Ta n ulástechnológiai rendszerek

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 ArchitectureDraft standard IEEE P1484.1/D7, 2001-03-11 LTSC & JTC1/SC36: Close Collaboration ISO/IECJTC1/SC36 LTSC(P1484) Current, existing Future possibilities Sampling ofOrganizations GESTALT GEM PROMETEUS

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 • Érdekeltségi követelményekgyűjtése • Létező rendszer-jellemzőkgyűjtése • Fogalmi meghatározás - absztrakció • Magasabb szintű absztrakcióismétlendő, míg a komponensek száma < 7 • Arendszer újra-implementálása a legfelső absztrakciós szintből kiindulva kizárólag a rendszerspecifikációraalapozva, meghatározva az adott szint funkcióit, az interfészeket és az alatta lévő szint adottságait. • Inkrementális újra-implementálás LTSA Absztrakció – Implementáció szintek

6. LTSA szintek(Absztrakció-Implementációszintek) 5 szintű architektúra (legfelső -> legalsó): • 1. szint: Tanuló és a környezet kölcsönhatása • 2. szint: Humánközpontúság • 3. szint: Rendszer komponensek (normative) • 4. szint: Érdekeltségekszintje • 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. Tanuló 1. Szint : Tanuló és a Környezet Kölcsönhatása A tanulás során a tanulóinteraktiv kapcsolatban áll a környezettel - tanulói szemszög Kollaboració Internet/Web Labor Szülő Irányító Tanár Mentor Iskola Számítógép Televízió Könyvek Másiktanuló Multimédia Munkáltató Újság Könyvtár 

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

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: HumánközpontúságA fejlesztést befolyásoló emberi tulajdonságok “tanár” által irányított rendszer • Azember érzékelhető inputot igényel • Az ember megbízhatalan információ vevő • Azember nomád tanuló • Azember“megjósolhatatlan” tanuló • Azember öntudatos

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

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

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

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

15. #5. lépés: Tanulási preferencia Tanulói entitás Multimédia Viselkedés Az ember gyakorta tudatában van annak, hogy számára melyik a legjobb tanulási stílus. Az egyén tanulási stílusa élete során változhat. Interakciós-szövegkörnyezet Mérés Terjesztés Tanulási preferenciák Értékelés Lokátor Tananyag Teljesítmény (pillanatnyi) Lokator (múltbeli) Katalogus Info Dokument-tár Tanulói nyilvántartás Irányítás Teljesítmény/Javaslat (új) Lekérdezés • 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 • Atanulónak egyéni tanulási stílusa van • Atanuló keres a Dokumentum tárban • Atanuló letölti a Tananyagot • Atanuló teljesítménymérést végez és meghatározza akövetkező lépést • Atanauló használja nyilvántartást előmenetele ellenőrzésére egyéni tanulás esetén a hangsúly más, de információ technológiai szempontból az eredmény ugyanaz

17. 3. szint: Rendszer komponensek Tanuló entitás Multimédia Viselkedés Interakciós-szövegkörnyezet Felmérés Terjesztés Lokátor Értékelés Tanulási preferenciák Tananyag Teljesítmény (pillanatnyi) Lokátor (múltbeli) Katalógus info Dokument-tár Tanulói nyilvántartás Irányítás Teljesítmény/Javaslat lekérdezés (új) • Információ áramlás (flow) • konnektivitás: • egyirányú, kétirányú, statikus, dinamikus • információ típusa: • adat, kontrol információ • 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

18. Példa: Web alapú tanulás Tanuló entitás Multimédia Viselkedés Interakciósszövegkörnyezet Felmérés Terjesztés Tanulási preferenciák Értékelés Lokátor Tananyag Teljesítmény (pillanatnyi) Lokátor (múltbeli) Katalogus Info Dokument-tár/ Forrásanyag Tanuló nyilvántartás Irányítás Teljesítmény/Javaslat Lekérdezés (új) ­Abstrakció ¯Implementáció Diák nyilvántartó adatbázis Megjelenítő Eszközök (böngésző) HumánInterface pl, X WindowsWin95 Felhasználó Diák Kurzustartalom adatbázis (web szerver)

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 vonatkozásúérdekeltség • Szórakoztató ipar, multimédia • LTSA standard aktivitások (LTSC WG) Érdekeltségi perspektívák az LTSA rendszerkomponensek részhalmazával írhatók le

21. 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 Elszigetelt érdekeltségek

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. Tanuló entitás L Tanuló /KörnyezetKölcsönhatás Szint 1 Környezet L L Kölcsönhatás Szint 2 Humán-központúság T M V IK IEEE 1484.1 LTSARendszer Komponens T F Szint 3 É TJ L T P L TJ KI I NY IT L Szint 4 Érdekeltségi perspektívák KövetelményFunkcióModelSzemantika  APIs KodolásProtokol  HívásAdatKomm.Konvenció.Formatszintek APIs,Kódolás,& Protokol Szint 5 LTSA szintek(Absztrakció-ImplementacióSzintek)

24. 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 ExchangeBindings 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 IEEE LTSC (P1484) Working/Study Groups

25. HyperwaveeLearning SuiteGentle-WBT

26. GENTLE-WBT Tudásmenedzsmenten alapuló rendszer (HIS) 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

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

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

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