Виртуални образователни среди, базирани на софтуер с отворен код [Virtual Learning Environments Based on Open Sources (VLEBOS)] Доц. Д-р Стефан Дражев, кат. «Информатика», ИУ-Варна
Анотация Настоящият доклад е разработен от автора по задание на кат.”Информатика” при ИУ-Варна във връзка с преминаване към дистанционна форма на обучение в университета. Авторът си поставя за цел да даде насоки за положителния опит при прилагане на софтуер с отворен код или отворен софтуер (Open Source, Open Software, Free Software) в системата на висшите училища у нас и по света, както и опити за конкретни реализации на дистанционни форми на обучение. Прилагането на виртуалните образователни среди е част от програмата на Европейския Съюз “Europe of Knowledge 2020” и имат ключова позиция в предстоящата Седма Рамкова Програма (FP7).
Въведение При
съществените
финансови
и
организационно-икономически
ограничения в системата на образованието, прилагането на софтуер с “отворен” код (OSS) редица предимства, по-вайните от които са: -
Минимални разходи за разработка и внедряване на системата;
-
Споделяне на опита на други висши училища, внедрили подобни системи;
-
Минимизиране на времето за отстраняване на допуснатите грешки в самите системи (кръгът от разработчици и внедрители е относително голям);
-
Възможност за цялостни решения “под ключ”, базирани на отворен код.
Едно значително предимство на прилагането на системите с отворен код е свързано със самия образователен процес във висшите училища: предоставянето на първичния програмен код (open source software- OSS) е мощен тласък за съчетаването на учебния с научно-изследователския и от тук – с приложния характер на обучението във висшите училища. В исторически аспект, първите опити за прилагане на OSS датират от 60-те години: типичен пример е разработката на операционната система Linux. По-късно, по линия на програма CORDIS на Европейския съюз е разработена много успешната подпрограма TERENA (Trans-European Research and Education Networking Association). Особен интерес представлява разработеният от UNESCO информационен портал за предоставяне на свободен софтур за целите на дистанционното обучение:
Dr. Stephen Drazhev: VLEBOS
1-10
[http://www.unesco.org/webworld/portal_freesoft/index.shtml] У нас инициатор на подобни разработки е катедрата по компютърни системи към Русенския ТУ. Прз периода 2003-2005 се развива национална правителствена програма I-България (Интернет България), едно от направленията на която е I-Университет. Създадена е виртуална катерда по информатика на името на Джон Атанасов: [ http://ecet.ecs.ru.acad.bg/vkk-jatanasoff/ ] Така се изграждат основите за разработване и внедряване на OSS както по света, така и у нас. Основните етапи в развитието на системи с отворен код маркират и развитието на компютърните и комуникционни технологии (ICT): -
Базисни системи за подпомагане на обучението (Computer Aided Education);
-
Системи за динамично управление съдържанието на образователния процес (Learning Content Management Systems);
-
Среди за ефективна организация на образователния процес (Effective Learning Environment - ELE1);
-
Виртуални
образователни
среди,
използуващи
съвременни
информационни и комуникационни технологии(VLEs - Virtual Learning Environments). Докато при базисните системи компютрите се използуват като един скъпо струващ инструмент в образованието, то при виртуалните образователни среди системата на образование “напуска” стените на университета и достига всяка точка, до която достигат мобилните цифрови комуникации. Отворен модел на VLEs Независимо от прилаганите технически и програмни средства, подходите за разработка и крайните цели, сновните слоеве или под-системи в една VLEs система се свеждат до следните2:
1
Drazhev Stephen, ELEs4ALL - http://academy.bultima.net/summer/ELEsAbout.htm
2
Опит за класификация на слоевете е направен в Приложение 1.
Dr. Stephen Drazhev: VLEBOS
2-10
Фиг. 1. Модел на VLEs - Подсистема 1: Регистрация/Актуализация на потребителите или групите от потребители; защита на системата от нерегламентиран достъп; - Подсистема 2: Управление на йерархическите връзки от информационни елементи
на
системата
(например:
секции-категории-компоненти
Дефиниране
на
или
виртуализация на йерархията); -
Подсистема
3:
навигацията
на
системата
и
комуникационните канали за съвместна работа (личен Web-сайт на всеки участник в учебния процес; блог – от англ. Web Log; e-mail; chat; форум – отворен или насочен към специфична целева група; SMS, фото-албум или албум с учебни илюстрации; стрийминг или интерактивна TV); -
Подсистема 4: Разработка и публикуване на образователни единици (CourseWare);
-
Подсистема 5:
Анализ и графично представяне на резултатите от
учебния процес; реализация на обратната връзка “Обучавани-обучаващ” (feedback); -
Подсистема 6: Динамично и статично управление на образователното съдържание; достъп до дигитални библиотеки и архиви в реално време;
Dr. Stephen Drazhev: VLEBOS
3-10
Фиг. 2. Диалогови прозорци при работа на потребителите (студентите) със системата
Dr. Stephen Drazhev: VLEBOS
4-10
- Подсистема 7: Параметризация и глобални настройки на системата. Дефинираните подсистеми имат абстрактен характер и не трябва да се приемат като “фиксирани” – в много от така представените подсистеми се наблюдава дифузия на функции и задачи. На фиг. 2 са представени диалоговитe прозорци при работа със системата (на примера на 6Plus, bULTIMA Portal), а на следващата - фиг. 3 се представя една от възможностите на системата - разработване на анкетни форми или тестове (polls).
Фиг. 3. Включване на нов компонент в системата – Анкета/Тест Педагогически насоки за приложение на VLEs За безпроблемно преминаване от традиционните към виртуалните среди за образование, авторът апробира методика, изградена на следните принципи: -
При внедряване на VLEs се запазва значението на традиционните носители на учебна информация (учебници, учебни помагала и др.); това не означава, че те не могат да бъдат представяни в електронна форма (PDF-, HTML-, XML-форми на дигитално представяне);
-
За приближаване на учебния процес както до практиката, така и до найновите достижения в определена предметна област се използуват
Dr. Stephen Drazhev: VLEBOS
5-10
дигитални носители на информация като CD/DVD; така се осигурява мултимедийно представяне на информацията за онагледяване на учебния процес; -
Използуване на симетрична и асиметрична форма на комуникация чрез Интернет; базисен пример за симетрична форма на комуникация е използуването на образователни филми в Интернет (streaming), а за асинхтонна комуникация – Уеб-инар, т.е. лекция с използуване на видеовръзка. За илюстриране на комбинацията от трите вида носители на учебна
информация, ще приведем пример с апробираната от нас система. Авторът “издава” електронно ръководство (PDF-формат) за подготовка на задания за работа с програмния продукт “Excel”, предоставя видеофилм със сценарии за създаване на електронни таблици и обявява часове за асиметрична комуникация със студентите си под формата на видео- или аудио-връзка (на адрес shestplus и инсталиран Skype софтуер студентите могат да получават консултции в реално време). Система 6Плюс поддържа пълна статистика за потребителите на системата. Генерират се многообразни отчетни форми като: Ежедневна статистика на обучавание студенти; Месечна статистика на посетителите на сайта, отваряните страници с учебно съдържание и обработваните файлове И много други.
Месец Септемвр и Октомври Ноември Декември Януари Февруари Март 1-14 Април
Ежедневна статистика, средно на ден Файлове Страници Посещения
МЕСЕЧНА СТАТИСТИКА
2104
210
24
63144
Страниц и 6310
4328 2411 1434 1004 1472 3092 1904
1237 661 473 292 447 909 766
115 112 82 70 123 153 107
134182 72344 44461 31132 41231 95881 26663
38377 19836 14680 9082 12522 28198 10729
Dr. Stephen Drazhev: VLEBOS
Файлове
Посещени я 737 3581 3378 2546 2182 3468 4769 1504
6-10
140000
Файлове
Страници
Посещения
120000 100000 80000 60000 40000 20000 0
вр ем пт е С
и
р мв то Ок
и
и вр ем о Н
и вр ем к Де
Ян
ри уа
и ар ру в Фе
рт Ма
4А 1-1
ил пр
Всеки студент може да получи информация за текущия си успех на адрес http://students.bultima.net/bba/cam.htm. Наличето на публична страница за обявяване на текущия успех е още една форма на «прозрачност» на учебния процес и стимул за индивидуална изява на студентите. Основни педагогически предимства на VLEs: - Възможности за използуване на динамични образователни сценарии; - Web-базирано обучение, което излиза от физическите граници на университета; -
Модулно и многоезично обучение;
-
Многообразие
от
образователни
средства
(мултимедийни
и
мултиагентни средства). Оценката на ефективността от приложението на дистанционното обучението е функция на три основни фактора: -
прилаганите образователни методи; брой на обучаваните студенти; размер на една учебна група.
През учебната 2005-2006 авторът апробира системата в реалния учебен процес със студентите от потока по дисциплината “Основи на информатиката” специалности “Аграрна икономика”, “Икономика на търговията” и “Стокознание”. Над 470 студента използувт системата за създаване на 7 задания на семестър със синхронна и асинхронна форма на комуникация. Едновременно с масовия поток, експерименти се проведоха и с по-малки курсове и групи, включително със задочни студенти и студенти-магистри по дисциплината “Безопасност и защита на
Dr. Stephen Drazhev: VLEBOS
7-10
компютърни системи и мрежи”. Основните материали са свободно достъпни на сайта http://bultima.net/bambo. Заключение Приложението на Open Source Software-системи от типа на 6Плюс, Dokeos, Moodle, LAMS и др. не само съкращават средствата за инсталиране и първоначално стартиране на системата за дистанционно обучение в дадено висше училище – те са средство за споделяне както на положителния, така и на отрицателния личен опит . Както се изтъква в труда на Giera (вж цитираните източници) “Стойността на системата не е стойността на софтуера, на Линукс и Уиндоуз – много по-големи са разходите за управлението и поддържането й…”. У нас редица добри начинания завършват с истински провал имено поради непредвидените човешки и финансови ресурси за изграждане, а след това – и за поддържане на подобен клас системи. Положителният опит в редица страни разкрива необходимостта от решаване на два основни проблема: 1. Институциализиране на дистанционното обучение (изграждане на отделно структурно звено в университета, свързано с неговия мениджмънт). 2. Защита на авторските права и оценка на преподавателския труд по създаване на електронни учебници и помагала. Прилагането на системи с отворен код за изграждане на виртуални образователни среди е един сложен и еволюционнен процес, крайният успех на който зависи от колективните усилия и на двете страни: обучаващи и обучавани. Авторът е готов да предостави безвъзмездно разработената от него система на колегите си, които биха проявили интерес от нейното поетапно внедряване. Безвъзмездното разпространение на подобни системи е в основата на идеологията “Open Source Software”. ИЗПОЛЗУВАНА ЛИТЕРАТУРА ADEC (2002) “Guiding Principles for Distance Teaching and Learning”, Online at: http://www.adec.edu/admin/papers/distanceteaching_ principles.html Bessen, J. (2004) “Open source software : Free Provision of Complex Public Goods”, Online at: http://www.researchoninnovation.org/opensrc.pdf Coen, M. (2004) “A Guide to investing in Software and IT Services”. Online at: http://www.predict.strath.ac.uk Coppola, C. & Neelley, E. (2004) “Open source - opens learning. Why open source makes sense for education”. The r-smart group. Online at: http://www.opensourcesummit.org/open-source-200408.pdf Dalzien, J. (2003). Open Standards versus Open Source in E-learning, Educause Quaterly, 4, pp. 4-7. De Praetere T. (2002a), « Le Quatre-quarts de l'Open Source ou les raisons de son succèss », Université catholique de Louvain. Online at: http://www.dokeos.com/quatre_quarts.php De Praetere T. (2002b), “Philosophie du logiciel Claroline”, Université catholique de Louvain. Online at: http://www.dokeos.com/philosophie_claroline.php
Dr. Stephen Drazhev: VLEBOS
8-10
De Praetere T. (2003), “Claroline à l'UCL, histoire d'un développement”, Université catholique de Louvain. Online at: http://www.dokeos.com/histoire_claroline.php Dillenbourg P. & Schneider D. (1995), “Collaborative learning and the Internet”, University of Geneva. Online at: http://tecfa.unige.ch/tecfa/research/CMC/colla/iccai95_1.html European Commission (2001) “The EU’s Relations with Eastern Europe and Central Asia”. Online at: http://europa.eu.int/comm/external_relations/ceeca/index.htm Giera, J. (2001). “The Costs and Risks of Open Source”. April 12th. Best Practices. Online at: http://www.forrester.com (Retrieved 10 December, 2004)
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Слоеве (компоненти) на една виртуална образователна среда
-
Учебен календар (разписание) и обяви; Асинхронна комуникация (дискусия); Синхронна комуникация (chat и поделена “бяла” дъска); База от данни за обучавани, групи, курсове, специалности; Система за обмен на съобщения (e-mails); On-line обмен на фaйлове (FTP); On-line образователни курсове; Специфични, ориентирани към преподаваните дисциплини материали за представяне в реално време; Възможности за търсене и пре-структуриране на образователните единици; Навигация в рамките на даден курс; Система за изграждане на курсове и тяхното разпространение в Интернет; Средства/Инструменти подпомагащи авторите на курсове; Средства/Инструменти за инсталиране и поддържане на системата на един ли няколко сървера; Средства/Инструменти за защита на системата от нерегламентиран достъп; Средства/Инструменти за ауторизация както на създателите на курсове, така и на обучаваните; Средства/Инструменти за административна и статистическа обработка на обучаваните; Възможности за поетапно внедряване и развитие на системата. ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Адреси на Интернет-сайтове с приложение на виртуални образователни среди в Европа и Азия
www.dokeos.com (Белгия) www.claroline.net (Франция) www.spaghettilearning.com (Италия) www.olat.org (Швейцария) http://physik.uni-graz.at/~cbl/electure (Австрия). E-lecture безплатен образователен софтуер за обучение по електроника.
Dr. Stephen Drazhev: VLEBOS
9-10
http://fle3.uiah.fi/index.html (Финландия) Разработка на Хелзинсския университет по дизайн - Future Learning Environment (FLE). http://learnloop.sourceforge.net (Швеция) Gotheborg University www.logicampus.com (Великобритания) – Универсална образователна платформа, използувана в английските университети http://openlms.sourceforge.net (Норвегия) University of Trondheim http://uni-open-platform.fernuni-hagen.de (Германия) OSS-платформа http://www.triana.co.uk/ (Уелс). Проект Triana е е базирана на OSS система за управление на околната среда в Cardiff University.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 WIKI-описание на всички аспекти на системата за управление на учебния процес Dokeos (http://www.dokeos.com/wiki/index.php/Main_Page ) -
инсталиране и работа със системата;
-
историята и развитието на системата;
-
софтуерни аспекти (PHP, Plug-Ins, др.);
-
упражнения за разработчици на системата. ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Статистка на обучаваните, ползуващи VLEs-система 6Плюс, раздел “често задавани въпроси” експериментално внедряване през учебната 2005-2006 г. (малка част от статистическите материали) •вторник, 11 октомври 2005 Задание 1, 4-ти курс - Инструкции... 105 посещения •вторник, 11 октомври 2005 Задание 1 за 4-ти курс - Напомняне! 86 •вторник, 11 октомври 2005 Как ще се отчита текущия ни успех? 103 •понеделник, 10 октомври 2005 Може ли да ни покажете готово Задание1? 260 •понеделник, 10 октомври 2005 Има ли значение какво е идентификационното име на e-mail-a •сряда, 05 октомври 2005 Как да споделям информация с останалите си колеги? 153 •сряда, 05 октомври 2005 Какви са резултатите от предварителния тест с 1-ви курс 554 •неделя, 02 октомври 2005 bUltima System Registered User,October 11, 2005, 5 p.m. 483
Dr. Stephen Drazhev: VLEBOS
10-10