Współdzielenie materiałów edukacyjnych w rozproszonym i heterogenicznym środowisku Internetu

Transkrypt

1 Seminarium "Postępy Edukacji Internetowej" Współdzielenie edukacyjnych w rozproszonym i heterogenicznym środowisku Internetu dr inŝ. Agnieszka Landowska Politechnika Gdańska

2 Plan prezentacji Problemy współdzielenia edukacyjnych Model biznesowy współdzielenia edukacyjnych Rozwiązania proponowane przez standardy Nowe wymagania Koncepcja komponentu edukacyjnego Model wykorzystania usług sieciowych do współdzielenia Projekt współdzielenia otwartych dla zdalnego nauczania w Polsce

3 Problemy współdzielenia RóŜnorodność: Rozmiaru Technologii wykonania Granulacji Zasad udostępniania Formy udostępniania Zabezpieczenie praw autorskich Poszukiwanie i zbieranie informacji, Semantyka danych, Zasoby głębokiego Internetu, Format i struktura danych, Identyfikacja, lokalizacja i dostępność zasobów, Komunikacja i współpraca systemów, Śledzenie zmian.

4 Rynek zdalnego nauczania Instytucja certyfikująca dowód kompetencji + opłata egzaminacyjna Internet Dystrybutor edukacyjnych UNIVERSITY programy certyfikat materiały edukacyjne opłata za materiały materiały edukacyjne opłata za wytworzenia meta-dane zapytanie o materiały + opłata za usługę Klient - uczeń lista źródeł Ekspert z dziedziny Serwis wyszukiwawczy

5 Problemy zdalnego nauczania Przyszłość zdalnego nauczania rozdzielenie wytwarzania od ich dystrybucji rozdzielenie dostarczania wiedzy od certyfikacji wiedzy większa specjalizacja w produkcji, procesach edukacyjnych (tutoring) oraz certyfikacji konkurencja uczeń jako dyspozytor środków na edukację technologie oparte o przeglądarkę (cienki klient) Problemy zdalnego nauczania technologie wytwarzania sposób opisu i ich poszukiwanie problem płatności za wykorzystanie kryteria wyboru cena i jakość pracochłonność wykonania i cena ich zakupu wiarygodność certyfikacji technologie zapewniające bezpieczeństwo i dostępność

6 Problemy rozproszonych środowisk zdalnego nauczania Czy moje materiały są zabezpieczone? Czy uczeń zapłaci za pobrane materiały? Silnik wyszukiwawczy edukacyjnych Jak najlepiej wyszukiwać materiały? Właściciel Właściciel UNIVERSITY Właściciel Repozytorium edukacyjnych FLASH Repozytorium edukacyjnych HTML Repozytorium edukacyjnych XML meta-dane meta-dane meta-dane Internet Repozytorium meta-danych pobierz materiały edukacyjne znajdź materiały edukacyjne Uczeń Narzędzie dostępowe Właściciel serwera wyszukiwawczego Ile kosztują materiały edukacyjne? Czy te materiały moŝna otworzyć w moim narzędziu?

7 Standardy dotyczące AICC specyfikacje AGR ADL model referencyjny SCORM wersja IEEE LTSC: P architektura systemów P komunikacja P ECMAScript P meta-dane Specyfikacje IMS QTI specyfikacja pytań testowych DRI współpraca cyfrowych repozytoriów GWS repozytoria oparte o usługi sieciowe ISO/SC36 oraz CEN Obiekt edukacyjny podstawowa jednostka edukacyjnych, opisana meta-danymi wg IEEE kaŝdy byt, cyfrowy lub nie, który moŝe być uŝyty, ponownie wykorzystany i do którego moŝna się odwołać w trakcie procesu edukacyjnego SCORM: Sharable Content Object Kolekcja jednego lub więcej zasobów, zawierająca takŝe szczególny, wykonywalny zasób, który umoŝliwia środowisku wykonania zdefiniowanym przez SCORM połączenie się z systemem LMS

8 Osiągnięcia standardów Pakiet Zasoby M eta-dane Struktura M anifest M eta-data O rganizations R esources (sub) M anifest FIZYCZN E PLIK I (zasoby, m edia, ocena, w spółpraca,...) O B IEK T ED U K A C Y JN Y Meta-dane dane ogólne dane związane ze zmianą dane katalogowe dane techniczne Plik z form acie PIF dane edukacyjne dane o prawach autorskich dane o powiązaniach dane o twórcy dane klasyfikacyjne

9 Standardy edukacyjne - wyzwania Zasoby ECMAScript Obraz Obraz Zasoby ECMAScript JavaScript XSL Zasoby JavaScript Obraz Obraz Zasoby Flash Flash Flash XML Obraz XML XML HTML HTML Flash Flash Obiekty edukacyjne zgodne z modelem SCORM Obiekty edukacyjne niezgodne z modelem SCORM niejasność pojęcia obiektu edukacyjnego niejasność rozmiaru obiektu od definicji do całej ksiąŝki technologiczna i metodologiczna róŝnorodność ponowne wykorzystanie dla kogo są przeznaczone materiały neutralność pedagogiczna interaktywność sprawdzanie testów na komputerze ucznia zaleŝność od zewnętrznych systemów pasywny zbiór danych

10 Nowe wymagania System LMS Repozytorium edukacyjnych Inna aplikacja Repozytorium edukacyjnych Uczeń Przeglądarka Repozytorium edukacyjnych Agent sieciowy Internet

11 Nowe wymagania Obiekt edukacyjny powinien: być interaktywny i umoŝliwiać współdzielenie całości i części swoich danych z uczniem, agentem edukacyjnym lub systemem LMS; być niezaleŝny od zewnętrznych narzędzi wspomagających; być zbiorem danych o przeznaczeniu edukacyjnym o określonej strukturze pedagogicznej; mieć rozmiar adekwatny do potrzeb ucznia; być opisany meta-danymi, tak, aby moŝna było obiekt znaleźć i pozyskać niezaleŝnie od dodatkowych narzędzi wspomagających; powinien aktywizować ucznia, poprzez stosowanie obok form podawczych takŝe interaktywnych form nauczania w postaci, np. ćwiczeń, testów; powinien zachowywać formaty akceptowane w Internecie przy zachowaniu formy multimedialnej (tekst, obraz, dźwięk).

12 Komponenty edukacyjne Zasoby Meta-dane Struktura Komponent get_object_package() get_object_metadata() get_object_content() get_object_manifest() set_object_package() set_object_metadata() set_object_content() set_object_manifest() OBIEKT EDUKACYJNY KOMPONENT EDUKACYJNY Komponent edukacyjny to byt cyfrowy, który składa się z ustrukturalizowanych danych edukacyjnych oraz metod słuŝących do ich przetwarzania Zbiór metod operujących na danych Reprezentacja logiki zawartej w obiektach Zgodność z podejściem obiektowym MoŜliwość rozszerzania zbioru metod

13 Metody obiektów edukacyjnych Metody kaŝdego obiektu edukacyjnego: get_object_package() - pobierz cały pakiet obiektu set_object_package() - zapisz cały obiekt edukacyjny get_object_metadata() - pobierz wartość atrybutu meta-danych set_object_metadata() - ustaw wartość atrybutu meta-danych get_object_manifest() - pobierz plik manifestu set_object_manifest() - zapisz nowy plik manifestu get_object_content() - pobierz treści edukacyjne set_object_content() - zapisz treści edukacyjne get_method_description() - pobierz opis metody get_methods_list() - pobierz listę metod Obiekt uczący Dokument XML Dokument HTML Agregator Tekst Obraz Obiekt generowany z bazy get_one_random_question() check_answer (test_question_number, answer_value) repeat_example() generate_html() generate_tex() change_display_schema (XSL file) generate_print_version() get_first_portion() get_next_portion() get_content_list() change_font_size(points) get_in_grayscale() resize(height, width) generate_html_version() generate_xml_version()

14 Korzyści z wprowadzenia komponentów precyzuje pojęcie jednostki edukacyjnych umoŝliwia reprezentację róŝnych struktur obiektów edukacyjnych umoŝliwia reprezentację wewnętrznej logiki wykorzystuje zalety podejścia obiektowego zabezpiecza dane edukacyjne przez ich hermetyzację definiuje jeden standardowy mechanizm dostępu do częściowo rozwiązuje problem heterogeniczności Paradygmaty i pojęcia obiektowe abstrakcja dziedziczenie hermetyzacja przesłanianie i polimorfizm agregacja oraz kopiowanie Learning Object #Manifest : Manifest <standard defined> -Content : Set(Asset:filetype) +get_object_metadata() +get_object_manifest() #get_object_content() -get_object_package() -set_object_metadata() -set_object_manifest() -set_object_content() -set_object_package() +get_methods_list() +get_method_description() {incomplete} Image Learning Object +resize() +get_in_grayscale() Teaching Object +get_one_random_question() +check_answer() +repeat_example() HTML Learning Object +generate_print_version() Text Learning Object +change_font_size() XML Learning object +generate_html() +generate_tex() +change_display_schema() Agregator Learning Object +get_first_portion() +get_next_portion() +get_content_list() SCO Learning Object +initialize() +terminate() +get_value() +set_value() +commit() +get_last_error() +get_error_string() +get_diagnostics()

15 Usługi sieciowe SOA Klient usługi (2) znajdź Rejestr usług komunikaty SOAP (3) połącz serwer UDDI (1) publikuj Dostawca usługi WSDL usług rozproszenie, heterogeniczność zastosowanie agentów architektura SOA operacje: publikuj, znajdź, połącz technologie: SOAP, WSDL, UDDI, XML struktura tmodel struktury BusinessEntity, BusinessService, bindingtemplate struktura ogólnego przeznaczenia tmodel struktura publisherassertion struktura BusinessEntity struktura BusinessEntity struktura BusinessService struktura bindingtemplate struktura BusinessService

16 Usługi sieciowe i UDDI w e-edukacji Usługi sieciowe Serwer wyszukiwawczy rejestr UDDI Przykładowy przebieg interakcji REPOZYTORIUM obiektów edukacyjnych XML Get_Object_Metadata (Price) Lista obiektów wraz z lokalizacją Znajdź materiały na temat... REPOZYTORIUM obiektów edukacyjnych Flash REPOZYTORIUM obiektów uczących Get_Object_Metadata (Price) Get_Object_Metadata (Price) Get_Object_Content() Konstrukcja repozytoriów i rejestru obiektów Check_test() Narzędzie dostępowe ucznia Repozytorium edukacyjnych Definicje WSDL usług edukacyjnych REPOZYTORIUM obiektów edukacyjnych Serwer usług sieciowych Zarejestruj usługi komponentów edukacyjnych Wywołaj usługę komponentu edukacyjnego Usługi sieciowe Serwer wyszukiwawczy komponentów edukacyjnych rejestr UDDI Serwer usług sieciowych Znajdź komponenty edukacyjne i ich metody REPOZYTORIUM meta-danych REPOZYTORIUM metod Narzędzie dostępowe ucznia

17 Reprezentacja obiektów w strukturach UDDI struktura BusinessEntity oferent edukacyjnych struktura BusinessService obiekt edukacyjny struktura bindingtemplate punkt dostepu do metod definicja metod struktura tmodel wybrane meta-dane

18 Metadane - informacja o dostawcy edukacyjnych, - nazwa i opis obiektu edukacyjnego, - wybrane meta-dane, umoŝliwiające optymalizację wyszukiwania, - informacja o metodach udostępnianych przez komponent edukacyjny, - adres, pod którym obiekt i jego metody są dostępne. General (ogólna) Kategoria meta-danych Rights (prawa własności) Educational (pedagogiczne) Identifier (identyfikator) Title (tytuł) Language (język) Description (opis) Keyword (słowa kluczowe) Coverage (pokrycie) Structure (struktura) Aggregation Level (poziom agregacji) Cost/Price (koszt/cena) Interactivity Level (poziom interakcji) Difficulty (trudność) Nazwa atrybutu Typical Learning Time (średni czas uczenia)

19 Wykorzystanie rejestrów UDDI H T T P S e r w e r w y s z u k i w a w c z y m a t e r i a ł ó w R e j e s t r U D D I R e p o z y t o r i u m k o m p o n e n t ó w e d u k a c y j n y c h S O A P # 1 # 1 R e p o z y t o r i u m k o m p o n e n t ó w e d u k a c y j n y c h # 4 # 3 # 7 A g e n t S z u k a n i a R e p o z y t o r i u m k o m p o n e n t ó w e d u k a c y j n y c h # 8 A g e n t P o b r a n i a # 5 # 2 # 6 # 9 P r z e g lą d a r k a i n t e r n e t o w a protokoły SOAP i HTTP przeglądarka nie radzi sobie z wyświetlaniem komunikatów SOAP pośrednictwo agentów projekt Mozilla

20 Korzyści z zastosowania usług sieciowych Zapewnia wymienialność edukacyjnych między systemami Standaryzuje sposób dostępu do zasobów Rozwiązuje problem heterogeniczności technologicznej Pozwala na współdzielenie danych przez systemy LMS, agentów pedagogicznych, przeglądarkę Pozwala na wykorzystanie logiki i funkcjonalności oferowanej przez materiały interaktywne Wprowadza silne mechanizmy wyszukiwania w rejestrach UDDI TakŜe inne usługi edukacyjne mogą być współdzielone w rejestrze UDDI np. usługi systemów LMS, agentów

21 Czy moŝliwe jest współdzielenie edukacyjnych w Polsce? Wyzwania techniczne: Materiały muszą być opisane metadanymi Repozytoria trzeba wyposaŝyć w interfejsy usług sieciowych Trzeba wdroŝyć rejestry UDDI Wykonać aplikację klienta (interfejs wyszukiwawczy) Wyzwania organizacyjne: Model biznesowy (rejestry trzeba utrzymać) Problem zabezpieczenia praw autorskich Zgoda na udostępnienie Pozyskanie finansowania na projekt

22 Dziękuję za uwagę