ИНТЕГРАЦИЯ EXPERIENCE API В СИСТЕМУ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ MOODLE

EXPERIENCE API INTEGRATION INTO THE MOODLE ELECTRONIC LEARNING SYSTEM

Vladislav Zhigulsky

Graduate student of the first year of study, ITMO University

Russia, St. Petersburg,

АННОТАЦИЯ

В работе рассматривается вопрос недостатков текущих систем дистанционного обучения (СДО) на примере популярной системы управления обучением (LMS) Moodle, проводится анализ хранилищ учебных записей (LRS) для взаимодействия LMS с современными пакетами учебных курсов на основе спецификации Experience API (xAPI, Tin Can API), а также рассматривается способ расширения функционала LMS Moodle для возможности её интеграции с LRS и пакетами xAPI посредством установки плагинов, что в результате увеличивает качество и эффективность дистанционного образования.

ABSTRACT

The paper considers the issue of shortcomings of current distance learning systems (LMS) using the popular learning management system (LMS) Moodle as an example, analyzes learning record repositories (LRS) for LMS interaction with modern training course packages based on the Experience API specification (xAPI, Tin Can API), and also considers a way to extend the functionality of LMS Moodle to be able to integrate it with LRS and xAPI packages by installing plugins, which as a result increases the quality and efficiency of distance education.

Ключевые слова: система управления обучением, хранилище учебных записей, Experience API, Tin Can API, дистанционное обучение, moodle.

Keywords: learning management system, learning record repository, Experience API, Tin Can API, distance learning, moodle.

Введение

Огромное количество факторов технологического развития социально-экономических систем и глобальной цифровизации вкупе с деформацией социального строя и поведенческих паттернов общества в связи с эпидемиологической ситуацией в мире, повлияло на модель потребление контента большого количества людей. В связи с повсеместным принятием концепции выполнения определенной деятельности удалённо во многих сферах, в частности работы и учебы, что впоследствии повлияло и на государственное регулирование данного вопроса, особо остро стоит вопрос о развитии веб-технологий в сторону улучшения удобства использования и мониторинга процессов активности пользователей систем [1]. 

По данным Минобрнауки за 2020 год около 80% российских университетов перешли полностью на дистанционный формат работы со студентами, а из подведомственных Министерству вузов – все 100% [2]. На примере увеличения заинтересованности вузов к СДО с начала 2020 года открылись очевидные недостатки текущих систем, предоставляющих готовые решения для дистанционного образования, как отсутствие углубленного анализа активности пользователей и отсутствие возможности построения детализированных отчетов, присущих основной используемой спецификации в системах управления обучением — SCORM. В связи со всем вышесказанным внедрение в существующие LMS поддержки пакетов курсов современного формата на основе xAPI спецификации является актуальной задачей.

1. Системы управления обучением и недостатки SCORM

Почти любой желающий может разработать и создать простой онлайн-курс или даже комплексную образовательную программу с помощью большого количества инструментов, работающих как в облаке, так и использую прикладное программное обеспечение, которые будут рассмотрены в этой работе позже, однако повышение эффективности онлайн-обучения — это более глубокий и проблемный вопрос. Создание эффективного курса электронного обучения с высококачественным контентом требует много времени и усилий. Для этого при создании образовательных программ и курсов следует придерживаться определенным критериям [3].

Для публикации созданных курсов и доступа студентов к контенту используются LMS. Согласно исследованию зарубежных авторов Beckford Carl и Mugisa Ezra, являющихся преподавателями Вест-Индского университета, большинство университетов в развивающихся странах используют систему управления обучением Moodle и Blackboard в связи с их преимуществами [4]. Так, например, в России в Дальневосточном федеральном университете используется LMS Blackboard, а в Университете ИТМО — LMS Moodle. В связи с принадлежности автора работы к университету ИТМО в работе будет более детально рассмотрена именно система управления обучением Moodle.

Moodle дает возможность проектировать, создавать и в дальнейшем управлять ресурсами информационно-образовательной среды. Интерфейс системы изначально был ориентирован на работу учителей, не обладающих глубокими знаниями в области программирования и администрирования баз данных, веб-сайтов и т.п. Система имеет удобный интуитивно понятный интерфейс. Преподаватель самостоятельно, прибегая только к помощи справочной системы, может создать электронный курс и управлять его работой.

К сожалению, основным недостатком описанного традиционного подхода к созданию курсов является невозможность быстрого экспорта\импорта в другие системы. Если пользователь переходил с одной платформы на другую, ему приходилось разрабатывать все курсы заново. Кроме того, было невозможно приобрести готовые учебные материалы или обменяться ими с партнёрами. Для нивелирования недостатка повсеместно используются определенные стандарты — набор правил, которые определяют порядок взаимодействия платформ дистанционного обучения с учебным контентом, хранящимся на сервере, чтобы они могли работать на всех системах дистанционного обучения. Во всем мире активно используется стандарт SCORM. Главное, чем отличаются пакеты электронных курсов SCORM — простота и удобство использования. Созданные в таком формате занятия можно перенести в любую систему дистанционного обучения, поддерживающую SCORM. Однако, каждая спецификация имеет свои недостатки и преимущества, описанные в работе Погодаева Игоря и Ляшевой Стеллы «‎Анализ стандартов дистанционного образования» [5]. 

Глобальный переход дистанционного образования от концепции дополнения к традиционному обучению до полноценной реализации учебных планов особо остро поднял вопрос о развитии систем в сторону улучшения удобства использования и мониторинга процессов активности студентов курсов с целью подстраивание курсов под индивидуальные потребности студентов и точечного изменения материалов курса для повышения их эффективности. Данную проблему в своей работе также поднимает как Rusenova Lilyana [6] в разрезе корпоративного обучения, так и Beckford Carl [3] в ранее рассмотренной его работе. К сожалению, по информации за декабрь 2020 года [7]  устаревшими технологиями были сделаны 98.4% курсов на площадке SCORM Cloud (рисунок 1), однако количество утверждений из xAPI с каждым годом серьезно растет (рисунок 2).

Рисунок 1. Соотношение загруженных курсов на SCORM Cloud

Рисунок 2. График изменения количества утверждений по годам

Исходя из всего вышесказанного следует, что и традиционный подход к созданию курсов, и самый популярный формат курсов в виде SCORM пакетов, морально устарели и следует внедрять в работающие системы более гибкие и полные форматы, как xAPI, который будет рассмотрен  в данной работе на примере интеграции с LMS Moodle.

2. Выбор хранилища учебных записей для xAPI

Использование xAPI позволяет фиксировать в одном месте и одной структуре данных любой учебный опыт [8]. Это стало возможным благодаря использованию REST API вместо устаревшего подхода. REST API лежит в основе работы большинства сайтов и мобильных приложений, он позволяет пользоваться функциями веб-сервисов откуда угодно. С точки зрения разработчиков электронных курсов, xAPI — более простая и современная спецификация, чем SCORM, и рассматривать xAPI нужно не как технологию, а как договоренность между основными представителями e-learning рынка. Добавить поддержку xAPI в курс легче, чем поддержку SCORM. При использовании инструментов быстрой разработки почти нет разницы, в каком формате публиковать курс, но ситуация обстоит иначе с разработчиками нестандартного контента — учебных симуляций, приложений и др. 

LRS — это сердце любой системы на xAPI, которое принимает, хранит и возвращает операторы xAPI и хранит различные метаданные из других систем. Любой другой инструмент, который отправляет или извлекает данные об учебной деятельности, будет взаимодействовать с LRS как с центральным хранилищем. LRS, как определено в спецификации xAPI [9], — это «сервер (т.е. система, способная принимать и обрабатывать веб-запросы), который отвечает за получение, хранение и предоставление доступа к обучающим записям». Хранилище учебных записей обеспечивает современное отслеживание самых разных процессов обучения, которые могут включать запись реальных действий, действий, выполненных в мобильных приложениях, или даже производительности труда. Данные об этом опыте хранятся в LRS и могут быть переданы другим системам, которые предлагают расширенные отчеты или поддерживают адаптивный опыт обучения [10].

В рамках интеграции xAPI в систему Moodle были исследованы LRS разных направленностей: Российских и Зарубежных разработчиков; облачные и self-hosted решения. Результат сравнительного анализ демонстрируется в таблице 2.

Таблица 2.

Сравнение LRS

К сожалению продукт Российских разработчиков оказался неработоспособным. В результате проведенного анализа были сформулированы рекомендации по выбору хранилища учебных записей: если нет возможности установки LRS на собственных серверах, то стоит использовать систему Watershedlrs (есть минимальные графики и фильтр утверждений при бесплатном использовании), иначе — Learning locker 2 (огромные возможности управления группами и отчетностью, включая дашборды). В данной работе при настройке плагина для Moodle использовалась система Watershedlrs в связи с простотой настройки и бесплатным распространением.

3. Интеграция xAPI с LMS Moodle

Для тестирования поддержки LMS курсов на основе спецификации xAPI необходимо создать курс. Были исследованы системы быстрой разработки курсов, как Articulate, Course Editor, iSpring, а также использованы примеры xAPI курсов с официального сайта [11]. Системы быстрой разработки курсов были оценены по критериям с 10-и бальной шкалой. Результат оценивания приведен в таблице 3.

Таблица 3.

Оценка систем быстрой разработки электронных курсов

В результате рекомендуется использовать систему Articulate в связи с ее большими возможностями и современным подходом к разработке курсов.

Когда готов курс, настроены LRS и LMS, остается интегрировать все элементы в единую систему дистанционного обучения. В системе Moodle изначально отсутствует поддержка пакетов по спецификации Experience API, однако, в связи с тем, что это открытая система, автор David Pesce разработал плагин под названием «‎xAPI Launch Link» [12]. Установка плагина возможна через панель управлением плагинов в системе или напрямую загрузкой архива через интерфейс добавления внешних плагинов. Установка и настройка занимает пару минут, в ходе которых требуется указать точку входа системы хранения учебных записей и логин\пароль для доступа к ней в специально отведенных для этого полях. После этих действий на панеле добавления новых материалов курса появляется возможность загружать пакеты формата xApi.

С переходом к постоянному использованию xAPI курсов в системе Moodle появляется проблема потери данных в системе хранения учебных записей, генерируемых самой Moodle. Для решения этой проблемы существует другой плагин David Pesce с названием «‎Logstore xAPI» [13], который «генерирует события из Moodle Logstore в виде операторов xAPI». Moodle Logstore — это журнал действий в Moodle. Когда ученик просматривает курс, выполняет викторину или преподаватель ставит оценку, журнал этой активности записывается в Logstore. Плагин использует эти журналы для создания операторов xAPI, а затем отправляет (излучает) их в LRS.

Заключение

Переход на современные форматы курсов электронного обучения является логичным и необходимым для увеличения эффективности образовательного процесса. На текущий момент рекомендованные в данной работе технологии хранения записей, создания и управления курсами позволяет легко и быстро создавать качественные и эффективные электронные курсы для проведения дистанционного обучения, а популярная во многих странах и многих вузах LMS Moodle, благодаря своей открытой архитектуре, позволяет переход к современной подаче и управлению образовательным процессом.

Список литературы:

1. Комаров А. И., Панченко В. М. Технологический комплекс средств для реализации образовательного процесса с элементами интерактивности и идентификации обучаемых // Современные информационные технологии и ИТ-образование. 2016. №3-1.
2. Брифинг Министра науки и высшего образования Валерия Фалькова [Электронный ресурс]. – URL: http://government.ru/news/39267/ (дата обращения 07.02.2022).
3. Назарчук Ю.И. Электронное обучение: к вопросу об эффективности // Norwegian Journal of Development of the International Science. 2021. №69-2.
4. Beckford Carl, Mugisa Ezra K. Expanding learner-centric course delivery towards optimality in e-learning // European journal of education and applied psychology. 2018. №1.
5. Погодаев И. В., Ляшева С. А. Анализ стандартов дистанционного образования // StudNet. 2020. №4.
6. Rusenova Lilyana Frame based e-learning model at the workplace // Научни трудове на Съюза на учените – Пловдив. Серия В: Техника и технологии. 2019.
7. An exciting time to watch xAPI and cmi5 adoption numbers [Электронный ресурс]. – URL: https://xapi.com/blog/an-exciting-time-to-watch-xapi-and-cmi5-adoption-numbers (дата обращения 08.02.2022).
8. Копилов А.Д., Лямин А.В. Спецификация Experience API. Версия 1.0.1 - Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2015. - 120 с.
9. Experience API [Электронный ресурс]. – URL: https://github.com/adlnet/xAPI-Spec/blob/master/xAPI-About.md#def-learning-record-store (дата обращения 08.02.2022). 
10. Бойченко Г.Н., Кундозерова Л.И. Распределенный образовательный процесс: основы проектирования и реализации // Открытое образование. 2016. №3.
11. Download the Experience API Prototypes [Электронный ресурс]. – URL: https://xapi.com/download-prototypes/ (дата обращения 09.02.2022). 
12. xAPI Launch Link - Moodle plugins directory [Электронный ресурс]. – URL: https://moodle.org/plugins/mod_tincanlaunch (дата обращения 09.02.2022). 
13. Logstore xAPI - Moodle plugins directory [Электронный ресурс]. – URL: https://moodle.org/plugins/logstore_xapi (дата обращения 09.02.2022).