Федеральное хранилище
Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов (Коллекция) было создано в
период 2005-2007 гг. в рамках проекта "Информатизация системы образования"
(ИСО), выполняемого Национальным фондом подготовки кадров по поручению Министерства
образования и науки Российской Федерации. В 2008 году пополнение и развитие Коллекции
осуществлялось из средств Федеральной целевой программы развития образования
(ФЦПРО).
Целью создания
Коллекции является сосредоточение в одном месте и предоставление доступа к
полному набору современных обучающих средств, предназначенных для преподавания
и изучения различных учебных дисциплин в соответствии с федеральным компонентом
государственных образовательных стандартов начального общего, основного общего
и среднего (полного) общего образования.
В настоящее время в
Коллекции размещено более 111 000 цифровых образовательных ресурсов
практически по всем предметам базисного учебного плана. В Коллекции
представлены наборы цифровых ресурсов к большому количеству учебников,
рекомендованных Минобрнауки РФ к использованию в школах России, инновационные
учебно-методические разработки, разнообразные тематические и предметные
коллекции, а также другие учебные, культурно-просветительские и познавательные
материалы.
Работы по
созданию Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов удостоены премии
Правительства Российской Федерации в области образования за 2008 год в составе
Федеральной системы информационных образовательных ресурсов.
Хранилище Единой
коллекции ЦОР функционирует на базе дата-центра ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика".
Аппаратно-программный комплекс (АПК) хранилища состоит из следующих серверов:
- центральный сервер ЕК ЦОР - обрабатывает
все запросы пользователей, содержит полную информацию о ЦОР. Запросы на
выгрузку собственно файлов ресурсов направляются на файловый сервер.
Таблица
N1
|
Адрес в сети Internet
|
http://school-collection.edu.ru/
|
|
Процессор
|
2*Xeon 3.0 ГГц
|
|
ОЗУ
|
12 ГБ
|
|
HDD
|
3*147 ГБ = 147 ГБ
|
|
Операционная система
|
SUSE LINUX Enterprise Server 9.3
|
|
Стандартное ПО
|
HTTP-сервер Apache 2.0.59
Модуль PHP 4.3.4
СУБД MySQL 4.0.18, Oracle 10g
Сервер приложений Oracle - OAS 10.1
rsync
Клиент программы Subversion (svn)
|
|
Прикладное ПО
|
ПО ЕК ЦОР
|
- файловый сервер ЕК ЦОР - содержит
собственно файлы ресурсов в виде "зеркала" центрального сервера.
Разделение на 2 сервера сделано для увеличения нагрузочной способности
ПАК.
Таблица
N2
|
адрес в сети Internet
|
http://files.school-collection.edu.ru/
|
|
Процессор
|
2*Xeon 2.66 ГГц
|
|
ОЗУ
|
16 ГБ
|
|
HDD
|
6*240 ГБ = 1.2 ТБ
|
|
Операционная система
|
Open SUSE 10.3
|
|
Стандартное ПО
|
HTTP-сервер Nginx 0.6.31
rsync
|
|
Прикладное ПО
|
нет
|
- тестовый сервер ЕК ЦОР - используется
для тестирования обновлений ПО перед установкой его на центральный
сервер.
Таблица
N3
|
адрес в сети Internet
|
http://test-collection.informika.ru/
|
|
Процессор
|
2*Xeon 3.0 ГГц
|
|
ОЗУ
|
12 ГБ
|
|
HDD
|
3*147 ГБ = 147 ГБ
|
|
Операционная система
|
SUSE LINUX 11.1 64-бит
|
|
Стандартное ПО
|
HTTP-сервер Apache 2.2
HTTP-сервер Nginx
0.6.31
Модуль PHP 5.2.9
СУБД MySQL 5.0.67, Oracle 10g
Сервер приложений Oracle - OAS 10.1
Клиент программы Subversion (svn)
|
|
Прикладное ПО
|
ПО ЕК ЦОР
|
- сервер централизованной системы
управления региональными коллекциями - содержит список региональных
коллекций и производит управляемое обновление компонентов ПО региональных
хранилищ, а также обновление ресурсов.
Таблица
N4
|
адрес в сети Internet
|
http://cws.edu.ru/
|
|
Процессор
|
2*Xeon 2.66 ГГц
|
|
ОЗУ
|
16 ГБ
|
|
HDD
|
2*500 ГБ = 500 ГБ
|
|
Операционная система
|
Open SUSE 10.3
|
|
Стандартное ПО
|
HTTP-сервер Apache 2.2.4
Модуль PHP 5
СУБД MySQL 5.0.51a
|
|
Прикладное ПО
|
ПО системы управления региональными коллекциями
|
- сервер-репозиторий ПО для ЕК ЦОР
Таблица N5
|
адрес в сети Internet
|
http://software-collection.edu.ru
|
|
Процессор
|
P3-667 ГГц
|
|
ОЗУ
|
768 МБ
|
|
HDD
|
40 ГБ
|
|
Операционная система
|
Open SUSE 10.3
|
|
Стандартное ПО
|
Subversion
|
|
Прикладное ПО
|
нет
|
Основные решения,
заложенные при создании АПК хранилища, призваны обеспечить устойчивое
функционирование Единой коллекции ЦОР и базируются на безусловном выполнении
следующих основополагающих принципов:
- обеспечение единства и унификации
описания метаданных всех ресурсов, независимо от их структуры, вида,
формата и источника поступления на основе широко применяемых в мировой
практике стандартов, что дает возможность децентрализовано разрабатывать и
передавать ресурсы, а при последующем вводе их в любое из хранилищ Единой
коллекции, контролировать корректность не только технологической
реализации, но и смыслового описания;
- необходимость учитывать постоянные
изменения программных компонентов, реализующих основную функциональность
системы, при безусловном обеспечении полной совместимости информационных
ресурсов, что, с одной стороны, позволяет гибко настраиваться на
произвольный тип ресурсов, а, с другой стороны, поддерживать уже введенные
ресурсы без их кардинальной переработки;
- масштабируемость и настраиваемость системы
на оптимальное использование доступных вычислительных мощностей в
зависимости от количества поступающих запросов, объема исходящего трафика
и нагрузки на основные аппаратно-программные компоненты;
- открытость системы, что позволяет
осуществлять взаимообмен с внешними источниками и потребителями
информационных ресурсов независимо от программной платформы, на которой
они реализованы;
- распределенность и территориальная
независимость системы, что дает пользователю возможность выбрать источник
информации о ресурсе, минимизируя свои затраты на его получение, так как
любые ресурсы, находящиеся в любом хранилище Единой коллекции, абсолютно
одинаковы.
Размещение, хранение
ресурсов, доступ к ресурсам и их описаниям с использованием Интернет
обеспечивает хранилище Единой коллекции ЦОР. Хранилище
предоставляет всем заинтересованным участникам образовательного процесса
бесплатный и свободный (в техническом и правовом отношении) доступ к учебным
материалам, представленным в Коллекции, все ресурсы которой предназначены только для некоммерческого
использования в системе образования Российской
Федерации.
В качестве базовой технической и
технологической платформы для формирования хранилища ЦОР используется СУБД
Oracle Database и сервер приложений
Oracle Application Server.
Формализованное описание ЦОР (метаданные), достаточное
для поиска, выбора и получения представления о свойствах ЦОР, его назначении и
использовании, создается на основе стандарта SCORM 1.4, включающего в
себя спецификацию IEEE P 1484.12 .* - спецификация метаданных учебных
объектов LOM (http://www.imsglobal.org/metadata/ ) - с использованием
словарей и классификаторов, соответствующих российской системе образования.
Спецификация метаданных и транспорта цифровых образовательных ресурсов
опубликована на сайте хранилища по адресу http://school-collection.edu.ru/develop/cor/spec/.
В качестве технологического средства описания
модели метаданных используется язык XML.
Модульное
построение учебного материала, а именно, возможность модулей (SCO - Shareable Content Objects, SCO - автономная
единица учебного материала, имеющая метаданные и содержательную часть) объединяться друг с другом в различных сочетаниях
в составе учебного материала, определяет технологию
размещения ресурсов в хранилище.
В основу рубрикации ЦОР положен
стандарт, разработанный в ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика", использующийся для
рубрикации широкого спектра материалов (ЦОР к учебникам тематические и
предметные коллекции, инструменты организации учебного процесса и поддержки
учебной деятельности, учебные материалы нового поколения и т.п.), размещаемых в
хранилище Коллекции, и обеспечивающий информационную интеграцию с системами и
компонентами, функционирующими в рамках Федеральной системы информационных
образовательных ресурсов (ФСИОР) и в рамках программно-аппаратного
комплекса Федерального центра информационных образовательных ресурсов (ФЦИОР).
Размещение ресурсов в
Единой коллекции производится в соответствии с регламентами, обеспечивающими
процесс пополнения и функционирования Единой коллекции ЦОР .
За счет
надёжного функционирования аппаратно-программного комплекса, включая
обеспечение работы инженерных подсистем и оптоволоконных каналов связи, в
настоящее время обеспечен постоянный (24х7) доступ пользователей к ресурсам
Единой коллекции. При этом доступ к ресурсам, навигационные и поисковые
механизмы просты и понятны всем категориям пользователей, атрибутно-контекстный
поиск настраивается на любой новый тип ресурсов.
В
процессе перевода хранилища Единой коллекции ЦОР в
режим промышленной эксплуатации в 2008 году обеспечено выполнение
следующих требований:
- общий размер хранимых данных - не менее
800 Гбайт,
- допустимое время реакции на элементарный
поисковый запрос - не более 4 сек. (при нагрузке до 10 запросов в сек.),
- допустимое время простоя при
восстановлении одиночного сервера - менее 60 мин. Общая вероятность
доступности хранилища Единой коллекции в целом - не менее 0.99,
- подключение в Интернет по каналу с
пропускной способностью не менее 100 Мб/с.
Содержание Единой коллекции формировалось в результате
выполнения нескольких связанных между собой работ, а именно:
- разработка списков потребностей в конкретных ЦОР по
предметам базисного учебного плана и составление описаний ко всем ресурсам,
включенным в списки потребностей,
-
анализ ЦОР, представленных на рынке и разработанных в рамках различных
федеральных программ и проектов на предмет наличия ЦОР, соответствующих
описанным,
- приобретение и
размещение ЦОР в хранилище Единой коллекции. Источниками наполнения коллекции
выступают:
- апробация ЦОР в режиме реального учебного процесса на
базе специально отобранных образовательных учреждений и,
при необходимости, корректировка материалов по результатам апробации .
Коллекция
сформирована по предметно-тематическому принципу и состоит из следующих
основных разделов:
1.
Каталог
ЦОР
- является основой рубрикации и навигации по ресурсам Коллекции. Через каталог
осуществляется доступ ко всем типам учебных материалов:
- Наборы цифровых ресурсов к учебникам;
- Поурочные планирования;
- Методические рекомендации;
- Инновационные учебные материалы;
- Инструменты учебной деятельности;
- Электронные издания;
- Коллекции.
2. Коллекции
- Культурно-историческое наследие
- Тематические коллекции
- Предметные
коллекции
Большой интерес
пользователей вызывают ресурсы коллекций культурно-исторического назначения
(произведений русской и зарубежной классической музыки, коллекции цифровых
копий шедевров русского искусства из фондов Государственной Третьяковской
галереи, Государственного Русского музея, Государственного Эрмитажа). Именно
эти ресурсы позволяют строить процесс преподавания с учетом межпредметных
связей, а также культурного, исторического и современного научного контекста.
Кроме того, появилась возможность детям из отдаленных и сельских школ приблизиться
к источникам исторического и культурного наследия и существенно расширились
возможности учителей, пытающихся показать детям мир во всем его многообразии.
3.Инструменты
- Инструменты учебной деятельности
- Инструменты организации учебного
процесса
- Программы просмотра ресурсов
К
инструментам, обеспечивающим работу с цифровыми объектами в учебной
деятельности, относятся учебные картографические системы, временные оси,
классификаторы, предметные виртуальные лаборатории, системы для построения
генеалогических деревьев и т.д., и т.п.
4.Электронные издания
- Энциклопедия "Кругосвет"
- Журнал "Квант"
- Журнал "Наука и Жизнь"
- Журнал "Химия и Жизнь"
В Коллекции также
представлены Ресурсы учителей - подраздел, предназначенный для
размещения различных типов учебных материалов, а также методических
рекомендаций по использованию ресурсов Единой коллекции в учебном процессе,
подготовленных самостоятельно учителями и переданных в редакцию Коллекции с
правом бесплатного и свободного использования этих материалов всеми участникам
образовательного процесса.
Одним из
преимуществ Единой коллекции как образовательного интернет-ресурса является
наличие методического обеспечения по использованию ее ресурсов в
образовательном процессе. При этом важно, что разработчиками методик являются
сами учителя, которые смогли по-новому взглянуть на возможности использования
ИКТ в преподавании различных учебных предметов.
Основная часть
цифровых образовательных ресурсов Единой коллекции может применяться при
различных методиках, педагогических технологиях, в УМК с различным бумажным
компонентом, на различных стадиях процесса трансформации школы - и по
сегодняшним стандартам (массовые педагогические технологии), и в преподавании в
соответствии с новыми стандартами (новые педагогические технологии).
Важно отметить, что
все ЦОР Коллекции обеспечены лицензиями на право их использования в
образовательном процессе .
Как показывает опыт,
ресурсы Единой коллекции уже сейчас представляют интерес для широкого
круга пользователей и используются всеми участниками образовательного процесса:
учителями при подготовке и ведении занятий, учащимися на уроках и для
самостоятельных занятий, методистами, разработчиками учебно-методических
материалов, родителями.
К
настоящему времени Единая коллекция ЦОР стала одним из самых популярных
федеральных образовательных ресурсов для общеобразовательных учреждений РФ.
Согласно статистическим данным Rambler's Top100, LiveInterne сайт Коллекции в
день посещают до 50 000 уникальных пользователей. По рейтингу Rambler's Top100 Единая коллекция входит в десятку
наиболее посещаемых образовательных ресурсов Рунета.
Подключение школ РФ к
сети Интернет в рамках Приоритетного национального проекта "Образование"
предоставило всем школам возможность использовать ресурсы Единой коллекции в
своей образовательной деятельности.
Однако в настоящее
время лишь небольшая часть школ страны обеспечена высокоскоростными каналами
доступа к интернет-ресурсам, кроме этого оплата интернет-трафика требует
достаточно больших средств. Поэтому наиболее рациональным является
распределенное хранение ресурсов Единой коллекции, позволяющее разместить
наиболее актуальные и наиболее объемные ресурсы как можно ближе к конечному
потребителю - учителю и учащемуся, на серверах муниципальных методических
центров, школ и на отдельных школьных компьютерах.
В
настоящее время создана и функционирует централизованная система управления
Единой коллекцией ЦОР как многоуровневой распределённой системой хранилищ
цифровых образовательных ресурсов, которая позволяет автоматизировать основные
функции как центрального, так и региональных хранилищ по установке,
развёртыванию, сопровождению, обновлению и обмену ресурсами между всеми компонентами системы. Система
обеспечивает возможность массового развертывания региональных хранилищ во всех
регионах Российской Федерации, а также возможность постоянного обновления
версий программного обеспечения региональных хранилищ как централизованно, так
и с учетом специфики региона.
Программная оболочка,
развертываемая на региональном хранилище, использует только свободно
распространяемое программное обеспечение.
Актуализация ЦОР
региональной коллекции в соответствии с изменениями федеральной коллекции осуществляется
на основе набора Web-сервисов,
запускаемых автоматически по расписанию (например, один раз в неделю) с формированием отчета о произведенных изменениях,
обновлениях, выявленных ошибках и т. д. Отчет (протокол выполнения операции)
размещается в составе централизованной системы управления и доступен
администраторам центрального и регионального хранилищ для анализа и выяснения
возникших проблем.
На
сегодня система региональных хранилищ включает в себя такие регионы Российской
Федерации, как Красноярский край, Хабаровский край, Пермская край, республика
Карелия, Челябинская область, Ставропольский край, Калужская область,
Ивановская область и др. Однако, учитывая большой интерес пользователей к Единой
коллекции ЦОР на всей территории России, предполагается значительное расширение
числа региональных хранилищ. Это позволит обеспечить возможность использования
ресурсов Коллекции не только в регионах с хорошо развитой телекоммуникационной
инфраструктурой, но и в регионах с ограниченными возможностями доступа в
Интернет.
Основой дальнейшего
развития Единой коллекции должна стать концепция "от базы данных к
образовательному интернет-ресурсу, адекватному требованиям информационного
общества", т.е. Единая коллекция ЦОР должна стать инновационным инструментом
организации и информационной поддержки учебного процесса. В этой связи предполагается
развитие Коллекции в следующих направлениях:
1. Пополнение Коллекции
на основе списков потребностей в цифровых образовательных ресурсах в
соответствии с Федеральным стандартом общего образования и учета степени
полноты "покрытия" базисных учебных планов по предметам ресурсами Коллекции.
2. Разработка методики,
технологии и программных средств формирования и поддержки интегрированных
наборов ЦОР на базе содержания Единой коллекции. Создание инструментальной
системы построения целевых тематических образовательных траекторий и
формирования индивидуальных подборок, поддержанных ресурсами Единой.
3. Создание
информационно-методических материалов для распространения передового
педагогического опыта разработки и использования ЦОР в учебном процессе.
4. Организация юридического
сопровождения работ с целью обеспечения легитимного использования ресурсов
Единой коллекции в сети Интернет в соответствии с законами РФ об
интеллектуальной собственности.
5. Поддержка
функционирования системы региональных коллекций.