Štandardizácia študijných zdrojov pre e-learning
Zo Slovenska|
Úvod Vyučovanie formou e-learningu je založené na poskytnutí kvalitných študijných zdrojov študujúcim. Dochádza k zverejneniu obsahu predmetu a vzniká možnosť porovnávať tento obsah a jeho kvalitu s obsahmi iných autorov. V súvislosti so zverejnením elektronických študijných materiálov však vznikajú aj problémy s dodržiavaním autorských práv. To je hlavný dôvod, prečo mnohí takúto formu vzdelávania odmietajú. Napriek tomu sa čoraz naliehavejšie zdôrazňuje potreba zverejnenia študijných zdrojov. Tvorba kvalitných študijných materiálov vyžaduje pomerne vysoké náklady, a preto sa oplatí len pri dostatočne vysokom počte študujúcich. Riešením je kúpa alebo vzájomná výmena študijných materiálov medzi vzdelávacími inštitúciami pri dodržaní licenčných podmienok. Vznikajú tu však aj problémy s kompatibilitou študijných materiálov a prostredí. Takéto problémy pomôže odstrániť používanie jednotného štandardu tvorby študijných zdrojov. Štandardizácia Štandardy umožňujú spájať a prispôsobovať materiály z rôznych zdrojov. Netýkajú sa však len technickej stránky študijných materiálov, ako napríklad grafický formát, ale aj formy, v akej budú balené, zoradené a ovládané, aby mohli byť prenášané medzi rôznymi platformami a prostrediami. Potrebný je taktiež štandardizovaný opis vzdelávacích materiálov, ktorý umožňuje ich rýchle vyhľadanie. Štandardizáciu študijných materiálov treba vnímať z dvoch hľadísk: štandardizácia obsahu (čo sa bude učiť) a štandardizácia formy spracovania tohto obsahu (ako budú materiály členené, ukladané či prezentované). Štandardizácia obsahu je otázkou odborníkov a pedagógov venujúcich sa konkrétnemu predmetu alebo oblasti, ktorá je v študijných materiáloch spracovávaná. Štandardizovaný formát spracovania študijných materiálov by však mohol byť rovnaký pre všetky oblasti. Bez ohľadu na to, či vzdelávanie bude prebiehať v triede alebo cez internet, vzťahy medzi učiteľmi, študentmi a študijnými materiálmi bude značne závisieť od vývoja štandardov pre vzdelávacie technológie. Viacnásobné použitie študijných materiálov budú jednoduchšie, ak budú tieto materiály delené do jednotiek menšieho, tematicky užšieho rozsahu. Ak sa navyše bude používať rovnaký štandard vo väčšine vzdelávacích organizácií, nebude problém nájsť a použiť učebné materiály od rôznych tvorcov z celého sveta. Štandardy pre vzdelávacie objekty Vzdelávací (učebný) objekt je ľubovoľná ucelená časť vzdelávania, ako napr. lekcia, cvičenie, podporná aktivita alebo i celý kurz. Z hľadiska znovu použiteľnosti sa presadzuje vytváranie vzdelávacích objektov menšieho rozsahu, z ktorých je potom možné poskladať väčšie objekty či celý kurz podľa aktuálnych potrieb. Zlúčením jedného alebo viacerých vzdelávacích objektov s ich opisnými údajmi a organizáciou vzniká obsahový (študijný) balík. Štandardizácii technológií používaných v e-learningu, ako aj štandardizácii učebných zdrojov sa venujú mnohé národné i medzinárodné organizácie. Z pohľadu štandardov pre vzdelávacie objekty medzi najvýznamnejšie organizácie patria Instructional Management Systems (IMS) a Advanced Distributed Learning (ADL). IMS vytvorilo široko uznávanú špecifikáciu na balenie obsahu IMS Content Package a neskôr ju zabudovalo aj do špecifikácie IMS Learning Design, ktorá sa problematike špecifikácie venuje komplexnejšie. IMS Content Package sa stala súčasťou aj referenčného modelu zostavenému ADL s názvom Sharable Content Object Reference Model (SCORM). IMS Content Packaging Information Model Snahou IMS Content Packaging Specification je definovať štandardizovaný súbor štruktúr, ktoré podporujú interoperabilitu medzi systémami, a teda import, export, agregáciu a rozdelenie obsahových balíkov. IMS obsahový balík pozostáva z dvoch hlavných častí:
Manifest Manifest obsahuje štruktúrovaný opis obsahu balíka a tiež informácie o organizácii zdrojov a vzdelávacieho obsahu. Rozsah manifestu nie je pevne stanovený. Môže opisovať časť kurzu, ktorá je samostatnou časťou stojacou mimo kontextu kurzu, kompletný kurz alebo kolekciu kurzov. Dôležité je, aby balík vždy obsahoval jediný manifest najvyššej úrovne, ktorý môže obsahovať jeden či viac submanifestov. Manifest najvyššej úrovne opisuje balík, submanifesty opisujú obsah úrovne, na ktorej sa nachádzajú (kurz, vzdelávací objekt…). Manifest musí spĺňať nasledujúce požiadavky:
Komponenty manifestu Každý manifest sa skladá zo štyroch hlavných častí (pozri obr. 1):
1. metadáta – sú dáta opisujúce obsahový balík ako celok a umožňujúce jeho vyhľadanie; 2. organizácia – opisuje štruktúru alebo organizáciu obsahu učebných zdrojov tvoriacich samostatné jednotky alebo vzdelávacie jednotky. Tvorcu vzdelávacieho obsahu môže poskytnúť viacero organizácií, musí však špecifikovať jednu organizáciu ako základnú. V prípade, že sa tvorca rozhodne nešpecifikovať organizáciu obsahu, zostáva tento element prázdny; 3. zdroje – definujú učebné zdroje obsiahnuté v obsahovom balíku; 4. submanifest(y) – opisuje vnorené vzdelávacie jednotky, ktoré môžu fungovať ako samostatné jednotky. Obsah Obsah balíka predstavuje reálne súbory uvedené v zdrojoch balíka. Tieto súbory môžu byť lokálne, skutočne obsiahnuté v obsahovom balíku, alebo externé, ktoré sú volané Universal Resource Indicator-om (URI). Všetky fyzické súbory v obsahovom balíku by mali byť deklarované v manifeste. Začlenenie súborov neuvedených v manifeste môže spôsobovať rôzne problémy pri importe, behu alebo exporte balíka medzi systémami. Tieto zdroje je možné organizovať do stromovej adresárovej štruktúry. Package Interchange File (PIF) Package Interchange File (PIF) je zbalenie komponentov obsahového balíka do formy archivačného komprimovaného súboru. PIF obsahuje imsmanifest.xml, všetky kontrolné súbory a zdroje deklarované v obsahovom balíku. Poskytuje stručný formát na doručovanie prostredníctvom internetu, ktorý môže byť použitý na prenos obsahových balíkov medzi systémami. Ak sa PIF používa na reprezentáciu obsahového balíka, požaduje sa, aby vyhovoval kompresnému štandardu RFC 1951 (IETF RFC 1951 DEFLATE Compressed Data Format Specification – www.ietf.org) a určuje ako archívny formát PKZip v2.04g (.zip), ktorý vyhovuje RFC 1951. Zbalenie do PIF však nie je nutné, obsahový balík môže byť distribuovaný aj bez kompresie do jedného súboru pomocou CD-ROM-u alebo iných médií. ADL Sharable Content Object Reference Model (SCORM) Cieľom SCORM-u je podpora vytvárania znovu použiteľných výučbových materiálov ako vzdelávacích objektov bežného technického systému pre počítačom podporované a internetom podporované vyučovanie. SCORM opisuje tento technický systém poskytnutím uceleného súboru pravidiel, špecifikácií a štandardov založených na práci niekoľkých organizácií, ktoré sa zaoberajú špecifikáciami a štandardmi pre e-learning. SCORM implementuje IEEE Learning Technology System Architecture (IEEE LTSA). Študijným materiálom sa venuje SCORM Content Aggregation model (SCORM CAM) – model agregácie obsahu. Tento model charakterizuje typy obsahových objektov, balenie týchto obsahových objektov pre bezproblémovú výmenu medzi systémami, taktiež ako opísať obsahové objekty pomocou metadát na umožnenie ich vyhľadania a ako definovať pravidlá usporadúvania pre tieto objekty. SCORM CAM tvorí:
Komponenty modelu obsahu Model obsahu opisuje komponenty použité na budovanie učebnej skúsenosti z učebného zdroja. Taktiež definuje, ako sú tieto “zdieľateľné” učebné zdroje nižšej úrovne agregované a organizované do jednotiek výučby vyššej úrovne. Model obsahu je tvorený položkami (Assets), učebnými objektmi (Sharable Content Objects – SCOs), aktivitami, organizáciou obsahu a jeho agregáciou. Položky (Assets) Položka je základný stavebný blok učebného zdroja. Je to informácia v elektronickej podobe ako text, obrázok, hudba alebo ľubovoľná iná časť dát, ktoré môžu byť poskytnuté prostredníctvom internetu a prezentované učiacemu sa. Jedna či viac položiek zoskup ených dokopy tvoria ďalšie položky. Položky môžu byť opísané metadátami, čo umožní ich znovu použitie. “Zdieľateľný” učebný objekt (SCO) SCO je súbor jednej alebo viacerých položiek reprezentujúci samostatne fungujúci učebný zdroj schopný komunikovať s LMS pomocou SCORM Run-Time Environment. Predstavuje najnižšiu úroveň granularity učebných zdrojov. Rozdiel medzi položkou a SCO je v schopnosti SCO komunikovať s LMS pomocou IEEE ECMA Script Application Programming Interface for Content to Runtime Services Communication standard. Na obrázku 2 je zobrazený príklad SCO zostaveného z niekoľkých položiek.
Aby bola zabezpečená znovu použiteľnosť SCO, mal by byť nezávislý od učebného kontextu. SCO sú navrhované ako relatívne malé jednotky, preto je ich použitie reálne v mnohých učebných kontextoch. SCORM nedefinuje žiadne podmienky týkajúce sa presnej veľkosti SCO. Počas návrhu obsahu a autorských aktivít, keď sa odvoláva na veľkosť SCO, myslí sa tým najmenšia veľkosť obsahu, ktorú je LMS schopné nájsť počas svojho behu. Na veľkosť SCO môžu mať vplyv organizačné požiadavky znovu použitia, množstvo informácií, ktoré je potrebné na dosiahnutie učebného zámeru, a od miesta, kde je požadované vetvenie kvôli postupnosti. SCO môžu byť taktiež opísané pomocou metadát. Aktivity Učebná aktivita predstavuje zmysluplnú jednotku výučby. Je to niečo, čo študent vykonáva počas trvania procesu výučby. Učebná aktivita môže učiacemu sa poskytovať učebné zdroje (položky a SCO) alebo môže byť tvorená niekoľkými podaktivitami. Nie je určené, do akej hĺbky sa aktivita môže skladať z iných aktivít (počet vnorení aktivít). Aktivity zložené z iných aktivít sa nazývajú aj bloky (Clusters). Aktivity môžu byť taktiež opísané pomocou metadát.
Organizácia obsahu Organizácia obsahu je reprezentácia alebo plán, ktorý definuje zamýšľané použitie obsahu prostredníctvom štruktúrovaných výučbových jednotiek (aktivít). Tento plán ukazuje, ako jednotlivé aktivity navzájom súvisia. Organizáciu obsahu je možné opísať pomocou metadát.
Zamýšľaná štruktúra aktivít je definovaná ako časť organizácie obsahu začlenením aktivít do vzťahov k iným aktivitám a pripojením informácií o štruktúre ku každej aktivite. Štruktúra sa týka len aktivít a nezasahuje do učebných zdrojov v týchto aktivitách. Vďaka informáciám o štruktúre je LMS schopné kontrolovať aktuálny postup v učebnom zdroji počas svojho behu. Agregácia obsahu Agregácia obsahu môže byť použitá ako činnosť i ako spôsob opísania konceptuálnej entity. Môže opisovať proces skladania súboru funkčne súvisiacich vzdelávacích objektov tak, aby tento súbor mohol byť použitý v procese učenia. Niekedy je tento termín používaný aj na opísanie obsahového balíka. Agregácia obsahu môže byť použitá na doručenie obsahu prenášaného medzi systémami a stanovenie jeho štruktúry.
Obr. 5 Príklad agregácie obsahu [3] Balenie obsahu Cieľom SCORM balenia obsahu je poskytnúť štandardizovaný spôsob výmeny učebných obsahov medzi rôznymi systémami. Poskytuje tiež priestor na opísanie štruktúry a organizácie a predpokladané správanie súboru učebného obsahu. Obsahový balík predstavuje jednotku výučby. Táto jednotka môže byť časťou kurzu, ktorá má vzdelávací význam aj mimo kurzu a môže byť doručená nezávisle – ako časť kurzu, celý kurz alebo kolekcia kurzov. Obsahový balík musí byť schopný fungovať samostatne, to znamená, že musí obsahovať všetky potrebné informácie na použitie jeho obsahu pri učení okamžite po jeho rozbalení.
Obr. 6 SCORM obsahový balík [3] IMS Content Packaging Specification poskytuje vstupno-výstupný formát, ktorý sú schopné podporovať rôzne systémy. SCORM balenie obsahu je súbor špecifických požiadaviek a rád z IMS Content Packaging Specification. Striktne sa drží tejto špecifikácie a poskytuje ďalšie explicitné požiadavky a implementačné rady na balenie položiek, SCO a organizáciu obsahu. IMS Learning Design IMS Learning Design (IMS LD) špecifikácia podporuje použitie rôznych pedagogických prístupov v on-line vzdelávaní. Namiesto snahy o zachytenie špecifík jednotlivých pedagogických prístupov poskytuje všeobecný a flexibilný jazyk, ktorým je možné vyjadriť rozličné pedagogiky. Tento postup má oproti alternatívam výhodu v tom, že je potrebné implementovať iba jeden súbor učebného designu a runtime nástrojov na podporu požadovaného množstva pedagogických prístupov. Tento jazyk má pôvod v EML jazyku (Educational Modelling Language) vyvinutom univerzitou Open University of the Netheerlands, kde skúmali a porovnávali široké spektrum pedagogických prístupov a im prislúchajúce učebné aktivity a niekoľko iterácií vývoja jazyka na dosiahnutie rovnováhy medzi všeobecnosťou a pedagogickou významnosťou. IMS LD je špecifikácia metajazyka, ktorý umožňuje modelovanie učebného procesu a je pedagogicky neutrálny (nevyžaduje špecifický pedagogický prístup). Definuje, kto, kedy, kde, ako a prečo sú zdroje používané. IMS LD nie je programovací jazyk ani učebná metodológia a jeho použitie nezaručuje kvalitné vzdelávanie. Je reprezentovaný v XML, čo ho robí čitateľným pre stroje a nástroje vyhovujúce IMS LD sú schopné spustiť učebné jednotky.
Učebná jednotka (Unit of Learning) Základný účel IMS LD je modelovanie učebných jednotiek použitím IMS LD v obsahovom balíku, pokiaľ možno (ale nie nevyhnutne) v IMS Content Package (IMS CP). Učebná jednotka je abstraktný termín použitý na označenie ľubovoľnej ohraničenej časti vzdelávania alebo učenia ako kurz, modul, lekcia a iné. Učebná jednotka reprezentuje viac ako len kolekciu usporiadaných zdrojov na učenie, zahŕňa rozličné predpísané aktivity, hodnotenia, služby a podporné prostriedky poskytované učiteľmi, tútormi a inými. Výber aktivít, zdrojov, úloh a priebehu práce je závislý od učebného modelu v učebnej jednotke. IMS CP opisuje samotný obsah v XML dokumente zvanom manifest balíka. Manifest môže zahŕňať štruktúrované pohľady do zdrojov obsiahnutých v balíku, pričom každý pohľad je opísaný ako hierarchia položiek zvaných organizácia. Každá položka odkazuje na zdroj, ktorý sa zas môže odkazovať na fyzický súbor v balíku. Takisto však môže odkazovať na externý zdroj. Integrácia IMS LD do organizačnej časti IMS CP je zobrazená na obrázku 7.
Obr. 7 Štruktúra učebnej jednotky [5] V balíku, ktorý obsahuje element Learning Design, je prvok voliteľnej organizácie v položke <organizations> ignorovaný. Tento mechanizmus je v súlade s rozšíriteľnosťou mechanizmov poskytovaných IMS CP. Ak položka organizácie obsahuje element Learning Design, akýkoľvek element organizácie v rovnakej položke organizácií je ignorovaný a runtime systémom je načítaný len element Learning Design. Ak sú požadované iné elementy organizácie obsahu, môžu byť zahrnuté v submanifestoch a ako podbalíky môžu byť agregované rovnakým spôsobom ako klasické obsahové balíky. IMS obsahový balík sa nazýva učebnou jednotkou jedine v prípade, že zahŕňa platný IMS Learning Design element v organizačnej časti manifestu balíka. Learning Design je integrovanou časťou každej učebnej jednotky. Porovnanie štandardov pre vzdelávacie objekty IMS Learning Design a SCORM sa problematike štandardizácie e-learningových technológií venujú komplexnejšie než IMS Content Packaging Specification a zároveň IMS LD aj SCORM vychádzajú z IMS CP. IMS LD a SCORM sú často brané ako vzájomne sa vylučujúce alternatívy. Hoci majú odlišnú povahu (IMS LD je samostatná špecifikácia, kým SCORM je referenčný model obsahujúci niekoľko špecifikácií), ich oblasť pôsobenia a terminológia sa prekrývajú na dostatočnej úrovni, aby vznikal chaos, čo sa týka ich vzťahu. Úvahy e-learningových komunít o tom, kedy ktorý z nich použiť a ktorý prinesie lepší výsledok, stále pokračujú [6]. V prípade študijného balíka pre e-learning je možné obe špecifikácie skombinovať. Obe využívajú obsahové balíky, ktoré môžu byť prehrané prehrávačmi a použité na podporu vzdelávania. IMS LD špecifikuje učebné jednotky (Units of Learning) – ľubovoľná ohraničená časť vzdelávania alebo precvičovania ako kurz, modul alebo lekcia. Nie je len súborom učebných zdrojov, reprezentuje celý učebný proces. Zahŕňa aktivity, hodnotenie, služby a podporu poskytovanú vyučujúcimi. Učebné jednotky sú obsahové balíky, ktoré je možné spustiť softvérom schopným interpretovať tieto materiály. Študijné materiály vytvárané v súlade so SCORM modelom je možné spustiť v runtime režime podporujúcom SCORM. Požiadavky SCORM-u na študijné materiály zahŕňajú nielen ich štruktúru a balenie, ale tiež požiadavky na implementáciu runtime režimu, pretože uľahčujú komunikáciu medzi SCO a LMS. Táto podobnosť však maskuje zásadne rozdielne pohľady na učenie. Niekoľko autorov poukazuje na to, že SCORM je v súčasnosti zameraný na model jedného študujúceho, kým IMS LD dovoľuje reprezentovať tok učenia i zahrnutím skupiny študentov [6]. IMS LD navyše dovoľuje modelovať učebnú skúsenosť pomocou rôznych rolí (tútor, študent, tréner), podnecuje ku konštruktívnemu postupu a v modeli častejšie využíva učebné aktivity ako učebné obsahy. Učebné jednotky zvyčajne poskytujú vzdelávací obsah napomáhajúci študujúcim, IMS LD však nepredpisuje model obsahu, ktorého je nutné sa držať. IMS LD tak môže byť chápaná ako inštrumentálna vrstva, v ktorej môže byť SCO vo vhodnom okamihu začlenené do vzdelávacieho procesu. Na obrázku 8 je znázornené, ako takáto integrácia môže vyzerať.
Obr. 8 Ukážka učebnej jednotky využívajúcej učebné objekty Včlenenie SCO do učebnej jednotky znamená umiestnenie SCO do kontextu jedného alebo viacerých učebných objektov do jedného alebo viacerých prostredí v IMS LD učebnej jednotke. Integrácia SCO do učebnej jednotky takýmto spôsobom zaručuje, že obsah učebného objektu je stanovený a predpisuje použitie učebného objektu tak, ako to zamýšľal jeho tvorca. Záver Žijeme v informačnej spoločnosti využívajúcej možnosti IKT v čoraz väčšej miere. Vzdelávanie formou Používanie štandardu pri tvorbe študijných materiálov umožní ich poskytnutie iným vzdelávacím inštitúciám a ich sprístupnenie pomocou digitálnych knižníc. Tvorcovia budú môcť vyhľadávať a používať materiály vyhovujúce danému štandardu a sprístupnené inými organizáciami bez nutnosti ich rekonštrukcie. V konečnom dôsledku to umožní znížiť náklady na poskytovanie kvalitnej výučby. Použitá literatúra [1] Huba, M.: Štandardy v oblasti e-vzdelávania. Dostupné na internete: http://www.tk37.sk/files/zapisnica30112004_priloha4.pdf [2] Learning Technology Standards : An Overview January 02, 2004. Dostupné na internete: http://www.cetis.ac.uk/static/standards.html [3] Advanced Distributed Learning Initiative (ADL), Sharable Content Object Reference Model (SCORM®) 2004 3rd Edition Content Aggregation Model Version 1.0, 2006. [4] IMS Content Packaging Information Model. Dostupné na internete: http://www.imsglobal.org/content/packaging/cpv1p1p4/imscp_infov1p1p4.html [5] IMS Learning Design Information Model. Dostupné na internete: http://www.imsglobal.org/learningdesign/ldv1p0/imsld_infov1p0.html [6] How to use IMS Learning Design and SCORM 2004 together. Dostupné na internete: http://dspace.ou.nl/bitstream/1820/429/2 |
