Среда открытого обучения дисциплине «Программно-аппаратные средства защиты информации» на базе платформы LMS Moodle

The paper considers modern educational technologies on the basis of a software tool with developed modular architecture. Besides, it describes the open educational environment on the basis of the LMS Moodle platform, the issues of efficient specialists^, training in the sphere of informational protection and informational security. The paper also summarizes the experience of work in the sphere of LMS Moodle within «Software and hardware tools of information security» discipline.

m

Как свидетельствует статистика, темпы роста числа преступлений с использованием информационных технологий динамично возрастают. Наиболее массовыми видами преступлений, совершаемыми с использованием компьютерных технологий, являются мошенничества и кражи денежных средств со счетов граждан и организаций. В настоящее время подготовка кадров в сфере образования становится невозможной без опоры на инфор- мационные технологии, авторские предметноориентированные разработки, а также педаго- гические инновации [Буторин, 2014, c. 47].

Эффективная подготовка будущих специалистов в области информационной безопасности должна базироваться на использовании современных форм, методов и технологий обучения. Компетентность и профессионализм таких специалистов определяет надежность и безопасность стратегически важных объектов, таких как ракетные позиции, авиационные базы и аэродромы, военно-морские базы и порты, склады ядер-ного оружия, объекты органов государственной власти и управления, крупные административнополитические, промышленные и энергетические узлы. Использование информационных технологий по схемам, которые были актуальны на заре компьютеризации, не позволяют достичь учеб- ных целей в полной мере и освоить план в соответствии с ФГОС ВО специальности.

В процессе подготовки специалистов в области защиты информации обнаружилось противоречие между возможностями новых педагогических и информационных технологий обучения и традиционно сложившейся практикой обучения.

ВЕСТНИК

Проблема исследования связана с необходимостью использования современных педагогических и информационных технологий обучения в учебном процессе по дисциплине «Программно-аппаратные средства защиты информации», нацеленных на повышение уровня подготовки будущих специалистов в области информационной безопасности, а также на готовность использовать эти знания в профессиональной деятельности.

Целью данного исследования была разработка среды открытого обучения дисциплине «Программно-аппаратные средства защиты информации» на базе платформы LMS Moodle [Кирко, Пак, 2004, c. 10], способствующая повышению мотивации и продуктивности самостоятельной работы студентов.

Разработанная П.Я Гальпериным концепция поэтапного формирования умственных действий, идеи оптимизации учебного процесса Ю.К. Бабанского, труды Б.С. Гершунского (автора работ по проблемам социально-педагогического прогнозирования), методические концепции В.В. Давыдова и др. позволяют спроектировать и внедрить обучение на базе личностно ориентированного подхода, расширить представления о самостоятельной работе обучающихся, активизировать творческий потенциал студентов и преподавателей. Такие ученые-практики, как А.П. Ершов, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, В.Г. Разумовский, И.В. Роберт, В.В. Рубцов, Н.Ф. Талызина, O.K. Тихомиров, Н.Д. Угринович, Е.К. Хеннер и др., отразили в своих трудах основополагающие аспекты методологии использования информационных технологий в обучающей деятельности и дали инструменты проектирования информационной среды обучения.

LMS Moodle используется для разработки, управления и распространения учебных online-материалов с обеспечением совместного доступа. Преподаватель может создавать курсы, наполняя их содержимым в виде текстов, вспомогательных файлов, презентаций, опросников и т.п. По результатам выполнения заданий преподаватель может выставлять оценки и давать комментарии. Moodle открывает перед преподавателем возможность не только организовать эффективную обратную связь со слушателями и оперативно оценить его знания, но и гибко менять структуру лекционных и практических занятий в соответствии с меняющимися задачами [Темербекова, Гальцова, 2015, c. 146].

В рамках подготовки студентов специальности «Информационная безопасность» нами спроектирована, разработана и внедрена на базе платформы LMS Moodle среда открытого обучения дисциплине «Программно-аппаратные средства защиты информации». Среда открытого обучения «открыта» для добавления новых: пользователей – студентов и преподавателей; курсов или дисциплин; объектов; инструментов; уровней освоения учебного материала; форм представления; изменений и добавлений контента; видов взаимодействия преподаватель – студент; видов самостоятельной работы.

Изучение дисциплины начиналось с входного тестирования. LMS Moodle позволяет не только произвести срез остаточных знаний, но и произвести настройки – единичное, фиксированное, неограниченное вхождение в тест. Входной тест включает вопросы по дисциплинам: «Методы и средства защиты информации», «Криптографические протоколы», «Информационная безопасность». Изучение теоретической части начинается с аудиторной работы на лекции с использованием интерактивной доски. С проецируемым на доску изображением можно работать, вносить изменения и пометки. Как известно, основу обучения обеспечивают информационные процессы восприятия, запоминания и извлечение информации. Все изменения записываются в соответствующие файлы на компьютере, могут быть сохранены и в дальнейшем отредактированы или переписаны на съемные носители.

Содержание дисциплины включает следующие разделы: основы администрирования вычислительных сетей; принципы построения информационных систем [Кирко, Пак, 2006, c.78]; структура систем документационного обеспечения [Кирко, Кушнир, 2012, c. 88]; основные нормативные правовые акты в области защиты ин- формации; технические каналы утечки информации, возможности технических разведок; принципы и методы противодействия несанкционированному воздействию на вычислительные системы и системы передачи информации; принципы построения криптографических алгоритмов и их реализация; принципы организации информационных систем.

Лекционный материал, размещенный в среде открытого обучения, позволяет повторно обратиться к теоретической части, задать вопрос преподавателю посредством форума и получить на него ответ. Гиперссылки на внешние источники в лекциях расширяют представления о терминологических основах дисциплины. Список литературы к каждой лекции дает возможность целенаправленно заниматься самостоятельной работой. Процесс формирования компетентности студента осуществляется в условиях интерактивных форм обучения, в том числе и во внеу-чебной деятельности, что, в свою очередь, способствует развитию и саморазвитию студента, готового на практике реализовывать современные информационные технологии обучения, осуществлять творческие проекты во всех сферах своей профессиональной деятельности в будущем, повышать информационную компетентность в рамках профессиональных задач [Темер-бекова, 2012, c. 53]. После изучения теоретического материала студенты должны пройти промежуточное тестирование. Если тестирование имеет невысокие результаты, студенты могут повторно обратиться к тестам, предварительно изучив непроработанные вопросы. Дополнительно студенты выполняют «Задание» – список задач по соответствующей тематике. Преподаватель имеет возможность дистанционно оценить ответы и произвести корректировку их содержания. Для наглядности представления теоретического материала и возможности доступа посредством телефонии презентации разработаны в pdf-формате, что позволяет студентам в короткие сроки произвести повторение материала без обращения к лекциям. Слайды презентации содержат заголовки, текст, графику, диаграммы, таблицы, рисунки, фотографии. Демонстрацию слайдов сопровождают спецэффекты и эффекты анимации. Отличительной чертой web-форума является то, что сообщения внутри него организуются по веткам и разделам, такая рубрикация сообщений проводится на основе тематики дискуссий. Технологически web-форум представляет собой специальное программное обеспечение, реализующее функции по получению сообщений от студентов, хранению и рубрикации этих сообщений, а также по управлению доступом к ним. Глоссарий концентрирует в себе понятийный аппарат дисциплины. Минуя лекции, студенты в минимальные сроки могут повторить лекционный материал, использую один из элементов среды открытого обучения. Итоговый тест содержит вопросы из разных тем ресурса и позволяет повторить весь пройденный материал, а также провести оценивание результативности освоения учебной программы. Все виды тестов – входной, тематический промежуточный, выходной, в зависимости от настроек преподавателя, позволяют студентам пройти тестирование в различных режимах. Преподаватель и студент имеют возможность ознакомиться с результатами тестирования. Наглядность видеоресурса, который студенты могут просмотреть в любое удобное для них время, актуализирует изученный материал. Среда открытого обучения по дисциплине «Программно-аппаратные средства защиты информации» обеспечивает индивидуальный неограниченный доступ студентов в течение всего периода обучения и не зависит от их места нахождения.

Журнализация как элемент среды открытого обучения позволяет фиксировать посещаемость студентов и оценивать выполнение лабораторных работ. В этой области фиксируются входы всех участников среды открытого обучения, время входа, операции, время выхода из системы и многое другое. Интеграция с почтой позволяет отправлять по e-mail копии сообщений в форумах, отзывы, комментарии преподавателей и другую учебную информацию. Все участники могут просмотреть даты отправки сообщений, сроки сдачи заданий и тестов, время обращения к любому компоненту среды открытого обуче-

ВЕСТНИК

ния. Мощная система учета и отслеживания активности участников позволяет в любой момент увидеть как полную картину об участии в целом, так и детальную информацию по каждому элементу курса электронного ресурса.

Опытно-экспериментальная работа проводилась с участием 4-х контрольных и 4-х экспериментальных учебных групп студентов IV–V курсов Сибирского федерального университета. Экспериментальные группы студентов обучались с использованием среды открытого обучения дисциплине «Программно-аппаратные средства защиты информации». Методы математической статистики (использовалось распределение Стьюдента) с 95 % надежностью показали существование различий выборочных средних в контрольных и экспериментальных группах.

Теоретическая значимость заключается в раскрытии сущности и обосновании условий эффективного использования среды открытого обучения студентов дисциплине «Программноаппаратные средства защиты информации».

Практическая значимость состоит в разработке среды открытого обучения дисциплине «Программно-аппаратные средства защиты информации» на базе платформы LMS Moodle , ее внедрении в учебный процесс Сибирского федерального университета. Разработанная среда открытого обучения может быть адаптирована к условиям учебного процесса по другим дисциплинам высших учебных заведений и школ.

Журнализация, использование методов математической статистики, анализ активности (мотивированности) и самостоятельности студентов при работе в среде открытого обучения дисциплине «Программно-аппаратные средства защиты информации» на базе платформы LMS

Moodle теоретически и экспериментально доказывают повышение уровня подготовки будущих специалистов в области информационной безопасности и готовности к использованию знаний в профессиональной деятельности.