Введение

Появление Интернета дало новые возможности в усовершенствовании учебного процесса в университетах. Появилась возможность максимально сблизить работу между преподавателями и студентами. Автоматизация учебного процесса даёт возможность больше сосредоточиться на учебном плане и работе со студентами. Эффективность обучения зависит не только от компетентности преподавателей в знании своего предемета и умении предоставить свои знания.

Важную роль играет рабочее окружение, легкодоступность методических указаний, организация мероприятий, посвещенных учебному процессу. Улучшить все перечисленные аспекты может специально посторенная инфраструктура учебного процесса на основе современных интернет-технологий.


Актуальность

Задачи, связанные с усовершенствованием учебного процесса, всегда остануться актуальны. Обучающая система постоянно изменяется и стремится к усовершенствованию. Способность к обучению — это одно из главных достоинств человечества. В учебном поцессе используются передовые технологии и тем самым максимально улучшается качество обучения.

На данный момент Интернет является последним достижением, способным координально улучшить учебный процесс.


Цели и задачи

Исследование учебного процесса в университете ставит следующую цель: определение и обоснование критериев обучения в университете, составление рабочего окружения для обучаюшихся на основе современных интернет-технологий.

Для достижения поставленной цели в магистерской работе предполагается решить такие задачи :

1. Рассмотрение и исследования действующей инфраструктуры учебного процесса.

2. Составление требований к повышению эффективности компьютерной поддержки учебного процесса в университете.

3. Анализ организаций мероприятий, связанных с учебным процессом.

4. Составление рабочего окружения для обучающихся на основе интернет-технологий, разработка виртуальной группы.

5. Реализация составления расписания с возможностями редактирования на базе интернет-технологий.

6. Разработка механизма планирования консультаций на основе интренет-технологий.

Исследование учебного процесса в университете и реализация рабочего окружения для обучающихся разрабатывается с помощью программного каркаса Ruby On Rails, использующий язык программирования Ruby. Обоснование выбора этих технологий состоит в следующем: на данный момент веб-приложения разрабатывются преимущественно с помощью промышленных языков программирования и платформ, таких как Java и .Net со статической типизацией и более легких языков программирования с динамической и утиной типизацией, таких как Ruby, Python, Php. Так как разрабатываемое веб-приложение не нуждается в сильном масштабировании и надежности для преодоления больших нагрузок, то выбор был сделан на языках программирования с утиной типизацией. Выбор между этими языками программирования происходил исходя из перспективности и новизны их платформ.

Ruby on Rails — объектно-ориентированный программный каркас для создания веб-приложений, написанный на языке программирования Ruby. Ruby on Rails предоставляет архитектурный образец Model-View-Controller (модель-представление-контроллер) для веб-приложений, а также обеспечивает их интеграцию с веб-сервером и сервером базы данных. Предоставляет однородную среду для разработки динамических AJAX-интерфейсов, с обработкой запросов и выдачи данных в контроллерах, отражения предметной области в базе данных.[1]


Реализация

Результатом исследования и повышения эффективности компьютерной поддержки учебного процесса в университете на базе современных интернет-технологий является веб-портал, созданный с целью усовершенствования рабочего окружения обучающихся.

Веб-портал будет состоять из следующих модулей:

- Рабочее окружение

- Расписание учебной недели

- Составление консультаций

- Электронная библиотека методических руководств.

Предварительный макет веб-портала представлен на рисунке 1.

Рабочее окружение является виртуальной группой с возможностями обсуждения, просмотра учебного плана, графика успеваемости, а также остальных моделей веб-портала.

Макет

(Анимация. Количество кадров - 5, циклов повторения - бесконечно, размер - 10 726 байт)

Рисунок 1. Предварительный макет веб-портала.



Рабочее окружение

Обсуждение представляется в виде форума для каждой отдельной группы. Учебный план будет составляться старостами групп на этапе начала учебного семестра для возможности напоминания учебного плана на каждый день в виде расписания дел на неделю, а также для просмотров успеваемости учащихся.

В рабочее окружение также будут входить вспомогательные модули, цель которых повысить заинтересованность к обучению:

- Текущие проекты студентов

- Стенд предложений в обмене специализированных знаний

- Организация мероприятий, связанных с университетом.

Модуль показа текущих проектов студентов создаётся с целью проявления заинтересованности к разработке в команде и обмене опытом.

Стенд предложений в обмене специализированных знаний разрабатывается с целью нахождения необходимых специализированных знаний и предоставления взамен своих знаний. Структура объявлений, например, будет выглядеть следующим образом: «хочу научиться программированию, могу научить игре на гитаре».

Расписание учебной недели разрабатывается редактируемым для кафедры и старост групп. В расписание будет входить:

- Предметы (название и описание)

- Преподаватели (общая и дополнительная информации)

- Группы (название и описание)

- Учебные пары (нумерация, время начала и окончания).

Таким образом, расписание будет являться одновременно и общей информацией для быстрого ознакомления с преподавателями, группами, предметами и учебными парами.

Также реализовывается возможность полного редактирования/добавление каждой сущности, вследствие чего можно будет легко добавить нового преподавателя из другой кафедры или изменить распорядок дня. Структура расписания предоставляется в виде записей в таблице базы данных, связанных между собой отношениями.


Дополнительные модули

Модуль составления консультаций служит для автоматизации записи и времени назначения. Это будет отдельное расписание консультаций и требований к ним. У учащихся будет возможность предварительной записи на консультацию. Статистика посещений консультаций будет сохраняться и выводиться на графике успеваемости студентов. Это послужит для сбора информации об учебной активности учащихся, а также для анализа сложности предметов.

Электронная библиотека методических руководств служит общим хранилищем и библиотекой для учащихся. В данном модуле два главных подраздела — библиотека методических руководств и дополнительная литература. Каждое методическое пособие будет иметь свою предметную область и краткое описание для эффективного поиска.

Реализация работы с базой данных будет происходить через ORM.

ORM (англ. Object-relational mapping, русск. Объектно-реляционная проекция) — запись объектов программы в реляционную базу данных, отображение объекта и его представления в виде набора таблиц. ORM — технология программирования, которая связывает базы данных с концепциями объектно-ориентированных языков программирования, создавая «виртуальную объектную базу данных».[2]


Предполагаемая научная новизна

Научная новизна данной магистерской работы состоит в исследовании усовершенствования учебного процесса и создании максимально эффективного рабочего окружения для учащихся в университетах на основе современных веб-технологий.

Предполагается разработать виртуальную рабочую группу с максимальным вовлечением учащихся в рабочий процесс и предоставлением возможности обмена знаниями.


Обзор состояния исследований и разработок

Усовершенствованием учебного процесса занимается каждый университет. Ведущие университеты в уровне инфраструктуры учебного процесса находятся в Соединенных Штатах Америки, а именно в Силиконовой долине.

В нашем университете усовершенствованием учебного процесса на основе веб-технологий занимается декан факультета компьютерных наук и технологий Аноприенко Александр Яковлевич.


Описание результатов

В данный момент магистерская работа находится на начальном этапе — ведётся поиск и изучение материала, а также разрабатываются описания экспериментов и их анализ.

Разработан модуль «Расписание» со всеми сущностями для полного редактирования, а также система аутентификации.

Окончательные результаты исследования учебного процесса и разработка рабочего окружения учащихся на основе веб-технологий будут получены осенью 2009 года.


Перечень использованных источников

1. Описание программного каркаса для создани веб-приложений [электронный ресурс]: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ruby_on_rails

2. Краткое описание объектно-реляционной проекции [электронный ресурс]: http://ru.wikipedia.org/wiki/ORM

3. Москалюк А.А. Следующий шаг в силиконовой долине [электронный ресурс]: http://www.itc.ua/node/9308

4. Учебный процесс в школьном университете [электронный ресурс]: http://portaledu.mari-el.ru/present/razdel2.html

5. Исаев В.С. Современное IT-образование [электронный ресурс]: http://www.itc.ua/node/23424

6. Журнал об иформационных технологий [электронный ресурс]: http://jite.org/

7. Тимошенко И.И. Современное образование в Украине [электронный ресурс]: http://s-osvita.com.ua/?gclid=CIm1zdSs8JoCFQ-A3godQivKJQ

8. ИТ образование в Украине [электронный ресурс]: http://www.kievregion.net/list/education.shtml

9. Образование за рубежом [электронный ресурс]: http://uti.com.ua/rest_type5

10. Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения.: М., 1997 г. - 384 стр.