Tanulástechnológiai rendszerek Giese Piroska KFKI-RMKI Networkshop 2001 Sopron, április 18-20

Tanulástechnológiai rendszerek Tanulástechnológiai rendszerek architektúrája – LTSA –LTSA specifikáció alapelvei –LTSA fejlesztés lépései –LTSA szintek Hyperwave eLearning Suite - Gentle-WBT –Gentle-WBT Virtuális oktatóközpont –Gentle-WBT felépítése-funkciói

LTSA - Learning Technology Systems Architecture Draft standard IEEE P1484.1/D7, LTSC (P1484) LTSC & JTC1/SC36: Close Collaboration ISO/IEC JTC1/SC36 GEM PROMETEUS GESTALT Current, existing Future possibilities Sampling of Organizations

LTSA specifikáció alapelvei  Magasszintű architektúra oktatás/tanulás technológiai rendszerek leírására  Keret a létező és jövőbeli rendszerek megértésére  Közös komponensek azonosítása  Kritikus interfészek azonosítása  Széles körű alkalmazhatóság: –platform függetlenség –tartalom függetlenség –pedagógiai függetlenség

LTSA fejlesztés lépései 1.Érdekeltségi követelmények gyűjtése 2.Létező rendszer-jellemzők gyűjtése 3.Fogalmi meghatározás - absztrakció 4.Magasabb szintű absztrakció ismétlendő, míg a komponensek száma < 7 5.A rendszer újra-implementálása a legfelső absztrakciós szintből kiindulva kizárólag a rendszer specifikációra alapozva, meghatározva az adott szint funkcióit, az interfészeket és az alatta lévő szint adottságait. 6.Inkrementális újra-implementálás LTSA Absztrakció – Implementáció szintek

LTSA szintek ( Absztrakció-Implementáció szintek ) 5 szintű architektúra (legfelső -> legalsó): –1. szint: Tanuló és a környezet kölcsönhatása –2. szint: Humánközpontúság –3. szint: Rendszer komponensek (normative) –4. szint: Érdekeltségek szintje –5. szint: Operációs komponensek (kódolás, protokol) IEEE standard-ban egyedül a 3. szint irányadó, az 1,2,4,5 szint tájékoztató jellegű.

1. Szint : Tanuló és a Környezet Kölcsönhatása A tanulás során a tanuló interaktiv kapcsolatban áll a környezettel - tanulói szemszög Tanuló Tanár Másik tanuló Könyvek Könyvtár Irányító Mentor Kollaboració Iskola Internet/Web Televízió Labor Szülő Számítógép Munkáltató Újság Multimédia

1.szint : Tanuló entitás - Környezet kölcsönhatása Iránya: környezet -> tanuló Információ technológiai és nem pedagógiai megfogalmazás Tanuló Tanuló entitás Kollaboráció Tanuló Környezet Tanulási Kölcsönhatás

2. Szint: Humán-központúság  A tanulás folyamatában az ember és nem a komputer a szereplő  A kommunikáció emberek között történik emberi erősség/gyengeség komplikálja az információ fogadását  A tanulási folyamat ember által irányított Meghatározza a rendszer fejlesztését

2. Szint: Humánközpontúság A fejlesztést befolyásoló emberi tulajdonságok “tanár” által irányított rendszer 1.Az ember érzékelhető inputot igényel 2.Az ember megbízhatalan információ vevő 3.Az ember nomád tanuló 4.Az ember “megjósolhatatlan” tanuló 5.Az ember öntudatos

#1.lépés: Multimédia Információ terjesztés Emberi érzékszervekre ható/interaktív információ A tanulási folyamat ezen része nem más, mint szórakoztató rendszer Terjesztés Multimédia Tanuló entitás Szöveg, kép, hang, mozgókép, rajzok, animációk, interakciók

#2.lépés: Irányítás/Visszajelzés hurok A visszajelzés szükségszerű Az ember megbízhatatlan információ-fogadó “nem hallja, vagy félreérti amit mondanak” elfelejti a hallottakat Terjesztés Felmérés Irányítás MultimédiaViselkedés Értékelés Tanuló entitás L o k á t o rL o k á t o r Visszajelzés motiválja az irányítást, döntéshozatal módosító akciókról irányító: tanuló, tanár, mentor,... Navigációs elemek előre/visszalépés a tananyagban, Web URL.. A hurok irányítója felelős a tanulási előmenetelért A visszajelzés pillanatnyi “állapot”: -Viselkedés -Felmérés -Értékelés

#3. lépés: Tanuló nyilvántartás Az ember nomád tanulmányai során változtatja tanárát intézménytől intézményhez vándorol Terjesztés Felmérés Irányítás (jövőbeli) MultimédiaViselkedés Tanuló nyilvántartás Teljesítmény (pillanatnyi) (múltbeli) Értékelés Tanuló entitás Teljesítmény/ Javaslat L o ká t o r Tanuló nyilvántartás - múltbeli/pillanatnyi teljesítmény feljegyzések - jövőre vonatkozó javaslatok A nyilvántartás hosszútávon segíti a tanuló követését/irányítását

#4. lépés: Dokumentum-tár / Forrásanyag Az ember “megjósolhatalan” - egyénisége folytán különböző a tanulási stratégiája - az egyén tanulási módszere az idővel változó Terjesztés Felmérés Irányítás Dokument- tár Lekérdezés (új) MultimédiaViselkedés Tanulói nyilvántartás Interakcós szövegkörnyezet Teljesítmény (pillanatnyi) (múltbeli) Értékelés Tanuló entitás Teljesítmény/ Javaslat L o kát o r Tananyag Katalogus Info Lokátor Az Ismerettár/a forrásnyag gazdag választéka szükséges a különböző tanulói igények lefedésére Irányítás: - különböző stratégiát javasol a tanulói teljesítmény és értékelés alapján - lekérdezések támogatásával a Dokumentum tárból kikeresi a megfelelő tananyagot

Tananyag #5. lépés: Tanulási preferencia Az ember gyakorta tudatában van annak, hogy számára melyik a legjobb tanulási stílus. Az egyén tanulási stílusa élete során változhat. Terjesztés Mérés Irányítás Dokument- tár Lekérdezés MultimédiaViselkedés Tanulói nyilvántartás Teljesítmény (pillanatnyi) (múltbeli) Értékelés Tanulói entitás Teljesítmény/ Javaslat (új) Tanulási preferenciák L o ká t o r Katalogus Info Lokator Interakciós- szövegkörnyezet Tanulási preferenciák : -a tanuló és a rendszer (irányítás) közötti interakció a “legjobb” tanulási mód megbeszélésére - lehet egyrányú követelés a tanuló/irányítás részéről

A fejlesztést befolyásoló humán tulajdonságok önálló tanulás esetén 1.A tanulónak egyéni tanulási stílusa van 2.A tanuló keres a Dokumentum tárban 3.A tanuló letölti a Tananyagot 4.A tanuló teljesítménymérést végez és meghatározza a következő lépést 5.A tanauló használja nyilvántartást előmenetele ellenőrzésére egyéni tanulás esetén a hangsúly más, de információ technológiai szempontból az eredmény ugyanaz

3. szint: Rendszer komponensek Terjesztés Felmérés Irányítás Dokument- tár MultimédiaViselkedés Tanulási preferenciák Tanulói nyilvántartás Értékelés L o ká t o r Tanuló entitás lekérdezés (új) Teljesítmény (pillanatnyi) Teljesítmény/ Javaslat (múltbeli) Katalógus info Lokátor Tananyag Interakciós-szövegkörnyezet Eljárások (proces): input,output,eljárás együttes Tanulói entitás Felmérés Irányítás Terjesztés Adatbázis Jellemzői a tárolt információ típusa, a keresés/visszanyerés, és az adatfrissítés Tanulói nyilvántartás Dokumentumtár/Forrásanyag Információ áramlás (flow) konnektivitás: egyirányú, kétirányú, statikus, dinamikus információ típusa: adat, kontrol információ

Interakciós szövegkörnyezet Lekérdezés Katalogus Info Tanulási preferenciák Tananyag Példa: Web alapú tanulás Terjesztés Felmérés Irányítás Dokument-tár/ Forrásanyag (új) MultimédiaViselkedés Tanuló nyilvántartás Teljesítmény (pillanatnyi) (múltbeli) Értékelés Felhasználó Diák Humán Interface pl, X Windows Win95 Megjelenítő Eszközök (böngésző) Kurzustartalom adatbázis (web szerver) Diák nyilvántartó adatbázis Tanuló entitás Teljesítmény/ Javaslat L o ká t o r  Abstrakció  Implementáció

LTSA 4. szint: Érdekeltségi perpektíva  Érdekeltség anyagi érdekeltséggel bíró emberek vagy szervezet  Érdekeltségek különbözők – technikai, üzleti, politikai prioritásuk rendszerint különböző és/vagy ellentmondó  Minden érdekeltség fontos és legitim 120 érdekeltség került analizálásra, eredmény –LTSA komponensek verifikációja és igazolása –annak feltárása, hogy a különböző rendszerekben és érdekelségeknél melyik LTSA komponensen van a hangsúly Az érdekeltség, mint önálló szint meghatározó az alatta lévő szint fejlesztésére

Érdekeltségi kategóriák  Elszigetelt érdekeltségek –kicsi az átfedés, komponens standard alkalmazható  Átfedő érdekeltség –különbőző, esetleg egymással ütköző prioritások  Párhuzamos érdekeltség –szinkronizáció, kollaboráció, rekurzív használat  Ipari vonatkozású érdekeltség –Szórakoztató ipar, multimédia  LTSA standard aktivitások (LTSC WG) Érdekeltségi perspektívák az LTSA rendszerkomponensek részhalmazával írhatók le

Elszigetelt érdekeltségek  Tanuló-központúság  Intézmény-központúság  Értékelés-központúság  Nyilvántartás- adminisztráció  Bizonyítvány,  Feladat orientáltság  Tartalom-központúság  Katalógizálás, Metadata  Digitális Könyvtár  Multimedia Keresés/Visszanyerés,  Kollaboráció, Aszinkron tanulás,  Csoportos tanulás,  Ikon konvenció  Periféria használat

5.szint: Operációs komponensek  A rendszereket építő közös komponensek –Kódolás, API, protokolok, átjárók specifikációja, eljárások, adatbázis, információ áramlás, humán interfész  Több funkciót ellátó operációs komponensek – pl. teljesítmény info és tananyag is kódolható XML –ben  Operációs komponens lehet –Rendszer szintű (pl. kliens, szerver) –Konnektor (interfész protokol) pl. HTTP, PPP –Busz (namespace) pl. URL, telefon szám

LTSA szintek (Absztrakció-Implementació Szintek ) Érdekeltségi perspektívákSzint 4 Humán-központúságSzint 2 Környezet Kölcsönhatás Szint 1 Tanuló / Környezet Kölcsönhatás L L L Tanuló entitás Szint 3 IEEE LTSA Rendszer Komponens L KIKI TJ V M P É T T F I IT NY IKIK L T L Szint 5 APIs, Kódolás, & Protokol Követelmény  Funkció  Model  Szemantika    APIs Kodolás Protokol    Hívás Adat Komm. Konvenció. Format szintek

IEEE LTSC (P1484) Working/Study Groups General Activities Architecture and Reference Model Glossary Learner-Related Activities Learner Model Task Model Student Identifiers User Interfaces Quality System for Life-Long Learning Competency Definitions Content-Related Activities CBT Data Interchange Course Sequencing Content Packaging Data and Metadata Learning Objects Metadata Localization Semantics and Exchange Bindings Data Interchange Protocols HTTP Bindings Mgmt. Systems & Applications Computer Managed Instruction Platform and Media Profiles Tool/Agent Comm Enterprise Interfaces

Hyperwave eLearning Suite Gentle-WBT

GENTLE-WBT Tudásmenedzsment - szoftver gyűjti, tárolja, az egyén számára elérhetővé teszi az információt: - dokumentum-tár - emberi képesség - múltbeli/jelen ismeretanyag - információ szervezés/fejlesztése - információ terjesztés adott csoport számára Tudásmenedzsmenten alapuló rendszer (HIS)

Gentle – WBT Virtuális oktatóközpont Foyer – Előcsarnok Lista a kurzusokról Regisztráció Study Room – Tanulmányi osztály egyénre szabott tanulási környezet Kurzus választás Előmeneteli statisztika megtekintése Course Room – Előadó terem strukturált tananyag, szinkron/aszinkron kommunikáció: –tanuló - tanuló –tanuló - oktató –tanuló - tutor Cafe – Kávézó vitafórum virtuális fogadóóra Admin – adminisztráció Nyilvántartás az összes kurzusról, tanulóról Eszközbázis: - kurzus felvitele/ módosítás - tanuló/oktató/tutor/szerző regisztrálás/adat módosítás - tanulócsoport kialakítás - kurzus statisztika

Interakció & Kommunikáció ( szinkron/aszinkron kommunikáció ) Info Board, Vitafórum Chat, Gentle-WBT felépítése/eszközrendszere Kollaboráció Csoportmunka (team) Kommentár (egyéni, publikus) Információ visszanyerés - Teljes szöveg/kulcsszavas keresés - Háttér könyvtár - Szószedet HIS-Hyperwave Information Server Tanulás Irányítás Statisztika és report Személyre szabott tanterv Oktató/Tutor Támogatás Tananyag (Hyperwave Virtual Folders) 3.rd party: CBT kurzus, HTML, PPT etc. Link management Kurzus tartalom készítő wizard Test készítés, CD publikáció

URL IEEE LTSC Drafts & Docunents HYPERWAVE – The Power of Wisdom Gentle-WBT az RMKI-ban