Koncepcja wirtualnego uniwersytetu z wykorzystaniem technologii semantycznej. Ilona Pawełoszek Tomasz Turek Politechnika Częstochowska

Transkrypt

1 Koncepcja wirtualnego uniwersytetu z wykorzystaniem technologii semantycznej Ilona Pawełoszek Tomasz Turek Politechnika Częstochowska

2 Definicja wirtualnego uniwersytetu: Wirtualny > istniejący w przestrzeni cyfrowej Wirtualny uniwersytet to organizacja, która organizuje i dostarcza ofertę studiów wyższych realizowanych przez media elektroniczne (zwykle przez Internet). Niektóre z wirtualnych uniwersytetów są równocześnie tradycyjnymi instytucjami, które oferują równolegle zajęcia w formie tradycyjnej.

3 Definicja wirtualnego uniwersytetu: Wirtualny > organizacja wirtualna Jest to dynamiczna sieć uczestników działających w skali globalnej, którzy poprzez współdzielenie kluczowych zdolności i zasobów dążą do realizacji wspólnych celów. Bazuje na indywidualnych kluczowych kompetencjach i integruje niezależnych uczestników wzdłuż wspólnego łańcucha wartości

4 Wirtualne organizacje, wirtualne uniwersytety Działanie organizacji w coraz bardziej dynamicznym, konkurencyjnym środowisku gospodarczym wymusza konieczność szybkiej adaptacji do ciągle zmieniających się wymagań klientów. Przedsiębiorstwa muszą działać coraz bardziej efektywnie i elastycznie. To samo dotyczy uczelni, które obecnie stają się organizacjami podlegającymi prawom rynku.

5 Wirtualne procesy Wirtualny proces biznesowy jest tworzony ad hoc w odpowiedzi na zapotrzebowanie klienta i dostosowany do jego indywidualnych potrzeb. Zatem realizacja poszczególnych procesów może się odbywać w różnych konfiguracjach, przy udziale różnych wykonawców zależnie od specyfiki oferowanych przez nich usług. Dobór wykonawców jest oparty na analizie różnych czynników i optymalizowany, tak aby wykonać dane zadanie jak najefektywniej.

6 Wirtualne organizacje, wirtualne uniwersytety. Specyfika działalności szkoły wyższej może stanowić przyjazny grunt dla funkcjonowania organizacji wirtualnej: Organizacja oparta na wiedzy Bazuje na kompetencjach Procesy dydaktyczny składa się z podprocesów, które mogą być realizowane przez niezależnych fachowców wykładowców z różnych środowisk i lokalizacji Procesy mogą być realizowane w sieci Internet

7 Przykłady

8 Technologie wspomagające realizację wirtualnego uniwersytetu

9 Analizując c ofertę instytucji prezentujących swoje kursy e learningowe w Internecie można stwierdzić,, iżi sposób jej prezentacji jest bardzo zróżnicowany

10 Analizując c ofertę instytucji prezentujących swoje kursy e learningowe w Internecie można stwierdzić,, iżi sposób jej prezentacji jest bardzo zróżnicowany

11 Analizując c ofertę instytucji prezentujących swoje kursy e learningowe w Internecie można stwierdzić,, iżi sposób jej prezentacji jest bardzo zróżnicowany

12 Analizując c ofertę instytucji prezentujących swoje kursy e learningowe w Internecie można stwierdzić,, iżi sposób jej prezentacji jest bardzo zróżnicowany

13 Efekty kształcenia Podstawą budowy programów studiów w coraz większym stopniu staje się ich przydatność dla przyszłej pozycji absolwenta w społeczeństwie. Niezwykle istotne jest zatem, by podstawą budowy programów studiów stały się prawidłowo i rozsądnie zdefiniowane efekty kształcenia (learning outcomes). Efekty kształcenia/uczenia się można zdefiniować jako to, co student powinien wiedzieć, rozumieć oraz umieć zademonstrować po ukończeniu procesu uczenia się. Student decydując się na określone studia powinien mieć na uwadze efekty kształcenia. Decydując się na studia w Uniwersytecie Wirtualnym student kieruje się oszczędnością czasu, spodziewaną efektywnością procesu dydaktycznego.

14 Efekty kształcenia z punktu widzenia studenta i nauczyciela

15 Idea semantycznej platformy e learningowej Uniwersytet Web 3.0 Uniwersytet Web 3.0 to w założeniu platforma o zasięgu globalnym, która gromadzi informacje na temat kursów e learningowych udostępnianych przez różne uczelnie, instytucje, firmy, oraz umożliwia dostęp do nich. Informacje o kursach i poszczególnych modułach są udostępniane w zunifikowanej formie, czytelnej nie tylko dla ludzi, ale i dla maszyn (np. agentów programowych).

16 Idea semantycznej platformy Wyobraźmy sobie sytuację, iż mamy stworzyć/zorganizować e kurs realizujący określone, zdefiniowane wcześniej efekty kształcenia na określonym poziomie. Możemy próbować tworzyć go: we własnym zakresie lub skorzystać z gotowych sprawdzonych już i funkcjonujących rozwiązań.

17 Idea semantycznej platformy Znacznie łatwiej i być może bardziej efektywnie byłoby opracować program nauczania na podstawie już istniejących zasobów, czyli niejako skomponować proces dydaktyczny. Czynność tę można porównać do kompozycji procesów biznesowych z usług udostępnianych przez różne firmy w ramach rejestrów UDDI.

18 Rola technologii semantycznej Ideą technologii semantycznej jest uczynienie zasobów informacyjnych zrozumiałymi dla maszyn poprzez zastosowanie odpowiednich metainformacji (anotacji, tagów) informujących o znaczeniu danego zasobu i odnoszących go do jakiejś ogólnej struktury pojęć opisującej daną dziedzinę wiedzy. Ontologia w sensie informatycznym to formalna reprezentacja pewnej dziedziny wiedzy, na którą składa się zapis zbiorów pojęć (ang. concept) i relacji między nimi. Zapis ten tworzy schemat pojęciowy, który będąc opisem danej dziedziny wiedzy, może służyć jednocześnie jako podstawa do wnioskowania o właściwości opisywanych ontologią pojęć. Ontologie zapisane w odpowiednim języku (warianty OWL, RDFs) mogą być rozumiane przez maszyny. Rozumienie oznacza możliwość wnioskowania dotyczącego posiadanych danych.

19 Rola technologii semantycznej Platforma wirtualnego uniwersytetu powinna być inteligentnym rozwiązaniem wspomagającym użytkownika w zaplanowaniu procesu studiów, czyli zasugerowaniu odpowiednich treści dydaktycznych w ramach posiadanych zasobów, we właściwej kolejności, aby zrealizować predefiniowane efekty.

20 Rola technologii sematycznej W tym przypadku powstaje koncepcja stworzenia ontologii efektów kształcenia w podziale na poszczególne poziomy kształcenia, gdzie najwyższą klasą są obszarowe efekty kształcenia, których osiągnięcie wymaga spełnienia warunku realizacji efektów niższych szczebli. Efekty szczegółowe są formułowane przez nauczycieli i są realizowane poprzez wykorzystanie zasobów wiedzy. Zasób wiedzy jest tutaj klasą opisującą w sposób ogólny materiały dostępne w trakcie procesu kształcenia. Zasób jako klasa posiada metodę mówiącą o sposobie jego wykorzystania, który z kolei determinuje typ osiągniętego efektu (wiedza, umiejętności, kompetencje).

21 Ontologie a efekty kształcenia Efekty kształcenia definiowane są dla danego kierunku, oznacza to, że dany efekt może być realizowany w ciągu całego programu studiów w trakcie różnych przedmiotów. Obecnie dla efektów obszarowych mamy zdefiniowane ogólne efekty kształcenia dla danego kierunku, jednakże należy zauważyć, iż (przynajmniej w polskim systemie edukacji) każdy prowadzący definiuje efekty szczegółowe w ramach swojego przedmiotu, które mają za zadanie być częścią odgórnie wyznaczonych efektów dla całego kierunku. Wszystkie założone efekty powinny zostać zrealizowane poprzez realizację efektów szczegółowych, które z kolei mogą być realizowane poprzez określone treści i metody kształcenia. Treści odnoszą się do wiedzy i realizują efekty związane z wiedzą, natomiast metody realizują umiejętności i kompetencje.

22 Mechanizmy wnioskujące Sama ontologia nie jest wystarczająca do uruchomienia procesu doboru właściwych zasobów. Niezbędny jest także zbiór danych, który będzie stanowił podstawę do wnioskowania. Tym zbiorem zasobów w omawianym przypadku będą treści, moduły i kursy udostępniane w ramach platformy e learningowej. Zasoby należy zsemantyzować, czyli opisać według ontologii. Semantyzacja polega na przyporządkowaniu zasobom informacyjnym odpowiednich metadanych mówiących, do realizacji, jakiego szczegółowego efektu i w jakim zakresie przyczynia się dany zasób. Kolejnym czynnikiem jest mechanizm wnioskujący, który potrafi rozpoznać opisane zasoby i odnieść je do posiadanej ontologii.

23 Koncepcja wirtualnego uniwersytetu z wykorzystaniem technologii semantycznej W ten sposób można skonstruować wyszukiwarkę, która będzie odnajdywać, kursy, moduły lub treści ze względu na efekty realizowane przez nie, poziom kształcenia oraz podział ze względu na rodzaj efektów (kompetencje, wiedza lub umiejętności). Ponadto łatwo jest sprawdzić, czy zdefiniowany przez nas program studiów realizuje wszystkie efekty, które są założone.

24 Koncepcja wirtualnego uniwersytetu z wykorzystaniem technologii semantycznej W przypadku wielu konkurencyjnych zasobów semantyczny system wnioskowania może zasugerować kilka dróg osiągnięcia efektów, bowiem każdy efekt można zrealizować wieloma sposobami, a każdy kierunek może zawierać wiele specjalności, ukierunkowanych na określone umiejętności (np. społeczne, technologiczne, zarządcze). Należy także wziąć pod uwagę fakt, iż ten sam efekt kształcenia może być osiągany u różnych osób czy też grup na różne sposoby w zależności od punktu wyjściowego określającego już zdobytą wiedzę i umiejętności. W sylabusach przedmiotów definiuje się zwykle umiejętności niezbędne do uczestniczenia w zajęciach z danego przedmiotu. Jednakże możliwe jest także inne podejście zaprojektowanie procesu dydaktycznego tak, aby osiągnąć określone cele w sposób uwzględniający dotychczasową wiedzę studenta. Ciekawym obszarem badawczym jest opracowanie skutecznego sposobu ustalania poziomu osiągnięcia celów przed przystąpieniem do kursu, czyli stanu wyjściowego do modelowania procesu dydaktycznego.

25 Koncepcja wirtualnego uniwersytetu z wykorzystaniem technologii semantycznej W wielu opracowaniach spotyka się różne podejścia do tworzenia profili użytkowników platform e learningowych pod kątem personalizacji przekazywanej im wiedzy. Metody te można wykorzystać w projektowaniu rozwiązań Uniwersytetu Wirtualnego. W elastycznie zaprojektowanym, inteligentnym systemie wirtualnego uniwersytetu możliwe byłoby monitorowanie na bieżąco osiąganych przez studenta efektów kształcenia (nie tylko ocen) i dynamiczne korygowanie modelu procesu kształcenia dla danego studenta. W tym obszarze można by zastosować różne formy wizualne znane z technik gamifikacji w e learningu do obrazowania realizacji efektów.

26 PODSUMOWANIE Kierunki badań w zakresie realizacji koncepcji wirtualnego uniwersytetu: Opracowanie ontologii pozwalającej dopasować treści do efektów kształcenia Opracowanie łatwego mechanizmu opisu zasobów zgodnie z ontologią Opracowanie mechanizmów wspomagających modelowanie procesu kształcenia w kwestiach takich jak dobór treści ich kolejność Opracowanie metody określania poziomu realizacji efektów kształcenia Problemy implementacji Wirtualnego Uniwersytetu jako modelu biznesowego uczelni publicznej bądź prywatnej.