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

Az előadások a következő témára: "Tanulástechnológiai rendszerek Giese Piroska KFKI-RMKI Networkshop 2001 Sopron, április 18-20."— Előadás másolata:

1 Tanulástechnológiai rendszerek Giese Piroska KFKI-RMKI giese@rmki.kfki.hu Networkshop 2001 Sopron, április 18-20

2 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

3 LTSA - Learning Technology Systems Architecture Draft standard IEEE P1484.1/D7, 2001-03-11 LTSC (P1484) LTSC & JTC1/SC36: Close Collaboration ISO/IEC JTC1/SC36 GEM PROMETEUS GESTALT Current, existing Future possibilities Sampling of Organizations

4 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

5 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

6 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 1484.1 standard-ban egyedül a 3. szint irányadó, az 1,2,4,5 szint tájékoztató jellegű.

7 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

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

9 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

10 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

11 #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

12 #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

13 #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

14 #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

15 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

16 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

17 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

18 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

19 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

20 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

21 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

22 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

23 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 1484.1 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

24 IEEE LTSC (P1484) Working/Study Groups General Activities 1484.1 Architecture and Reference Model 1484.3 Glossary Learner-Related Activities 1484.2 Learner Model 1484.4 Task Model 1484.13 Student Identifiers 1484.5 User Interfaces 1484.19 Quality System for Life-Long Learning 1484.20 Competency Definitions Content-Related Activities 1484.10 CBT Data Interchange 1484.6 Course Sequencing 1484.17 Content Packaging Data and Metadata 1484.12 Learning Objects Metadata 1484.9 Localization 1484.14 Semantics and Exchange Bindings 1484.15 Data Interchange Protocols 1484.16 HTTP Bindings Mgmt. Systems & Applications 1484.11 Computer Managed Instruction 1484.18 Platform and Media Profiles 1484.7 Tool/Agent Comm. 1484.8 Enterprise Interfaces

25 Hyperwave eLearning Suite Gentle-WBT

26 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)

27 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

28 Interakció & Kommunikáció ( szinkron/aszinkron kommunikáció ) Info Board, Vitafórum Chat, e-mail 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

29 URL IEEE LTSC Drafts & Docunents http://grouper.ieee.org/P1484/doc/ HYPERWAVE – The Power of Wisdom http://www.hyperwave.de/index.html Gentle-WBT az RMKI-ban http://www.rmki.kfki.hu/elearning/gentle.htm