СОЗДАНИЕ ИНТЕРАКТИВНЫХ СИСТЕМ ОБУЧЕНИЯ.
Ямов С.И., Митин Г.П.
(Москва, МГТУ "СТАНКИН")

        Информационные системы все больше входят в нашу жизнь. Эго естественный процесс, обусловленный природой современного общества, в котором эффективность, гибкость и экономия времени являются базовыми критериями развития общественных структур. Образование как отрасль особенно подчиняется этой тенденции, так как именно здесь требования качества и скорости усвоения материала переплетаются с индивидуальными особенностями обучаемых. Огромный поток информации, особенно в тех разделах, где нет еще отработанной теории, обрушивается на обучаемых. Задача на первых ступенях обучения состоит в выработке у учащихся способности ориентироваться в условиях избыточной информации и анализировать материал из различных источников по одной тематике не как разрозненные данные, а как совокупность, которую можно структурировать и изучать с различной степенью углубления в зависимости от необходимости в той или иной информации. С этой точки зрения интерактивные обучающие программы являются панацеей и для преподавателей и для обучаемых. Предоставляя свободу и легкость перемещения по крупным информационным блокам с одной стороны, обучаемым предлагаются уже готовые и продуманные решения структурирования, что помогает обучаемым "не утонуть" и "не заблудится". С точки зрения преподавателя, такой подход дает возможность уделять больше времени индивидуальной работе с обучаемым, так как затраты сил и времени преподавателя на первичное изложение материала, на дополнительные объяснения для того, чтобы сделать материал понятным для всей совокупности обучаемых, перекладывается на систему обучения. Еще один важный момент компьютерных систем обучения - это их гибкость и расширяемость. Использование сетевых технологий увеличивает возможность таких систем. Обновление информации в таких системах может происходить крайне оперативно, вплоть до режима реального времени, что позволяет поддерживать всю систему в актуальном состоянии. Использование систем удаленного доступа также открывает много новых возможностей в такой области образования как заочное обучение.
        В настоящее время практическое применение учебные информационные системы находят в области практических занятий, как правило, лабораторных занятий. В русле введения нового теоретического курса было
решено разработать систему обучения и контроля, отвечающую современным требованиям. Данный доклад посвящен результатам проведенной работы.
        Было рассмотрено три подхода:
  1. создание интерактивных средств обучения разработкой его на языке высокого уровня (С++);
  2. разработка на базе систем создания презентаций;
  3. оформление информации и описание структуры данных с помощью специализированных языков создания гипертекстовых документов с последующим использованием специальных программ интерпретаторов.

        За основные критерии, которые проявились в ходе работ, принимались простота редактирования и добавления нового материала, легкость изменения самой структуры ссылок, универсальность системы. С этой точки зрения подход разработки системы на языке высокого уровня был забракован как неэффективный, так как предполагал большие временные затраты на разработку системы, которая отвечала бы требованиям по гибкости. Подход использования стандартных систем создания презентационного материала не нашел живого отклика среди участников проекта - такие системы, как правило, ограничены по своим возможностям, ненадежны в условиях постоянной эксплуатации и очень громоздки. Еще одними их крупным недостатком является определенные трудности редактирования материала.
        Наиболее интересным оказался подход структурирования документов с помощью специализированных языков, разработанных специально для этих целей. В качестве языка структурирования был выбран язык НТML (HyperText Markable Language). Этот подход имеет несколько преимуществ. К ним можно отнести простоту подготовку первичного материала, легкое структурирование и модифицирование документов. Этот подход дает возможность постепенного слияния небольших информационных блоков, в крупные обучающие системы.
        Основным предназначением языка НТML является структурирование текстов в рамках глобальных сетей. Отсюда вытекают следующие достоинства - многоплотформенность интерпретаторов этого языка, надежность работы - за счет независимости документов друг от друга и, естественно, возможность построения сетевых интерактивных систем обучения, включая системы, работающие в глобальных сетях. Последнее, но отнюдь не маловажное - раз организация информации поддерживает сетевое построение, то система легко поддерживается в актуальном состоянии.
        В процессе работ были найдены недостатки и у этого подхода. Любая обучающая интерактивная программа должна иметь специальные модули для проверки усвоения полученных знаний, не укладывающиеся в рамки простого структурированного текста.
        Первоначально (проектирование системы было начато в 95 году) в качестве операционной среды был взят Windows З.х, язык НТML v 2.5, и интерпретатор языка Моsaic v2 под Windоws, так как именно этот программный комплекс наиболее полно отвечал требованиям технической базы. Постепенно происходит полный переход под платформу Windows 95 и использование более современных средств просмотра НTML документов.
        Разработанная структура документов не отличается сильно от принятой структуры любого учебника. Описание интерактивной программы обучения содержит базовую информацию и ссылки на темы. Описание темы, в свою очередь, представляет собой перечень разделов (каждый пункт перечня является ссылкой на раздел), ссылку на список литературы, совокупность сокращений и основных понятий. Раздел представляет уже непосредственную информацию для изучения и подразделен для удобства на главы. В конце каждого раздела есть ссылка на тест по теме. Кроме того, в самом тексте внедрены ссылки на помощь по сокращениям - пользователю достаточно щелкнуть по непонятному ему сокращению, и на экране появится независимое окно с расшифровкой сокращения, которое может существовать столько, сколько пользователь считает необходимым. Также в текст внедрены переходы на главы в других разделах, если в текущем тексте идет ссылка на информацию в той главе. Сама система помнит все предыдущие переходы пользователя, что облегчает работу с текстов.
        Проблема тестовых модулей и независимых окон расшифровки сокращений была решена первоначально путем создания специальных программ-интерпретаторов на языке С++. В качестве параметров, этим программам передаются названия текстовых файлов, содержащих описание сокращения или содержание теста. Схема описания этих текстовых файлов крайне проста. Текст описания не содержит информации о размещении управляющих элементов, а программы - интерпретаторы сами, по заложенным алгоритмам, в процессе запуска формируют окна, содержащие все необходимые управляющие элементы. Это позволило не отойти от концепции простоты создания и реализации смысловой части. Недостаток этого подхода - потеря в этом сегменте поддержки мноплатформенности. Однако на данный момент осуществляется модернизация тестовых модулей и всплывающих окон помощи. В качестве новой базы для разработки взят язык JAVA, что полностью решило вопрос функционирования в гетерогенных средах.
        Авторы доклада убеждены в высоком потенциале применения интерактивных систем обучения и возлагают большие надежды на развитие описанного подхода к их построению.