Среду клиент-сервер образуют две основных компоненты: интерфейсная часть (клиент) и прикладная часть (сервер). Функции клиента - обеспечение интерфейса пользователя, формирование запросов к серверу и отображение полученных с сервера данных. Функции сервера - хранение и управление данными. Обработка данных на сервере включает их сортировку, извлечение затребованной информации и отправку ее пользователю.
Для решения различных задач на основе общей базы данных необходимы различные интерфейсные части. Для их разработки могут быть использованы те же инструментальные средства, что и для создания локальных приложений - Visual Basic и Delphi. Использования средств визуального проектирования существенно ускоряет разработку.
В случае, когда нагрузка на сервер слишком высока, выход может дать создание географически распределенной системы серверов и соответствующая группировка пользователей. Обеспечение тождественности данных на всех серверах при этом обеспечивается с помощью механизма репликации, благодаря которому изменения, происшедшие с данными на одном сервере, автоматически производятся и на других.
Использование технологии клиент-сервер весьма перспективно для организации управления учебным процессом в системе дистанционного образования. В частности, используя документоориентированную корпоративную среду LotusNotes, можно реализовать значительную часть сетевых компонент мультимедиа курса, а также организовать мониторинг учебной деятельности учащихся. Существенно, что после появления сервера LotusNotes/Domino в качестве клиента можно использовать стандартный браузер.
Технология клиент-сервер может быть применена и для предоставления учебного материала. При этом, в отличие от авторского мультимедиа курса, где учебная информация структурирована и выстроена преподавателем, обучаемому предоставляется хранилище данных и средства поиска в нем. Ясно, что методика обучения должна быть принципиально иной, поскольку учащийся становится уже не интерпретатором отобранной автором мультимедиа курса информации, но в его задачу включается поиск и отбор информации, установление внутренних связей.
Реализацией технологий клиент-сервер можно в определенном смысле считать и поисковые машины Интернет.
1.5. Использование мультимедиа курсов в учебном процессе
Учебно-познавательная деятельность осуществляется посредством следующих технологий:
- педагогического общения преподавателя с учащимся в аудитории или с использованием электронных средств связи;
- педагогического общения тьютора с учащимися в аудитории или с использованием электронных средств связи;
- самостоятельной работы ученика с учебными материалами.
Как правило, обучение осуществляется по индивидуальному календарному графику, составленному на основе индивидуального учебного плана при условии соблюдения образовательного стандарта.
При обучении на основе мультимедиа курсов используются различные организационные формы и технологии, для осуществления которых необходимо организовать работу учащихся (включая самостоятельную работу) в учебных аудиториях, в компьютерном классе, в классе ТСО, в библиотеке, в методическом кабинете и др.
1.5.1. Особенности мультимедиа курсов по образовательным отраслям
Все мультимедиа курсы должны быть адаптированы к изучаемому предмету. Специфика мультимедиа курсов, например, по физико-математическим дисциплинам связана с формализованным представлением содержания знаний и большой долей учебного практикума, имеющего целью не только развитие навыков решения задач и выполнение лабораторных работ, но и формирование комплекса профессиональных знаний, умений и навыков.
Теоретический материал по физико-математическим дисциплинам изобилует математическими формулами и системами доказательств, сложными для самостоятельного усвоения. Этим определяется необходимость создания интерактивных мультимедиа лекций и использования демонстрационного материала, дополняющего электронные учебники, составленные на основании традиционных печатных изданий.
Интерактивная мультимедиа лекция позволяет интегрировать различные среды представления информации - текст, статическую и динамическую графику, видео- и аудиозаписи в единый комплекс, позволяющий обучаемому стать активным участником учебного процесса, поскольку выдача информации происходит в ответ на соответствующие его действия.
Применение компьютерных технологий позволяет создавать качественные видеозаписи лекционных демонстраций, компьютерные лабораторные работы и практикумы, имитационные анимационные модели физических явлений и процессов, необходимые для понимания их сущности. Более того, современные компьютерные средства позволяют создавать тренажеры, модели и лабораторные работы, неосуществимые в реальных условиях. Особенно важно их применение в тех случаях, когда нельзя осуществить прямой эксперимент. Примером может служить демонстрация с помощью компьютера кинетических процессов в газах, молекулярных явлений в жидкостях, квантовых явлений в микромире и т.п.
При разработке мультимедиа курсов по физико-математическим и естественнонаучным дисциплинам особое значение приобретает решение одной из основных дидактических задач в этой предметной области - обучение моделированию и наиболее общим методам воздействия на объект познания. Моделирование с применением компьютеров позволяет продемонстрировать и исследовать основные свойства физических объектов, выяснить границы применимости той или иной теории.
Особую сложность в изучении физико-математических и естественнонаучных дисциплин представляет лабораторный практикум. При его организации следует использовать специально разработанные компьютерные лабораторные тренажеры, которые позволяют эффективно отследить важные закономерности, смоделировав физические процессы. При этом компьютер выполняет роль экспериментальной установки, которая особенно важна:
- для предварительного знакомства ученика с экспериментом, который ему предстоит выполнить впоследствии на реальной установке, если эксперимент сложен и работа на лабораторной установке требует предварительной подготовки и тренировки;
- в тех случаях, когда реальный эксперимент затруднён, например, тем, что физические параметры имеют экстремальные значения (слишком большое или, напротив, слишком малое давление или температура и тому подобное);
- для реализации модельных, идеальных экспериментов, которые вообще невозможно осуществить в реальной жизни, но которые можно себе представить мысленно;
- для моделирования знаменитых опытов, вошедших в историю (тем самым, знакомя студентов с историей данной науки);
- для наглядной демонстрации не наблюдаемых в обычном эксперименте, но реально протекающих процессов (например, движение электронов или других микрочастиц).
Специфика мультимедиа курсов по естественнонаучным дисциплинам определяется особенностями изучения этих дисциплин, требующих наличия большого количества наглядного материала, без которого нельзя полно показать разнообразие живого мира, особенности его строения, развития, механизмы протекания и целостность биологических, химических и других процессов.
Проблема обеспечения естественнонаучных дисциплин наглядным материалом может быть частично решена с помощью мультимедиа. В мультимедиа курсах наглядный материал может быть представлен как в виде отдельных иллюстративных таблиц, графических схем, дополняющих учебный текст, так и с помощью слайдов, видеофильмов, иллюстрирующих теоретический материал. Весьма эффективными при изучении естественнонаучных дисциплин являются видеолекции, анимационные модели, компьютерные лабораторные практикумы, которые позволяют частично или полностью компенсировать недостаток натурных объектов и наглядного материала.
Мультимедиа курсы по гуманитарным и социально-экономическим дисциплинам имеют специфику, связанную с особенностями гуманитарного знания и местом гуманитарных и социально-экономических дисциплин в структуре образовательных программ.
Основным учебно-методического обеспечения при изучении гуманитарных и социально-экономических дисциплин становится мультимедийный учебник, основанный на использовании гипертекста, видео и аудиоприложений, анимации, большого количества иллюстративного материала.
Мультимедиа курсы по гуманитарным и социально-экономическим дисциплинам являются полифункциональными, так как ориентированы на различные категории обучающихся. Этим определяется многоуровневый модульный характер их структуры. Гипертекстовая структура электронных изданий позволяет дополнить базовый инвариантный учебный материал специализированными учебными блоками, связанными с различными предметными областями, в которых работают обучающиеся, и составляющими вариативную часть учебных дисциплин. Так, например, курс отечественной истории может включать в себя раздел по истории науки и техники, а также расширенный материал по истории культуры и т.д.
При создании мультимедиа курсов по гуманитарным и социально-экономическим дисциплинам широкие возможности открывает сеть Интернет. Специфика электронных изданий позволяет делать прямые ссылки на размещенные во всемирной сети ресурсы, расширяя тем самым доступ учащихся к информации и формируя основания поисковой учебной деятельности.
Мультимедиа курсы по гуманитарным и социально-экономическим дисциплинам в обязательном порядке должны создаваться как учебно-методические комплексы, включающие не только учебник, но и хрестоматию, практикум, словарь, тестирующую программу или банк контрольных вопросов и заданий. При этом важно, чтобы такие комплексы создавались одним коллективом авторов, т.к. разрозненность изданий, противоречивость их содержания затрудняют процесс овладения гуманитарными знаниями.