Новые информационные технологии в образовании: исторический курс на базе использования потокового видео | Бухштаб Юрий Александрович Зав. сектором "Информационные технологии" Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН Адрес: 125047,Москва,Миусская пл.4, ИПМ РАН Тел.: (095) 967-22-04 Факс: (095) 151-03-53 E-mail: kikom@online.ru www.keldysh.ru
|
Давид Б. Грейси II, профессор, Директор Центра Культурных Записей, Техасский университет (Остин, США), тел. 512-471-8291, эл. почта gracy@ischool.utexas.edu< BR>
Содержание : Доклад посвящен проекту, получившему в 2003 году грант Корпорации Карнеги (США). Целью проекта является создание он-лайн курса « Эпоха Хрущева в истории СССР» и представление этого учебного пособия в Интернете для студентов российских и американских университетов. Основными содержательными объектами, составляющими курс, являются исторические тексты, подготовленные преподавателями Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и Техасского университета и соответствующие архивные документальные фильмы и фотографии (в основном снятые в ходе описываемых событий). Эти объекты интегрируются в единую среду, образуя информационное пространство курса. Отличительными чертами разработанного учебного курса являются, с одной стороны, акцент на использование визуальной информации не только в качестве иллюстраций, соответствующих тексту, но и в качестве источника объективных знаний о рассматриваемой исторической эпохе, и, с другой стороны, использование при его реализации такой новой информационной технологии, как технология потокового видео.
Одной из проблем, возникающих при создании исторических учебных пособий, является тот факт, что учащиеся часто плохо представляют себе реалии жизни в предшествующие периоды времени. Неоценимую помощь в преодолении этой объективной трудности может оказать широкое использование в исторических учебных пособиях визуальных материалов. Разумеется, иллюстрации и ранее широко использовались при подготовке учебных материалов, в частности и исторических. Однако только в последний период развитие информационных технологий и инфраструктуры (прежде всего, широкое распространение персональных компьютеров и создание глобальных телекоммуникационных сетей), дало возможность реально использовать в сфере образования мультимедийные средства, позволяющие создавать гипертексты, сопровождаемые фотографиями и объемными аудио и видео клипами. При этом возможность использования видео представляется особенно важной в контексте исторического образования.
Методология преподавания истории, базирующаяся на использовании оцифрованных архивных аудио-визуальных материалов, принципиально отличается от классических исторических и культурологических учебных курсов. Обычный учебник истории представляет изложение событий, отображая знания автора и его точку зрения на причины этих событий, их ход и последствия. При этом каждый такой учебник является завершенным и не всегда соответствует уровню подготовки и менталитету конкретных студентов. Разумеется, для хорошего преподавателя текст учебника является лишь основой, и качество обучения во многом зависит от его квалификации. Автор учебника получил свои знания, в частности, на основе изучения подлинных источников в больших библиотеках и архивах, доступ к коллекциям которых во многих случаях затруднен, а иногда и невозможен для преподавателей и, тем более студентов. Мультимедийный курс на CD/DVD дисках или представленный в Интернете позволяет, используя новые информационные технологии, предоставить прямо в классных комнатах доступ к подлинным фотографиям, репродукциям, документальным фильмам и аудиозаписям, которые ранее были доступны только профессиональным исследователям. Возможность для учащихся пользоваться такими материалами не только даст им качественно новую дополнительную информацию (как говорят - «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать»), но и инициирует реальную заинтересованность изучаемым предметом, делая процесс обучения активным.
Возможность для студентов увидеть своими глазами реалии прошедших событий, лица участников этих событий и т.д. делает изучение истории и культуры народов не механическим процессом запоминания имен и дат, но скорее самостоятельным творческим исследованием. Так, изучение новой темы можно будет начинать с того, что преподаватель дает студентам просмотреть фотографии и фильмы соответствующего периода и, опрашивая их, оценивает восприятие того, что они видят, определяя таким образом в каких дополнительных знаниях они нуждаются.
При этом использование образовательных он-лайн курсов, поддерживаемых развитыми программными средствами, позволяет преподавателям из разных учебных заведений и даже из разных стран сотрудничать через Интернет, создавая общие творческие коллективы, что позволит интегрировать имеющийся у них опыт. В будущем такие коллективы преподавателей не только будут обмениваться методами обучения и оценки, но и совместно создавать интерактивные учебные пособия и разрабатывать методики преподавания, формируя таким образом единую аудиторию в Интернете. Большое количество аудио-визуальных материалов, включенных в он-лайн учебник, дает им возможность творчески развивать свою часть, и оставляет простор для студенческих исследований в рамках курсовых и дипломных работ. Такие студенческие работы, опираясь на конкретные фрагменты документальных фильмов или фотографии, могут быть посвящены разработке деталей изучаемых исторических событий или событий, ассоциативно связанных с ними. Использование в образовании возможностей, предоставляемых потоковым видео, позволяет изучать историю как живой, увлекательный предмет. Немаловажно, что в процессе работы с он-лайн учебником студенты также получат опыт использования новых информационных технологий в практической деятельности.
Основными объектами, составляющими он-лайн курс «Эпоха Хрущева в истории СССР» являются тексты, подготовленные специалистами по истории, и соответствующие документальные фильмы и фотографии. Эти объекты будут интегрированы в единую среду с помощью ассоциативных ссылок и поисковых индексов, обрабатываемых специальными процедурами, образуя информационное пространство он-лайн учебника.
Очень важным вопросом, возникающим при создании учебного курса, предназначенного для использования в среде Интернет, является обеспечение многоязыкового доступа к нему. Следует отметить, что широкое использование в таком курсе визуальных материалов, во многих случаях не требующих перевода, несколько облегчает ее использование разноязычными пользователями. Тем не менее, интерфейс и тексты лекций должны быть созданы как минимум на двух языках - английском и русском.
При создании курса будет учитываться тот факт, что пользователь (особенно на начальном этапе его изучения) может потерять ориентацию в большом количестве ассоциативно связанных данных, так как интерпретация связей в зависимости от цели обучаемого может быть различной. Используемые обычно в таких случаях виртуальные подсистемы, скрывающие часть информации от пользователя, не достаточно эффективны, так как не позволяют динамично переключаться на решение новых задач с использованием результатов, полученных при решении предыдущей. Для решения этой проблемы предполагается использовать понятие тематического информационного подпространства (обучающего модуля), как совокупности объектов разных типов, объединенных общей проблематикой, что позволит обеспечить полную информационную поддержку конкретному пользователю (как преподавателю, так и обучаемому). Тематическое информационное подпространство является срезом единой среды, составляющей курс, в которой определены возможные переходы из одного тематического подпространства в другие. Такие переходы могут быть инициализированы в любой момент работы пользователя с он-лайн учебником, если возникает необходимость перейти к изучению новой темы.
Работа учащихся с он-лайн курсом « Эпоха Хрущева в истории СССР» в Интернете базируется на архитектуре клиент/сервер и будет поддерживать удобный для них интерфейс. Программное обеспечение сервера обладает полнотекстным поисковым механизмом и возможностью эффективной доставки пользователю видео в потоковом режиме. Программное обеспечение клиента, наряду с традиционными для Интернета средствами поиска и изучения информации, включает специализированные средства просмотра видеоданных, такие как остановка, покадровый просмотр, перемотка и т.д.
Необходимость использования технологии потокового видео, то есть метода просмотра, когда видеоинформация не разгружается, а «транслируется» через Интернет, определяется не только высокой эффективностью, но и тем обстоятельством, что большинство обладателей прав на аудиовизуальные обьекты не готовы предоставить пользователям неконтролируемый доступ к хранящимся у них материалам. Технология потокового видео предоставляет пользователям свободный доступ к этим объектам, предотвращая их несанкционированное использование.
Ключевым моментом при выборе базового программного обеспечения для реализации рассматриваемого он-лайн учебника являлся выбор платформы потокового видео. Действительно, платформа потокового видео охватывает целый ряд смежных технологий, которые должны быть использованы:
- кодировщики, используемые для сжатия видеоданных;
- серверы, управляющие и передающие видеопоток;
- средства написания сценариев, обеспечивающие взаимодействие отдельных видеопотоков и их интеграцию с текстовым содержанием;
- плееры для воспроизведения потокового мультимедиа на компьютерах и другиe инструментальныe средства разработки мультимедийного продукта.
В настоящий момент в качестве таких платформ практически используются три программных продукта от фирм Apple Computer, Microsoft и RealNetworks. Программное обеспечение от Apple Computer используется реже всего, и усилия разработчиков рассматриваемого проекта были сосредоточены на сравнении двух видеопотоковых программных продуктов, Windows Media Technologies и RealNetworks. В ходе этого исследования рассматривались их характеристики, и затем они были опробованы в рамках проведения программных экспериментов, нацеленных на оценку их возможностей. Кроме того, оценивались предоставляемые возможности администрирования кодировщиков и серверов, а также способность передачи видеоданных в реальном времени максимальному количеству пользователей.
Принципы функционирования этих продуктов, вообще говоря, одни и те же. Видеоинформация сначала значительно сжимается с помощью кодировщика и преобразуется в пригодный для потоковой передачи формат, далее размещается на видеосервере, а затем передается пользователям в виде непрерывного потока (в принципе, видеоинформация может кодироваться в реальном времени и таким образом осуществляться прямое вещание через видеосервер). Можно сказать, что обе платформы позволяют добиться качественного воспроизведения видео при достаточной пропускной способности каналов связи. Однако как качество, так и степень компрессии видео, подготовленного на платформе RealNetworks, несколько выше, чем при использовании технологии Windows Media. Кроме того, платформа RealNetworks способна функционировать в различных операционных средах, она хорошо документирована и отличается высокой надежностью. Можно утверждать, что последняя версия видеосервера от RealNetworks - Helix Universal Server способна одновременно обслуживать большое количество пользователей, снабжая их видео высокого качества.
Однако главные критерии, которые определили окончательный выбор разработчиков рассматриваемого проекта в пользу RealNetworks, это во-первых то, что последняя версии этого программного обеспечения способна передавать видеопоток не только в своем формате, но и в формате Windows Media, а во-вторых, и это самое главное, RealNetworks открыл для всеобщего доступа исходные тексты своих программ, и таким образом при использовании этой платформы становится реальной разработка собственных программ, расширяющих имеющиеся функциональные возможности.
В интегрированной программной среде рассматриваемого он-лайн курса наиболее сложной
компонентой являются программы, реализующие работу с потоковым видео (прежде всего, речь идет о специализированных средствах просмотра видео). Авторами проекта разрабатывают детали реализации необходимых для курса возможностей просмотра на базе использования SMIL файлов и встраиваемых скриптов.
В процессе реализации программного обеспечения он-лайн курса «Эпоха Хрущева в истории СССР» выполнялись следующие основные работы:
- разработка модели метаданных для аудиовизуальной информации;
- определение базового набора функциональных возможностей;
- реализация плеера для клиент-приложений;
- реализация модуля обработки видеоинформации, хранящейся на сервере;
- компоновка он-лайн курса.
Проведенные испытания пилотной версии рассматриваемого курса подтвердили целесообразность предлагаемой методологии построения учебных пособий, предназначенных для использования в Интернете.
В целом, он-лайн курс «Эпоха Хрущева в истории СССР», созданный на основе современных информационных технологий :
- расширяет возможности объективного изучения истории соответствующего периода России;
- служит прецендентом сочетания новейших программных средств (прежде всего средств поддержки потокового видео), исторических исследований и уникальных архивных материалов;
- создает предпосылки для укрепления сотрудничества между странами.
|