Próba oceny systemów zarządzania nauczaniem rozprowadzanych na zasadach open source

Transkrypt

1 Zeszyty Naukowe nr 770 Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie 2009 Katedra Systemów Obliczeniowych Próba oceny systemów zarządzania nauczaniem rozprowadzanych na zasadach open source Streszczenie. Celem niniejszego opracowania jest próba oceny wybranych systemów zarządzania nauczaniem (Learning Management System) rozprowadzanych na zasadach open source. Przedstawiono zasady, które obowiązują w rozwiązaniach typu open source. Opisano główne cechy, którymi charakteryzują się systemy zarządzania nauczaniem, a także zdefiniowano kryterium oceny systemów LMS. Zwrócono również uwagę na problemy związane z wyborem odpowiedniego systemu. Słowa kluczowe: Learning Management System (LMS), zdalne nauczanie, e-learning, open source, szkolenia, platforma e-learningowa 1. Wstęp Wraz z rozwojem gospodarczym opartym na wiedzy i umiejętnościach wzrasta zapotrzebowanie na efektywne i skuteczne kształcenie. Rozwój technologii informatycznych sprawia, że Internet staje się głównym medium dystrybuującym każdy rodzaj informacji, informacji służącej również nauczaniu. Nowe pojęcie, takie jak e-learning, czyli nauczanie na odległość, powoli się upowszechnia zarówno w uczelniach, jak i firmach. Internet niesie ze sobą rozwiązania rozszerzające możliwości tradycyjnego nauczania. Redukcja kosztów i łatwość zarządzania olbrzymią ilością informacji sprawia, że nowoczesna technologia wypiera tradycyjne podejście do przekazywania wiedzy. Wiele z rozwiązań wykorzystywanych w zdalnym nauczaniu opiera się na darmowym oprogramowaniu rozpowszechnianym na zasadach open source. Narzędzia te pracują pod kontrolą dowolnego systemu operacyjnego obsługującego serwer internetowy Apache, język skryptowy PHP, oraz bazę danych MySQL bądź też PostgreSQL. W większości wypadków

2 192 konfiguracja taka jest dostępna z każdą dystrybucją systemu Linux, co stanowi doskonałą podstawę do tworzenia prostych, jak i bardziej zaawansowanych platform e-learningu dostępnych w intra- i internecie. Celem niniejszego opracowania jest zaprezentowanie wybranych systemów zarządzania nauczaniem dostępnych na zasadach open source, ich charakterystyka oraz próba oceny. 2. Idea open source Powstanie wolnego i otwartego oprogramowania wywarło znaczący wpływ na rozwój całego środowiska e-biznesu i gospodarki. Również zmienił się rynek rozwiązań e-learningowych. Wykorzystanie tego typu oprogramowania umożliwiło znaczne obniżenie kosztów funkcjonowania przedsiębiorstw, a w wypadku nauczania kosztów działalności instytucji edukacyjnych. Termin open source powstał m.in. w wyniku wieloznaczności terminu free software i określa oprogramowanie, które charakteryzuje [Open Source Initiative (OSI)]: możliwość swobodnej redystrybucji, dostęp do kodu źródłowego, możliwość modyfikacji programu oraz jego rozpowszechniania na prawach oryginalnej licencji, możliwość wprowadzenia ograniczenia, na skutek którego należy zachować oryginalność kodu źródłowego, a własne modyfikacje zawrzeć w formie dodatkowych modułów dołączanych do programu bazowego na etapie kompilacji, brak możliwości ograniczania praw do programu jakichkolwiek osób, grup społecznych bądź instytucji, brak możliwości ograniczania pola zastosowań programu, licencja obowiązująca wszystkich użytkowników, licencja nieograniczająca się do jednego produktu, licencja niewprowadzająca restrykcji w stosowaniu innych programów rozpowszechnianych wraz z programowaniem, którego dotyczy, licencja, musi być technologicznie neutralna. Tworzenie większości oprogramowania rozprowadzanego na zasadach open source odbywa się w ramach rozproszonej pracy programistów współpracujących poprzez Internet. Model ten jest wydajny dzięki uniknięciu silnego reżimu własności intelektualnej (np. brak możliwości udostępnienia kodu osobom trzecim) oraz równoczesnemu projektowaniu i testowaniu poszczególnych modułów oprogramowania. Programiści współpracują ze sobą, mimo braku natychmiastowych korzyści finansowych. Tłumaczyć to można potrzebą samorealizacji oraz wzrostem reputacji na rynku i zyskaniem doświadczenia, co może przynieść korzyści (np. znalezienie lepiej płatnej pracy) [Kowalczyk 2004].

3 Próba oceny systemów zarządzania nauczaniem Główne cechy systemów zarządzania nauczaniem Systemy zarządzania nauczaniem (LMS Learning Management System) wykorzystują rozwiązania informatyczne, tworząc środowisko umożliwiające realizację procesu kształcenia na odległość. Za pomocą oprogramowania LMS łatwiej organizować oraz udostępniać zainteresowanym użytkownikom (np. nauczycielom i uczniom) wszelkie możliwe funkcje automatyzujące proces zarządzania, administracji, śledzenia postępów, a także raportowania działań związanych z prowadzeniem szeroko pojętego nauczania. Dostęp do poszczególnych elementów takiego systemu odbywa się za pośrednictwem standardowych przeglądarek internetowych. Do głównych funkcji i cech systemów LMS można zaliczyć [Kaplan-Leiserson 2004], [Hall 2001]: zarządzanie użytkownikami, zarządzanie kursami, śledzenie i weryfikacja postępów użytkowników, raportowanie wyników nauczania, narzędzia komunikacyjne ( , forum dyskusyjne, chat), zarządzanie prawami dostępu, wielojęzyczność, planowanie ścieżek kariery, organizacja zajęć synchronicznych, personalizacja interfejsu na stronach użytkownika, sprzedaż szkoleń i kontrola rozrachunków, zgodność z ogólnie przyjętymi standardami, dostęp za pomocą standardowych protokołów (TCP/IP) i standardowych przeglądarek internetowych. Termin LMS używany jest w szerokim zakresie systemów, które organizują i dostarczają dostęp do wszelakich usług i materiałów związanym z nauczaniem dla różnych grup odbiorców, zarówno studentów, jak i nauczycieli czy administratorów. Usługi te zwykle zawierają kontrolę dostępu, prezentacje i organizacje materiału edukacyjnego, narzędzia komunikacyjne oraz możliwość tworzenia grup użytkowników. Synonimem terminu LMS jest przyjęta również w Polsce nazwa platforma e-learningowa. Większość systemów LMS zaprojektowana jest tak, aby organizować dostarczanie materiałów dydaktycznych przygotowanych za pomocą innych narzędzi (edytory tekstu, arkusze kalkulacyjne, programy graficzne itp.). Same systemy zazwyczaj nie zawierają wbudowanych funkcji umożliwiających bezpośrednie tworzenie materiałów, a jeśli już je posiadają, to udostępniają tylko podstawowy zakres możliwości. Warto zauważyć, że systemy zarządzania nauczaniem udostępniane na zasadach open source są idealnym rozwiązaniem dla większości instytucji edukacyjnych (instytuty naukowe, szkoły wyższe itp.). Przyczyną takiej sytuacji jest występowanie w tego typu instytucjach następujących faktów [Vuorikari 2004]: istnieje zapotrzebowanie na specyficzne wersje oprogramowania odzwierciedlające zawartość kursów czy też różne podejścia pedagogiczne, społeczność instytucji edukacyjnych umożliwia wsparcie dla wymiany pomysłów i doświadczeń,

4 194 w większości przypadków istnieje wykwalifikowana kadra pracowników potrafiąca dokonać odpowiednich zmian w kodzie aplikacji, jak i również przetestowania i wdrożenia konkretnego rozwiązania, istnieje ciągła presja na obniżanie kosztów działalności, poziom świadomości informatycznej jest znacznie wyższy niż w innego typu instytucjach. Dodatkowe zalety LMS udostępnianych na zasadach open source to łatwość lokalizacji, legalność systemu, możliwość rozbudowy, duże bezpieczeństwo, stabilność, wydajność i cena. Nie można również zapominać o ciągłym audycie kodu źródłowego przez duże grupy programistów. Sytuacja ta sprawia, że ewentualne problemy i błędy są na bieżąco zgłaszane i od razu poprawiane przez twórców systemu. 4. Przegląd wybranych rozwiązań Rynek systemów zarządzania nauczaniem udostępnianych na zasadach open source w okresie kilku ostatnich lat podlega dynamicznym zmianom. Pojawiają się mniej lub bardziej udane rozwiązania różniące się od siebie liczbą wbudowanych funkcji, jakością kodu źródłowego czy też możliwością rozbudowy o kolejne moduły. Wybierając przedstawione poniżej systemy; wzięto pod uwagę tylko te, które w dużej mierze spełniają większość założeń charakteryzujących oprogramowanie LMS. Opisy systemów pochodzą ze stron internetowych konkretnych produktów, jak i również własnych spostrzeżeń autora. ATutor ( ATutor jest systemem zarządzania nauczaniem umożliwiającym proste i skuteczne prezentowanie na stronach internetowych wszelkiego rodzaju materiałów służących nauczaniu na odległość. System ten pierwotnie został zaprojektowany na Uniwersytecie Toronto w Kanadzie, jednak szybko rozpowszechnił się wśród wielu instytucji naukowych na całym świecie. Łatwa instalacja, zgodność ze standardami, mnogość dodatkowych narzędzi oraz dostęp do usług umożliwiających bezpośrednie tworzenie materiałów dydaktycznych sprawia, że ATutor spełnia większość kryteriów LMS. Dużo uwagi poświęcono również stworzeniu profesjonalnej dokumentacji oraz pomocy online wraz z przykładami. Kod źródłowy programu jest napisany czytelnie i umożliwia łatwą ingerencję oraz tworzenie dodatkowych modułów. Do słabych stron można zaliczyć niezbyt intuicyjny interfejs, a także problemy ze skalowalnością.

5 Próba oceny systemów zarządzania nauczaniem 195 Claroline ( Działanie systemu oparte jest na założeniu, że nauczyciel chce stworzyć internetowy kurs bez znajomości zasad tworzenia stron HTML 1. Claroline udostępnia zbiór narzędzi umożliwiających organizację wszelkich danych (zakładki, dokumenty tekstowe, arkusze kalkulacyjne, grafika, multimedia, testy). Całość systemu jest łatwa w obsłudze i zgodna z ogólnie przyjętymi standardami. Proste, a zarazem skuteczne narzędzia monitorowania postępów nauczania, jak i statystyki odwiedzalności poszczególnych modułów znakomicie ułatwiają pracę. Dzięki wielojęzyczności, jak i dobrej dokumentacji Claroline został wdrożony w wielu krajach na całym świecie (m.in. kilka instalacji w Polsce). Moodle ( Moodle jest pakietem do tworzenia internetowych kursów oraz stron www. Dzięki intuicyjnemu interfejsowi oraz doskonałej dokumentacji system ten zyskał popularność wśród użytkowników na całym świecie. Zgodność ze standardami oraz silne wsparcie dla bezpieczeństwa i łatwość administracji sprawiają, że system jest bardzo dobrze przyjmowany zarówno w środowiskach naukowych, jak i w innych instytucjach. Dodatkowe narzędzia udostępniane w systemie umoż- Rys. 1. Platforma Moodle w działaniu Źródło: (2004). 1 HTML HyperText Markup Language. Hipertekstowy język opisu stron www składający się ze znaczników.

6 196 liwiają wymianę informacji pomiędzy nauczycielem i uczniami, monitorowanie postępów nauczania, tworzenie testów, notatek. Plusem systemu jest powiązanie zarówno podejścia technologicznego, jak i pedagogicznego. Należy zwrócić również uwagę na bardzo szybkie tworzenie nowych wersji, dużą liczbę osób współpracujących przy projekcie oraz imponującą liczbę wdrożeń. Przykładowe efekty zastosowania systemu Moodle zostały zaprezentowane na rys. 1. Segue Collaborative Learning System ( php?&action=site&site=segue) Segue pozwala nie tylko na tworzenie i zarządzanie samymi kursami, ale również umożliwia budowę portalu edukacyjnego zawierającego prywatne strony osób prowadzących zajęcia. Takie podejście gwarantuje instytucjom o charakterze edukacyjnym zastosowanie tylko jednego narzędzia zarządzającego stronami internetowymi. Bardzo rozbudowany system praw dostępu jasno określa grupy osób upoważnionych do przeglądania czy też edycji udostępnianych treści. Pełna dowolność przy tworzeniu kursów oraz możliwość zastosowania różnego rodzaju stylów powoduje, że tworzone kursy są ciekawe i niestandardowe. Do minusów systemu na pewno należy brak dobrej dokumentacji, problemy z lokalizacją oraz niezgodność ze standardami. ILIAS ( ILIAS powstał w Uniwersytecie Kolonia w Niemczech. System pozwala użytkownikom na edycję i publikację materiałów dydaktycznych dostępnych później za pomocą standardowych przeglądarek internetowych. Platforma zawiera dużą liczbę dodatkowych funkcji umożliwiających między innymi tworzenie słowników pojęć, wyszukiwanie danych, obsługę forum, pocztę elektroniczną, czat, testy, ćwiczenia, wymianę plików czy też obsługę metadanych. Do cech pozytywnych zaliczyć można również wysoką skalowalność, zgodność ze standardami, przejrzysty kod źródłowy oraz wiele wersji językowych. Niestety występują również braki głównie na poziomie dokumentacji. 5. Ocena wybranych systemów LMS Wybierając systemy LMS udostępniane na zasadach open source, należy zwrócić szczególną uwagę na rzeczywiste potrzeby instytucji, zasoby ludzkie oraz możliwości w dziedzinie infrastruktury technicznej. Przedstawiona w niniejszym opracowaniu próba oceny systemów zarządzania nauczaniem może stanowić pomoc w znalezieniu rozwiązania najbardziej zbliżonego do konkretnych potrzeb danej instytucji. Analizując główne cechy systemów LMS oraz przeglądając rynek opro-

7 Próba oceny systemów zarządzania nauczaniem 197 gramowania e-learningowego z uwzględnieniem opinii końcowych użytkowników, ustalono następujące kryteria umożliwiające dokonanie oceny tych systemów: skalowalność możliwość zastosowania systemu do małych i dużych instalacji, zaawansowane mechanizmy bezpieczeństwa i praw dostępu, otwartość struktura kodu źródłowego systemu, łatwość ingerencji, tworzenia i dodawania nowych wyspecjalizowanych modułów, dobra specyfikacja, administracja prostota instalacji oraz późniejszej administracji całości systemu, implementacja szybkość działania, profesjonalna dokumentacja, system pomocy, funkcjonalność wbudowane narzędzia i usługi ułatwiające obsługę kursów zarówno z poziomu nauczyciela, jak i osób uczących się, efektywność szybkość wprowadzania i zarządzania materiałami, intuicyjny interfejs, koszty całkowite koszty (sprzęt, system operacyjny, koszty wdrożenia, koszty szkoleń itp.), zgodność ze standardami możliwość wymiany informacji w ogólnie przyjętych standardach, takich jak: SCORM 2, AICC 3, IMS 4, OKI 5, ochrona własności intelektualnej przestrzeganie praw osób publikujących materiały, wielojęzyczność dostępność różnych wersji językowych bądź też łatwość lokalizacji, aktywność projektu liczba osób zaangażowanych w projekt, tempo powstawania nowych wersji, rozszerzeń. Szczególną uwagę należy zwrócić na kryterium funkcjonalności konkretnego rozwiązania. Przejawia się ona w możliwości zastosowania dodatkowych usług ułatwiających i pozwalających na bezproblemową współpracę w grupach oraz 2 SCORM The Sharable Content Object Reference Model. Zbiór specyfikacji zaadaptowanych z różnych źródeł, mający na celu dostarczenie wyczerpującego zestawu wytycznych umożliwiających wymianę wszelkich danych związanych z systemami e-learningowymi. 3 AICC Aviation Industry Computer-Based Training Committee. Międzynarodowy związek profesjonalnych organizacji tworzących kursy dla przemysłu lotniczego. AICC projektuje standardy dla wymiany danych i współpracy narzędzi e-learningowych wykorzystywanych w różnych gałęziach przemysłu. 4 IMS IMS Global Learning Consortium, Inc. projektuje i promuje otwarte specyfikacje ułatwiające wymianę danych w systemach e-learningowych. 5 OKI The Open Knowledge Initiative. Porozumienie wiodących uniwersytetów oraz organizacji tworzących standardy mające na celu wsparcie technik nauczania na poziomie szkolnictwa wyższego.

8 198 aktywne zdobywanie wiedzy. Do scharakteryzowania funkcjonalności platformy e-learningowej posłużono się takimi cechami, jak: bezpieczeństwo autoryzacja użytkowników, szyfrowany dostęp do materiałów SSL 6, prawa dostępu narzędzia do zaawansowanego tworzenia poziomów dostępu do materiałów, projektowanie i zarządzanie kursami prostota obsługi, dostęp do danych multimedialnych, wzorce, definiowalny wygląd, łatwa nawigacja oraz struktura, możliwość rozbudowy, systemy oceniania, monitorowanie kursów określanie aktywności użytkowników, raporty, personalizacja interfejsu dostosowanie wizerunku kursu do jego specyfiki, możliwość zmiany wyglądu interfejsu poprzez użytkownika końcowego, narzędzia dodatkowe wymiana plików, grupy i fora dyskusyjne, integracja z pocztą elektroniczną, czat, notatki, dzienniki, tablice, praca grupowa, zakładki, kalendarz, praca offline, ankiety, zadania, quizy. Powyższe kryteria oraz cechy funkcjonalne systemów LMS stanowią podstawę, na której dokonano próby oceny wybranych platform e-learningowych. Przyjęto skalę ocen od 0 (dane kryterium nie występuje lub też występuje w bardzo ubogiej wersji) poprzez 5 (kryterium dostępne w formie podstawowej bądź też średniej) do 10 (zostały spełnione wszystkie wytyczne danego kryterium) z wyłączeniem kryterium kosztowego, gdzie 0 oznacza bardzo wysokie koszty, a 10 koszty minimalne. Tabela 1. Ocena wybranych systemów LMS udostępnianych na zasadach open source Kryterium oceny ATutor Claroline Moodle Segue ILIAS Skalowalność Otwartość Administracja Implementacja Funkcjonalność Efektywność Koszty (0 wysokie 10 niskie) Zgodność ze standardami Ochrona własności intelektualnej Wielojęzyczność SSL Secure Socket Layer. Protokół zapewniający poufność i integralność transmisji danych między klientem a serwerem.

9 Próba oceny systemów zarządzania nauczaniem 199 W analogiczny sposób dokonano oceny cech składających się na funkcjonalność rozważanej grupy programów (tabela 2). Na podstawie danych zaprezentowcd. tabeli 1 Kryterium oceny ATutor Claroline Moodle Segue ILIAS Aktywność projektu Ocena sumaryczna Źródło: opracowanie własne. Wartości ocen, oszacowano na podstawie dokumentacji, wersji demonstracyjnych, a także dzięki doświadczeniu osób, które wdrożyły konkretne systemy i korzystają z nich na co dzień. Uzyskane rezultaty zostały zaprezentowane w tabeli 1. Na podstawie danych zaprezentowanych w tabeli 1 najwyższą ocenę sumaryczną uzyskał system Moodle, który charakteryzuje się bardziej zaawansowaną od pozostałych systemów otwartością, łatwością administracji, bardzo dobrą implementacją, wysoką funkcjonalnością i efektywnością oraz bardzo niskimi kosztami. Nie bez znaczenia jest również wysoka aktywność projektu, gwarantująca nieustanny rozwój, jak i szybkość usuwania problemów. Wyznaczona w powyższej tabeli ocena sumaryczna jest sumą wszystkich ocen cząstkowych przyznanych w poszczególnych, rozpatrywanych kryteriach. Uzyskane wartości pozwalają na uszeregowanie rozpatrywanych narzędzi w sposób przedstawiony na rys. 2. ATutor Claroline Moodle Segue ILIAS Rys. 2. Oceny sumaryczne wybranych systemów LMS Źródło: opracowanie własne.

10 200 Tabela 2. Ocena funkcjonalności wybranych systemów LMS Cechy ATutor Claroline Moodle Segue ILIAS Bezpieczeństwo Prawa dostępu Projektowanie i zarządzanie kursami Monitorowanie Personalizacja interfejsu Narzędzia dodatkowe Ocena sumaryczna Źródło: opracowanie własne. ATutor Claroline Moodle Segue ILIAS Rys. 3. Oceny sumaryczne funkcjonalności wybranych systemów LMS Źródło: opracowanie własne. anych w tabeli 2 najwyższą ocenę sumaryczną uzyskał system ILIAS, którego charakteryzuje zaawansowany mechanizm ustalania praw dostępu, dobre zarządzenie kursami, jak i ich projektowanie, duże możliwości monitoringu oraz spora liczba narzędzi dodatkowych. Uzyskane wartości pozwalają na uszeregowanie funkcjonalności rozpatrywanych systemów w sposób przedstawiony na rys Podsumowanie Obecnie systemy zarządzania nauczaniem udostępniane na zasadach open source stanowią mocną konkurencję dla rozwiązań komercyjnych. Poprzez dążenie do minimalizacji kosztów działalności pojawiła się duża liczba firm zain-

11 Próba oceny systemów zarządzania nauczaniem 201 teresowanych wdrożeniem właśnie takich platform e-learningowych, co wpływa pozytywnie na rozwój coraz bardziej doskonałych aplikacji. Wybór konkretnego systemu powinien być uzależniony od rzeczywistych potrzeb instytucji. Należy zadać sobie pytanie, czym dysponujemy (sprzęt, ludzie, zasoby dydaktyczne, budżet) i co chcemy osiągnąć (wielkość przedsięwzięcia, jego jakość, skalowalność, funkcjonalność). Nie bez znaczenia są również możliwości rozbudowy naszego systemu czy też implementacja standardów wymiany danych [Reynolds 2004]. Gotowe systemy LMS z konieczności nie uwzględniają specyfiki wszystkich instytucji i dość często nie są dopasowane do rzeczywistych potrzeb. Pojawiające się podczas wdrożeń trudności polegają głównie na integracji nowego systemu z tradycyjnymi metodami nauczania. Dość często jedynym sposobem rozpoczęcia takiej formy nauczania jest stworzenie samodzielnej aplikacji spełniającej wszystkie nasze potrzeby, udostępnionej na zasadach open source. Literatura Hall B. [2001], New Technology Definitions, index.htm. Kaplan-Leiserson E. [2004], E-Learning Glossary, Kowalczyk K. [2004], Historia rozwoju oprogramowania open source, e-mentor nr 2 (4). Open Source Initiative (OSI), The Open Source Definition, docs/definition.php. Reynolds R. [2004], Open Source Courseware, archives/open_source_courseware. Vuorikari R. [2004], Why Europe Needs Free and Open Source Software and Content in Schools, An Attempt of Evaluation of Learning Management Systems Delivered as Open Source Software The goal of the article is to make an attempt of assessment of selected learning management systems (LMS) delivered as open source software. The rules accepted in open source solutions have been presented. Main features of learning management systems have been described. Much attention has been paid to defining a criterion of LMS systems evaluation. A few selected solutions have been outlined and attempts of their estimation have been made. Problems of sufficient system selection have also been considered. Key words: Learning Management System (LMS), distance learning, e-learning, open source, courses, e-learning platform.