Модели и организация новых образовательных технологий в системе дистанционного обучения экономического вуза: На примере Московского государственного университета экономики, статистики и информатики

Концепция создания и развития системы дистанционного образования основывается на учете высокой значимости дистанционного образования, сформировавшихся потребностей в нем и наличия необходимого кадрового, педагогического, научно-технического, научно-методического потенциалов и финансовых возможностей.

Информация и в частности учебная информация превращается в товар, который имеет высокую стоимость. Системы, позволяющие использовать учебные информационные технологии, являются основой системы дистанционного образования и позволяют строить различные образовательные структуры, базирующиеся на современных технологиях.

Развитие СДО, использующее методы обучения основанные на современных технологических достижениях, с высокой степенью охвата и дальнодействия должно способствовать укреплению международных позиций России, поскольку под воздействием научно-технического прогресса образование становится инструментом взаимопроникновения не только знаний и технологий, но и капитала, инструментом борьбы за рынок, решения геополитических задач.

На сегодняшний день важнейшей задачей образования становиться задача внедрения новых образовательных парадигмов, создание новых технических и технологических образовательных систем, совершенствование уже имеющейся системы образования с использованием информационных технологий.

Актуальность проблемы. Внедрение современной компьютерной техники и средств коммуникаций в сферу образования оказывает существенное влияние на всю систему образования. Практически все развитые страны осуществляют программы связанные с развитием системы образования, использованием современных технологий.

Несмотря на большое количество методологий, форм и видов они объединены под общим названием дистанционное образование. При этом в США наибольший упор делается на использование новых коммуникационных и программно-технических технологий, в Западной Европе на учебно-методический аспект, позволяющий методологически объединить наибольшее количество слушателей и минимизировать затраты на образование, в России создается государственная программа дистанционного образования (ДО).

Система ДО (СДО) обеспечит принципиально новый уровень доступности образования при сохранении его качества за счет создания мобильной информационной образовательной среды и сокращения удельных затрат на одного обучаемого примерно в 2−3 раз в сравнении с традиционными системами образования. СДО является наиболее перспективной формой образования широких слоев населения России в XXI веке.

В данной работе обсуждаются проблемы развития систем ДО в мире и возможности их применения в России, рассматриваются проблемы создания СДО, исследуются технологии составляющих СДО подсистем. Исследуются приемы и методы построения компьютерной сети вуза, которая является базовой для других систем ДО, исходя из оптимального вложения финансовых средств в соответствии с заданными требованиями и задачи инвестирования в систему информационной безопасности (СИБ).

В качестве экономических исследований проведена оценка показателей эффективности системы информационной безопасности СДО. Моделирование функционирования составных технологических частей системы ДО, а именно топологии сети и СИБ СДО обусловили выбор темы диссертационного исследования, определили цель, структуру и содержание настоящей работы.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационного исследования является построение теоретических и методических положений, технологий, методических подходов, программных и технических средств, которые позволяют обеспечить функционирование и оптимизацию процессов проектирования технических компонентов, их эксплуатацию в СДО.

В соответствии с поставленной целью, в работе сформулированы и решены следующие основные задачи:

• Определение перспектив развития систем ДО;

• Определение подходов к созданию систем ДО и методов организации и управления;

• обобщение опыта использования сетевых технологий в организации учебного процесса, технических и программных разработок, обеспечивающих оптимальную структуру сети СДО вуза;

• разработка подходов, обеспечивающих динамическую оптимизацию структуры интранет сети СДО, исходя из минимизации затрат на ее эксплуатацию;

• разработка модели построения корпоративной экстранет сети и алгоритма оптимизации ее стоимостных и функциональных характеристик;

• построение системы информационной безопасности (СИБ) СДО.

• разработка методики оптимизации инвестиционных вложений в систему информационной безопасности СДО и управление инвестициями в процессе эксплуатации.

Предмет и объект исследований. Предметом исследований являются экономические, правовые, организационно-административные, технологические технические и коммуникационные процессы функционирования системы дистанционного обучения. В качестве объекта исследования выступает образовательная система вуза (на примере МЭСИ).

В данной работе предлагается системный подход к решению задач, связанных с дистанционным образованием, созданием системы вуза, которая организационно, методически, информационно, технологически является самостоятельной системой, обеспечивающей внедрение новых подходов в образование на базе сетевых технологий и вычислительной техники и которая является частью общегосударственной системы дистанционного образования.

Методика исследования. В процессе исследования проанализированы и использованы достижения отечественных и зарубежных специалистов по вопросам теории и практики проектирования и эксплуатации СДО, машинной обработке образовательной информации, организации локальной, корпоративной, глобальной сетей, информационного и вычислительного обслуживания. Теоретическую и методическую основу исследования составляет системный подход к обеспечению виртуальной образовательной среды, методы системного анализа, моделирования и экспертных оценок, элементы теории вероятностей, графов, множеств.

Научная новизна диссертации. В диссертации поставлена и решена новая актуальная задача по разработке и обоснованию инвестиционных вложений в сетевой программно-технический комплекс СДО, который соответствует заданным экономическим и техническим параметрам в условиях постоянно меняющейся топологии сети и программно-технической системы. Моделирование системы, обеспечивающей информационную безопасность, осуществляется исходя из того, что это проект, обеспечивающий предотвращение убытков.

Научная новизна выражается в следующих положениях и результатах исследования:

— оптимизация затрат на этапе формирования корпоративных иерархических сетей с неоднородной передающей средой;

— методология оценки экономической эффективности системы информационной безопасности СДО;

— подход к оценке инвестиционной привлекательности и оценки предпочтительности вариантов систем информационной безопасности с точки зрения их экономической эффективности;

— инвестиционные решения при создании программного комплекса, обеспечивающего защиту от НСД.

— концепция системы дистанционного образования вуза, которая является частью общегосударственной системы ДО;

— системный анализ открытой модели образовательной среды вуза;

— классификация системных решений и подходов к системам ДО;

— модель и методы создания корпоративной виртуальной образовательной среды;

— системный подход к построению корпоративных иерархических сетей с неоднородной передающей средой;

Практическая значимость, апробация и внедрение результатов исследования.

Предложенная модель топологии сети послужила основой для разработки модели динамически меняющейся корпоративной сети МЭСИ, обеспечивающей значительную экономию финансовых средств. Разработанные методы оценки инвестиционной деятельности позволили обеспечить оптимальное финансирование в систему информационной безопасности МЭСИ.

Результаты проведенного исследования могут также использоваться вузами и другими учебными заведениями, которые занимаются образовательной деятельностью с использованием систем ДО.

Предложения и рекомендации использовались при проектировании системы ДО МЭСИ, обсуждались и получили положительную оценку на 5 международных конференциях по дистанционному образованию.

Публикации. Основные публикации диссертации отражены в 11 работах общим объемом 1,2 п.л.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемой литературы.

ВЫВОДЫ.

Создание единого информационного пространства системы дистанционного образования МЭСИ, которая включает программы и методики обучения, систему управления вузом, корпоративную сеть филиалов и представительств, возможно при хорошо организованной сетевой инфраструктуре и четко работающей системе безопасности.

Телекоммуникационный центр обеспечивает связь по коммутируемым, выделенным, и высокоскоростным каналам, возможность консультации преподавателей и ответы на вопросы слушателей. Доступ к справочным базам данных. Возможности применения систем мультимедиа (графика, звук, видео) для обучения. Разрабатывается программное обеспечение и методические материалы для интерактивного обучения. Преподаватель или слушатель получает возможность не только изучать материалы и получать консультации, но и работать в непосредственной связи с учебным центром, используя программируемые учебники и имея доступ к БД учебного центра, библиотечным каталогам и библиотекам мира.

Используемое программное обеспечение и технологии МЭСИ переносятся на каждый центр в результате чего образуется единое программное технологическое пространство с едиными форматами передаваемых данных и системами их обработки.

В основе всей системы лежит система серверов локальной сети университета к которым возможен допуск по единому паролю (портал). Лица допущенные к различным серверам университета определяются на основании системы делегирования прав. Учебные центры университета расположенные в других городах имеют аналогичные права и обслуживаются телекоммуникационным центром университета в соответствии с регламентом работ.

В составе единой сети МЭСИ и в качестве серверов приложений к телекоммуникационной сети подключаются: сервер центра дистанционного образования, сервер НИИ ОТ, сервер библиотеки, центральный сервер МЭСИ, сервер электронных учебников, сервер образовательных систем, сервер мультимедиа приложений, сервер видеоконференций, система информационной безопасности.

Эти сервера обеспечены адресами интернет, они построены как сервера приложений и используют различные интранет и интернет технологии.

Центральная бухгалтерия, кадры, канцелярия работают через специальные разделы телекоммуникационного сервера на которых временно располагается отчетная информация, посылаемая центрами университета. Технология, использующая систему защиты от несанкционированного доступа должна обеспечить надежную защиту сводных массивов данных.

Справочная система располагается как на телекоммуникационном сервере, так и на центральном сервере МЭСИ и включает правовые базы данных такие как Гарант, Консультант Плюс, базы данных по экономике, статистике и другие информационные документы.

Использование схемы отложенного централизованного управления доступом. При этой схеме управления полномочия пользователя меняются один раз в центральной базе данных и затем их изменение на конкретном компьютере берет на себя система защиты.

Сеть МЭСИ построена как иерархическая структура, которая динамически изменяется, что обеспечивает значительную экономию финансовых средств вкладываемых в физическую структуру сети и систему информационной безопасности.

Основная задача оптимизации формулируется как размещение и соединение компонентов сети. Критерием успешного решения является оптимизация некоторой переменной либо удовлетворение заданных ограничений. К основным параметрам сети относятся стоимость, производительность, задержка и надежность. Величина полного трафика становится параметром, характеризующим сеть в целом, а матрица требований показывает относительное распределение трафика между терминалами.

Заключение

.

В результате работы минимизированы прямые затраты на сопровождение системы, сделан переход от количественного этапа развития к качественному. Компьютерный центр имел штат 60 чел., а в 2000 г. 32 человека. Создана и функционирует единая сеть МЭСИ, объединяющая сотни рабочих станций и десятки серверов приложений. Осуществлены мероприятия по оптимизации затрат на создание, модернизацию и сопровождение компьютерной сети МЭСИ, создана экономически обоснованная система информационной безопасности, осуществлено повышение эксплуатационных характеристик сетевого комплекса, подготовлена технологическая база, имеющая инвестиционную привлекательность для развития системы открытого образования.

Экономические вопросы объединения локальных сетей в единую сеть являлись предметом изучения с точки зрения оптимизации затрат на создание сетевой технической базы учебного процесса для экономических вузов. Объединение отдельных корпоративных (локальных) сетей обеспечивает гибкое на конкретном специализированном учебном месте использование различных технолошй системы ДО. Таким образом, создается некоторое единое информационное пространство основная задача которого — объединить все конкретные учебные приложения в образовательный портал. Расчет капитальных затрат на создание и обеспечение такой системы требует детальной разработки не только информационного соединения и увязки технических компонентов, но и создания системы информационной безопасности.

Исследование развития новейших технологий, систем средств связи, использование глобальных компьютерных сетей позволяет сделать вывод о том, что системы, базирующиеся на интернет — интранетэкстранет технологиях, будут основными средствами, обеспечивающими функционирование СДО. Однако открытость образовательных систем должна быть поддержана хорошо организованной системой управления и безопасности. Основные требования к таким системам — это переход от пассивного мониторинга сети к активному апробированию, тестированию, интегрированию баз данных о топологии сети с инструментами тестирования, мониторинга, настройкой устройств системы безопасности. Инвестирование в образовательные сети в которых сетевые структуры постоянно модернизируются целесообразно исходя из принципов оптимального с экономической и технологической точек зрения. Такие построения предпочтительны для инвесторов, позволяют эффективно использовать инфрастуктуру компьютерной сети, оптимизировать сетевые обмены.

Качественные характеристики возможностей организации и осуществления учебного процесса, которые содержатся в постоянно развивающихся системах электронной коммерции, являются составной частью системы ДО для экономических специальностей и представляют важный шаг в развитии человеческого общества. В настоящее время современные технологические приемы СДО наиболее эффективны для экономических специальностей по сравнению с химическими, физическими, инженерными. Однако там где нужно творчески мыслить, а не запоминать ничего кроме прямого контакта с преподавателем, на эффективном уровне невозможно. Связь с практическими приложениями электронной коммерции, демократичность и общедоступность образовательного процесса достигается при использовании системы открытого образования. Однако без создания технической, программной и технологической базы создание системы ДО невозможно. Экономика создания, а на последующих этапах модернизации и развития программно-технологической базы актуальны и весьма важны.

В процессе проведения диссертационного исследования, направленного на достижение поставленных целей, получены следующие теоретические и практические результаты:

1. Проанализирован, обобщен и систематизирован основной круг задач, относящихся к обеспечению системы дистанционного образования.

2. Выявлены несколько групп подходов к созданию СДО, ориентированных на решение распределенной образовательной СДО в образовательном комплексесоздание виртуальных образовательных технологий внутри определенной образовательной структуры или комплексасоздание и использование корпоративных неоднородных сетей и их оптимальное размещение, развитие и эксплуатацияиспользование систем настольных образовательных конференциииспользование систем мультимедиа и других компьютерных приложений в учебном процессеиспользование создание и эксплуатация Интранет-Экстранет-Интернет технологий;

3. Проведен детальный анализ информационных технологий в организации учебного процесса, который позволил предложить новые образовательные парадигмы, базирующиеся на новых информационных технологиях в образовании.

4. Предложены принципиально новые решения и алгоритмы построения системы ДО для коллективного использования информационных ресурсов, обеспечения работы групп пользователей сети, тиражирования информации, создания гибких структур данных, открытости образовательной системы, использованию групповых технологий консультаций, дискуссий и практических занятий.

5. Разработаны модели формирования показателей эффективности СИБ, обоснована система общих и специфических показателей экономической эффективности. Это позволило обеспечить современным инструментарием, как пользователей СДО, так и разработчиков СДО СИБ.

6. Предложены методы построения и оптимизации сетей, с целью оптимального использования финансовых средств, привлекаемых к разработке и эксплуатации системы, количественных и качественных экономических характеристик, используемых для оптимального построения сетевых структур, создания корпоративной образовательной сети, передачи информации на принципах Открытого образования, использования глобальной сети Интернет.

7. Предложена и реализована концепция построения системы ДО, которая включает: создание системы ДО вузаиспользование технологий и методов построения компьютерных сетей, систем мультимедиа, издательских систем, баз данных и знаний, телекоммуникацийвиртуальных образовательных технологийраспределенных корпоративных технологий (консорциум) и их взаимосвязь с виртуальными системами вузовисследована роль учебных фирм в системе ДО.

8. Разработана модель информационно-технологической среды вузапроведена оценка капитальных вложений в СДО для динамически меняющейся сетевой структурыпредставлены рекомендации по внедрению системы защиты от несанкционированных действий в компьютерной сети.

9. Практическая реализация положений диссертационного исследования на базе образовательного комплекса МЭСИ, который включает в себя различные по направлениям деятельности и по формам собственности институты на практике доказывает целесообразность подходов и методов, исследованных и реализованных в рамках данной работы.

На основе предложенных моделей определены стратегии финансовых вложений в реализацию сетевой системы технических, программных и учебных средств, обеспечивающих технологию открытого образовательного пространства, которая в настоящее время обеспечивает развитие ДО МЭСИ, как образовательного комплекса и подсоединение региональных центров, как составных частей единой образовательной среды. Разработана модель корпоративного использования образовательных ресурсов.

Практическая реализация идей диссертационного исследования на базе образовательного комплекса МЭСИ на практике доказывает целесообразность подходов и методов, исследованных и реализованных в рамках данной работы.