ЛІКТ

Постановка проблеми

Концепція єдиного інформаційно-освітнього середовища закладів освіти міста (далі ІОС), що пропонується, є складовою частиною концепції створення інформаційно-управлінської системи забезпечення життєдіяльності міста.Єдине інформаційно-освітнє середовище є мережним комп'ютерним програмно-апаратним комплексом з ієрархічною (багаторівневою) структурою, що забезпечує:

0 рівень - організацію навчального процесу в закладах освіти з використанням технологій комп'ютерного та дистанційного навчання з використанням мережних навчальних ресурсів

1 рівень - впровадження комп'ютерних технологій в систему життєдіяльності закладів освіти (ведення шкільної документації, підготовка звітності, статистика, алфавітна книга, електронні класні журнали, бухгалтерія, інше)

2 рівень - взаємодію управління освіти міської ради з підпорядкованими закладами освіти: електронна пошта, отримання звітів, збір статистики, ведення єдиної бази даних з різними рівнями доступу для різних груп користувачів ( працівники апарату управління освіти, методичні служби, керівники установ освіти, учителі, учні, батьки)

3 рівень - взаємодію з єдиною інформаційно-управлінською системою забезпечення життєдіяльності міста, виконуючи роль її складової частини.

ІОС базується на використанні Інтернет/Інтранет технологій. Освітня галузь складається з великої кількості установ, віддалених одна від одної, розташованих на великій території. Цей фактор є вирішальним на користь вибору згаданої технології для побудови складної, розподіленої інформаційної системи.

Короткий опис ІОС

ІОС - це мережний програмний комплекс, призначений для побудови єдиного інформаційного середовища освітньої установи (регіональної групи освітніх установ).

На 0, 1 та 2 рівнях підтримуються такі типи користувачів:

- адміністратор системи
- заступник/директор
- учитель/класний керівник
- учень
- батьки

Для кожного типу користувачів гнучко розподіляються права доступу до різних частин єдиної бази даних.

Можливості:

- підключення електронних навчальних курсів та робота з ними учнями та викладачами.
- система спілкування між різними типами користувачів ( дошка оголошень, обмін повідомленнями)
- ведення повної бази даних по установі освіти (регіону) з різними правами доступу.

Склад:

- модуль адміністратора - повномасштабне управління системою.
- модуль заступника/директора - створення звітності за затвердженими формами, ведення списків учнів, розкладу, інше
- модуль учителя - ведення електронного класного журналу, календарно-тематичне планування, генерація звітів, створення навчальних курсів, робота з тими, хто їх вивчає
- модуль учня - перегляд розкладу, ведення щоденника, виконання завдань з дистанційних курсів
- модуль батьків - перегляд даних по своїй дитині.

Ядро системи розміщується на Інтернет-сервері, користувачу будь-якого типу досить мати підключення до Інтернету та веб-браузер.

Система дозволяє багатьом установам освіти користуватися єдиною базою даних, в якій для кожної установи виділено свій сегмент. Таким чином можливо побудувати спільне ІОС міста.

Загальна функціональна схема ІОС

 

Реалізація концепції інформаційно-освітнього середовища (ІОС) та її впровадження в навчально-виховний процес та адміністративну діяльність у фізико-математичній гімназії № 17 ВМР

Постановка проблеми

На сьогоднішній день в Україні понад 800 тис. дітей у віці від 5 до 18 років використовують Інтернет. І кількість молодих онлайн-користувачів з кожним роком зростає більш, ніж на 30%. При тому, що Інтернет є засобом розвитку і несе в собі великий освітній потенціал, він, водночас, містить і ризики. Усі без винятку неповнолітні користувачі можуть піддаватися загрозам і навіть насильству, пов'язаним з використанням ресурсів Інтернету. При цьому за статистикою лише 15% батьків здогадуються про труднощі, з якими стикаються їхні діти в Інтернет; і менш половини батьків мають уявлення про елементарні засоби онлайн-безпеки. Відповідно до міжнародних даних, навіть у розвинених країнах розкривається менш 1% кібер-злочинів, спрямованих проти дітей (зі звіту Національного центру захисту дітей від експлуатації та викрадень за 2004 рік, США).

Проблема забезпечення безпеки дітей в Інтернет не є винятково технічною або технологічною. Вона зачіпає виховні, освітні й етичні, а також соціальні і правові аспекти. Величезне значення  при існуванні дитини в Інтернет-просторі має виховний аспект.

ЗРОЗУМІЛО, ЩО ВІДСТОРОНИТИ СУЧАСНОГО ПІДЛІТКА ВІД ІНТЕРНЕТУ - ЦЕ ОЗНАЧАЄ ПОВЕРНУТИСЯ В ПОЗАВЧОРАШНІЙ ДЕНЬ РОЗВИТКУ ЦИВІЛІЗАЦІЇ ТА ОСВІТИ ЗОКРЕМА, ПОЗБАВИТИ ПОТУЖНОГО КАНАЛУ ОРИМАННЯ ЗНАНЬ, І ЦЬОГО  НІХТО НІКОЛИ НЕ ЗБИРАЄТЬСЯ РОБИТИ. ОТЖЕ, ПОТРІБНА СИСТЕМА ВИХОВНОГО ВПЛИВУ НА СВІДОМІСТЬ УКРАЇНСЬКОГО ШКОЛЯРА, ЯКА ПЕРЕТВОРИТЬ  ФАКТОР НЕБЕЗПЕКИ В ПОТУЖНИЙ ІНСТРУМЕНТ ВИХОВАННЯ, ПОКРАЩЕННЯ ЗНАНЬ, УМІНЬ ТА НАВИЧОК, А ТАКОЖ ДОПОМОЖЕ ВСІМ ЗАДІЯНИМ В НАВЧАЛЬНО ВИХОВНОМУ ПРОЦЕСІ (УЧИТЕЛЯМ, АДМІНІСТРАЦІЇ ЗАКЛАДУ, КЕРІВНИКАМ ОСВІТИ, БАТЬКАМ) ОТРИМАТИ КРАЩІ РЕЗУЛЬТАТИ СВОЄЇ ДІЯЛЬНОСТІ.

Концепція єдиного інформаційно-освітнього середовища (далі ІОС), що реалізовується в гімназії, є концепцією створення навчальної та інформаційно - управлінської   системи забезпечення  життєдіяльності не лише ФМГ№17, а й інших установ освіти регіону (району, міста, області).

Єдине інформаційно-освітнє середовище є мережним комп'ютерним програмно-апаратним  комплексом з   ієрархічною (багаторівневою) структурою, що забезпечує:

0 рівень (базовий) - організацію навчального процесу в закладі освіти з використанням технологій комп'ютерного навчання,  впровадження дистанційної підтримки процесу отримання знань, умінь та навичок учнями з використанням мережних навчальних ресурсів, організацію та проведення інтелектуальних змагань школярів (олімпіад, конкурсів, інше), наповнення Інтернет-простору україномовним навчальним контентом згідно діючих державних програм вивчення базових дисциплін в школах України;

1 рівень - впровадження комп'ютерних технологій в систему життєдіяльності закладів освіти (ведення шкільної документації, підготовка звітності, статистика, алфавітна книга, електронні класні журнали, бухгалтерія, мережна взаємодія з учнями та батьками);

2 рівень -  взаємодію управління освіти міської ради з  підпорядкованими закладами освіти: документообіг, електронна пошта,  отримання  звітів,  збір статистики, ведення   єдиної бази даних з різними рівнями доступу  для різних груп користувачів  (працівники апарату управління освіти, методичні служби, керівники установ освіти, учителі, учні, батьки)

ІОС базується на використанні Інтернет / Інтранет технологій. Освітня галузь складається з великої кількості установ,  віддалених одна від одної,  розташованих на великій території. Цей фактор є вирішальним на користь вибору згаданої  технології  для  побудови складної, розподіленої   інформаційної системи.

Напрямки реалізації концепції

Створення програмного забезпечення

Необхідне програмне забезпечення створюється в лабораторії інформаційних та комунікаційних технологій   фізико-математичної гімназії №17 м. Вінниці. Ця робота розпочата задовго до прийняття рішень  відповідно Вінницькою міською та Вінницькою обласною радами про створення лабораторії і проводилася на громадських засадах з використанням можливостей вузла Інтернету PMG17, що був розбудований  в гімназії на кошти гранту, отриманого за перемогу в Конкурсі проектів МФВ (проект №6465).

Для створення мережного програмного забезпечення використовуються Open Source інструментальні засоби, що поширюються безкоштовно  згідно з  GNU General Public License,  або купується відповідне ліцензійне програмне забезпечення.

Програмне ядро системи включає 4 мережні програмні продути, інтегровані між собою:

Інтерактивний інтернет-ресурс http://disted.edu.vn.ua/ - система дистанційної підтримки навчального процесу (власна розробка лабораторії за активної участі учнів гімназії. 

Система наповнюється навчальним матеріалами з базових  предметів  за діючими шкільними програмами. До створення навчальних матеріалів залучено кращих вчителів ФМГ№17, міста,  викладачів ВУЗіВ. Будь-який учень України (або зарубіжжя - аби володів українською) може зареєструватися в системі та використовувати її в щоденній навчальній діяльності. Передбачено режим консультацій в реальному часі, які учням надає учитель, що супроводжує предмет.  На сьогодні в Інтрнет-просторі України немає аналогів такої системи підтримки навчального процесу.

Стартова сторінка системи http://disted.edu.vn.ua

Фрагмент уроку математики для 3-го класу системи http://disted.edu.vn.ua

Інтерактивний інтернет-ресурс http://www.olymp.vinnica.ua/ - система проведення інтелектуальних змагань школярів з використанням можливостей Інтернету (власна розробка, перша версія існує в мережі з 1999 року, постійно вдосконалюється). Реалізовано on-line перевірку розв'язків завдань з інформатики,проведення інтелектуальних змагань школярів, зокрема  щорічне  проведення (наказ МОН України №_638_від 06.11.02) Всеукраїнських Інтернет-олімпіад школярів з  інформатики (http://www.olymp.vinnica.ua/); Ідея використання  Інтернету для проведення інтелектуальних змагань  не нова, і є суттєвою  складовою дистанційної освіти. Олімпіади з інформатики якнайкраще орієнтовані для використання при їх проведенні можливостей мережі, адже в будь-якому випадку учасники виконують завдання на комп'ютері, а результати їх  роботи перевіряються автоматизованими системами. Це давно зрозуміли організатори олімпіад з інформатики, і сьогодні практично всі олімпіади  вищих рівнів (Міжнародна олімпіада школярів з інформатики, етапи чемпіонату світу серед студентів з програмування (АСМ-олімпіади)  проводяться з використанням Інтернет / Інтранет технологій та спеціально створеного для цієї мети програмного забезпечення. Починаючи з 1998 року щорічно на сайті http://www.olymp.vinnica.ua/ , що належить до нашого освітнього порталу проводяться Всеукраїнські  інтернет-олімпіади з інформатики, що отримали назву NetOI.

Стартова сторінка сервера олімпіад www.olymp.vinnica.ua

Учень, що бажає взяти участь в такій олімпіаді,  реєструється на сайті, завдання розміщуються в Інтернеті та  автоматично розсилаються зареєстрованим учасникам, які їх розв'язують самостійно, маючи можливість  багаторазової on-line перевірки  на авторському тесті, що входить до умови задачі. Це виключає неалгоритмічні помилки введення-виведення, що приносять багато прикростей на інших олімпіадах з інформатики. Коли задача розв'язана, учасник надсилає її  один раз спеціально оформленим електронним  листом чи через веб-форму  на офіційну перевірку, після якої зміни  до підсумкової таблиці не вносяться, але учасник може самостійно провести в on-line режимі  на повному наборі тестів, що виключає потребу в апеляції. Журі має можливість відповідати на питання щодо уточнення умов задач в форумі олімпіади (http://forum.olymp.vinnica.ua/ ) та в реальному часі в чат-консультаціях (http://www.vinnica.ua/netoi ), графік яких учасники отримують разом з умовами задач туру. Фінальний тур проводиться за аналогічною схемою, але вже в реальному часі, учасники збираються в регіональних центрах проведення (як правило - обласних інститутах удосконалення учителів), і виконують завдання під наглядом представників оргкомітету та журі. З 2002 р. олімпіади мають офіційний статус, проходять за наказом МОН України, а їх переможці отримують запрошення на 4-й етап Всеукраїнської олімпіади школярів з інформатики поза квотою своїх регіонів. Система проведення олімпіади - складний програмний продукт, розміщення якого в мережі неможливе без наявності власної технічної площадки, жоден комерційний хостинг (не говорячи вже про безкоштовні) не може надати подібних послуг через потребу посилених заходів мережної безпеки, адже система в автоматичному режимі компілює та запускає на виконання надісланий учасником програмний код, а він може виявитися вельми деструктивним. На сайті розміщено також постійно діючу систему on-line перевірки  задач з інформатики, що дозволяє організовувати різного роду  змагання, навчально-тренувальні збори та підготовку до олімпіад. Цією можливістю давно користуються в різних регіонах України та близького зарубіжжя (сайт має крім української, ще й російськомовну підтримку).

Сторінка перевірки розв'язків Всеукраїнської інтернет- олімпіади NetOI

Слід відмітити, що подібних on-line систем перевірки задач з інформатики в Інтернеті є зовсім небагато у українському сегменті  на момент написання статті -  жодної, а ті, що є в мережі - як правило, англомовні, і орієнтовані в основному на студентську молодь.

На сайті також розміщено повні архіви всіх раніше проведених олімпіад, та повні архіви всіх Всеукраїнських олімпіад з інформатики, величезна кількість інших матеріалів, зокрема регіональних, які, як правило, мало відомі за межами регіонів, де відбувалися, матеріали Всеукраїнських турнірів юних інформатиків;

- Інтерактивна система підтримки життєдіяльності навчального закладу http://ios.edu.vn.ua/ (створена на основі придбаної в компанії РООС (Росія) програми «NetШкола   2.хх». З дозволу та в співпраці з розробниками власними силами проведено локалізацію системи українською мовою та адаптацію до українського освітнього законодавства, створено додаткові модулі, що суттєво розширюють можливості системи. Система дозволяє багатьом установам освіти користуватися єдиною базою даних, в якій для кожної установи виділено свій сегмент. Таким чином можливо побудувати спільне ІОС  регіону (району, міста, області);

http://ios.edu.vn.ua, яке автоматизує організацію навчального процесу, (ведення електронних журналів, всієї шкільної документації, комунікацію з батьками та учнями). Доступ до IOS  організовано через мережу Інтернет за технологією VPN., при цьому вона доступна з будь-якого комп'ютера, що підключений до Інтернету; Передбачається «клонування» системи на інші навчальні заклади міста та області в міру їх готовності до її використання. Використовуючи IOS, ФМГ№17 та інші навчальні заклади регіону зможуть:

• адміністрація закладу отримує можливість вести всю службову документацію та генерувати всі передбачені нормативними документами звіти органам управління з можливістю їх переносу на паперові носії
• адміністрація закладу  отримує можливість супроводжувати навчальний план, розклад, педагогічне навантаження учителя;
• учителі отримують можливість ведення електронного журналу, створення навчальних курсів для дистанційної підтримки традиційних форм навчання, організації самостійної роботи учнів та її оцінювання, листування з учнями та батьками засобами системи;
• учитель, маючи обладнаний комп'ютерним модулем робоче місце, має доступ не лише до ІОС, а й до Iнтернету,  отримує можливість використання на уроках навчальні модулі, а також використовуючи проектор або демонстраційний телевізор чи монітор, проводити мультимедійні уроки;
• учні отримують можливість контролювати свої навчальні досягнення, виконувати завдання, отримані від учителя в межах проходження навчального курсу, що створений учителем, отримує можливість  спілкування з учителями в межах системи; 
• батьки отримують можливість контролювати навчальні досягнення учня через Інтернет, контролювати об'єми домашніх та індивідуальних завдань, спілкуватися з учителями та адміністрацією закладу.

Сторінка з розкладом уроків з ios.edu.vn.ua

Ще однією складовою реалізації концепції є створення системи електронного документообігу та колективної роботи з документами "Управління освіти Вінницької міської ради - середні навчальні заклади та  освітні установи міста» http://vmuodoc.edu.vn.ua/ (власна розробка, з активним залученням учнів) підпорядкованими закладами та установами.

Сторінка системи електронного документообігу між органами управління та закладами освіти vmuodoc.edu.vn.ua

Система забезпечує:

• роботу з документами  через  веб-інтерфейс, не потребує спеціалізованої клієнтської  частини;   
• розмежування  прав користувачів,  можливість оперативного розміщення  вихідних  документів  відправником та їх реєстрацію;
• доступ отримувачів до вхідних документів, їх реєстрацію, збереження на локальному  комп'ютері,  друк;
• організацію контролю за виконанням документів, ведення та збереження архівів, пошук документів в архівах, отримання звітів про проходження документів;
• обмін оперативним повідомленнями між користувачами системи та розсилання е-mail за зовнішніми адресами;

Створення апаратної платформи

Апаратно концепція реалізується базі  власного вузла Інтернету, який було створено ще в 1996 році на кошти гранта, отриманого за перемогу в конкурсі проектів МФ «Відродження». Вузол обслуговується та адмініструється  власними силами з активним залучення школярів.  Свого часу, в 2002 р. рішенням виконкому міської ради на базі вузла було створено Вінницький міський Центр дистанційної освіти, який забезпечує доступ до Інтернету школам міста.

З метою реалізації концепції в гімназії завершено розбудову локальної мережі, що об'єднує всі навчальні приміщення та кабінети адміністрації, в усіх приміщеннях є комп'ютери з доступом як до ресурсів ІОС, так і до інших ресурсів Інтернету, суттєво розширено канальні та серверні потужності вузла PMG17, ведеться робота по  розбудові  освітньої VPN  м. Вінниці (на більш пізніх фазах реалізації концепції - Вінницької області);

7. Залучення учнів до процесу реалізації концепції, створення навчально-виховних ресурсів як  елемент вивчення  інформатики.

Протягом багатьох років ми залучаємо учнів гімназії до розв'язання задач  адміністрування мережі, та створення ресурсів порталу. Прикладом можуть бути учнівські роботи, представлені на порталі - http://wwew.pmg17.vn.ua/ - сайт фізико-математичної гімназії № 17 м. Вінниці, http://web.pmg17.vn.ua/ - сайт гімназійної  веб-студії. Учні оволодівають сучасними технологіями веб-програмування  (php, perl, JavaScript, та ін.), завдяки чому неодноразово перемагали на обласних та Всеукраїнських конкурсах відповідного спрямування.

Особоливо цікавим є інформаційно-виховний ресурс дитячого клубу гімназії «За здоровий спосіб життя». Зроблений і супроводжується учнями - членами клубу, ресурс складається з 3-х сайтів: «НІ-палінню!», «Ні-накркотикам!»,  «Ні-СПІДУ!» Адреса ресурсу в Інтернеті http://aids.edu.vn.ua/.

Ще один виховний аспект Інтернету - це он-лайн преса. Її роль в сучасному суспільстві важко переоцінити. Ось і учнівське самоврядування ФМГ№17 теж вирішило крім звичайної, друкованої, випускати ще й електронну версію газети «Гімназист». Її можна прочитати на http://www.pmg17.vn.ua/newspaper.