГИОО, 2002 .т. 2.-680 с.

15 Андреев A.A., Лобачев С Л. и др. Российский портал открытого образования:

обучение, опыт, организация//Под ред. В.И-Солдаткина.- М.:РГИОО, 2003.- 508 с.

16 Горбунова Е.И., Лобачев и др. Открытое образование: стандартизация описания информационных ресурсов// Под. ред. Лобачева СЛ. и Манцивода А.И. - М.: РИЦ «Альфа» МГОПУ им. МАШолохова, 2003.- 215 с.

17 Лобачев СЛ. Технология построения системы ДО на компьютерных сетях// Сборник докладов Всероссийской конференции "Relarn 96", Москва, 1996.- С. 33-37.

18 Лобачев С Л., Титарев Л.Г. От информационной среды Интернет через

информатизацию ВУЗа к виртуальной образовательной среде// Дистанционное образование.-1997.- №1.- С. 12-18.

19 Лобачев С Л. Информационная система административного управления сетевым

дистанционным образованием// Материалы 4-ой Международной конференции по дистанционному образованию, Москва, 1997.- С. 104-111.

20 Лобачев СЛ. Корпоративная информация среда сетевого дистанционного образования - основа образовательной среды ВУЗа в условиях рынка// Дистанционное образование.-1998.- №1.- С. 24-28.

21 Лобачев СЛ., Мульдер Г', Станчев Н., Титарев Л Г., Хорошилов АВ. Применение средств мультимедиа и организация информационной системы обучения по направлению «Развитие человеческих ресурсов»// Дистанционное образование.- 1998.-№2.-С. 19-25.

22 Лобачев СЛ. Прикладные программные средства для сетевого дистанционного образования//Материалы конгресса «Образование 98»/- ч. 2.- М, 1998.- С.56-61.

23 Белов В.Ю., Лобачев СЛ., Солдаткин В.И. Сетевая Интернет-библиотека. Реализация и опыт эксплуатации// Материалы конгресса «Образование 98»/- ч. 2.- М., 1998.-С105-111.

24 Лобачев СЛ. Эволюция сетевых технологий дистанционного обучения// Материалы 6-й Международной конференции «Дистанционное образование в России: проблемы и перспективы», Москва, 1998.- С. 266-269

25 Лобачев С.Л., Солдаткин В.И. «Принципы построения глобального виртуального университета»// Материалы II Межрегиональной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 1999, с. 53-56.

26 Ковальчук О.Г., Лобачев СЛ. Организация построения учебных курсов в среде «Глобальный Виртуальный Университет/Материалы VII Международной конференции . «Дистанционное Образование: открытые и виртуальные среды», Москва, 1999.-С. 76-81

27 Ковальчук О.Г., Лобачев СЛ., Солдаткин В.И., Тихомиров В.П. Дистанционное образование: к виртуальным средам знаний, (ч. 1)//Дистанционное образование.-1999.-№2.. С. 8-16.

28 Ковальчук О.Г., Лобачев С.Л., Солдаткин В.И, Тихомиров В.П. Дистанционное образование: к виртуальным средам знаний, (ч. 2)// Дистанционное образование.-

1999.- №3,-С. 10-18.

29 Лобачев СЛ., Солдаткин В.И. Комплекс инструментальных средств для системы дистанционного обучения// Материалы Международной конференции «Информационные технологии в образовании».- Шахты, 2000.- С. 117-122

30 Лобачев СЛ. Проект универсальной информационно-образовательной среды системы образования// Материалы Международной научно-практической конференции «Развитие новых технологий в системе образования РФ».- Самара: 2000.- С. 9-12

31 Лобачев С.Л., Солдаткин В.И., Поляков А.А. Информационная среда открытого образования: проблема создания федеральной электронной библиотеки// Материалы IV Международной научно-методической конференции «Новые информационные технологии в региональной инфраструктуре и образовании НИТРИО».- Астрахань: 2001.-С. 45-51

32 Лобачев СЛ. Информационно-образовательная среда открытого образования: ход работ в 2001 году// Материалы Всероссийской конференции «Современная образовательная среда».- Москва, 2001.- С.110-115.

33 Лобачев СЛ. Региональная информационно-образовательная среда - основа федеральной среды системы открытого образования// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2001», Санкт-Петербург, 2001.- С. 215-217.

34 Лобачев СЛ. Первый опыт внедрения типового ПО информационно-образовательной среды открытого образования// Открытое и дистанционное образование.- 2002.- №4.-С. 101-103.

35 Лобачев СЛ., Солдаткин В.И. Образовательные порталы: проблемы и решения// Телекоммуникации и информатизация образования.- 2002.- №3(10).- С. 28-34.

36 Горбунова Е.И., Лобачев СЛ., Солдаткин В.И. Перспективы совместимости информационно-образовательной среды открытого образования с международными стандартами// Материалы Всероссийской конференции «Современная образовательная среда».- Москва, 2002.- С. 114-116.

37 Горбунова Е.И., Лобачев СЛ., Солдаткин В.И. Задачи стандартизации описания ресурсов информационно-образовательной среды открытого образования и пути их решения// Материалы 3-й региональной научно-практической конференции «Проблемы качества подготовки студентов в системе открытого образования». -Калуга: ИНУПБ, 2002,- С. 34-39

38 Лобачев СЛ., Солдаткин В.И. Российский портал открытого образования// Сборник научных статей «Интернет-порталы: содержание и технологии».- вып. 1.- М.: Просвещение.-2003.- С. 182-218.

39 Лобачев СЛ. Организация внедрения типового ПО системы открытого образования// Сборник трудов Международного конгресса «Информационные технологии в образовании»,- ч. V,- М.: Просвещение, 2003.- С. 92-94.

40 Лобачев СЛ. Учебный процесс в системе открытого образования: опыт и перспективы// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2003», Санкт-Петербург, 2003.- С 443449.

41 Дерюгина Н.И., Лобачев СЛ. Технологии формирования инфо-документальной среды службы поддержки Российского портала открытого образования// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2003», Санкт-Петербург, 2003.- С 455-458.

42 Лобачев С.Л., Савин К.В. Применение метода оптимизации обновления ПО в территориально-распределенной информационно-образовательной среде открытого образования// Материалы П Всероссийской научно-практической конференции «Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития», Томск ТГУ, 2003.-С. 126-128.

43 Горбунова Е.И., Лобачев С.Л., Солдаткин В.И. О лицензионных требованиях по наличию электронных форм проверки знаний обучающихся в системе ДО// Материалы Международной научно-практической конференции «Качество дистанционного образования. Концепции, проблемы, решения», М.: МГИУ, 2003.- С. 35-41

44 Голынский П.Ю., Лобачев СЛ. Структура и организация типового программного обеспечения информационно-образовательной среды открытого образования// Материалы V межвузовской научной конференции «Информационные системы и компьютерные технологии», Москва: РНОУ, 2004.- С 238-243.

45 Лобачев СЛ. Опыт внедрения дистанционного обучения ИОС ОО в учебных заведениях РФ и перспективы его распространения в системе образования// Материалы V межвузовской научной конференции «Информационные системы и компьютерные технологии», Москва: РНОУ, 2004.- С 202-205.

46 Голынский П.Ю., Лобачев СЛ. Особенности программного обеспечения ИОС ОО// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2004», Санкт-Петербург, 2004.- С. 575-576.

47 Лобачев СЛ., Стопин Д. В. Принципы построения системы мониторинга распределенной информационно-образовательной среды открытого образования// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2004», Санкт-Петербург, 2004.- С. 572-574.

48 Лобачев СЛ. Организация пользовательского интерфейса ИОС ОО и некоторые результаты анализа его юзабилити//Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2004»,Санкт-Петербург,2004.- С 566-569.

49 Лобачев СЛ. Опыт внедрения средств информационно-образовательной среды открытого образования как основа построения единого образовательного пространства СНГ// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика2004», Санкт-Петербург, 2004.- С. 482-484..

50 Лобачев С.Л. Российский портал открытого образования и некоторые особенности внедрения Интернет в систему образования// Материалы Международного научно-практического семинара «Менеджмент высшего образования: проблемы и перспективы».- Омск, 2004.- С. 28-48.

51 Лобачев С. Л., Солдаткин В.И., Щеткин И.М. Типовой региональный образовательный комплекс: технология создания и функционирования// Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Образовательная среда сегодня и завтрак-Москва, 2004-С. 171-173.

52 Лобачев С.Л., Солдаткин В.И. Интернет-обучение: тенденции и проблемы// Телекоммуникации и информатизация образования.- 2004.- №2,- С. 18-39.

53 Лобачев СЛ. Перспективы развития структурной организации представительства учебного заведения в ИОС ОО// Материалы Ш Всероссийской научно-практической конференции «Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития».- Омск, 2004.- С. 216-218.

54 Лобачев СЛ. К вопросу о будущем образовательных порталов»// Материалы Ш Всероссийской научно-практической конференции «Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития».- Омск, 2004.- С. 189-193.

55 Лобачев СЛ. Мировые тенденции в образовательном сегменте Интернет// Материалы Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в науке и образовании».- Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2004. - С.9-16

ИД №06117 от 23 1 0 2001

Подписано в печать 09.02.2005. Формат 60x84/16. Бумага типографская № 2. Печать - ризография. Усл. печ. л. 2,1 Уч -изд л. 1,9 Тираж 100 экз. Заказ 740 .

Московский государственный институт электроники и математики 109028, Москва, Б.Трехсвятительский пер., 3/12.

Р Цеатр меретшвмй ашмг]мфп

||£Д (096) ММ&44,

1205

' ! Э

...í

--Л. ч

Введение

Глава 1. Анализ тенденций развития сетевых образовательных систем на базе Интернет

1.1 .Роль и место технологий Интернет в системах образования различных стран мира.

1.2. Отечественный опыт использования технологий Интернет в образовании, основные направления и результаты.

1.3. Определение основных направлений развития информационных образовательных систем в сети Интернет. Эволюционная модель развития системы образования.

1.4. Классификация организации образовательных информационных систем в Интернет

1.5. Международное сотрудничество в области стандартизации сетевых информационных образовательных технологий.

Выводы к главе

Глава 2. Теоретические основы построения информационно образовательной среды открытого образования

2.1.Структуризация образовательной информации и определение взаимосвязей основных ее компонентов.•.

2.2. Понятие универсальной модели представления образовательной информации и принципы ее построения. Взаимосвязь компонентов универсальной модели с международными и национальными стандартами.

2.3. Функциональная и структурная организация информационно-образовательной среды открытого образования

2.4. Классификация пользователей ИОС, характеристика и отличительные признаки

2.5. Формальная модель описания базовых понятий ИОС 00 и их взаимосвязей

2.6. Функциональная и структурная организация представительства учебного заведения

2.7. Технология подготовки и организации учебного процесса в ВП

2.8. Организация развития и совершенствования ИОС 00 и ее взаимосвязи с иными образовательными информационными системами

Выводы к главе

Глава 3. Теоретические основы развертывания образовательной среды и ее администрирования в условиях реальной компьютерной сети.

3.1. Принципы организации развертывания ИОС 00 и обеспечения ее жизненного цикла

3.2. Постановка задачи оптимизации процесса обновления

ПО в территориально-распределенной информационно-образовательной среде

3.3. Решение задачи оптимизации процесса обновления ПО на основе графа связности сети и данных ее мониторинга.

3.4. Алгоритм реконфигурирования ИОС 00, динамически адаптируемый к реальным условиям эксплуатации.

3.5. Анализ потребностей пользователей в различных технологических средствах информационной поддержки и формирование их состава для различных категорий пользователей

Выводы к главе 3 .;.

Глава 4. Практическая реализация принципов построения и функционирования территориально-распределенной ИОС ОО в типовом программном обеспечении

4.1. Программная среда прикладного ПО ИОС 00.

4.2. Структура типового программного обеспечения. Функциональные подсистемы и основные модули.

4.3. Уровни администрирования типового ПО и функциональные возможности администраторов каждого уровня.

4.4. Типовой пользовательский интерфейс: особенности построения и анализ юзабилити

4.5. Реализация технологии подготовки и организации учебного процесса в ВП учебного заведения

4.6. Особенности реализации и использования основных функциональных подсистем.

Выводы к главе 4.

Глава 5. Внедрение технологий и программных средств ИОС ОО в учебных заведениях России и перспективы ее дальнейшего совершенствования.

5.1. Масштабы внедрения. Основные количественные и качественные показатели.

5.2. Формирование и развитие интеграционных процессов в рамках ИОС 00.

5.3. Опыт использования технологий ИОС 00 в учебном процессе

5.4. Наполнение фондов ИОС 00: структура, объемы и качество описаний представленных в среде ресурсов

Ф 5.5. Результаты анализа готовности аудитории ИОС 00 к дальнейшему ее использованию в учебном процессе

5.6. Перспективы совершенствования технологий ИОС ОО.

Выводы к главе 5.

Возникновение и развитие Интернет привело к созданию универсальной технологии обмена информацией, инвариантной к региональным или национальным особенностям. Процессы глобализации мировой экономики, в условиях проникновения Интернет во все сферы человеческой деятельности, не могли не отразиться на системе образования и выразились в возникновении и развитии интеграционных процессов. В значительной степени этому способствовало то, что национальная, государственная или территориальная обособленность отдельных государств или регионов потеряла то значение, которое имела на протяжении всей истории развития человеческого общества до создания Интернет. Переход общества от индустриальной к постиндустриальной (информационной) стадии привел к существенным изменениям в системе образования и возникновению концепции открытого образования (00), которая охватывает различные формы и уровни образования. В информационном обществе основной технологией 00 является дистанционное обучение (ДО) с применением современных средств педагогических и информационных технологий и, в первую очередь, сетевых технологий Интернет.

Исторически, внедрение сетевых технологий в отечественной системе образования началось на уровне вузов, с последующим переносом их опыта на все уровни образования. Однако отсутствие координации в этих работах на начальном этапе привело к возникновению множества несовместимых информационных средств и систем. Такое положение не позволяло объединить усилия ведущих вузов на наиболее важных направлениях использования сетевых технологий, в частности, создании федеральной системы дистанционного обучения. Накопленный опыт привел к осознанию необходимости создания единой системы дистанционного образования (СДО). В постановлении Госкомвуза России от 31.05.95 № 6 «О состоянии и перспективах создания единой системы дистанционного образования в России» указывалось, что система дистанционного образования должна интегрироваться с существующими образовательными системами, дополняя и развивая их, а также способствовать созданию единой мобильной образовательной среды, как наиболее перспективной формы образования широких слоев населения России в XXI веке и содействовать непрерывному образованию граждан. В подготовленной в это же время Концепции СДО отмечалось, что при создании единой СДО должны быть преодолены существующие разобщенность и несогласованность в развитии ДО, обеспечено эффективное объединение усилий вузов, других образовательных учреждений и организаций в области ДО на основе требований государственного образовательного стандарта; общих психолого-педагогических, методических и технических требований к курсам ДО; единых требований к уровню психолого-педагогической компетентности кадров СДО; создания единой информационно-образовательной среды СДО; объединения бюджетных и внебюджетных источников финансирования на развитие С ДО в целом; единого стратегического управления системой. Создание единой СДО не должно препятствовать самостоятельности образовательных учреждений. Данная Концепция разрабатывалась под руководством В.Г.Кинелева, с привлечением большого числа ведущих специалистов системы образования РФ (А.Д. Иванников, Ю.Г.Круглов, В.И.Солдаткин, А.Н. Тихонов, Н.Г.Хохлов, С.А.Щенников и др.).

Развитием работ в данном направлении явился всероссийский эксперимент в области ДО, который проводился в 1997-2002 годах. Он выявил целый ряд проблем, связанных с отсутствием единого подхода и разобщенностью в действиях участников эксперимента. Для координации действий учебных заведений в направлении создания единой СДО РФ была сформирована специальная межвузовская научно-техническая программа (МНТП) «Научно-методическое обеспечение дистанционного обучения» (приказ от 30.12.98 № 3298). Однако в ходе реализации данной МНТП стало понятно, что простое организационно-административное объединение усилий различных учебных заведений в рамках эксперимента или программы не дает ожидаемого результата, то есть не формирует единую информационно-образовательную среду системы образования РФ. Сетевые технологии дистанционного обучения в учебных заведениях РФ до настоящего времени реализуются специализированными локальными инструментальными информационными системами. Как правило, такие системы рассчитаны на использование одним учебным заведением для реализации ограниченного набора образовательных услуг через Интернет и никак не интегрированы с иными подобными системами.

Логичным развитием всех ранее выполненных работ стало формирование в 2000 году специальной МНТП «Создание системы открытого образования», в рамках которой, при участии автора, была разработана «Концепция создания информационно-образовательной среды открытого образования» (ИОС ОО). В основу среды предлагалось положить типовые технологии и средства, а саму среду строить как объединение множества региональных сред, каждая из которых реализует определенную типовую совокупность системообразующих функций, интегрирующих все подобные среды в единое целое. В основу формируемой таким образом единой информационно-образовательной среды положен ряд принципов, из которых надо выделить:

• построение единой технологической компьютерной сетевой среды;

• реализацию широкого набора системообразующих функций;

• самостоятельность учебных заведений;

• соответствие ГОС и нормативным документам Минобразования РФ;

• совместимость с международными образовательными стандартами и спецификациями.

Создание подобной проблемно-ориентированной компьютерной сети является решением крупной научной проблемы, имеющей важное социальнокультурное значение, поскольку затрагивает самые широкие слои населения и открывает широкие перспективы в направлении качественно нового технологического уровня системы образования.

Учитывая процессы, протекающие в мировой системе образования, и опыт работ, проведенных в системе образования РФ за последние десять лет, можно констатировать, что сегодня одним из наиболее актуальных направлений развития системы образования является создание единой информационно-образовательной системы открытого образования как национального сегмента всемирной образовательной среды, реализующей образовательные услуги учебных заведений в Интернет для любого пользователя, независимо от его места нахождения. Актуальность данного направления выдвигает в число первоочередных задач разработку теоретических основ построения и функционирования единой информационно-образовательной среды открытого образования и принципов создания универсальных технологических средств, обеспечивающих построение подобной среды.

Цели и задачи исследования. Главной целью данной работы является создание теоретических основ и принципов построения единой информационно-образовательной среды открытого образования страны и построение на их основе информационной системы отраслевого масштаба, интегрирующей предлагаемые учебными заведениями образовательные услуги, независимо от их уровня, профиля или места расположения учебных заведений, в единую образовательную среду, а также внедрение полученных решений в систему образования РФ.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие основные задачи:

1. Исследование современных компьютерных сетевых образовательных систем на базе Интернет и определение основных тенденций их развития.

2. Разработка инфологической модели учебно-методического обеспечения компьютерной образовательной среды и принципов универсальной модели представления информации в образовательных информационных системах, обеспечивающих форматы международных стандартов и спецификаций, а также учет специфики национальной системы образования и документооборота.

3. Разработка базовых принципов построения и функционирования единой информационно-образовательной среды открытого образования и ее компьютерной сети, их структурной организации, состава системообразующих функций, организации распределенных фондов ресурсов и универсальной структуры представительства учебного заведения в информационно-образовательной среде, обеспечивающей возможность ее адаптации под потребности конкретного учебного заведения.

4. Разработка принципов и технологий развертывания компьютерной сети образовательной среды в масштабе страны и обеспечения ее функционирования на всем протяжении жизненного цикла.

5. Разработка технологии подготовки и организации сетевого учебного процесса в информационно-коммуникационной среде открытого образования, определение и реализация необходимых функциональных возможностей для каждой категории пользователей.

6. Практическая реализация территориально-распределенной компьютерной сети информационно-образовательной среды открытого образования в масштабе страны.

7. Анализ опыта внедрения разработанных программно-коммуникационных средств в учебных заведения РФ и определение перспективных направлений развития ИОС 00.

Методы исследования определялись сущностью поставленных теоретических и практических проблем. В работе использованы методы системного анализа, теории баз данных, проектирования технических систем, объектно-ориентированного проектирования, методы дискретной математики, теории графов и математической логики, в частности, аппарат многосортных моделей с ограниченными кванторами.

Научная новизна, проведенных исследований, состоит в разработке следующих положений:

1. Принципы представления различной информации в информационных образовательных системах, обеспечивающие форматы международных спецификаций и учет особенностей национальной системы образования.

2. Теоретические основы и принципы построения единой информационно-образовательной среды открытого образования, ее функциональной и структурной организации.

3. Методы и алгоритмы оптимизации процесса актуализации информационного наполнения БД серверов территориально-распределенной компьютерной сети образовательной среды, учитывающие динамическое изменение пропускной способности каналов связи и работоспособность конкретных узлов системы.

4. Технология создания и развития информационно-образовательной среды открытого образования, учитывающая изменения условий ее эксплуатации и эволюцию требований системы образования и учебных заведений.

Практическая ценность выполненного исследования состоит в формировании теоретической базы, в разработке технических решений и инструментария, обеспечивающих создание на практике единой компьютерной информационно-образовательной среды открытого образования РФ, охватывающей все регионы страны, все уровни образования и учебных заведений, независимо от их профиля и места нахождения. Одним из основных результатов данного исследования является создание реально действующей единой информационно-образовательной среды отраслевого масштаба, в которой любое учебное заведение может открыть свое представительство и приступить к реализации своих образовательных услуг через Интернет.

Реализация и внедрение результатов работы. Реализация результатов данной работы выражается в создании действующей уже более трех лет компьютерной сети информационно-образовательной среды открытого образования, охватывающей большинство субъектов РФ и содержащей в своей структуре более 100 серверов, функционирующих на базе крупнейших региональных классических и технических университетов.

В рамках информационно-образовательной среды открытого образования открыты представительства более 250 учебных заведений различного уровня и профиля подготовки специалистов. Каталоги среды федерального уровня содержат более 5000 образовательных ресурсов, охватывающих все уровни образования, около 1000 учебных курсов различного профиля, а также иные информационные и методические ресурсы, формируемые различными учебными заведениями по единой технологии и форматам. За время внедрения ИОС ОО в систему образования РФ около 200 преподавателей прошли переподготовку для работы в ИОС ОО и несколько тысяч студентов различных университетов РФ прошли обучение в данной среде по более чем 70 учебным курсам различной направленности -от гуманитарных до естественнонаучных и специальных.

Результаты настоящей работы нашли отражение в ряде проектов по МНТП «Создание системы открытого образования», «Научно-методическое обеспечение дистанционного обучения» и ФЦП «Создание единой информационной образовательной среды», выполненных в период с 2000 по 2004 г. На разработанное ПО получены свидетельства «Роспатента» и сертификаты «Росинфосерта» (приложения 3 и 4).

Апробация работы. Теоретические и практические результаты диссертации докладывались и обсуждались на различных всероссийских и международных конференциях: Всероссийская конференция «Телематика», Санкт-Петербург, 1996, 1997, 1999, 2001-2004 гг.; Всероссийская конференция "Relarn 96", Москва, 1996; IV Международная конференция по дистанционному образованию, Москва, 1997 г.; Международный конгресс «Образование 98», Москва, 1998 г.; VI Международная конференция «Дистанционное образование в России: проблемы и перспективы», Москва, 1998 г; Международная конференция «Дистанционное образование: открытые и виртуальные среды», Москва, 1999 г.; II межрегиональная конференция «Дистанционное обучение. Проблемы и перспективы взаимодействия вузов Санкт-Петербурга с регионами России», Санкт-Петербург, 1999 г.; VII Международная конференция по дистанционному образованию», Москва, 1999 г.; Вторая Международная конференция «Интернет, Общество, Личность. ИОЛ-2000», Санкт-Петербург, 2000 г.; Международная конференция «Информационные технологии в образовании», г. Шахты, 2000 г.; Всероссийская конференция «Современная образовательная среда», Москва, 2001, 2002 гг.; IV международная научно-методическая конференция «Новые информационные технологии в региональной инфраструктуре и образовании НИТРИО», Астрахань, 2001 г.; Международный научно-практический семинар «Подготовка кадров для системы открытого и дистанционного образования», Томск, 2001 г.; II Всероссийская научно-практическая конференция «Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития», Томск, 2003 г.; Всероссийская научно-практическая конференция «Человеческое измерение в информационном обществе», Москва, 2003 г.; Международный конгресс «Информационные технологии в образовании», Москва, 2003г.; Международная научно-практическая конференция «Качество дистанционного образования. Концепции, проблемы, решения», Москва,

2003 г.; III Всероссийская научно-практическая конференция «Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития», Омск,

2004 г.

По теме диссертации опубликовано 86 печатных работ. Все основные результаты данного исследования опубликованы в журналах, входящих в список ВАК для докторских диссертаций.

Внедрение результатов диссертационной работы подтверждено актами о внедрении от Федерального агентства по образованию и ряда университетов различных регионов РФ, представленных в приложении 5.

• выводы относительно слабой организации работ учебных заведений в рамках единой информационно-образовательной среды, в различных аспектах, сделанные на основе опыта четырех лет внедрения и эксплуатации ИОС 00;

• анализ фондов учебно-методического обеспечения ИОС 00 и качества заполнения полей метаданных образовательных ресурсов, показавший не достаточный уровень их качества по ряду типов ресурсов;

• вывод о том, что создание учебными заведениями ВП в структуре ИОС 00 является фактором, стимулирующим интеграционные процессы между отдельными учебными заведениями и в рамках системы образования в целом;

• анализ отношения обучаемых и преподавателей к сетевым технологиям, реализуемым ИОС 00, который показал, что обучаемые полностью поддерживают сетевое обучение, в то время как преподаватели значительно более осторожны в своих оценках;

• направления развития структуры и технологий формирования фондов ИОС 00, с учетом стандартов ISO 9000 как основы для обеспечения качества информационного наполнения среды и перспективности реализуемых в ней решений.

Материалы данной главы отражают основные практические результаты настоящей диссертации и дальнейшие направления развития исследований.

Все представленные в этой главе данные, подтверждаются материалами, приведенными в приложениях.

Заключение

Исследования, проведенные в данной работе, позволили создать теоретическую основу и решить крупную научную и техническую проблему - построение единой информационно-образовательной среды открытого образования. Данная проблема имеет важное социально-культурное значение, открывая для населения возможность получать образование практически в любом учебном заведении без отрыва от своей производственной деятельности и обеспечивая переход системы образования на качественно новый уровень, соответствующий информационному обществу. Особо следует подчеркнуть, что впервые удалось создать теоретические основы и практически реализовать инструментальную среду, интегрировавшую в рамках среды открытого образования сотни учебных заведений. Таким образом, основная цель, поставленная в данной работе, по разработке теоретических основ и принципов построения единой информационно-образовательной среды открытого образования страны и построение на их основе информационной системы отраслевого масштаба, интегрирующей предлагаемые учебными заведениями образовательные услуги независимо от их уровня, профиля или места расположения учебных заведений, в единую образовательную среду, а также внедрение полученных решений в систему образования РФ достигнута.

Основными теоретическими результатами работы являются:

• анализ основных тенденций, происходящих в образовательном секторе Интернет, и разработка на его основе классификации образовательных информационных систем и эволюционной модели развития образовательных технологий, а также выбор модели, в наилучшей степени отвечающей требованиям перспективной информационно-образовательной среды открытого образования;

• инфологическая модель организации учебно-методического обеспечения информационно-образовательной среды открытого образования и формализация взаимосвязи ее компонентов, принципы универсальной модели представления информации в образовательных информационных системах, обеспечивающие совместимость с международными стандартами и спецификациями, а также учет специфики национальной системы образования и документооборота;

• базовые принципы построения и функционирования единой информационно-образовательной среды открытого образования и ее компьютерной сети, их структурная организация и состав основных системообразующих функций, а также универсальная структура представительства учебного заведения в информационно-образовательной среде, обеспечивающей возможность ее адаптации под потребности конкретного учебного заведения;

• метод и алгоритм оптимизации процесса актуализации информационного наполнения на серверах территориальнораспределенной компьютерной сети ИОС 00 в условиях динамического изменения пропускной способности виртуальных каналов связи;

• метод и технология организации сетевого учебного процесса в информационно-коммуникационной среде ИОС ОО основанная на анализе его специфики, потребностей пользователей различных категорий и особенностей данной среды;

• принципы и технологии развертывания компьютерной сети информационно-образовательной среды в масштабе страны и обеспечения ее функционирования на всем протяжении жизненного цикла.

В процессе разработки теоретических основ ИОС ОО на основании анализа ее особенностей как образовательной системы и определения ее как конечной и постоянно модернизируемой системы:

• проведен выбор и обоснование математического аппарата для описания ее основных элементов и их взаимосвязей, в качестве которого выбран язык математической логики первого порядка, а, именно, язык многосортных моделей с ограниченными кванторами;

• сформулированы основные принципы обеспечения жизненного цикла ИОС ОО, выбрана и обоснована спиральная модель жизненного цикла, как наиболее адекватно отражающая эволюцию ИОС 00;

• разработан критерий эффективности текущей конфигурации графа обновлений и определены условия его реконфигурирования;

• определены потребности различных категорий пользователей и состав средств их поддержки;

• проведен выбор и обоснование базовой программной среды для реализации прикладного ПО ИОС ОО и его структура;

• разработан персонифицированный пользовательский интерфейс для каждой категории пользователей и обоснованы особенности в подходе к организации интерфейса открытой и закрытой частей типового ПО. Проведенный анализ процессов, имеющих место в реально функционирующей и охватывающей практически все регионы страны ИОС 00, позволяет оценить результаты данной диссертационной работы как успешные. Они используются десятками учебных заведений РФ, различных регионов, уровней и профилей подготовки специалистов. В 2004 году ИОС 00 вышла за границы РФ, и в ее составе появились серверы русскоязычных учебных заведений ряда государств СНГ.

Теория и практика создания и развития единой информационно-образовательной среды открытого образования должны непрерывно углубляться и совершенствоваться. В диссертации определены основные перспективные направления исследований и развития ИОС 00 как в части совершенствования прикладного ПО и его функциональных возможностей, так и в части структурной организации ИОС ОО в целом.

Факты внедрения результатов данной работы в учебных заведениях РФ различных регионов и масштабы практического внедрения подтверждены документами, приведенными в приложениях.

Публикации автора, представленные в списке литературы, отражают все основные результаты проведенных исследований.

Выполненные в данной диссертации исследования представляют собой законченную научную работу, результаты которой позволили решить крупную научно-техническую проблему - создать теоретические основы и реализовать на их базе единую распределенную информационно-образовательную среду открытого образования, что и являлось целью данной работы.

1. Абросимов В.В, Литвиненко М.В., Максудова Л.Г., Мишкина A.C., Сельманова H.H. Образовательный процесс в РСОО: опыт, проблемы, перспективы// Телематика-2004: Сборник трудов Всероссийской научно-методической конференции С-Пб., 2004. С. 587-591.

2. Абросимов В.В., Максудова Л.Г., Савиных В.П.

3. Апробация учебного процесса в Российской системе открытого образования: опыт, проблемы, перспективы// Сборник трудов XXII Международной конференции-выставки ИТО-2002 «Информационные технологии в образовании»,- Ч. IV. -М.: МИФИ, 2002. С.95-96

4. Абросимов В.В., Максудова Л.Г., Сельманова H.H.

5. Аверьянова С.Ф., Кибальникова С.Ю

6. Аверьянова С.Ф., Сытник A.A.

7. Возможности российского портала открытого образования для организации дистанционного обучения// Материалы межрегиональной научно-практической конференции «Технологии Интернет на службу обществу».- Саратов, 2003. С. 54-57.

8. Адигамов К.А., Попов А.Э., Семенюк C.B.

9. Организация учебного процесса в региональном представительстве базового вуза с использованием программно-аппаратного комплекса РВУ// Сборник трудов Всероссийской научно-методической конференции «Телематика-2002».- С-Пб.: 2002. С. 334-335.

10. Адрес INTERNET. Энциклопедия сайтов.//Москва, «ЕВРО-АДРЕС», 2003.-578 стр.

11. Алваров С.П., Ижванов Ю.Л., Козлов А.Б., Кузнецов Ю.М.

12. XML средства интеграции информационных интернет ресурсов сферы образования//Всероссийская конференция «Современная образовательная среда», ноябрь 2001. С. 21-22.

13. Андреев А.Е., Белов В.Ю., Казаков В.Г., Клинкова Г.И., Лобачев С.Л., Соколов Е.А.

14. Интеграция электронных средств обучения в информационно-образовательную среду открытого образования РФ// Тезисы докладов Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2002» С-Пб., 2002. С. 296-297.

15. Андреев A.A., Андреев А.Е., Лобачев СЛ. и др. Российский портал открытого образования: обучение, опыт, организация// Под. ред. В.И.Солдаткина, РГИОО,- М. 2003,- 508 стр.

16. Андреев A.A., Лобачев С.Л. и др.

17. Преподавание в сети Интернет: Учебное пособие.»//Под ред. В.И. Солдаткина, М.: Высшая школа.- 2003.- 792 стр.

18. Ардышева Л.А., Каратуева H.A., Логинова С.А., Манцивода A.B., Францев И.А.

19. Виртуальные представительства и моделирование практического обучения// Сборник трудов Всероссийской научно-методической конференции «Телематика-2004».- С-Пб., 2004,- С. 553-555.

20. Башмаков А.И., Башмаков И.А

21. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем// М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003,- 613 стр.

22. Башмаков И.А., Старых В.А.

23. Систематизация информационных ресурсов для сферы образования: классификация и метаданные//М.: «Европейский центр по качеству»,. 2003.-384 стр.

24. Белов В.Ю., Лобачев С.Л., Солдаткин В.И.

25. К вопросу о программной реализации системы сетевого дистанционного образования// Материалы 6-й Международной конференции-«Дистанционное образование в России: проблемы и перспективы». М.:-1998.-С. 95-97.

26. Белушкин С.Д., Королевский Д.А., Кузнецов Ю.М.

27. Развитие взаимодействия ресурсных центров и подсистем ИАИС сферы образования// Сборник статей «Системы управления сферой образования»,- М.: МГИУ, 2003.- С. 45-52.18 Богданов В., Старых В.

28. Особенности применения технологий Lotus Domino и Notes в современных информационных системах//

29. Режим доступа: http://www.citforum.ru/database/articles/lotdevprobl.shtml -Рус.

30. Бояркин Г.Н., Инюточкина Е.В., Лузгина В.Б., Шамец С.П. Некоторые критерии выбора системы дистанционного обучения// Сборник трудов Всероссийской научно-методической конференции «Телематика-2004».- С-Пб., 2004.- С. 598-600.

31. Васильев В.Н., Гутель Ю.В., Ижванов Ю.Л., Тихонов А.Н., Хоружников С.Э.

32. Сеть RUNNet в телекоммуникационной инфраструктуре единой образовательной информационной среды// «Системы управления сферой образования: Сборник статей». М.: МГИУ, 2003,- С. 33-39.

33. Васильев В.Н., Колесников Ю.Л., Королев A.A., Михновец В .Я. Санкт-Петербургский виртуальный университет// Тезисы докладов всероссийской конференции «Современная образовательная среда», Москва, 2001,-С. 91-92.

34. Вержбицкий В.В., Попов В.В., Власова Ю.Ю.

35. Мониторинг спроса на дистанционные образовательные услуги в России// Тезисы докладов Всероссийской конференции «Современная образовательная среда», Москва, 2001.- С. 92-94

36. Геринг Г.И., Струнин В.И., Тимкин С.Л.

37. Бизнес-культура и стратегия реализации CALS-системы»// Режим доступа: http://www.osp.ru/cio/2003/07-08/080.htm Рус.

38. Голынский П.Ю., Лобачев С.Л.

39. Голынский П.Ю., Лобачев С.Л.

40. Особенности программного обеспечения ИОС ООН Тезисы докладов Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2004», Санкт-Петербург, 2004,- С. 575-576.

41. Гончаров С.С., Свириденко Д.И. Сигма-программирование// «Вычислимые системы»,- вып. 107, 1985.-С. 3-29

42. Горбунова Е.И., Лобачев С.Л., Малых A.A., Манцивода A.B., Поляков A.A., Солдаткин В.И

43. Открытое образование: стандартизация описания информационных ресурсов// Под. Ред. Лобачева С.Л. и Манцивода А.И. М.: РИЦ «Альфа» МГОПУ им. М.А.Шолохова, 2003.- 215 стр.

44. Горбунова Е.И., Лобачев C.JI.

45. Стандартизация метаданных в информационно-образовательной среде открытого образования// Тезисы докладов V межвузовской научной конференции Российского Нового Университета, «Информационные системы и компьютерные технологии», Москва, 2004.- С. 243-247.

46. Горбунова C.JI., Лобачев С.Л.

47. Комплекс работ по стандартизации ИОС 00: состояние дел и ближайшие перспективы// Материалы II Всероссийской научно-практической конференции «Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития», ТГУ, Томск, 2003.- С. 57-61

48. Горбунова Е.И., Лобачев С.Л., Солдаткин В.И.

49. Маршрутизаторы для удаленных офисов// Режим доступа: http://www.abn.ru/inf/setevoi/router.shtml Рус.

50. ГОСТ 7.14-98 (ИСО 2709-96) Формат для обмена информацией. Структура записи34 Дакота М., Саганич А.

51. XML и Java 2//С-П6.:Издательский дом «Питер», 2001,- 377с.35 Демкин В.П., Можаева Г.В.

52. Учебно-методическое обеспечение образовательных программ на основе информационных технологий// «Открытое и дистанционное образование», №2, 2003,- С. 5-8

53. Дерюгина Н.И., Лобачев С.Л.

54. Технологии формирования инфо-документальной среды службы поддержки Российского портала открытого образования// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2003»,-Санкт-Петербург, 2003.- С. 455-458.

55. Дунаев С.Б., Коровкин С.Д., Старых В.А., Спецификация и форматы обмена данными в разнородных информационных системах на базе XML-технологий// Сборник статей «Системы управления сферой образования».- М.: МГИУ, 2003.- С. 200219.38 Ефимов Г

56. Жизненный цикл информационных систем»// Режим доступа: http://www.abn.ru/inf/setevoi/cvcle.shtml Рус.39 Жданов Е.В.

57. Статистика пользователей РУнета: июль 2003 года»//

58. Режим доступа: http://protoplex.ru/magazine/ProtoPlexl9/p52.html Рус.

59. Желтые страницы Internet. Русские ресурсы. 2003// «ПИТЕР», С-Петербург, 2003,- 462 стр.

60. Зайчик А. «Маршрутизаторы»// Режим доступа: http://www.osp.ni/lan/1997/02/119.htm Рус.

61. Захаров В.Ю., Попов Ю.С., Тумандеева Т.В.

62. Реализация НТП «Создание системы открытого образования» -Кемеровский виртуальный университет// Тезисы докладов Всероссийской конференции «Современная образовательная среда», Москва, 2001,- С. 102-10344 Залесский П

63. Российский Интернет в конкурентном поле традиционных СМИ»// VII Российский Интернет-форум, 2003 г., Режим доступа: http://www.ibusiness.ru/marcet/tele/24855/ - Рус.45 Зимин A.M.

64. Автоматизированный лабораторный практикум с удаленным доступом в техническом университете// Информационные технологии, №2,- 2002.-С. 39-43

65. Иванников А.Д., Тихонов А.Н.

66. Часть 1. Стадии жизненного цикла продукции", Госстандарт РФ 2001г.

67. ИСО 11179 Спецификация и стандартизация элементов данных)// Режим доступа: http://metadata-stds.Org/l 1179 - Рус.50 Карпукова А.Л.

68. Опыт применения дистанционных технологий в обучении студентов иркутского государственного университета// Тезисы докладов Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2004», С-Петербург, 2004.- С. 551-552.

69. Кузнецов A.M., Мартынов В.В.

70. Адаптивная система электронного документооборота в управлении организацией// «Системы управления сферой образования: Сборник статей».-М.: МГИУ, 2003,- С. 58-66.57 Кумсков М.

71. Унифицированный язык моделирования (UML) и его поддержка в Rational Rose 98i CASE-средстве визуального моделирования// Режим доступа: http://www.interface.ru/public/990804/uml4b.htm - Рус.

72. Кураков Л.П., Лебедев Е.К.

73. Новые информационные технологии высшей школы// Чебоксары, Изд-во Чуваш. Ун-та, 2001,- 488 стр.

74. Кургалин С.Д., Толстобров А.П.

75. Формирование двухуровневой структуры виртуальных представительств портала воронежского виртуального университета// Тезисы докладов Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2004» Санкт-Петербург, 2004.- С. 543-544.60 Купин А., Вондрак К.

76. Программное обеспечение промежуточного слоя для обработки сообщений»// Режим доступа: http://www.cio-world.ru/infrastructure/svstem/29702/ Рус.61 Липаев В.В.

77. Качество программных средств// методические рекомендации Под. Общ. ред. А.А.Полякова.- М.: Янус-К, 2002.- 400 стр.62 Лобачев С.Л.

78. Технология построения системы ДО на компьютерных сетях// Сборник докладов Всероссийской конференции "Relarn 96", Москва, 1996,- С. 3337.63 Лобачев С.Л.

79. Проблема развертывания дистанционного образования в ВУЗе и некоторые пути их решения// Материалы Всероссийской конференции «Телематика 97» Санкт-Петербург, 1997.- С. 91-94.64 Лобачев С.Л.

80. Информационная система административного управления сетевым дистанционным образованием// Материалы 4-й Международной конференции по дистанционному образованию, Москва, 1997,- С. 104111.65 Лобачев С.Л.

81. Корпоративная информация среда сетевого дистанционного образования основа образовательной среды ВУЗа в условиях рынка// Дистанционное образование,- 1998.- №1,- С. 24-28.66 Лобачев С.Л.

82. Прикладные программные средства для сетевого дистанционного образования// Материалы конгресса «Образование 98».- Ч 2.- М., 1998.-С. 56-61.67 Лобачев С.Л.

83. Эволюция сетевых технологий дистанционного обучения// Материалы 6-ой международной конференции «Дистанционное образование в России: проблемы и перспективы», Москва, 1998,- С. 266-269.68 Лобачев С.Л.

84. Технологическая поддержка учебного процесса в среде Глобального Виртуального Университета// Тезисы докладов Всероссийской конференции «Телематика 99» Санкт-Петербург, 1999,- С. 111-112.

85. Лобачев С.Л. Информационно-образовательная среда системы образования// Материалы второй Международной конференции «Интернет, Общество, Личность. ИОЛ-2000».- С-Петербург, 2000,- С. 204-205.70 Лобачев С.Л.

86. Проект информационно-образовательной среды системы открытого образования// «Автоматизация и управление в машиностроении», 15,2000, Режим доступа: http://magazine.stankin.ni/arch/n 15/тс1ех.51И:т1 -Рус.71 Лобачев С.Л.

87. Региональная информационно-образовательная среда основа федеральной среды системы открытого образования// Материалы Международной конференции «Телематика 2001» Санкт-Петербург,2001.-С. 215-217.72 Лобачев С.Л.

88. Новый этап развития информационно-образовательной среды открытого образования// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2002» Санкт-Петербург, 2002.- С. 279-280.73 Лобачев C.JI.

89. Первый опыт внедрения типового ПО информационно-образовательной среды открытого образования/Юткрытое и дистанционное образование, 2002, №4,-С. 101-102.74 Лобачев С.Л.

90. Организация внедрения типового ПО системы открытого образования// Сборник трудов Международного конгресса конференций «Информационные технологии в образовании».- Ч. V, Москва, Просвещение, 2003,- С. 92-94.75 Лобачев С.Л

91. Некоторые особенности внедрения Интернет в систему образования России// Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции «Человеческое измерение в информационном обществе», Москва, 2003,- С. 87-88.76 Лобачев С.Л.

92. Учебный процесс в системе открытого образования: опыт и перспективы»// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2003» Санкт-Петербург, 2003,- С. 443-449.77 Лобачев С.Л.

93. Оптимизация процесса обновления ПО в территориально-распределенной информационно-образовательной среде открытого образования// «Информационные технологии».- 2004.-№2,- С. 47-52.79 Лобачев С.Л.

94. Анализ опыта поддержки пользователей распределенной образовательной системы// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика2004» Санкт-Петербург, 2004,-С. 569-571.80 Лобачев С.Л.

95. Организация пользовательского интерфейса ИОС ОО и некоторые результаты анализа его юзабилити// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2004» Санкт-Петербург, 2004,-С. 566-568.81 Лобачев С.Л.

96. Формальная модель ИОС ОО, постановка задачи и пути решения// Известия Таганрогского государственного радиотехнического университета (ТРТУ)2004.- №3 (38).- С. 233-244.82 Лобачев С.Л.

97. Анализ результатов внедрения информационно-образовательной среды открытого образования: основные показатели, тенденции и некоторые выводы// Вестник Тамбовского государственного технического университета,- 2004.- № 3,- с. 814-82583 Лобачев С.Л.

98. Организация подготовки и информационного обеспечения учебного процесса в информационно-образовательной среде открытого образования // Вестник Ивановского государственного энергетического университета,- 2004.-№6.-С. 116-124.86 Лобачев С.Л.

99. Структуризация информационно-методического обеспечения информационно-образовательной среды открытого образования// Информационные технологии.-2005.- № 2,- С. 62-69.87 Лобачев С.Л.

100. К вопросу о будущем образовательных порталов»// Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития».-Омск, 2004.-С. 189-193.

101. Лобачев С.Л., Лобачева О.С.

102. Организация службы поддержки пользователей в информационно-образовательной среде открытого образования// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2003».-С-Пб, 2003,- С. 449-452.

103. Лобачев С.Л., Манжула В.Г., Попов А.Э., Солдаткин В.И. Технологии дистанционного обучения. Учебно-методическое пособие// Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2003.- 90 с.

104. Лобачев С.Л., Поляков A.A.

105. Лобачев С.Л., Солдаткин В.И.

106. Российский портал открытого образования OPENET.RU: проблемы и перспективы// М.: РГИОО, 2002,- 148 с.

107. Лобачев С.Л., Солдаткин В.И.

108. Интернет-обучение: тенденции и проблемы// Телекоммуникации и информатизация образования,- 2004.- №2.- С. 18-39.95 Лобачев С.Л., Стопин Д.В.

109. Модуль сбора и отображения статистики в ИОС ОО// Материалы II Всероссийской научно-практической конференции «Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития».-Томск: ТГУ, 2003,- С. 56-58.96 Лобачев С.Л., Стопин Д.В.

110. Принципы построения системы мониторинга распределенной информационно-образовательной среды открытого образования// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2004»-С-Пб, 2004, С. 572-573.

111. Лобачев С.Л., Солдаткин В.И., Тихомиров В.П. «Виртуальная образовательная среда: предпосылки, принципы, организация»//Москва, МАОО, 1999, 163 стр.

112. Лобачев С.Л., Солдаткин В.И., Тихомиров В.П.

113. Среда Интернет-обучения системы образования России: проект Глобального Виртуального Университета// М.: МАОО, 2000,- 332 стр.

114. Лобачев С.Л., Титарев Л.Г.

115. От информационной среды Интернет через информацию ВУЗа к виртуальной образовательной среде// Дистанционное образование.-1997.-№1.-С. 12-18.

116. Лободенко А.Г.Попов А.Э., Семенихин И.Н., Южно-Российский виртуальный университет сервиса//Сборник докладов Всероссийской конференции «Современная образовательная среда»,-М,-2001.-С. 129-131.101 Маккаи М.

117. Допустимые множества и бесконечная логика. Справочная книга по математической логике// М., 1982.- С. 235-288.102 Макбурни Г.

118. Глобализация: новая парадигма политики высшего образования// 2003, Режим доступа:http://www.international.edu.ru/analitics/analitic areticles/l 809/ Рус103 МанциводаА.В.

119. Сигма-программирование и проблемы дискретной оптимизации// Иркутск: ИГУ, 1994.- 245 с.

120. Музыка Л.В., Струнин В.И., Тимкин С.Л.

121. Некоторые результаты сетевого обучения студентов в виртуальном представительстве ОмГУ// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2003»,- СПб., 2003,- С. 493494.105 Музыка Л.В., Тимкин С.Л.

122. Анкетирование участников образовательного процесса в ходе внедрения новых информационных технологий в учебный процесс ОмГУ// Открытое и дистанционное образование.- 2003.- №2.- С.39-47

123. Научно-технический отчет по теме «Аналитический обзор по российским и зарубежным образовательным Интернет-ресурсам и образовательным порталам»// М.: ГНИИ ТТ «Информика», 2002/- т. 6,242 стр.

124. Новый подход к инженерному образованию // Под ред. А. А.Полякова.-M. : Центр-Пресс/- 2000.- 238 стр.108 Норенков И.П.

125. Управление знаниями в информационно-образовательной среде, Режим доступа:http://engineer.brnstu.ru/iournal/publications/norenkov men know.phtml -Рус.

126. Норенков И.П. Кузьмик П. К.

127. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии// М.: Изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана, • 2002.- 386 с.

128. Основы открытого образования// Под ред. В.И.Солдаткина.- М:, РГИОО, Т. 1, 2002.-675 с.

129. Основы открытого образования»//Под ред.В.И.Солдаткина.- М:, РГИОО, Т. 2, 2002,- 680 стр.

130. Открытое образование: предпосылки, проблемы, тенденции развития// Под ред. В.П. Тихомирова,- М.: МЭСИ, 2000.- 178 с.

131. Отчет Комитета аккредитации высшего образования США в 1998 г. Режим доступа: http://chea.org/Perspective/assuring.html Рус.

132. Отчет по поправкам в высшем образовании США 1998г. Режим доступа: http://www.ed.gov/offices/AC/ACSFA/sepbrief/distance learening/html -Рус.

133. Позднеев Б.М., Климанов В.П., Сутягин М.В.

134. Унификация информационного обмена в ИАИС Минобразования России на основе отраслевых стандартов// Сборник статей «Системы управления сферой образования».- М.: МГИУ, 2003,- стр. 87-97.116 Попов Д.И

135. Методы и технологии поддержки открытого образования на основе интеллектуальной информационно-образовательной среды дистанционного обучения// Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2003.- 150 с.117 Попов А.Э., Попов М.А.

136. Офф-лайн утилиты для работы с ресурсами портала открытого образования»// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2003», СПб., 2003.- С. 543-544

137. Прогноз развития российского сегмента Интернет до 2010 г.// Режим доступа: http://www.morepc.ru/mfo!rnatisation/pvti-forecast-2002.html -Рус.119 РожинаЛ.В.

138. Российский портал открытого образования: опыт использования в иркутском регионе// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2003».- СПб, 2003,- С. 421-423

139. Российский портал открытого образования: обучение, опыт, организация// Под. ред. В.И.Солдаткина.- М.: РГИОО, 2003,- 508 с.121 Скуратов А.К.

140. Методические рекомендации по качеству учебных материалов для дистанционного обучения: практическое пособие// М.: СГУ,2001,- 119 с.122 Смольникова И.А.

141. Выполнение Федеральной целевой программы «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005г.г.)» в 2002 году//Сборник тезисов конференции «ИТО-2002».- М. 2002,- с. 54-59.123 Соловов A.B.

142. Электронная библиотека микропортала ИОС ОО «Самарский виртуальный университет// Тезисы докладов Всероссийской конференции «Современная образовательная среда»,- М., 2001.- с. 59-60124 Стародубцев В.А.

143. Методологическая роль компьютерных практикумов»// «Открытое и дистанционное образование//М., 2003.-№2.- стр. 26-31125 Струнин В.И., Тимкин С.Л.

144. Проблемы внедрения сетевых технологий обучения в учебный процесс вуза// Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2004»,- СПб, 2004,- С. 596-597.127128129130131132133134135136137138139

145. Существующие информационные системы сети Интернет по информационным технологиям в образовании.// Аналитический обзор.-М.: Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании, 2001,- 140 с. Сысоева JI.A.

146. Международные стандарты на архитектуру систем, реализующих технологии обучения (LTSA) // Открытое образование.-2002.- № 3,- С. 13-19.1. Тихонов А.Н. и др.,

147. Управление современным образованием: социальные и экономические аспекты// Под редакцией А.Н.Тихонова.- М., 1998,- С. 256. Трифанов С

148. Использование моделей UML в процессе разработки программных систем,- Режим доступа: http://www.caseclub.ru/articles/modeIi.html (2003г.)-Рус. Усков B.JI

149. Дистанционное инженерное образование на базе 1гиегпе1//Библиотечка журнала "Информационные технологии",- 2002.- №3.- С. 23-34. Усков В. У скова М

150. Информационные технологии в образовании// Информационные технологии- 1999.- №1,- С. 31-37.

151. Федеральная программа развития образования на 2000-2005 гг.// Режим доступа: http://www.informika.ru/text/goscom/ntp^/fpro/develedu.html -Рус.

152. ФЦП «Развитие единой образовательной информационной среды на 2001-2005 годы»// Режим доступа: http://www.ed.gov.ru/ntp/fp/pfzp/post-р/656/. Рус.

153. Автоматизированные библиотечно-информационные системы России: состояние, выбор, внедрение, развитие// М., Либерия, ГПНТБ России, 1996.- 271 с. Хабибулин И.Ш.

154. Разработка Web-служб средствами Java// СПб.: БХВ-Петербург, 2003.400 с. Черняк Л.

155. MOM, второе рождение// Открытые системы.- 2001.- №10. Режим доступа: http://www.osp.ru/os/2001/10/028.htm Рус. Язык разметки математических формул MathML. -Режим доступа: http://www.w3.org/Math/.- Англ.

156. CALS and related Military and Commercial Standards Режим доступа: http://ita.disa.mil/ita/ita-vl .0/sect2.html - Англ.

157. Canadian Recommended E-learning Guidelines. (CanREGs) Электронный ресурс. / Dr. К. Barker. Электрон, текстов дан. - [USA]: COL, 2002. -Режим доступа: http://www.col.org/newsrelease/CanREGs%20Eng.pdf. -Англ.

158. A Conversation on the Future of E-Learning Электронный ресурс. / Stephen Downes. Электрон, текстов дан. - [CA] - 2003. - Режим доступа: http://www.downes.ca/files/oehlert.htm. - Англ.

159. Distance Learning at the Tipping Point Электронный ресурс. / Gallagher S., Newman A. Электрон, текстов дан. - [USA]: Eduventures, 2002.-Режим доступа: http://www.eduventures.com/pdf/distance.pdf- Англ.

160. Enseignement a distance: realites, enjeux et perspectives: Rapport presente par 7- CI. Barbarante. Conseil economique et social. P., 1997, p. 347-358.

161. Experiences with Learning Management Systems in 113 European Institutions. Электронный ресурс. / Paulsen, M. F. Электрон, текстов дан. - [USA]: IFETS, 2003. - Режим доступа: http://ifets.ieee.org/periodical/64/13.pdf. - Англ.148 Gallagher S., Newman A

162. Distance Learning at the Tipping Point», repor, «Eduventures, Inc.», 2002 Электронный ресурс. Электрон, текстов дан. [USA]- Режим доступа: http://www.eduventures.com/pdf/distance.pdf -Англ.

163. IEEE P1484.1/D9, 2001-11-30. Draft Standard for Learning Technology — Learning Technology Systems Architecture

164. SA). Электронный ресурс. Электрон, текстов дан. - [USA]: IEEE, 2001. - Режим доступа:http://ltsc.ieee.org/wgl/files/IEEE148401D09LTSA.pdf. Англ.

165. IEEE 1484.12.1 -2002. Learning Object Metadata standard. New York: IEEE, 2002

166. Internet Use by Seniors in Germany Электронный ресурс. / Erich Regula. -Электрон, текстов дан. [DE]: ARD/ZDF, 2002. - Режим доступа: http://www.gemeinsamlernen.de/euconet/backround/germany?language=en-Англ.

167. ISO/IEC 12207 Электронный ресурс. Электрон, текстов дан. - [USA] -1995. - Режим доступа: http://www.software.org/quagmire/descriptions/iso-iecl2207.asp. - Англ.

168. A Framework for the Pedagogical Evaluation of eLearning Environments Электронный ресурс. / Sandy Britain, Oleg Liber. Электрон, текстов дан. - [UK]: JISK, 2003. - Режим доступа:http://www.jisc.ac.uk/uploadeddocuments/VLEFullReport08.doc. Англ.

169. Namespaces in XML. World Wide Web Consortium 14-January-1999. Электронный ресурс. Электрон, текстов дан. - [USA]: W3C, 1999. -Режим доступа: http://www.w3.org/TR/REC-xml-names. - Англ.156 Samotokin, В, Kostyk А.

170. Distance education in the independent states»// 19-th World Conference on Open Learning and Distance Education, June, 1999, Viena, p. 58-63.

171. Design and Reusability of Learning Objects in an Academic Context: A New Economy of Education? Электронный ресурс. / Stephen Downes. -Электрон, текстов дан. [CA]: 2002.- Режим доступа: http://www.downes.ca/files/milan.doc. - Англ.160 Meriste Maret,

172. Toward Flexible Learning in Estonian University»//19-th World Conference on Open Learning and Distance Education, June, 1999, Viena, p. 74-85.

173. Sci/Tech. Net catches the UK. Электронный ресурс. / Damian Carrington -Электрон, текстов дан. [UK]: 1999. Режим доступа: http://news.bbc.co.Uk/l/hi/sci/tech/486413.stm. - Англ.

174. Open and Distance Education in Estonia»// 19-th World Conference on Open Learning and Distance Education, June, 1999, Viena, p. 113-119.

175. Students' Satisfaction and Perceived Learning with a Web-based Course. Электронный ресурс. / Kian-Sam Hong, Kwok-Wing Lai. Электрон, текстов дан. - [USA]: IFETS, 2003. - Режим доступа: http://ifets.ieee.org/periodical/voll2003/hong.pdf. - Англ.

176. Theory and Practice of Online Learning Электронный ресурс. / Terry Anderson, Fathi Elloumi. Электрон, текстов дан. - [CA]: CDE, 2004. -Режим доступа: http://cde.athabascau.ca/onlinebook/.- Англ.

177. A Usability Study for Promoting eContent in Higher Education. Электронный ресурс. / Shiratuddin, N., Hassan, S., Landoni, M. -Электрон, текстов дан. [USA]: IFETS, 2003. - Режим доступа: http://ifets.ieee.0rg/peri0dical/64/l 1 .pdf. - Англ.

178. Representing vCard Objects in RDF/XML

179. W3C Note 22 February 2001 Электронный ресурс. /Renato Iannella. -Электрон, текстов дан. [USA]: W3C, 2001.- Режим доступа: http://www.w3.org/TR/2001/NOTE-vcard-rdf-20010222. - Англ.

180. Virtual Universities: Real Possibilities. Электронный ресурс. / Rhonda M. Epper, Myk Garn. Электрон, текстов дан. - [USA]: EDUCAUSE, 2004. -Режим доступа: www.educause.edu/ir/library/pdf/ERM0422.pdf. - Англ.

181. Дистанционное обучение в Интернете. Электронный ресурс.-Электрон, дан. Режим доступа:http://www.it-study.ru, свободный. Загл. с экрана. - Яз. рус.

182. ДО МИЭТ Дистанционное обучение в МИЭТ Электронный ресурс. -Электрон, дан. - Режим доступа: http://do.miee.ru, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

183. Компания АНКЕИ Электронный ресурс. Электрон, дан. -Режим доступа: http://ankey.ru, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

184. Новости Ассоциация «Сибирский открытый университет» Электронный ресурс. - Электрон, дан. - Режим доступа: http://ou.tsu.ru, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

185. Открытый колледж Электронный ресурс. Электрон, дан.

186. Режим доступа: http://www.college.ru/, свободный. Загл. с экрана. - Яз. рус.

187. Современный Гуманитарный Университет (Россия) Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.muh.ru, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ.

188. Современная гуманитарная академия Электронный ресурс.— Электрон, дан. Режим доступа: http://www.muh.ru/ifac/ifac.htm, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

189. Физикон обучающие программы, информационные системы для образования и бизнеса, разработка ПО Электронный ресурс. -Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.physicon.ru, свободный. -Загл. с экрана. - Яз. рус.

190. Центр Обучения и Тестирования «САМАН МАТИ» - дистанционное обучение Электронный ресурс. - Электрон, дан.

191. Режим доступа: http://distance.education.ru/, свободный. Загл. с экрана. - Яз. рус.

192. COMCON Электронный ресурс. Электрон, дан.

193. Режим доступа: http://www.comcon-2.com, свободный. Загл. с экрана. -Яз. рус.

194. IBM Учебный центр в России и странах СНГ - Обучение - в России и странах СНГ Электронный ресурс. - Электрон, дан.

195. Режим доступа: http://www-3.ibm.com/services/learning/ru/, свободный. -Загл. с экрана. Яз. рус.185186187188189190191192193194195196197198

196. Rambler-информационно-поисковая система Электронный ресурс. -Электрон, дан. Режим доступа: http://www.rambler.ru, свободный. -Загл. с экрана. - Яз. рус.

197. SpyLOG — сервис Интернет-статистики Электронный ресурс. — Электрон, дан. Режим доступа: http://www^spylogли, свободный. Загл. с экрана. - Яз. рус.

198. Авторизованный учебный центр фирмы 1С- Электрон, дан. -Режим доступа: http://buh.by/center/jukolapc/ie.asp, свободный. Загл. с экрана. - Яз. рус.

199. Центр ДО компании «Мультимедиа технологии и дистанционное обучение» Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.mmtech.ru/, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

200. Advanced Distributed Learning Home Электронный ресурс. - Электрон, дан. - Режим доступа: http: //www.adlnet.org/, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

201. ARIADNE : Foundation for the European Knowledge Pool Электронный ресурс. — Электрон, дан.

202. Режим доступа: http://www.ariadne-eu.org/, свободный. Загл. с экрана. -Яз. англ.

203. Army Management Staff College Электронный ресурс. Электрон, дан.- Режим доступа: http://www.amsc.belvoir.army.mil, свободный. Загл. с экрана. - Яз. англ.

204. Bienvenido a la UNED Электронный ресурс. Электрон, дан. — Режим доступа: http://www.uned.es, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. исп., англ.

205. Dublin Core Metadata Initiative (DCMI) Электронный ресурс. -Электрон, дан. Режим доступа: http://dublincore.org/, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

206. Educational Resources Information Center (ERIC) Электронный ресурс. -Электрон, дан. Режим доступа: http://www.eric.ed.gov, свободный. -Загл. с экрана. - Яз. англ.

207. EE LTSC Электронный ресурс. Электрон, дан.

208. FernUniversitat in Hagen Электронный ресурс. Электрон, дан. -Режим доступа: http:// www.fernuni-hagen.de, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. нем., англ.

209. The Gateway to Educational Materials Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.thegateway.org/welcome.html, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

210. Global Internet Statistics (by Language) Электронный ресурс.

211. Электрон, дан. Режим доступа: http://global-reach.biz/globstats,свободный. Загл. с экрана. - Яз. англ.

212. C Home Page Электронный ресурс. Электрон, дан.

213. Режим доступа: http://http://www.idc.com, свободный. Загл. с экрана.1. Яз. англ.

214. S Global Learning Consortium, Inc. Электронный ресурс. Электрон, дан.

215. Режим доступа: http://www.imsproject.org/, свободный. Загл. с экрана. -Яз. англ.

216. O International Organization for Standardization Электронный ресурс.- Электрон, дан. Режим доступа:http://www.iso.ch/iso/en/ISOOnline.openerpage, свободный. Загл. с экрана. - Яз. англ.

217. National Technological University. Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.ntu.edu, свободный. - Загл. с экрана. -Яз. англ.

218. OLA Australian Universities that come to you Электронный ресурс. -Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.ola.edu.au, свободный. -Загл. с экрана. - Яз. англ.

219. Open Universiteit Nederland. Zelfstudie, e-learning, onderwijsinnovatie. Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.ou.nl, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. гол., англ.

220. The Open University home page, UK Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http:// www.open.ac.uk, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

221. PROMETEUS Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.prometeus.OTg/index.cfm, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

222. United Nations Environment Programme UNEP Электронный ресурс. -Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.unep.org, свободный. -Загл. с экрана. - Яз. англ.

223. Virginia Military Institute Электронный ресурс. Электрон, дан. -Режим доступа: http://www.vmi.edu, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

224. Penn State's Home on the Web Электронный ресурс. Электрон, дан. -Режим доступа: http://www.psu.edu/, свободный. — Загл. с экрана. - Яз. англ.

225. Welcome to the IEEE Электронный ресурс. Электрон, дан.-Режим доступа: http://www.ieee.org/portal/index.jsp, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

226. WWW.SHTVU.EDU.CH Электронный ресурс. Электрон, дан. -Режим доступа: http://www.shtvu.edu.cn, свободный. Загл. с экрана. - Яз. кит.

227. XML.com: XML.com: XML From the Inside Out ~ XML development, XML resources, XML specifications Электронный ресурс. Электрон, дан. - Режим flocTyna:http://www.xml.com, свободный. - Загл. с экрана. -Яз. англ.

228. NETTUNO (Network per Universita Ovunque) Электронный ресурс. -Электрон, дан. — Режим доступа: http://www-dppi.poliba.it/polotechnologico/nettuno.htm, свободный Яз. итал.