Analiza czynników wpływających na efektywność kształcenia on-line

 W artykule przedstawione zostaną wyniki badań przeprowadzone w Centrum Edukacji Niestacjonarnej Politechniki Rzeszowskiej, które wpływają na sposób projektowania i dostarczania kursów wspomagających klasyczną edukację.

1. Wstęp

Oparte o internet oraz infrastrukturę informatyczną programy kształcenia są zjawiskiem występującym niemal powszechnie. Bardzo dynamicznie rozwijający się Internet w ciągu ostatnich lat zaowocował nie tylko w sferze komercyjnej, ale także na poziomie edukacji
i nie jest on jedynie skarbnicą wszelakiej, łatwo dostępnej wiedzy, ale także medium przekazywania ściśle określonych, przemyślanych i odpowiednio zaprojektowanych treści dydaktycznych przeznaczonych dla określonych grup odbiorców.

Stawiając sobie za nadrzędny cel efektywność wirtualnych lekcji pierwszą czynnością jest próba poszukiwania określonego, z góry zdefiniowanego standardu. Niestety w świecie wirtualnej edukacji taki standard nie istnieje, obserwuje się jedynie wyniki działalności określonych grup rozwijających oprogramowanie dla e-learningu, które próbują, często bezskutecznie, znormalizować sposób przekazywania treści. Podejście to doprowadziło
do opracowania standardów wirtualnej edukacji na poziomie informatycznym, co de facto
nie wpływa na samą treść i formę przekazu. Oczywistym jest, że korzystanie ze standardów takich jak AICC1, IMS2, SCORM3, czy LRN2.04 znacznie ułatwia wymianę kontentów e-learningowych i usprawnia administrowanie platformą edukacyjną. Nie mniej jednak standardy te nie mają odniesienia do e-learningu pojmowanego jako ciągła asymilacja wiedzy i umiejętności stymulowana przez zdarzenia edukacyjne, które są opracowywane, udostępniane, dostarczanie i wspierane przy użyciu technologii informacyjnych. Opierając się na tej definicji, dobry kurs on-line ma być narzędziem przekazu wiedzy, a z racji tego,
że nie ma dwóch identycznych osób także proces uczenia się przebiega w najlepszy dla danej jednostki unikatowy sposób. Dlatego też sposób przekazywania treści dydaktycznych, jeśli ma być efektywny, musi być w miarę możliwości dostosowany do stylu przyjmowania wiedzy.

Nauczanie w środowisku wirtualnym, w przeciwieństwie do klasycznej formy prowadzenia zajęć, daje możliwość realizacji postulatu dostosowania materiałów edukacyjnych
do indywidualnych potrzeb.

2. Możliwości realizacji kształcenia on-line

W celu zrealizowania kształcenia bazującego na Internecie jako środku przekazu pierwszą czynnością musi być przeprowadzenie analizy potrzeb danej instytucji. Platforma
e-learningowa Politechniki Rzeszowskiej administrowana przez pracowników Centrum Edukacji Niestacjonarnej oparta jest o komercyjny pakiet oprogramowania klasy Enterprise - IBM Lotus LMS, oraz MOODLE zgodny z definicją oprogramowania Open Source.

Bazując na skonfigurowanej platformie stworzono dynamiczy portal www.e-chemia.pl, który stanowi powłokę dostępową platformy dla prowadzących, studentów i wszystkich zainteresowanych realizowaniem kształcenia.

Wypełnienie wszystkich powyższych zadań oraz przeprowadzenie szeregu testów dało możliwość tworzenia i udostępniania studentom materiałów edukacyjnych w całkiem nowej formie mającej z założenia wspierać proces dydaktyczny prowadzony klasycznie.

Aby platforma mogła spełniać swoje zadanie konieczny jest jeszcze jeden, w zasadzie najważniejszy element, a mianowicie materiały dydaktyczne, które należy odpowiednio przygotować. Jest to najbardziej czasochłonny i wymagający największych nakładów finansowych aspekt działalności wszystkich instytucji prowadzących kształcenie on-line.

3. Ergonomia portalu, platformy, kursów i lekcji

Projektowanie głównych elementów platformy było bardzo ważne, gdyż każda ucząca się osoba, a zwłaszcza pozbawiona bezpośredniego kontaktu z nauczycielem może znaczną część czasu przeznaczonego na naukę poświęcić na aktywność, którą zdefiniujemy jako nieedukacyjną Wynika z tego, że należy tak skonstruować portal edukacyjny,
aby maksymalnie dużo czasu student mógł spędzić na rzeczywistej nauce.


Rysunek 1. Porównanie czasu przeznaczonego
na naukę z rzeczywistym czasem uczenia się,
czasem zaangażowania i efektywnym czasem
uczenia się.

Na Rysunku 1 pokazany jest udział różnych typów aktywności studenta w czasie uczenia się. Ponieważ nikt oprócz samego zainteresowanego samokształceniem nie jest w stanie wydłużyć czasu przeznaczonego na naukę należy z możliwie dużą intensywnością powodować wydłużenie rzeczywistego czasu uczenia się eliminując zachowania zdefiniowane wcześniej jako nieedukacyjne.
Uzyskać można to odpowiednio planując wygląd portalu edukacyjnego i platformy tak, aby uczestnik procesu kształcenia możliwie szybko dotarł do potrzebnych mu materiałów dydaktycznych. Z tego względu portal musi się charakteryzować przede wszytkim przejżystością i prostotą poruszania się w jego obrębie. Pomimo bogactwa elementów uatrakcyjniających wygląd stron internetowych należy unikać ruchomych, kolorowych obiektów absorbujących uwagę, a także umieszczania na stronie głównej odnośników (hiperłączy) do treści niezwiązanych wprost z procesem kształcenia. Identyczna sytuacja odnosi się do wyglądu platformy dostarczającej kursy.
W przypadku platform komercyjnych pewien stopień zorganizowania jest wymuszony przez producenta i w takiej sytuacji należy doprowadzić do braku skontrastowania wyglądu platformy i portalu tak, aby użytkownik nie zdawał sobie sprawy, że są to elementy odrębne. Ponadto administrator systemu musi przeprowadzić wszystkie czynności ograniczające koneczność poruszania się po interfejsie użytkownika, a zwłaszcza konieczność wielokrotnego logowania.
Z racji tego, że udostępniając kursy poprzez internet zakłada się, że student posiada określone umiejętności poruszania się w tym środowisku bardzo dobrą praktyką jest wykorzystanie przedwiedzy na temat określonych schematów działań i zachowań związanych z obsługą przeglądarek internetowych oraz funkcjonowaniem w sieci. Elementy takie jak menu w formie drzewa, rozwijane menu kontekstowe, czy przyciski nawigacyjne i charakterystyczne symbole powodują, że poruszanie się w obrębie całego systemu jest intuicyjne i pozwala skupić się na treści lekcji.
Ważnym aspektem stało się także wprowadznie odpowiednich standardów odnoszących się do sprzętu znajdującego się po stronie użytkownika, a mianowicie takie dostosowanie sposobu działania i wyglądu platformy, aby był on niezależny od systemu operacyjnego, jaki zainstalowany jest po stronie odbiorcy, ani od rodzaju przeglądarki.

Podstawowymi parametrami, które miały wpływ na projektowanie wszytkich elementów systemu edukacyjnego były dane zamieszczone w tabeli 1. Najważniejsze parametry, które zadecydowały o wyglądzie portalu to rodzaj używanego systemu operacyjnego, rodzaj przeglądarki internetowej oraz rozdzielczość ekranu. Po przeanalizowaniu wyników z tabeli 1 ustalono sposób testowania wdrażanych modułów platformy oraz kursów online. Za standard przyjęto kompatybilność z systemami operacyjnymi Windows (począwszy od wersji 95), Linux oraz Mac OS używającymi przeglądarek MS IE (począwszy od wersji 5.0), Firefox, Opera, Mozilla i Konqeror. Ponadto przyjęto, że sam portal musi być w pełni funkcjonalny przy łączu internetowym o niskiej przepustowości (klasycznym modemowym, czy GPRS)
i nie może zawierać elementów utrudniających jego przeglądanie nawet przy braku odpowiednich wtyczek.

4. Projektowanie portalu i kursów

Portal edukacyjny e-chemia.pl zaprojektowany był początkowo w oparciu o język HTML. Rozwiązanie to jednak bardzo szybko przestało spełniać stawiane mu wymagania, dlatego też postanowiono przebudować go z zastosowaniem języka PHP i bazy danych MySQL. Modernizacja spowodowana była koniecznością wprowadzenia możliwości automatycznego rejestrowania się do systemu dla studentów i wykładowców, a także przygotowania odpowiedniego środowiska dla wdrożonego projektu o nazwie Wirtualny Indeks (aktualnie
w fazie testów), który pozwala wykładowcom na wpisywanie ocen studentów, a z kolei studentom na przeglądanie swoich wyników z różnych przedmiotów oraz kontakt
z wykładowcą za pomocą panelu ogłoszeń i wiadomości prywatnych. Ponadto strony internetowe oparte o język PHP pozwalają na pełną współpracę z innymi stosowanymi językami; HTML, JavaScript itd. Omawiana modyfikacja wykonana została także ze względów bezpieczeństwa całego systemu powodując odizolowanie przeglądarek internetowych użytkowników od możliwości wglądu w sposób działania portalu. Istniejące elementy interaktywne stworzone są przy użyciu języka JavaScript oraz z zastosowaniem technologii Flash, co skutkuje prawidłowym wyświetlaniem wszystkich elementów portalu nawet przy niskoprzepustowych łączach.

Tworzenie kursów w Centrum Edukacji Niestacjonarnej odbywa się przy użyciu specjalistycznego oprogramownia, według schematu przedstawionego na Rysunku 2. Po otrzymaniu materiałów źródłowych i przeprowadzeniu wstępnej analizy wymagań podczas spotkań z autorem kursu i osobami odpowiadającymi za poprawność merytoryczną przygotowuje się roboczy scenariusz lekcji, który zawiera proponowaną strukturę lekcji, opis wyglądu poszczególnych stron, sposób nawigacji, rozmieszczenie elementów graficznych, multimediów, animacji itp. Następnie przeprowadza się tzw. rozwarstwienie i rozpoczyna pracę nad poszczególnymi obiektami osobno. Przygotowując poszczególne elementy bardzo często przeprowadza się testy mające na celu wychwycenie ewentualnych błędów lub nieprawidłowości i jak najszybszą ich korektę. Iteracje, tworzenie – testowanie, trwają
w zależności od stopnia zaawansowania obiektu około tygodnia i kończą się krótkimi spotkaniami ze zleceniodawcami projektu. Taki sposób projektowania, bardzo podobny do metodologii programowana ekstremalnego ma na celu zminimalizowanie ilości korekt
w produkcie finalnym, kiedy to zmiana pojedynczego obiektu jest dużo bardziej kłopotliwa
i może wpływać na całą strukturę kursu.

Po stworzeniu wszystkich wymaganych elementów, następuje etap łączenia ich w spójny, zaplanowany wstępnie moduł lekcyjny. Odbywa się to przeważnie przy użyciu dwóch narzędzi. Pierwsze będące elementem składowym systemu IBM Lotus LMS to Lotus Workplace Collaborative Learning Authoring Tool w wersji 1.0.5, a drugie, stanowiące jeden z elementów składowych wykorzystywanego pakietu Macromedia Studio 8, Dreamweaver wyposażony w dodatek L5 SCORM Producer, dostępny zarmowo na stronie producenta. Łączenie elementów jest w zasadzie projektowaniem poszczególnych stron www, i odbywa się przy użyciu edytora pracującego w trybie WYSIWYG (What You See Is What You Get). Także na tym etapie przeprowadza się częste testowanie modułu, początkowo w trybie off-line, a nastepnie po umieszczeniu w obszarze testowym platformy edukacyjnej w trybie on-line, co finalnie prowadzi do udostępnienia kursu studentom i śledzenia jego „życia”
w systemie LMS.


Rysunek 2. Schemat projektowania kursów on-line.

Niewątpliwą zaletą korzystania z wymienionych języków (HTML, PHP, JavaScript) jest kompatybilność z przeglądarkami internetowymi i systemami operacyjnymi, z których korzystają użytkownicy. Sposobem na ominięcie limitacji stało się zastosowanie tzw. wtyczek sieciowych (ang. web plug-in) takich jak Flash, Shockwave, Adobe Acrobat, QuickTime oraz RealPlayer, które uruchamiane automatycznie w przeglądarce pozwalają na zagnieżdżanie prezentacji, multimediów, strumieni audio i video w strukturze lekcji w taki sposób, że użytkownik nieświadomy ich działania obserwuje zaprojektowany przez nas bogaty
w interakcje obiekt multimedialny.

5. Podsumowanie
Stwierdzić należy, że udostępnianie materiałów dydaktycznych za pomocą internetu ma prawie tak długą tradycję jak sama sieć www. Dotychczas polegało ono na tym, że odpowiednie strony wzbogacone niekiedy szatą graficzną udostępniane były wszystkim zainteresowanym, bez analizowania tego, jak treść zostanie odebrana.
Dzisiaj projektowanie to coś więcej niż tekst i grafika. Jest to bardzo trudne przedsięwzięcie wymagające duże elastyczności i wiedzy z różnych dziedzin, gdyż potrzebne jest odpowiednie konwertowanie otrzymanych treści dydaktycznych, tworzenie zawartości projektowanie ze świadomością późniejszej interakcji, a także znajomość różnych mediów
i oprogramowania.
Projektanci kursów muszą uczestniczyć we wszystkich etapach ich tworzenia, począwszy od spotkań z autorami, poprzez budowę prototypów, tworzenie i integrację mediów, kończąc na implementacji gotowych modułów szkoleniowych, które nie są już zwykłymi stronami www, a raczej rozbudowanymi aplikacjami sieciowymi typu RIA (Rich Internet Application) cechującymi się jednolitością, koncentracją danych elastycznością i zintegrowaniem.