Wirtualna Edukacja: zagadnienia teoretyczne i praktyczne

Roger Hartley

University of Leeds, Leeds, UK, LS2 9JT


Streszczenie. Wobec zmieniającej się wizji edukacji jako procesu, który trwa całe życie, osiągnięcia technologiczne w społeczeństwie mają znaczący wpływ na programy nauczania, teorie pedagogiczne i praktykę nauczania. Jednak rozwijanie i wykorzystywanie potencjału edukacyjnego tkwiącego w nowych technologiach, w szczególności w odniesieniu do Wirtualnej Edukacji, stwarza problemy, którym trzeba stawić czoła monitorując dokładnie koszty i zyski. Niniejsza praca rozważa niektóre z tych zagadnień i dokonuje przeglądu innowacyjnych, lecz zarazem praktycznych metod zajmowania się nimi. Przy produkcji i dostarczaniu multimediów dyskutuje się nad synchronizacją różniących się sposobów przekazu (modalities) i włączeniem dynamicznych obrazów dłoni do kierowania nawigacją wizualną zawartości. We wspomaganiu wykorzystania źródeł informacji/danych zilustrowane jest użycie rozszerzonych modeli danych (mini-ontologie) stosujących aktywne dokumenty jako interfejs roboczy. Wspomaganie uczenia się drogą współpracy poprzez dyskurs uwzględnia sposoby wizualnego przedstawiania uczestnikom wzorów interakcji oraz pobudzania do wykorzystania oraz odzwierciedlenia ról funkcjonalnych poprzez frazy otwierające zdania. Wreszcie, nakreślone zostaje jak wspomagające systemy oprogramowania (takie jak WebCT) mogą być rozpatrywane w powiązaniu z kryteriami pedagogicznymi i organizacyjnymi.


Wstęp

Osiągnięcia technologiczne w dziedzinach mocy obliczania i przetwarzania, możliwości przechowywania, wyposażenia peryferyjnego i oprogramowania, w połączeniu z postępem telekomunikacji w dziedzinie sieci rozległych, a szczególnie Internetu/WWW miały znaczący wpływ na społeczeństwo i wymagania edukacyjne jego obywateli. Obejmują one nie tylko zmiany w programie kształcenia, ale również w teoriach pedagogicznych i praktyce uczenia się w miarę jak nowe technologie zajmują należne im miejsce w sali lekcyjnej, ale również zmiany w zakresie możliwości edukacyjnych zgodnie z wizją trwającego przez całe życie procesu uczenia się, często odbywającego się na odległość. Jednak mimo iż potencjał edukacyjny nowych technologii jest chętnie uznawany i wykorzystywany przez różnego typu instytucje i zespoły badawcze, rodzą się nieuniknione napięcia wynikające z faktu, że polityka oświatowa oraz proces kształcenia poddawane są silniejszej kontroli administracyjnej i finansowej. Tworzenie wysokiej jakości materiałów multimedialnych wymaga wysokiego stopnia umiejętności oraz znaczących zasobów finansowych. Wykorzystanie możliwości sieci we współpracy grupowej oraz we wspieraniu edukacji poprzez komunikację za pośrednictwem komputera stawia znaczne wymagania wykładowcom w kwestii ich czasu i doświadczenia, jeżeli techniki te mają stać się efektywną częścią pedagogiki nauczania i uczenia się. Do kierowania takimi innowacjami potrzeba wielu badań i szczegółowej ewaluacji. Ponadto, pakiety oprogramowania dostępne w celu zapewnienia zadowalającej kontroli administracyjnej oraz udzielania uczniom wsparcia przy wyszukiwaniu i wykorzystaniu zasobów informacji w ramach ich przestrzeni roboczej, która może być dzielona z innymi, posiadają pewne ograniczenia i po raz kolejny inwestycje wymagane przy takim oprogramowaniu są znaczne. Muszą one również spełniać wymogi stawiane przez pedagogikę, która oczekuje, że będą stymulować i wspomagać kreatywność i rozwiązywanie problemów przez uczniów, poprawiać ich umiejętności komunikacji i współdziałania, a także ich kompetencje w zakresie umiejętności uczenia się. W związku z tym potrzebne są także środki na doskonalenie pracowników oraz, pośrednio, na rozwijanie u uczniów umiejętności uczenia się.

Instytucie mają świadomość tych wymogów, jednak w wielu przypadkach nie mają pewności co do tego, jak odpowiednio wspomagać ich realizację. Faktem jest, że dla szkół, kolegiów i uniwersytetów poszukujących sposobów spełnienia oczekiwań zarówno państwa jak i uczniów i pracowników nadszedł czas wyzwań. Trwa dyskusja na temat własności intelektualnej w odniesieniu do pracowników naukowych, ponieważ instytucje szkolnictwa wyższego uważają wiedzę za rodzaj zasobów finansowych, które mogą być wykorzystywane i eksportowane z wykorzystaniem nauczania na odległość, co z kolei podnosi kwestię jakości materiałów, doświadczenia edukacyjnego oraz akredytacji.

Na opisanym tle niniejszy referat proponuje omówienie czterech kwestii związanych z wirtualną edukacją zilustrowanych projektami o cechach innowacyjnych, które jednak powiązane są z praktyką i nie tracą z pola widzenia rozważanych problemów ani kontekstów w jakich są osadzone. Pierwsza kwestia dotyczy multimediów i proponuje metodę dzięki której materiały tego typu mogłyby być tworzone bezpośrednio na bazie ilustrowanych wykładów, ale z uwzględnieniem dynamicznej ikony z wizerunkiem dłoni oraz ruchomego słownictwa (movement vocabulary), co lepiej zaakcentuje przesłanie wykładu oraz poprawi semantyczny postęp treści.

Drugie zagadnienie ukierunkowane jest na interaktywne wspieranie użytkownika w korzystaniu z systemów informacyjnych. Technika ta uwzględnia łączenie się ze źródłem danych/informacji przez interfejs o wyższym stopniu abstrakcji, jednak osadzony w dynamicznej strukturze dokumentu, którą użytkownicy stosują do tworzenia rozwiniętych zapytań odnośnie badanych zagadnień.

Trzeci temat skupia się na synchronicznym dyskursie on-line, sugerując techniki, poprzez które świadomość dynamiki grupowej/społecznej może być stanowiona z zewnątrz i wprowadzana sposobami, które wiążą się również z rolami empatycznymi i funkcjonalnymi przyjmowanymi przez uczestników podczas dyskursu.

Ostatnia kwestia dotyczy architektury systemów oprogramowania które starają się zapewnić ramy administracyjne oraz system udogodnień dla edukacyjnych zastosowań nowych technologii. Mogą być one analizowane na różne sposoby, nie tylko pod kątem zapewnianej funkcjonalności, ale także ukierunkowania pedagogicznego i systemów organizacyjnych, które emulują.

Wniosek ogólny jest taki, że innowacyjne i praktyczne pomysły są dostępne w literaturze fachowej i prawdopodobnie drogą rozwoju jest większa selektywność oraz zgłębianie tej nader obiecującej tematyki w ramach wspólnych działań, uwzględniających problemy praktyczne, które napotykają instytucje. W jaki inny sposób innowacje mogą stać się opłacalne i zakorzenić się w rozwijającym się, ale świadomym zasobów finansowych systemie edukacyjnym?


Uczenie się z multimediów

Panuje powszechna zgoda odnośnie potencjalnych korzyści z używania multimediów do przekazywania treści w Wirtualnym Środowisku Edukacyjnym(Virtual Learning Environment). Jednakowoż, jeżeli nie nastąpi dokładna koordynacja i wzajemne powiązanie sposobów przekazu, konkurencja pomiędzy rodzajami informacji, które sobą reprezentują może przynieść skutki odwrotne do oczekiwanych. Teoria podwójnego kodu przetwarzania (dual coding processing) Paivio (1971) zakłada, że informacje werbalne, takie jak tekst lub audio, są przetwarzane kognitywnie i porządkowane pod kątem asocjacji oraz hierarchii, podczas gdy informacje wizualne są kształtowane pod kątem skojarzeń całościowych. Jak podkreśla Norman (1988) te sposoby przekazu mają różne własności i ograniczenia w odniesieniu do celów edukacyjnych, a co za tym idzie konieczne jest rozważenie cech charakterystycznych każdego z nich podczas tworzenia materiałów instruktażowych wykorzystujących multimedia. Na przykład przedmioty i procesy lepiej przypomina się przy pomocy metod niewerbalnych, natomiast w celu zachowania informacji przez dłuższy czas tekst może być lepszy niż dźwięk: kiedy kanał wizualny jest już zaangażowany, zwykle bardziej celowe od użycia tekstu jest użycie wspomagających przekazów audio (Beachan, 2002).

Argument ten został szerzej opracowany przez Albalooshi'ego i Alkhalifa (2002) którzy rozważają funkcje animacji oraz werbalnego przedstawiania informacji uczniom. Proponują oni architekturę, która łączy te dwa elementy w system nauczania multimedialnego "zdolny do połączenia tego, co jest potrzebne uczniom z każdej z metod". W swoim eksperymentalnym opracowaniu, przyjmując za temat wiodący Struktury Danych, porównali oni system multimedialny z tradycyjnymi wykładami. Pomimo tego, że badanie było stosunkowo ograniczone (objęło 45 studentów z Uniwersytetu w Bahrajnie), wyniki wykazały nader znaczącą poprawę w wynikach testów u użytkowników systemu w porównaniu z grupą kontrolną uczoną w sali wykładowej, a badacze przypisują te korzyści silnej pozytywnej interakcji pomiędzy animacją a prezentacją werbalną. Opisane korzyści zdawały się ponadto dotyczyć studentów bardziej nastawionych na seryjność zjawisk oraz tych o nastawieniu holistycznym.

Inni badacze (Chong et al, 2002; Elsayed, 2002) podkreślają, że konwencjonalne lekcje i wykłady wykorzystują szereg środków, które ich autorzy uważają za dobrze zintegrowane i dobrze uporządkowane. Wykład w sieci WWW staje się bardziej popularną formą przekazywania treści kursu w sposób ekonomiczny i, jak zauważają Chong et al, technika ta daje uczącym się na odległość poczucie, jakby znajdowali się w klasie. Również ulepszenia wprowadzone do technologii mediów strumieniowych oraz komercyjne oprogramowanie wspomagające umożliwiły dużo większą różnorodność stylów prezentacji oraz towarzyszącej im narracji. Nadal istnieją jednak problemy, niektóre techniczne, inne dotyczące wykładowców, którzy czują niepokój lub niechęć do przygotowywania prezentacji, których status będzie bardziej stały i które będą rozpowszechniane przed szerszymi audytoriami.

Chong, et al (2002), stworzyli system (Whiteboard VCR) do tworzenia i prezentacji wykładów, który "wspomaga synchronizację właściwych znaczników slajdów i ich przełączania z narracją , a także może dokonywać syntezy audio, wideo i mowy". Zaletą tego projektu jest to, że prezentacje mogą być nagrywane w czasie wolnym, ewentualnie zarejestrowane na żywo, a następnie odtwarzane na życzenie. Autorzy kładą nacisk na fakt, że system używa technologii tekstu-mowy (Text-to-Speech), tak że użytkownicy mogą dokonywać prezentacji na żywo lub wcześniej nagranych, ewentualnie łączyć ze sobą te dwa rodzaje. Z ekonomicznego punktu widzenia taki materiał stanowi zasoby, które mogą być ponownie wykorzystane i edytowane, ich koszty produkcji i utrzymania są redukowane dzięki edycji metodą tekst-mowa, a zarówno wymogi dotyczące przechowywania jak i szerokości pasma są obniżane. System Whiteboard VCR został już wykorzystany w różnorodnych kontekstach i formatach.

Elsayed (2002) utrzymuje, że w komunikacji pomiędzy ludźmi, np. podczas multimedialnych prezentacji wykładów, ręce w sposób naturalny pełnią funkcję integrującą, towarzysząc połączonej z narracją nawigacji szeregu wyświetlanych obiektów, które tworzą wizualną treść prezentacji. Nazywa swoją koncepcję HANDO (Hand Assisted Navigation Over Displayed Objects - Ręcznie wspomagana nawigacja wyświetlanymi obiektami), a w projekcie wspieranym przez Wydział ds. wykorzystania komputerów w edukacji (Computer Based Learning Unit) Uniwersytetu w Leeds pracuje nad wprowadzeniem funkcji HANDO w wirtualnym środowisku edukacyjnym.

Elsayed dokładnie odróżnia użycie rąk do kierowania nawigacją wizualną od użycia rąk w celu przekazania treści, np. przy rysowaniu schematów. Nie odnosi się on także do funkcji rąk w kontekstach białych tablic, gdzie celem jest po raz kolejny stworzenie materiału na dzielonej przestrzeni tablicy (Cheok i Li, 1995; Hoffert, 1996). Przedmiotem zainteresowania jest zatem funkcja integrująca prowadząca do bardziej spójnej i semantycznie wzbogaconej narracji. W wystąpieniu mówionym (lub tekście), który zwykle ma zawierać narrację, sygnały audio są rejestrowane sekwencyjnie, podczas gdy w przypadku materiału wizualnego, jak zauważył Paivio, przetwarzanie percepcyjne i kognitywne jest działaniem kombinatorycznym, a, zdaniem Elsayed'a, HANDO jest czynnikiem integrującym, który może stanowić szkielet narracji zwiększając jej spójność i kompletność. Aby osiągnąć podobny cel, HANDO musi odkrywać znaczenie i wnosić treści niewerbalne do procesu komunikacji. Wymaga to czegoś więcej niż sterowania uwagą poprzez wskazywanie ręką, ale wzbogacenia i wspomagania interpretacji użytkowników poprzez ślady które towrzą rodzaj "modeli ręki" (hand schemata). W związku z tym Elsayed stworzył HANDO jako przedłużenie naturalnego języka, które obejmuje działania wskazywania, podporządkowania, zawierania, łączenia oraz generowanie wzorców sygnalizujących np. następstwo czy przebieg kontroli. Wykracza to poza posługujący się wieloma sposobami przekazu język znaczników, jaki proponowały Laboratoria Ishizuka (2000), gdyż celem Elsayed'a jest stworzenie zintegrowanej symbolicznej reprezentacji treści multimedialnej. System prototypowy został przetestowany na treściach naukowych adresowanych do uczniów w wieku 16 - 18 lat.

Kolejną kwestią, którą zajmuje się Elsayed jest ekonomiczna strona produkcji materiałów zawierających HANDO. Wideo może być kosztownym środkiem przekazu biorąc pod uwagę szerokość pasma w stosunku do zawartości informacyjnej, jaka jest przekazywana. Jednak dokonania w zakresie kodowania wideo opartego na obiektach (object-based video-coding), w przeciwieństwie do podejścia bazującego na ramkach (frame-based approach), umożliwiają osiągnięcie wyższych współczynników kompresji i wspomaganie interaktywności użytkownika poprzez zestaw identyfikowalnych obiektów. Trwają też prace nad standardami (MPEG7), które mogą stać się podstawą klasyfikacji materiału wideo pod tym względem, tj. pod względem obiektowej treści multimedialnej. Elsayed określa opłacalność jako stosunek wymogów odnośnie szerokości pasma dla przekazywanego obiektu do szerokości pasma środka komunikacji i proponuje identyfikowanie obiektów niosących informacje z komunikowaną treścią, a następnie konwertowanie każdego obiektu do formatu o minimalnych wymogach szerokości pasma do celów transmisji oraz przywracanie ich do oryginalnego formatu przy wyświetleniu na ekranie terminalu. Prototypowe oprogramowanie, wykorzystujące Macromedia Director, zostało stworzone do konwersji materiałów, które zawierają trzy elementy narracji, tj. mowę, treść wideo oraz skojarzone obiekty HANDO. System został przetestowany w pracy z nauczycielami i jest obecnie modyfikowany w celu bezpośredniego wychwycenia nauczycielskiego sposobu instruowania w miejsce rejestrowania instrukcji na wideo w celu późniejszej konwersji. Elsayed zauważył, że podczas szkolenia nauczycieli w korzystaniu z systemu znacznie poprawiła się ich umiejętność instruowania również poza sesjami dotyczącymi sposobu instruowania, w jakich uczestniczyli oni w ramach projektu. Przypisuje się to (Elsayed, 2002) "strukturalnemu charakterowi tej techniki, która w sposób przejrzysty identyfikuje komponenty treści narracji opisane przez system przyswajania".


Wspomaganie wykorzystania systemów informacyjnych

Z nadejściem ery sieci rozległych i sieci World Wide Web rośnie ilość materiałów źródłowych dostępnych zarówno dla uczniów jak i nauczycieli. Dostęp do tych materiałów oraz ich porządkowanie możliwe są dzięki różnorodnym wyszukiwarkom i/lub poprzez tworzenie łączy URL do lokalnych witryn sieci WWW, które koncentrują się na specyficznych wymogach, dotyczących określonego kursu lub zagadnienia. Te prace wyszukiwawcze oraz organizacyjne mogą być wykonywane indywidualnie lub grupowo przez uczestników kursu lub uczniów.

Jednak Internet daje też dostęp do obszernych baz danych z dziedziny medycyny, nauk ścisłych i nauk społecznych, które mogą dostarczyć użytecznych danych i materiału do różnego rodzaju projektów edukacyjnych. Wiele z tych źródeł jest jednakowoż tak obszernych i złożonych, że użytkownicy mogą mieć poważne problemy zarówno z wyszukiwaniem odpowiednich danych jak i z ich wykorzystaniem w sposób odpowiedni do postawionego zadania (Korth and Silberschatz, 1997). Standardowo użytkownicy muszą zrozumieć strukturę źródła danych i znać mechanizmy dostępu do danych. Wspomniane mechanizmy zwykle obejmują formalne języki zapytań, takie jak SQL (Structured Query Language), które mogą być trudne do opanowania i wykorzystania dla osób o ograniczonym doświadczeniu technicznym, lub też zapewnianie specjalnie projektowanych interfejsów użytkownika, których stworzenie może być kosztowne, a co za tym idzie nakładać ograniczenia na użytkownika.

Projekt badawczy realizowany przez Uniwersytet w Leeds dotyczył tych właśnie kwestii. Zastosowano dwa podstawowe podejścia. Po pierwsze, dostęp jest zapewniany przez budowanie Rozszerzonych Modeli Danych (Extended Data Models), opartych na mini-ontologiach na istniejącej bazie danych, która wiąże zapytania użytkowników (lub dokładniej, ułatwienia do budowy zapytań wynikających z wymogów realizacji zadania) ze strukturami danych. Po drugie, opracowywane jest pojęcie dynamicznych i aktywnych dokumentów jako interfejsu roboczego dla użytkowników, w którym interakcje pomiędzy danymi oraz interpreatcja i prezentowanie wyników następują bezpośrednio poprzez strukturę dokumentu. System prototypowy został stworzony w celu wykazania użyteczności oraz korzyści osiąganych po niskich kosztach dzięki wprowadzaniu w życie tych koncepcji (Bennett, 1999).

Jednym ze specyficznych kontekstów prowadzonych badań był Regionalny Rejestr Zachorowań na Raka w Wielkiej Brytanii, który prowadzi obszerna bazę danych wszystkich przypadków raka (łącznie z danymi pacjenta, diagnozą, miejscem i rodzajem terapii) obejmujących okres ponad trzydziestoletni. To źródło danych jest wykorzystywane przez instytucje zarządzające lecznictwem, uniwersytety, szpitale, organizacje dobroczynne, władze lokalne, firmy farmaceutyczne, prasę i szkoły. Ponieważ baza danych jest obszerna i złożona, pracownicy rejestrujący dane służą także jako pośrednicy pomiędzy użytkownikami a danymi, jednak zapewnienie takiej pomocy jest kosztowne i często powoduje ograniczenie dodatkowych możliwości formułowania zapytań. W związku z tym, celem badawczym było zaprojektowanie i zweryfikowanie bazującego na dokumencie dynamicznym interfejsu odpowiedniego dla użytkowników bez doświadczenia technicznego, wiążącego ich interaktywne zapytania z danymi oraz ich prezentacją i wizualizacją, a dodatkowo w sposób, niezależny od indywidualnego stylu pracy.

W celu powiązania wymogów zadania wykonywanego przez użytkownika ze strukturami danych Rejestru Zachorowań na raka zdefiniowano szereg predykatów, aby stworzyć Rozszerzony Model Danych, który użytkownicy mogliby wykorzystywać w swoich zapytaniach i pracy z bazą danych. Na podstawie analizy typów zapytań zadawanych przez użytkowników zidentyfikowano podstawowy zestaw tematyki, a dokładnie 'co' (tj. pytania o witrynę dotyczącą raka bądź tumorów); 'kto' (tj. zapytania dotyczące osób/pacjentów); 'gdzie' (odnoszące się do regionu geograficznego lub lokalizacji); 'kiedy' (żądania informacji o trendach i informacji o czasie, z jakiego pochodzą dane); 'jak' (żądania informacji o terapii). Te kluczowe elementy mogą być łączone, a na ich podstawie stworzono zestaw predykatów dla użytkowników, który odpowiada za wyszukiwanie informacji z bazy danych (poprzez transformacje SQL), dokonując niezbędnego przetwarzania i wyszukiwania wyników - w różnych formach danych - dla użytkownika. Krótko mówiąc, predykaty kształtują rodzaj ontologii domeny i mogą być uporządkowane w celu dostarczania opisów, porównań i tendencji. Są one tez elementami budującymi dokumenty, których użytkownicy używają jako bazy roboczej.

Pojęcie 'dokumentu' była szeroko dyskutowane w literaturze przedmiotu (np. Bray, 1998, Schamber, 1997), gdzie kładziono nacisk na dynamiczne funkcje dokumentów cyfrowych. Obejmują one łatwą korektę treści, odnośniki do innych źródeł, wykorzystanie multimediów: mogą być one bez problemu przeszukiwane, przechowywane, wyświetlane i przenoszone. W związku z tym dokument może być zarówno szkieletem jak i ułatwieniem przy wykonywaniu zadań przez użytkownika, i może przybierać różne typy zależnie od konkretnych funkcji, które są obsługiwane, np. Interaktywna, Dynamiczna, lub Wirtualna, gdzie Dokumenty wirtualne nie są wcześniej napisane, ale są generowane w odpowiedzi na zapotrzebowanie użytkownika (Gruber, et al, 1997; Bennett, et al, 1996). Ponadto mogą też odsyłać do wielorakich źródeł informacji/danych i mogą być stale aktualizowane dzięki możliwości zachowania łączy do tych źródeł.

Sprague (1995) definiuje dokument jako "zestaw informacji odnoszących się do tematu, uporządkowanych stosownie do ludzkich możliwości poznawczych, reprezentowanych przez różnorodne symbole i przechowywanych jako całość". W projekcie prowadzonym w Leeds dokument składa się z zestawu zamkniętych fragmentów dokumentu, z których każdy jest powiązany z kluczowymi elementami wymienionymi wcześniej, a skonstruowanymi z szeregu predykatów zapytań i skojarzonych z nimi parametrów. Te sparametryzowane fragmenty tworzą strukturę dokumentu, a widok dokumentu otrzymuje się kiedy jego struktura wypełniona zostaje odpowiednimi danymi (i tekstem użytkownika) i zwizualizowana według preferencji użytkownika (Bennett, 1999). Wprowadzony system zapytań, powiązany z Rozszerzonym Modelem Danych pracuje pod kierunkiem Managera Dokumentu, który kontroluje udogodnienia wyszukiwania, przetwarzania i wizualizacji danych, a cały system działa jako komponent w ramach DUDE (Decision-support User Document Environment - Wspomaganie decyzji w środowisku dokumentu użytkownika (Thomas, 1999)) również opracowany w Leeds i zaimplementowany w Javie. DUDE jest bazującą na komponentach strukturą do scalania odmiennych systemów informacji i modeli symulacyjnych w ramach szkieletu dokumentu Aktywnego/Dynamicznego. Przedkłada on dokumenty jako HTML, a w ramach komponentów DUDE istnieją obiekty które mogą być umieszczane w dokumencie i przydawać mu funkcjonalności, np. do łączenia się z zewnętrznymi bazami danych lub symulacji, a także do komponentów matematycznych i wizualizacji.

System był sprawdzany w dwóch badaniach. Pierwsze było projektem szkolnym, w którym badano, czy spadek stopnia zanieczyszczenia w miarę spadku produkcji w regionie, zmieniające się wzorce palenia u mężczyzn i kobiet oraz zmieniające się wzorce zatrudnienia wykazują powiązanie ze zmianami zdrowotnymi. Rejestr Zachorowań na Raka, obejmujący zarówno regiony rolnicze i przemysłowe był wyjątkowo przydatny i dawał podstawy oraz zwiększał rangę projektu. Nauczyciel odpowiedzialny za zadanie miał dobrą koncepcję pożądanej struktury projektu i skłaniał się ku przyjęciu podejścia "od góry w dół" (top-down approach) w budowaniu dokumentu. Przeciwnie do tego, prace prowadzone przez studentów w celu stworzenia arkusza informacji o pacjencie wykazały potrzebę stosowania metody przygotowawczej, ponieważ struktura arkuszy informacyjnych (tj. co powinny one zawierać i jak dane powinny być ułożone i wprowadzone) nie była od początku jasna. W związku z tym, roboczym podejściem, które zastosowano była technika przechowywania, przywoływania, edytowania fragmentów, a następnie porządkowania przy pomocy łączących fragmentów tekstu (Bennett, 1999). To podejście, a także system DUDE, zostało też zastosowane w aplikacjach w Nauce/Inżynierii oraz Administracji Oświatowej. Warto zauważyć, że dokumenty i fragmenty dokumentów mogą być przechowywane w sparametryzowanej formie i przywoływane bądź edytowane do późniejszego użycia. W związku z tym system może zostać dostosowany do różnorodnych wymogów użytkowników.


Uczenie się przez współdziałanie podczas dyskursu

Jedną z zalet sieci rozległych, która stanowi przedmiot szczególnego zainteresowania Wirtualnej Edukacji, jest współpraca pomiędzy uczniami i nauczycielami poprzez synchroniczną i asynchroniczną komunikację on-line, szczególnie via chat lub system konferencyjny.

Pomimo że takie udogodnienia i pomoc są pożądane, a nawet niezbędne przy uczeniu się na odległość, umożliwiając dzielenie się wielorakimi i różniącymi się między sobą poglądami, trudności w efektywnym zarządzaniu takim dyskursem są powszechnie znane. Są to między innymi, podczas sesji chat, brak dyscypliny co do kolejności wypowiedzi, nakładanie się wątków dyskursu, komentarze niezwiązane z tematem, oraz czysto bierne uczestnictwo niektórych osób. Korzyści z dyskursu wynikają ze współpracy, służącej realizacji wspólnych celów zadania, zaangażowanego podejścia do konceptualizacji poszczególnych uczestników, które może spontanicznie zaowocować interesującymi wzorcami myślowymi oraz argumentacyjnymi (Hartley, 1996), a także z bodźców pobudzających uczenie się i wyników, jakie mogą one wywołać (Wenger, 1998; Reeve, et al, 1998).

Dyskurs podporządkowany jest wielu celom: opanowaniu pewnego działu wiedzy, opanowaniu umiejętności uczenia się od grupy oraz wspierania grupy jako całości w bardziej efektywnym działaniu. Ostatnie dwa cele odnoszą się do świadomości dynamiki społecznej grupy i rozwijania umiejętności formułowania empatycznych wypowiedzi. Ta dynamika wpływa na sposób, w jaki rozwijają się - bądź nie rozwijają się - wspólnie używane znaczenia, i które z nich sankcjonują się i przyjmują. Teoria strukturyzacji (Giddens, 1984) skupia się na postrzeganych interpretacjach 'reguł' interaktywnego dyskursu, sile/dominacji struktur w grupie oraz normach rządzących akceptowaniem działań i pomysłów. Niezbędna jest jednak refleksja nad sprawdzeniem prawdziwości i implikacji tych koncepcji oraz nad charakterystykami dyskursu i rolami funkcjonalnymi, które miały na nie wpływ. W związku z tym, że zarówno treść jak i proces oraz czynniki afektywne są angażowane w taką refleksję, najlepiej jest kiedy członkowie grupy uczą się uczyć wspólnie. Mezirow (1978, 1991) określa do te procesy jako uczenie się transformacyjne (transformative learning), co wiąże się z poglądem Kolb'a (1984) o abstrakcyjnych konceptualizacjach powstających na bazie krytycznej refleksji.

Prowadząc rozważania nad wzajemnym oddziaływaniem emocji i uczenia się, Kort i Reilly (2002) przeplatają osie emocji z dynamiką kognitywną procesu uczenia się. Te stany emocji, zmieniające się od negatywnych do pozytywnych, są osadzone w kontekście z osiami konstrukcji wiedzy, które obejmują Niepokój-Pewność, Nudę-Fascynację, Zniechęcenie-Entuzjazm, Upokorzenie-Dumę, które są uporządkowane według czterokwadrantowego modelu (four-quadrant model) konstruktywnego uczenia się. Reakcje emocjonalno-empatyczne motywują uczestników podczas poszukiwania i umacniania społecznej obecności i miejsca w grupie. Podczas spotkań twarzą w twarz wyraz twarzy, język ciała oraz ton głosu, są wszystkie wskaźnikami stanu uczuć członków grupy, jednak w jaki sposób te wpływy na uczenie się we współdziałaniu mogą uwidocznić się podczas sesji chat on-line?

Kuminek i Pilkington (2001) pracujący w Leeds nad projektem dotyczącym umiejętności czytania i pisania przez uczniów o różnym pochodzeniu etnicznym uczących się na odległość (w wieku 13-15 lat) próbowali zając się tymi kwestiami. Wykorzystywali oni synchroniczne sesje chat i skupiali swoją uwagę na sposobach, jakimi nauczyciel oraz wspomagający go system CMC (Computer-Mediated Communication - komunikacja za pośrednictwem komputera) (działający pod WebCT) mogą poprawić umiejętności czytania i dyskursu. Na przykład, w ramach kierowania dyskusją grupową uzgodniono, że uczniowie powinni wypowiadać się pełnymi zdaniami, co według oczekiwań miałoby sprzyjać atmosferze refleksji i przydawać znaczenia umiejętności czytania, z jednoczesnym zapewnieniem równowagi w taki sposób, aby nakładające się na siebie i równoległe przekazy nie stały się poważnym problemem. Ponadto, aby bardziej widoczne stały się wzorce udziału w dyskursie, uczniom przypisano różne kolory, po to aby mogli oni bez trudu identyfikować i przypisywać wkład w dyskurs poszczególnym osobom. Aby określić empatię interakcji (interactive emphaty) grupy zaproponowano wariant licznika Babble'a wizualizującego aktywność (Erickson, et al, 1999). Pokazuje on wizualnie uczestników (jako kolorowe kropki odpowiadające opisanym powyżej przypisywanym kolorom) zebrane w kole. Kiedy uczestnik 'mówi' lub 'słucha' (tj. pisze komentarz lub manipuluje interfejsem) odpowiadająca mu kropka przesuwa się bliżej środka, a odsuwa się na zewnątrz w przypadku braku aktywności. W ten sposób otrzymujemy dynamiczny i ukształtowany obraz odległości interakcyjnych uczestników grupy. Może on być obserwowany przez nauczyciela i uczniów, zaś ikony ze zdjęciami powiązane z kolorowymi kropkami mogą spersonalizować widzenie grupy i jej dominujących uczestników.

Aby zachęcić grupę do lepszego uświadomienia sobie swoich ról funkcjonalnych w dyskursie, Kuminek and Pilkington użyli techniki stosowanej też przez innych badaczy (np. Robertsona, et al, 1998), a mianowicie fraz otwarcia, które wskazują na intencję określonego posunięcia w dyskursie, np. kwestionowanie (Czyż nie zależy to od ...? Skąd wiesz, że ...?) kontrargumentowanie (Uważam jednak ...), akceptacja (Dobrze, rozumiem twój punkt widzenia),, stwierdzenie (Uważam, że...) oraz wniosek. Nie są one jedynymi środkami służącymi temu celowi i nie ograniczają spontanicznych pomysłów ani środków wyrazu stosowanych przez uczniów, ale służą im jako przewodnik po funkcjonalnych rolach przyjmowanych przez nich w dyskursie. Ponadto tego typu techniki, które pojmują dyskurs na wyższym poziomie abstrakcji, są użyteczne przy refleksji na temat procesów interakcyjnych i sposobów efektywnego uczenia się od grup (Baker i Lund, 1997).


Ramy administracyjne Wirtualnej Edukacji

Wirtualne Środowiska Edukacyjne (Virtual Learning Environments - VLE) wymagają zarządzających systemów oprogramowania, które łączą w sobie zadanie realizacji kursu, komunikację za pośrednictwem komputera oraz dane służące do oceny. Wiele takich systemów zostało wyprodukowanych przez firmy komercyjne oraz uniwersytety. Zwykle zawierają one tablicę informacyjną, zarys kursu, narzędzia do chata, testy i ćwiczenia dla uczniów.

Jedną z zalet wirtualnych środowisk edukacyjnych jest fakt, że mogą one służyć jako składnica materiałów (multimedialnych), które są szeroko rozprzestrzeniane, i które, jeżeli są właściwie zaprojektowane, mogą być edytowane i modyfikowane do ponownego użycia, co daje odpowiednie korzyści ekonomiczne, ze względu na znaczny koszt przygotowania materiałów wysokiej jakości. Europejski projekt CANDLE (2000-2003) jest konsorcjum partnerów akademickich i komercyjnych badających zagadnienia i narzędzia potrzebne do założenia "współpracujących ze sobą i rozpowszechnianych w sieci środowisk nauki" ("Collaborative and Network Distributed Learning Environments"). Dokładniej mówiąc, celem jest zapewnienie procedur oraz wspomagających je narzędzi do tworzenia, porządkowania i ponownego użytkowania materiałów edukacyjnych w celu lepszego przekazu instrukcji. System ten zawiera też analizy pedagogiczne, które nakreślają relacje semantyczne i retoryczne pomiędzy uczniami i nauczycielami, i które są powiązane z ontologią domen, aby kierować narzędziami wyszukiwania/nawigacji.

Istnieje kilka powszechnie wykorzystywanych VLE, a Britain i Liber (2001) dostarczają ram do ich analizy i oceny, opartej na dwóch modelach procesu instruowania. Pierwszy odwołuje się do konwersacyjnego modelu uczenia się Laurillard'a (1993), który kładzie nacisk na aspekty Dyskursywne (np. koncepcje nauczycieli i uczniów są nawzajem dostępne), funkcje Adaptacyjne (Adaptive features), Ułatwienia interakcyjne (Interactive facilities) i możliwości Refleksyjne (Reflective opportunities) (np. nauczyciel wspomagający proces reakcji poprzez powiązanie własnych działań z działaniami uczniów). Britain i Liber odnoszą te aspekty do typów działań obejmujących Nauczycieli i uczniów prezentujących swoje koncepcje, Nauczycieli określających zadania i Uczniów wchodzących z nimi w interakcje, a także System reagujący na działania z Uczniami modyfikującymi swoje działania w odpowiedzi na jego reakcje. Z uwzględnieniem tych kryteriów stworzono podstawy systemu ewaluacji dla dwunastu VLE, w tym WebCT, Lotus Learning Space, Top Class i First Class Systems.

Autorzy wprowadzają jednak również model oceny kontrastywnej (contrastive review model), oparty na sposobach, jakimi organizacje radzą sobie ze zjawiskiem złożoności, a w szczególności na tym jak technologia może je wspomagać, aby "stały się samozarządzającymi pozostając równocześnie w ramach ogólnego doradztwa w zarządzaniu" (Liber, 1998). Komunikacja jest potrzebna w celu negocjowania środków finansowych, koordynacji i monitoringu na poziomie kursu i instytucji a kryteria oceny są pogłębiane w celu powiązania indywidualizacji z samoorganizacją i adaptacją. Z tych kryteriów konstruowana jest podstawa oceniania, która daje odmienną, lecz komplementarną perspektywę dwunastu ocenianych VLE. Kładzie się tu nacisk na tworzenie "zindywidualizowanych zadań dla dużej liczby uczniów", ale również na zapewnienie pomocy w zbieraniu materiałów i samoorganizacji. Britain i Liber utrzymują, że VLE zgodnie z wizją uczenia się przez całe życie (Lifelong Learning), staną się kluczowymi komponentami strategicznymi nauczania i uczenia się, a co za tym idzie, istotne jest aby przy projektowaniu i ocenianiu VLE mieć świadomość ich możliwości edukacyjnych i organizacyjnych w świetle rosnących wymagań kursowych i funkcji instytucji.


Komentarz końcowy

Nie budzi prawie żadnych wątpliwości fakt, że Wirtualna Edukacja stanowi zachętę do ponownej oceny sposobów przygotowywania i przekazu materiałów instruktażowych, zakresu stosowanych teorii pedagogicznych oraz sposobów przygotowywania CMC w celu zapewnienia wysokiej jakości wsparcia oraz stymulacji do nauki poprzez techniki współpracy, które budują większe poczucie obecności społecznej. Niniejsza praca prezentuje niektóre kwestie kluczowe dla Wirtualnej Edukacji oraz daje zarys przykładowych badań odnoszących się nie tylko do teorii i modeli, ale kładących nacisk także na praktykę i, w różny sposób, nawet jeżeli pośrednio, uwzględniających czynniki ekonomiczne i logistyczne, które obecnie wpływają na tempo i kierunek rozwoju innowacji edukacyjnych.


Tłumaczyła Wiesława Muzal


Literatura

  1. Albalooshi, F, and Alkhalifa, E M (2002). Multimedia as a cognitive tool. International Forum of Educational Technology and Society (IFETS) Special Issue: Innovations in Learning Technology. The IFETS address for the Special Issue is: http://ifets.ieee.org/periodical/vol_4_2002/v_4_2002.html.
  2. Baker, M J, and Lund, K (1997). Providing reflective interactions in a computer supported collaborative learning environment. Journal of Computer Assisted Learning; 13; 175-193.
  3. Beachan, N (2002). Dyslexia-friendly computer based learning materials. In Phipps, L, Sutherland, A, and Seale, J (eds), Access All Areas: Disability, Technology and Learning. UK Association for Learning Technology, Oxford Brookes University, Headington, Oxford, UK, OX3 0BP.
  4. Bennett, C L (1999). User support for the exploitation of information systems. PhD Thesis, Computer Based Learning Unit, School of Education, University of Leeds, Leeds, UK, LS2 9JT.
  5. Bennett, C L, Smith, A, Johnstone, C, Rider, L, and Forman, D (1996). The Yorkshire Cancer Registry on the World Wide Web. International Association of Cancer Registries. 30th Annual Meeting Abstracts. Edinburgh, Scotland: September 1996.
  6. Bray, T (1998). Stretching the concept of the document. XML: One size fits all. Web Techniques; 3; 12-17.
  7. Britain, S, and Liber, O (2001). A framework for pedagogical evaluation of virtual learning environments, http://www.jisc.ac.uk/jtap/htm/jtap-041.html.
  8. CANDLE Project (200-2003). Collaborative and Network Distributed Learning Environments, http://www.candle.eu.org/.
  9. Cheok, E L-T, and Li C H (1995). Shared whiteboard for collaborative computing using Java Multicast and RTP. Columbia University, USA, http://www.cs.columbia.edu/~hgs/teaching/ais/1996/projects/.
  10. Chong, Ng S T, Tosykhowong, P, and Sakauchi, M (2002). Whiteboard VCR: A web lecture production tool using text-to-speech synthesis. International Forum of Educational Technology and Society (IFETS) Special Issue: Innovations in Learning Technology. In press.
  11. Elsayed, A (2002). A new communication paradigm: a coherently integrated multimodal medium for narratives. Report available from A Elsayed (e-mail: a.elsayed@bolton.ac.uk).
  12. Erickson, T, Smith, D N, Kellag, W A, Laff, M, Richards, J T, and Bradner, E (1999). Socially translucent systems: Social proxies, persistent conversation and the design of Babble. CHI1999; 72-79.
  13. Giddens, A (1984). The Constitution of Society. USA, Berkeley: University of California Press.
  14. Gruber T R, Vemur, S, and Rice, J (1997). Model based virtual documents generation. International Journal of Human Computer Studies; 46; 687-706.
  15. Hartley, J R (1996). Managing models of collaborative learning. Computers and Education; 26, 1-3; 163-170.
  16. Hoffert, E (1996). From shared whiteboards to collaborative computing. Telecommunications (American edition): 30; 5-12.
  17. Ishizuka Laboratories (2000). Multimodal presentation mark-up language. Japan, http://www.miv.t.u-tokyo.ac.jp/MPML.
  18. Kolb, D (1984). Experiential Learning: Experience as a Source of Learning and Development. Prentice Hall.
  19. Kort, B, and Reilly, R (2002). Theories for deep change in affect-sensitive cognitive machines: A constructivist model. International Forum of Educational Technology and Society (IFETS) Special Issue: Innovations in Learning Technology. In press.
  20. Korth, H F, and Silberschatz, A (1997). Database research faces the information explosion. USA. Communications of the ACM, 40 (2); 139-142.
  21. Kuminek, P A, and Pilkington, R M (2001). Helping the tutor facilitate debate to improve literacy using CMC. Proceedings of IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies (ICALT 2001), Madison, USA: 6-8 August; 261-263.
  22. Laurillard, D (1993). Rethinking University Teaching-A Framework for the Effective Use of Educational Technology. London, Routledge.
  23. Liber, O (1998). Structuring contributions to exploit learning technologies. ALT-J; 6(1);13-19.
  24. Mezirow, J (1978). Perspective transformation. Adult Education; 28; 100-110.
  25. Mezirow, J (1991). Transformative Dimensions of Adult Learning. San Francisco, CA: Jossey-Bass.
  26. Norman, D (1988). The Design of Everyday Things. New York: Doubleday.
  27. Paivio, A (1971). Imagery and Verbal Processes. New York: Rinehart and Winston.
  28. Reeve, F, Gallacher, J, and Mayes, T (1998). Can new technology remove barriers to work based learning? Open Learning; 13; 18-26.
  29. Robertson, J, Good, J, and Pain, H (1998). BetterBlether: The design and evaluation of a discussion tool for education. International Journal of Artificial Intelligence in Education; 9; 219-236.
  30. Schamber, L (1997). What is a document? Rethinking the concept in uneasy times. Journal of the American Society for Information Science; 49; 9; 669-671.
  31. Sprague, R H (1995). Electronic document management: Challenge and opportunities for information system managers. MIS Quarterly; 19(1); 29-49.
  32. Thomas, J P (1999). Active documents as interfaces to information systems. PhD Thesis, Computer Based Learning Unit, School of Education, University of Leeds, Leeds, UK, LS2 9JT.
  33. Wenger, E (1998). Communities of Practice: Learning Meaning and Identity. Cambridge: Cambridge University Press.


E-mail: J.R.Hartley@cbl.leeds.ac.uk.