Внедрение современных интернет-технологий в образовательный процесс

Сегодня мировое сообщество в целом и Украина в частности происходит становление и развитие информационного общества. Под информационным обществом обычно понимают общество, в котором большая часть трудоспособного населения занята в области производства, передачи и обработки информации. Информационное общество непосредственно связано с сетевой экономикой, базирующейся на непосредственных и прямых информационных связей всех со всеми. В информационном обществе увеличивается значение информации и знаний в экономике и других сферах (в частности, науке и образовании), обеспечивается эффективное информационное взаимодействие людей и организаций, доступ к глобальным информационным ресурсам.

Информационное общество и его влияние на образовательные процессы

К характерным чертам информационного общества относятся:

• •    Формирование единого информационно-коммуникационного пространства как на уровне отдельных стран (в частности, Украины), так и глобального;

• •    Развитие и интеллектуализация информационных технологий;

• •    Развитие рынка информации и знаний

В информационном обществе трансформируется понятие образования. Образование становится непрерывным процессом – чтобы соответствовать требованиям изменяющейся информационной среды, люди должны постоянно повышать свой образовательный уровень, пополнять свои знания и навыки. В связи с этим обучение персонализируется, а в его реализации все более существенную роль играют ИКТ [1].

Дистанционное обучение (ДО) – новый способ реализации процесса обучения, основанный на использовании современных ИКТ, позволяющих осуществлять обучение на расстоянии личного контакта между преподавателем и учащимся. При этом процессы преподавания могут быть разделены не только в пространстве, но и во времени. ДО обычно рассматривают не как альтернатива традиционному, а как дополняющее.

Достоинствами ДО являются гибкость, экономичность и качество. Оно может осуществляться параллельно с профессиональной деятельностью или обучением по другим специальностям.

В то же время с ДО связан ряд проблем, обусловленных отсутствием непосредственного контакта преподавателя с обучаемыми: сложнее оценить качество усвоенных знаний, задать мотивацию обучения, определить персональные особенности обучаемого.

В информационном обществе особое значение приобретает поиск технологий, позволяющих ускорить усвоение новых знаний. Это связано с тем, что знания во многих предметных областях становятся очень динамичными, и поддержание специалистами достаточного уровня квалификации требует пополнение ранее полученных знаний и навыков новой актуальной информацией. Однако это требует средств накопления новых знаний в форме, пригодной для их многократного интероперабельного использования.

Применение специализированных средств разработки дистанционных курсов позволяет существенно расширить аудиторию потенциальных разработчиков курсов – квалифицированные преподаватели, не специализирующиеся в области ИКТ, могут относительно просто формализовать свои знания о предметной области и сделать их доступными обучаемым.

Однако разработка курсов ДО все же в значительной мере централизована, а современные тенденции ориентированы на сетевые организационные структуры. Наряду с программными средствами, ориентированными на организацию и поддержку дистанционного образования (например, MOODLE), представляется целесообразным внедрять в образовательный процесс (как обычный, так и, в особенности, дистанционный) интеллектуальные Web-технологии общего назначения – в частности, использовать общедоступные свободно распространяемые энциклопедии и словари, публикуемые в Web. За счет этого обеспечивается своевременное поступление актуальной информации к обучаемым.

При этом предполагается, что информационные ресурсы (ИР) доступны всем пользователям Интернет, что требует противостояния тенденции все большей коммерциализации Интернета.

Открытые информационные ресурсы Интернет и их использование в образовании

Движение Open Source возникло в 70-е годы минувшего столетия в ответ на ограничение свободного использования программного обеспечения, связанные с использованием лицензионных соглашений. Вначале Open Source относился только к разработке программного обеспечения, но с ростом количества и квалификации пользователей сети Интернет этот подход распространился и на другие области, одной из которых является коллективный сбор и анализ информации. Эта область получила название „Интеллект открытых Источников” (Open Source Intelligence - OS-INT) [2].

OS-INT состоит из большого количества независимых проектов (например, Nettime, Wikipedia и Web-сайт NoLogo.org), которые имеют разную историю, разную техническую и социальную стратегию для реализации принципов общего использования открытых источников. В OS-INT мнение авторитетного члена сетевого сообщества, активно работающего в нем, важнее административных авторитетов и устанавливается обычно при участии более независимых и квалифицированных специалистов.

Wiki-технология - это технология построения Web-сайта, позволяющая пользователям принимать непосредственное участие в редактировании его контента -исправлении ошибок, добавлении новых материалов, и при этом она не требует использования специальных программ, регистрации на сервере и знания HTML.

В подобных системах создание кода и его редактирование является коллективным процессом. Читатель, который видит в статье ошибку или недостаток, может немедленно ее исправить или же прибавить отсутствующую информацию. Поскольку процесс просмотра и уточнения является публичным и непрерывным, то не существует принципиальной разницы между предшествующими и финальными версиями представленной информации.

Первоначально Wiki-системы представляли собой обычные сайты, страницы которых мог редактировать кто угодно непосредственно через Web-интерфейс. В современном варианте – это достаточно сложная система для сбора и структурирования информации.

Программное обеспечение и контент, который помещается на Wiki-страницах, наиболее часто используют лицензию свободного распространения документации - GNU Free Documentation License (GFDL), что гарантирует совместимость лицензии с существующей совокупностью текста GFDL. Это дает возможность иметь одну Wiki с страницами, которые имеют разную лицензию.

Технология Wiki позволяет аккумулировать знания человечества, представляя их в электронной интероперабельной форме, обеспечить навигацию по этой базе знаний и средства ее актуализации. При этом использовать Wiki могут сообщества различного объема и тематической направленности, создавая при этом базы знаний от глобальных Википедий и электронных энциклопедий крупных корпораций до легко обновляемых справочных систем небольших организаций, предприятий и учебных заведений.

Википедия. Всемирно известный пример применения технологии Wiki – созданная в январе 2001 года Википедия, наибольшая из бесплатных онлайн-энциклопедий.

Простота поддержки коллективного творчества, присущие технологии Wiki, позволили основателям энциклопедического проекта Nupedia - Д.Уэльсу и Л.Сенгеру использовать ее в качестве основы для разработки электронной энциклопедии, на основе которой и была создана популярнейшая Интернет-энциклопедия Википедия. Эта «общественная» энциклопедия, насчитывает сегодня 1,7 млн. статей 100 на языках (для сравнения: Encyclopedia Britannica 2007 года содержит около 100 тыс. статей). Недовольство медлительностью бумажных энциклопедий было очевидно уже давно, а создание оперативных энциклопедий требует множества людей и экономически неоправданно.

Основой идеологии Wiki является легкость, с которой страницы могут быть созданы и модифицированы. Для того, чтобы модификации были приняты к публикации (появились на странице), никакого механизма предшествующего просмотра (корректором, модератором и т.п.) не требуется. Большинство Wiki являются открытыми для широкой публики даже без необходимости регистрации, но некоторые частные Wiki-серверы требуют все-таки авторизации пользователя. Большинство редактирований, однако, могут быть сделаны в режиме реального времени и мгновенно появляться на странице.

Wiki-системы имеют много общего с системами управления контентом (content management systems – CMS), но технология Wiki имеет следующие отличия:

• 1.    Название статьи одновременно является гиперссылкой, которую могут использовать внешние системы.

• 2.    Статьи могут создаваться и редактироваться практически в любое время любым пользователем

• 3.    Статьи доступные для редактирования непосредственно в Web-броузере.

• 4.    Каждая статья предоставляет доступ к просмотру и редактированию хронологии/версий страницы, которая поддерживает поиск расхождений.

• 5.    Каждая статья предоставляет доступ к странице обсуждения этой статьи.

Wiki предполагает более широкие права пользователей при редактировании контента, отсутствие иерархии и более свободный доступ к информации. Кроме того, страницы, создаваемые в технологии Wiki, обеспечивают интероперабельность и повторное использование знаний.

Использование Википедии в образовании

Википедия - очень удачный инструмент, который побуждает активно работать с информацией, вместо того, чтобы пассивно ее воспринимать. Пользователи могут не только читать и анализировать статьи, но и принимать участие в их написании.

Например, в рамках европейского проекта "Школы и университеты" планируется применять открытую энциклопедию не только как источник информации, но и как площадку для выполнения практических работ.

Проект Wikiversity - является наиболее потенциальным в рамках WikiМедіа (Wikimedia), он направлен на обучение с помощью Wiki. Введен термин Wiki-студент ( Wiki student).

Социальный сервис Wiki может быть использован в педагогической практике для:

• 1)    представления, расширения и аннотирования учебных материалов, которые

могут делать как преподаватели, так и студенты;

• 2)    коллективного создания творческих работ;

• 3)    коллективного создания энциклопедий.

При создании дистанционного курса (например, на базе MOODLE) есть возможность, кроме статичных текстовых и мультимедийных материалов, подготовленных автором курса, использовать ссылки на внешние ИР, доступные через сеть Интернет, в том числе - и на страницы различных Википедий. Такие ИР будут постоянно обновляться различными пользователями, и обучаемые смогут 1) наблюдать за динамикой этих изменений; 2) сами активно участвовать в редактировании контента этих страниц, используя знания, полученные в процессе освоения курса. Во втором случае обучаемых будут "оценивать" не только разработчики курса ДО, но все остальные посетители данной страницы. Это позволит, с одной стороны, более ответственно относиться к своей работе, а с другой - более высоко оценивать приобретенные знания.

Данный подход (использование ссылок на Википедию) был применен при разработке дистанционного курса "Современные Интернет-технологии" (Киевский славистический университ, , который состоит из десяти тем и содержит также лекции, описания лабораторных работ и тесты (рис.1).

Edit View Favorites Tools Help

Соц!альн1 мереж: в 1нтернет.

Ч1 |G| Search - |

J ® Stop       Refresh

Тема 7 . Технологи вщкритих

OS-INT (Open Source Intelligence).

Ппертекстове середовище Wiki. Ochoi

Блоги. Блогосфера - сжвтовариства i

Тема 8. Подання знань в Ihi

Стандарти опису документа. Мова RDr~

I’B’AB’-NDNDB'

Проект Semantic Web - спроба перехо pecypcis Web.

Формальна модель онтолопТ. Використання онтолопй для опису предметно! область

Мова OWL.                                            "

й Рух в!дкритих джерел й Технолопя Eiki

6^. Блоги й Фл!кр

^ Соц!альж мереж!

й Веб 2

^ Лабораторна робота. Створення !нф

^ В1юпед1я - в!льна енциклопед!я тест до теми "В!кнтехнолопГ

Сьогодн! г лютей У posflini укра!нсь

Ласкаво просимо до BiKineflii,

Forward

ss |$L| htto: //distant. ksu. edu. иа/course/view. php?id=39

jgle^

Address l^j

Створення тезаурусов та онтолопй предметно! облает! за повнотекстовими документами.

|® Internet"

Рис. 1. Использование ссылок на внешние ИР (Википедию) в дистанционном курсе "Современные Интернет-технологии"

Основные направления интеллектуализации Интернет-технологий

Следует заметить, что современный этап развития Интернет-технологий базируется на их интеллектуализации. Это следует учитывать и при создании систем ДО, используя в них новые средства представления и обработки знаний.

Рассмотрим проект Semantic Web [3], основная цель которого – трансформация всей совокупности ИР, доступ к которым предоставляет сеть Интернет, в глобальную базу знаний, а также средств управления этими динамичными, гетерогенными и распределенными знаниями. Целью Semantic Web является преобразование всей совокупности информационных ресурсов Web в единую базу знаний, пользоваться которой могут как люди, так и программы. Для этого необходимо снабдить каждый ресурс описанием его семантики и предоставить средства для автоматизированной обработки этих описаний и представления знаний о ни Автором этой концепции является Т.Бернес-Ли, который ранее задумал и разработал Web. Целью Бернеса-Ли было сформировать информационное пространство, к которому каждый имеет непосредственный и интуитивный доступ, и не только для просмотра, но и для создания информации. Машины становятся способными анализировать все данные в Web – контент, связи и транзакции между людьми и компьютерами. Эта концепция была принята и продвигается Консорциумом W3.

В рамках Semantic Web разработаны средства описания контента документов RDF [4] и формального представления онтологий OWL [5], что позволяет обрабатывать ИР Web на уровне их семантики. Онтологии позволяют формально описывать различные предметные области [6].

Влияние концепций Semantic Web на различные прикладные проекты Интернет постоянно возрастает. Примером этого можно назвать Semantic Wiki - семантическое расширение Википедии (рис.2).

* та

ВикипедиЯ

Свободная энциклопедия

Стек спецификаци й Semantic Web

Довер.информация

Доказательства у

Логика

Семантическа

URI

Web

RDF, RDF Shema

XML, XML Shema

OWL, онтологии

I Кодировка Unicode ^От^

Semantic Web

В отличие от обычных Википедий, Semantic Wiki предоставляют пользователю возможность для семантической разметки информации.

Такая разметка позволяет обеспечить машинную обработку Википедии с минимальными усилиями для пользователей. Это может быть реализовано в виде расширения MediaWiki, например Semantic MediaWiki. В этом расширении для запросов используется язык SPARQL. Система Semantic MediaWiki написана с помощью механизма расширений MediaWiki. Это упрощает интеграцию в существующие приложения MediaWiki.

Следует ожидать, что в ближайшее время значительная часть статей Википедии получит семантическое расширение

Семантическая разметка позволяет значительно упростить всю структуру Wiki, помогает пользователям быстрее находить нужную информацию, и улучшает качество Wiki как информационного ресурса в целом.

Основные преимущества Семантической Википедии

• 1.    Значительная часть информации в Википедии может быть представлена в виде списков, исходными данными для которых являются различные статьи. При обновлении таких статей Семантическая Википедия автоматически обновляет все производные от нее списки и результирующие данные. Например, если появились новые сведения о населении какого-либо города, то автоматически обновится информация о населении страны, к которой относится этот город. Запросы, по которым строятся сами списки, должны формироваться вначале пользователями, но поддержание их в актуальном состоянии - проблема, решаемая самой Википедией. Такие списки всегда актуальны и их легко настроить для получения дополнительной информации.

• 2.    Использование метаданных позволяет лучше структурировать информацию. Например, если некий объект, описываемый в википедии, классифицируется как "Человек", то можно описывать такие его атрибуты, как "Год рождения", "Имя", "Профессия", а затем использовать эти атрибуты и их значения для поиска и формирования новых списков, например, найти всех людей, упомянутых в Википедии, день рождения которых совпадает с текущей датой.

• 3.    Метаданные позволяют установить связи между аналогичными статьями на различных языках, что позволит актуализировать данные и находить несоответствия между ними. Например, если мы введем последние сведения о населении Киева в украинскую Википедию, то автоматически обновятся соответствующие статьи во всех Википедиях, где упоминается это число.

Для семантической разметки вики-страниц используются знания, представленные в виде OWL и RDF.

На сегодня элементы семантической разметки Wiki-страниц представлены только в английской и немецкой Википедиях, но можно прогнозировать их скорое появление в русской и украинской Википедиях. Поэтому представляется целесообразным использовать эти возможности в образовательном процессе, обеспечивая структурированное представление знаний об изучаемой дисциплине. В этом случае онтология соответствующей предметной области будет постоянно обновляться и оставаться актуальной на момент обучения. Таким образом решится вопрос об актуальности знаний, представленных в курсе ДО.

Однако для того, чтобы этот подход был эффективен, необходимо, чтобы как разработчики дистанционных курсов, так и обучаемые владели хотя бы основами онтологического анализа (наряду с информацией о форматах представления знаний в Интернет и средствах их обработки).

Выводы

Сегодня крайне важно применять интеллектуальные Интернет-технологии в развитии систем дистанционного образования. Это позволяет обеспечить, с одной стороны, интероперабельность и повторное использование знаний, содержащихся в дистанционных курсах, и с другой стороны, актуальность и своевременное обновление баз знаний на основе подхода OS-INT, при котором каждый пользователь Web может стать автором его контента.