Zarządzanie bazą wiedzy w e-learningu. Programowanie systemowe

Łukasz Grządziel Rafał Kamiński

2

Spis treści 1. Wprowadzenie. ................................................................................................................................................ 3 1.1. Określenie e-learningu............................................................................................................................. 3 1.2. Zalety....................................................................................................................................................... 4 1.3. Wymagania i utrudnienia......................................................................................................................... 6 1.4. Baza wiedzy i konieczność jej sprawnego zarządzania. .......................................................................... 6 1.5. Zastosowanie e-learningu. ....................................................................................................................... 7

2. Systemy i techniki zarządzania........................................................................................................................ 8 2.1. LMS (Learning Management System) .................................................................................................... 8

2.1.1. Moduł zarządzania szkoleniami....................................................................................................... 9 2.1.2. Moduł zdalnego samokształcenia ..................................................................................................10 2.1.3. Moduł budowy kursów..................................................................................................................10 2.1.4. Moduł komunikacyjny...................................................................................................................10

2.2. LCMS (Learning Content Management System) ..................................................................................11 2.2.1. Moduł repozytorium obiektów ......................................................................................................11 2.2.2. Moduł automatyzujący budowę kursów ........................................................................................12 2.2.3. Moduł dystrybucji kursów.............................................................................................................12 2.2.4. Moduł administracyjny..................................................................................................................12

2.3. LCMS a LMS ........................................................................................................................................13 2.3.1. Zalety administrowania za pomocą LCMS....................................................................................14

3. Systemy i techniki .........................................................................................................................................15 3.1. Narzędzia zarządzania Authoring Tools................................................................................................15 3.2. Sieci Learning Objects (oparte na IMS i SCORM) ...............................................................................16 3.3. Możliwości zastosowania technologii agentowych ...............................................................................19

4. Przykładowe systemy LCMS ........................................................................................................................ 22 4.1. Knowledge Hub (Element K) ................................................................................................................ 22 4.2. KnowledgeOne (Leading Way)............................................................................................................. 23 4.3. U-SERVE .............................................................................................................................................. 24 4.4. Sun Enterprise Learning Platform ......................................................................................................... 24

5. Podsumowanie............................................................................................................................................... 25 6. Bibliografia.................................................................................................................................................... 28

3

1. Wprowadzenie.

1.1. Określenie e-learningu.

E-learning to wszelkie metody i sposoby wykorzystania technologii do zarządzania,

tworzenia, dostarczania i wspierania szeroko pojętego procesu edukacyjnego. E-learning

to cyfrowe przekazywanie wiedzy i wszelkiego rodzaju kursów za pomocą Internetu w

uporządkowany sposób.

Korzenie e-learningu sięgają do połowy XIX wieku. W roku 1840 Sir Isaac Pitman

zapoczątkował nową formę kształcenia, jaką była nauka na odległość przy wykorzystaniu

poczty. Do końca XIX wieku wiele amerykańskich uczelni uruchomiło podobne programy

nauczania.

Wraz z rozwojem technologii metody dostarczania wiedzy były wzbogacane.

W 1925 roku University State of Iowa rozpoczął kształcenie drogą radiową. W roku 1940

rozpoczęto pierwsze transmisje programów edukacyjnych drogą telewizyjną.

W latach 80-tych rozpoczęły się upowszechniać systemy do telekonferencji wzbogacając

również metody prowadzenia nauki na odległość. Lata 90-te, natomiast, to czasy

dynamicznego rozwoju Internetu.

Doceniając wagę i rolę innych dróg dostarczania wiedzy na odległość należy

zauważyć, że dopiero Internet był przełomową technologią, dającą możliwość

powszechnej, taniej, interaktywnej i multimedialnej formy komunikowania się podczas

4

procesu edukacyjnego. Z tego też względu mówiąc o technologii w aspekcie e-learningu

mamy na myśli najnowsze jej zdobycze.

Spektrum działań e-learningu podzielić można na trzy, zachodzące na siebie główne

segmenty:

• zapewnianie infrastruktury technicznej (technology)

• budowę i dostarczanie treści dystrybuowanej na odległość (content)

• świadczenie usług związanych ze szkoleniami zdalnymi, metodologią procesu

edukacyjnego (services)

E-learning jest często ważną częścią systemów zarządzania relacjami z klientami

(CRM � Customer Relationship Management).

1.2. Zalety.

• Nauka jest dostępna bez przerwy, 24 godziny na dobę z któregokolwiek miejsca na

świecie. Uczący się może bez przeszkód dostosować tempo nauki do swoich potrzeb a

nauczyciele i instruktorzy mogą na bieżąco śledzić i wspomagać proces uczenia.

• Redukcja kosztów poprzez wyeliminowanie potrzeby transportu i zakwaterowania na

czas kursu a także oszczędność polegająca na tym, że informacje mogą być prawie

natychmiastowo uaktualnione on-line bez potrzeby wysyłania nowych materiałów

edukacyjnych do użytkownika, co powoduje brak dodatkowych kosztów dystrybucji.

5

• Możliwość szybkiego uaktualniania kursów daje użytkownikowi dostęp do

najnowszej wiedzy.

• Uczenie zorientowane jest na konkretnego użytkownika pozwalając mu na większą

kontrolę nad całym procesem. Może on wybrać sobie odpowiadający mu styl nauki,

lub skupić się na rzeczach bardziej dla niego istotnych. System przystosowuje się do

użytkownika i dopasowuje swoje propozycje do jego sposobu nauki, wymagań w

pracy, kariery, obecnej wiedzy i osobistych preferencji.

• Rozwinięta współpraca wśród studentów. Wiele narzędzi takich jak studium

zachowań, odgrywanie ról, symulacje oraz grupy dyskusyjne może być użytych, aby

stymulować wspólne rozumowanie i interakcję pomiędzy uczniami nawet jeśli

fizycznie są bardzo od siebie oddaleni. Dzięki tym sposobom dzielenia się

doświadczeniami i pomysłami studenci otrzymują szerszy pogląd na problem.

• Nauka jest mniej stresująca niż w przypadku klasycznych zajęć w sali. Kursy on-line

to środowisko bez ryzyka gdzie uczniowie mogą próbować nowych rzeczy bez

skrępowania w przypadku porażki na oczach całej grupy.

• E-learning może być wykorzystany jako uzupełnienie klasycznych zajęć do

wyrównania poziomu wiedzy studentów, którzy w mniejszym stopniu opanowali

materiał na regularnym kursie.

Istnieją również negatywne opinie dotyczące powyższych założeń e-learningu. Na

przykład w [1] autor pokazuje, że mimo iż hasła jakimi reklamuje się e-learning są piękne

to w otaczającej nas rzeczywistości mało prawdopodobne jest to że system ten będzie

działał tak jak tego chcą jego zwolennicy. Autor [1] neguje prawie wszystkie

wypunktowane wyżej zalety e-learningu.

Przykładowo to, że student kursu e-learningu może się uczyć o dowolnej porze dnia

i nocy, że może dostosować tempo do własnych upodobań, prowadzi tylko do sytuacji, w

której użytkownik ten z powodu nawału zadań w pracy, obowiązków wobec rodziny czy

też zmęczenia lub zwykłego lenistwa zaprzestanie nauki lub zacznie oszukiwać a gdyby

uczęszczał na klasyczny kurs odbywający się o ustalonej godzinie w ustalonym miejscu to

nie doszłoby do takiej sytuacji. Wynika z tego, że kursy e-learning są dla dobrze

zorganizowanych, samo kontrolujących się i zainteresowanych nauką studentów a jeśli

jakaś firma postanowi szkolić swoich pracowników w tym systemie, to powinna wziąć

pod uwagę fakt, że w ten sposób daje im zbyt duży �luz� co do nauki i nie powinna

oczekiwać że kurs e-learning przyniesie porównywalne efekty jak klasyczne szkolenia.

6

1.3. Wymagania i utrudnienia.

• Ważnym jest rozpatrzenie czy e-learning lepiej spełnia wymagania edukacyjne niż

tradycyjne formy nauki.

• Wymagany jest dostęp do komputera podłączonego do sieci.

• W firmie potrzebne jest wsparcie zarządu, aby dostarczył potrzebnych środków do

tworzenia kursów i upowszechniał e-learning wśród pracowników. Powinien zostać

także przeznaczony odpowiedni czas na edukację.

• Organizacja powinna mieć wystarczającą ilość potencjalnych użytkowników lub

powinni być oni od siebie dostatecznie bardzo oddaleni, aby uzyskać większe korzyści

z nauki w ten sposób.

• Złożoność kursów i początkowa znajomość tematu przez jego uczestników jest

proporcjonalna do ilości czasu jaki trzeba poświęcić aby go stworzyć.

• Pracownicy powinni być motywowani do dalszej nauki przy użyciu komputera, to

także oznacza, że zarząd firmy powinien zapewnić optymalne środowisko dla nauki,

tak aby uczestnicy kursu wiedzieli kiedy mają się uczyć.

1.4. Baza wiedzy i konieczność jej sprawnego zarządzania.

E-learning musi sprostać problemowi dostarczenia odpowiedniej wiedzy

i informacji do odpowiednich ludzi, udostępnia on kursy i testuje osiągnięcia ich

uczestników.

Bardzo ważnym zadaniem jest zbieranie i przechowywanie odpowiedniej wiedzy.

Konkretną wiedzę należy �wyciągnąć� od ekspertów a następnie przekształcić w taki

sposób, aby można było ją wygodnie kategoryzować i przechowywać aby w końcu

dostarczyć ją tym, którzy jej potrzebują.

7

Zarządzanie wiedzą w organizacji jest zintegrowanym systematycznym procesem

identyfikacji, gospodarowania i rozpowszechniania danych, informacją i wiedzą w postaci

baz danych, dokumentów, procedur, niewyartykułowanej ekspertyzy i doświadczenia

poszczególnych pracowników. Kluczowe funkcje systemów tego typu to:

• budowa materiałów szkoleniowych

• zarządzanie treścią edukacyjną

• dystrybucja kursów

• zarządzanie procesem edukacyjnym

• zapewnienie możliwości samokształcenia

• śledzenie postępów nauki

• raportowanie wyników szkolenia

• zagwarantowanie dróg komunikacji

Skomplikowany kurs lub duża ilość kursów e-learning powoduje, że należy

przechowywać duże ilości wiedzy. Wiedza ta powinna być zarządzana w taki sposób aby

był do niej łatwy i szybki dostęp oraz by łatwo dało się ją uzupełniać i uaktualniać.

1.5. Zastosowanie e-learningu.

E-learning może być stosowany w firmach, aby uczyć nowych pracowników lub też

rozpowszechniać nowe podejście do pracy wśród pracowników zatrudnionych już przez

jakiś czas. Przykładowo, jeśli czołowy pracownik działu sprzedaży wynajdzie bardzo

skuteczna metodę, może za pomocą prostych narzędzi bardzo szybko stworzyć wirtualne

8

seminarium aby podzielić się swoją wiedzą z pozostałymi członkami działu sprzedaży na

całym świecie.

Firma może z powodzeniem używać e-learningu w celu nauki swoich klientów o jej

produktach i sposobie ich używania.

E-learning może być łączony z tradycyjną nauką lub też w całości używany zamiast

niej. Nauczyciel ma dostęp do interaktywnej zawartości kursów i może organizować

spotkania w sieci i globalną współpracę przy pomocy urządzeń takich jak komputery

biurkowe, pocket PC lub WebTV.

2. Systemy i techniki zarządzania

Podstawą rozwiązań e-learningu jest system zarządzania, który udostępnia narzędzia

administracyjne oraz narzędzia do tworzenia i przechowywania kursów oraz możliwość

spersonalizowanego dostępu do tych kursów dla użytkowników.

2.1. LMS (Learning Management System)

LMS to system komputerowy, który automatyzuje proces zarządzania, administracji,

śledzenia i raportowania wszelkich działań związanych ze szkoleniami w ramach jednej

lub wielu instytucji.

System taki działa zwykle w Internecie lub intranecie. Dostęp do niego, zarówno z

poziomu osoby szkolonej, trenera jak i administratora możliwy jest za pośrednictwem

przeglądarki internetowej.

9

2.1.1. Moduł zarządzania szkoleniami

Pełne wykorzystanie systemu klasy LMS w istotny sposób upraszcza i przyspiesza

zarządzanie procesem nauki. Podstawowymi zadaniami modułu zarządzania szkoleniami

są funkcje:

a) zarządzające, a wśród nich:

• projektowania harmonogramów zajęć i kursów

• budowy katalogu dostępnych zasobów

• importu i udostępniania (publikowania) kursów osobom szkolonym

• zarządzania zasobami trenerskimi

• zarządzania zasobami (salami wykładowymi, projektorami, itp.)

• zarządzania opłatami za kursy

b) śledzące proces nauki, które:

• zapisują dane dotyczące procesu edukacyjnego dla każdej osoby szkolonej z

osobna

• śledzą działania trenerów

• monitorują zachowania studentów podczas nauki

• ewidencjonują koszty procesu nauki

10

• zarządzania zasobami (salami wykładowymi, projektorami, itp.)

• zarządzania opłatami za kursy

c) raportujące, gdzie dostępne są różnego rodzaju raporty dotyczące rezultatów nauki,

satysfakcji studentów, ich zachowań w procesie edukacyjnym oraz inne raporty o

charakterze administracyjnym

2.1.2. Moduł zdalnego samokształcenia

Moduł zdalnego samokształcenia pozwala osobom szkolonym na korzystanie ze

zdalnych kursów. W środowisku internetowym jest to spersonalizowana witryna

udostępniająca materiały szkoleniowe przeznaczone do nauki dla danej osoby.

Moduł ten udostępnia:

• informacje o własnej ścieżce szkolenia

• możliwość wyboru kursu z listy udostępnionych zasobów

• statystyczne wyniki indywidualnego procesu edukacyjnego

• narzędzia komunikacyjne (wejście do modułu komunikacyjnego)

• inne opcje ściśle związane z samodzielnie realizowanym programem nauki za

pośrednictwem Internetu bądź intranetu

2.1.3. Moduł budowy kursów

Moduł budowy kursów udostępniany jest trenerom. Umożliwia on zwykle tworzenie

szkieletu kursów, wypełnianie ich treścią tekstową oraz multimedialną, budowę

szablonów ćwiczeń oraz wypełnianie ich konkretnymi zadaniami a także inne, proste lub

średniozaawansowane działania związane z materiałem szkoleniowym.

Moduł ten nie jest oczywiście równie bogaty w funkcje jak system klasy LCMS

(Learning Content Management System) niemniej da się z jego pomocą konstruować

kompletne kursy do nauki zdalnej.

2.1.4. Moduł komunikacyjny

11

Moduł komunikacyjny jest naturalnym uzupełnieniem modułu samodzielnego

kształcenia. Pozwala na asynchroniczny lub synchroniczny kontakt między osobami

szkolonymi oraz osobą szkoloną i trenerem. W ramach tego modułu dostępne są zwykle

możliwości:

• komunikowania się za pośrednictwem e-maila

• wymieniania poglądów na liście dyskusyjnej

• uczestnictwa w czacie

Bardziej zaawansowane systemy udostępniają także inne możliwości komunikacje

takie jak: wirtualna tablica, webconferencing, współdzielenie ekranu, czy też webcasting

(przekaz wideo przez Internet).

2.2. LCMS (Learning Content Management System)

LCMS to rozwiązanie informatyczne używane do projektowania, tworzenia,

składowania i dostarczania spersonalizowanych materiałów szkoleniowych w postaci

obiektów szkoleniowych (learning objects).

2.2.1. Moduł repozytorium obiektów

12

Moduł repozytorium obiektów to centralna baza danych (biblioteka), w której

składowane są wszelkie elementy wchodzące w skład kursu. To z tego miejsca obiekty

tworzące szkolenie e-learning przesyłane są do studentów. Repozytorium pozwala z

reguły wyprowadzić kursy w różnej postaci dostosowanej do potrzeb i możliwości

odbiorcy (np. dystrybucja tego samego szkolenia na komputer PC i urządzenie PDA

(Personal Digital Assistant)).

2.2.2. Moduł automatyzujący budowę kursów

W tym module tworzone są obiekty wchodzące w skład kursu (SCO - Sharable

Content Objects). Moduł ułatwia pracę udostępniając szablony oraz pełną listę

istniejących już obiektów, które mogą być ponownie wykorzystanie, przetworzone,

skopiowane, itp.

Przy wykorzystaniu funkcji dostępnych w module możliwe jest zbudowanie kursu w

oparciu o nowe bądź istniejące obiekty, a także częściowe wykorzystanie starych

obiektów i dorobienie brakujących fragmentów kursu.

Systemy klasy LCMS umożliwiają również zaawansowane zarządzanie pracą

grupową nad kursami.

2.2.3. Moduł dystrybucji kursów

Moduł dystrybucji kursów pozwala udostępniać kursy studentom według ustalonych

profilów. Umożliwia również śledzenie postępów osoby szkolonej oraz raportuje wyniki

ćwiczeń, testów, pytań, itp.

2.2.4. Moduł administracyjny

Ten moduł używany jest do zarządzania procesem nauki: zarządzania kontami osób

szkolonych, udostępniania im kursów, śledzenia postępów w nauce oraz prowadzenia

13

innych czynności administracyjnych. Moduł ten może zostać zintegrowany z systemem

klasy LMS, zapewniającym bardziej zaawansowane funkcje zarządcze.

2.3. LCMS a LMS

Porównując funkcje systemów klasy LMS oraz LCMS można zauważyć, iż oba

rodzaje rozwiązań umożliwiają uruchomienie szkoleń w formule e-learning. LMS kładzie

przy tym nacisk na możliwość objęcia opieką całego procesu szkoleń w ramach

organizacji, natomiast kluczową funkcją systemu klasy LCMS jest objęcie opieką procesu

budowy materiałów szkoleniowych.

Wybór klasy rozwiązania zależy więc od potrzeb organizacji.

Większość systemów LCMS ma jednak wbudowaną funkcjonalność LMS, tak więc

w podział tych systemów na te dwie klasy może być czasem trudny. Mimo, że

funkcjonalnie obydwa typy systemów zachodzą czasem na siebie, można jednak wyróżnić

charakterystyczne cechy:

LMS LCMS

Docelowi użytkownicy

menedżerowie kursów,

instruktorzy,

administratorzy

twórcy zawartości,

projektanci szkole-niowi,

menedżerowie projektu

Obiekt zarządzany uczniowie zawartość naukowa

Zarządzanie kursem

prowadzonym przez nauczyciela

w klasie

tak (ale nie zawsze) nie

Raportowanie osiągnięć treningu pierwszorzędny cel drugorzędny cel

Współpraca pomiędzy uczniami tak tak

Pamiętanie profilu studenta tak nie

Współdzielenie danych ucznia z

systemem ERP tak nie

Planowanie zdarzeń tak nie

Analiza luk w umiejętnościach tak tak (w niektórych

przypadkach)

Możliwość tworzenia zawartości nie tak

14

Organizowanie zawartości

ponownego użycia nie tak

Tworzenie pytań testowych

i administracja testami tak (73% narzędzi LMS) tak (92% narzędzi LCMS)

Dynamiczne, dostosowujące się

uczenie nie tak

Narzędzia do zarządzania

procesem tworzenia zawartości nie tak

Dostarczanie zawartości poprzez

kontrolki i interfejs użytkownika nie tak

2.3.1. Zalety administrowania za pomocą LCMS

• Jest bazowany na modelu �learning object model�.

• Zawartość jest wielokrotnego użytku w różnych kursach, programach nauczania

lub nawet w całym przedsiębiorstwie.

• Zawartość nie jest ciasno dopasowana do konkretnego wzorca i może być

umieszczana w różnych formatach, takich jak e-learning, CD-ROM, nauka

bazująca na wydrukach, na palmtopie, EPSS (Electronic Performance Support

System), itp.

• Kontrolki do nawigacji nie są na stałe zakodowane na poziomie zawartości ani

strony.

• Jest całkowite oddzielenie zawartości od prezentacji.

• Zawartość jest przechowywana w centralnym magazynie danych.

• Zawartość może być przedstawiana jako XML lub jest przechowywana jako

XML.

• Zawartość może być oznaczana dla celów zaawansowanego wyszukiwania

(zarówno na poziomie mediów jak i tematu).

• System potrafi dostosować naukę do aktualnych postępów.

15

• System zarządza procesem tworzenia treści udostępniając pewne narzędzia

pracy do obsługi działań grupy wielu użytkowników.

• Zapewniona jest kontrola wersji i możliwości archiwizacji, aby zachować

wcześniejsze wersje zawartości.

• Zaawansowane wyszukiwanie we wszystkich obiektach z repozytorium.

• Współdziałanie z systemami LMS innych firm.

• System udostępnia możliwość automatycznego dostosowywania się do profili

użytkownika lub grup użytkowników, dodawania kontrolek nawigacyjnych,

narzędzia współpracy oraz zmiany wyglądu interfejsu (użycie skór).

3. Systemy i techniki

3.1. Narzędzia zarządzania Authoring Tools

Nazwa �Authoring Tools� może być myląca gdyż nie odnosi się tylko do narzędzi

do tworzenia dokumentów dla profesjonalistów. Narzędzia te służą w e-learningu do

integracji zbioru mediów aby stworzyć profesjonalną, ciekawą treść udostępnianą

klientom. Otrzymane uczące obiekty mogą być ponownie wykorzystywane w innych

kursach. LCMS oddziela treść od mediów które są używane przy jej dostarczaniu, odtąd

może być zdefiniowana raz i udostępniana na wiele sposobów przy dużej oszczędności

czasu. Programistyczne umiejętności stają się zbędne na poziomie definiowania treści

kursów gdyż autorzy mogą się posługiwać wzorcami.

Większość narzędzi jest przeznaczonych do tworzenia podstawowych kursów e-

learningu dla komputerów typu desktop i laptop. Obsługują różne typy danych: tekst,

grafikę, audio i video. Większość potrafi szacować i testować zawartość. Poniższe

aspekty powinny być wzięte pod uwagę przy wybieraniu odpowiedniego narzędzia do

tworzenia treści.

Łatwość używania a możliwości własnej inewncji - mamy do dyspozycji programy

których używanie opiera się tylko na stosowaniu wzorców. Całe projektowanie

sprowadza się do akceptowania pewnych opcji z przygotowanych dialogów, niestety tak

przygotowane dokumenty mają ograniczoną elastyczność. Inne narzędzia umożliwiają

16

większą swobodę w definiowaniu formy zawartości a jeszcze inne, stosowane do

przygotowywania np. multimedialnych symulacji, oferują pełną dowolność ale wymagają

nawet kilkutygodniowej nauki obsługi.

Automatyczne programowanie � dzięki automatycznemu programowaniu projektanci

kursów są częściowo uniezależnieni od programistów. Niektóre narzędzia mogą

generować treść w HTML, XML lub DHTML.

Współpraca z innymi programami i standardy � organizacje zajmujące się e-

learningiem zdefiniowały i ciągle rozwijają standardy technologiczne. Ostatecznym celem

systemów e-learning jest możliwość współpracy z wszystkimi innymi systemami

bazującymi na innych standardach. Do tej pory można wyróżnić cztery najbardziej

rozpowszechnione: Aviation Industry Computer-based Training Committee (AICC),

Sharable Content Object Reference Model (SCORM), IMS Global Learning Consortium,

and Microsoft LRN. Authoring Tools różnią się od siebie typami standardów które

implementują.

Wielość rozwiązań � niektóre narzędzia pozwalają na tworzenie dokumentów które są

ukierunkowane na użytkownika i w zależności od kryteriów kursu lub odpowiedzi na

określone pytania kierują go do dalszych informacji przeznaczonych dla niego. Kursy

tworzone w ten sposób są wiele trudniejsze do zaprojektowania ale atrakcyjniejsze dla

ucznia.

Obsługa mediów � należy zwracać szczególną uwagę na obsługiwane typy danych.

Większośc narzędzi wspiera powszechne typy plików jak jpg, wav, gif lecz niewiele

umożliwia pracę ze strumieniami audio i video.

Elastyczność � niekiedy zachodzi potrzeba przystosowania możliwości narzędzia do

określonych wymagań projektanta. Trzeba się wtedy zdecydować na narzędzie typu open

source. Mając dostęp do jego kodu źródłowego można stworzyć aplikację rozwijaną i

zmienianą w zależności od pojawiania się nowych potrzeb.

3.2. Sieci Learning Objects (oparte na IMS i SCORM)

Sieci Learning Objects to technologia tworzenia infrastruktury służącej do wymiany

obiektów treści w internecie. Infrastruktura ta jest oparta głównie na IMS i SCORM

(Sharable Content Object Reference Model) i zawiera rozproszony system składnic treści,

rejestry obiektów uczących i systemy transakcyjne.

17

SCORM definiuje model agregacji treści i środowisko uruchomieniowe dla

obiektów uczących. Aby osiągnąć maksymalną wydajność, autorzy (projektanci) kursów

tworzą małe pakiety treści (learning objects) pogrupowane według ustandaryzowanych

matadanych aby uprościć przeszukiwanie, wydobywanie i ponowne wykorzystanie

informacji. Te pakiety są przechowywane w rozproszonej sieci magazynów treści

definiowanych przez SCORM dostępnych przez przeglądarki internetowe, telefony,

telewizory i bezprzewodowe urządzenia. Używając następnie odpowiednich narzędzi

formatuje się obiekty i składa się je tworząc całe kursy lub inne zbiory wiedzy.

Użytkownicy korzystają ze środowisk uruchomieniowych (LMS) w przyswajaniu wiedzy

w różnych formach o wysokiej jakości.

Obiekty uczące są podstawowymi jednostkami uczącymi w e-learningu. Aby

zapewnić efektywne przechowywanie, dostarczanie, zarządzanie i udostępnianie

informacji zawartych w poszczególnych obiektach opracowano standard określający

metody ich pakietowania. Obiekty bazują na wewnętrznych metadanych, są

wielowarstwowe, multimedialne, adaptowalne dla indywidualnych studentów,

interaktywne i mogą być dostarczane przez agentów.

Treść przechowywana w znany sposób, w formie plików o znanym formacie oraz

wspierana wystarczającą informacją techniczną pozwala w lepszy sposób spełnić potrzeby

firm zajmujących się e-learningiem. Ułatwia projektantom budowanie kursów,

administratorom zarzadzanie i dostarczanie ich użytkownikom, a uczniom korzystanie z

treści które udostępniają.

IMS Content Packaging Information Model dostarcza specyfikacje struktury danych

umożliwiających efektywne wykorzystanie informacji w LMS. Wykorzystanie tego

modelu ilustruje poniższy diagram.

18

IMS Package przedstawiony wyżej składa się z dwóch głównych części �

specjalnego pliku XML opisującego sposób organizacji treści i jej zawartość oraz

fizycznego pliku opisywanego przez XML. Pakiet przygotowany do użycia ma postać

pojedynczego pliku (np. .zip, .jar, .cab) zawierającego plik imsmanifest.xml i wszystkie

inne pliki w nim wyróżnione:

Package � katalog w którym mieści się specjalny plik XML, dokumenty kontrolne

XML (np. DTD lub XSD) oraz podkatalogi zawierające fizyczne zasoby.

Top-level Manifest � obowiązkowy plik XML opisujący pakiet i zawierający sekcje:

Meta-data � opisuje manifest jako całość

Organizations � opisuje jeden lub wiele organizacji treści wewnątrz manifestu

Resources � zawiera odnośniki do wszystkich aktualnych zasobów i mediów

włączając w to metadane opisujące zasoby oraz odnośniki do plików

zewnętrznych

(sub)Manifest � jeden lub więcej opcjonalnych, logicznie zagnieżdżonych

manifestów opisujących tę część kursu dla której są przeznaczone

Physical Files � pliki tekstowe, graficzne, i inne rozmieszczone w podkatalogach w

sposób opisany w manifeście

19

Pakiet � może być częścią kursu która ma treściowe odniesienie poza struktury

kursu i może być dostarczana niezależnie jako jeden lub kilka odzielnych kursów. Kiedy

pakiet zostanie przydzielony do pewnej usługi powinien mieć możliwość włączania się i

odłączania od innych pakietów. Pakiet musi być samowystarczalny tzn. po rozpakowaniu

musi zawierać wszystkie informacje potrzebne do stanowienia części lub całości kursu.

Nie ma wymagania aby miał postać jednego spakowanego pliku, może być rozprowadzany

na dowolnym nośniku, konieczne jest jednak aby w głównym katalogu mieścił sie plik

IMS Manifest i inne wymagane przez niego pliki XML. Plik manifestu zawiera opis

zasobów i sposób ich organizacji dla potrzeb prezentacji. Zasoby mogą zawierać

odwołania do innych zasobów spoza pakietu dostępnych przez URL lub do kolekcji

zasobów opisywanych przez pliki (sub)Manifest.

3.3. Możliwości zastosowania technologii agentowych

Obecnie można stwierdzić, że platformy e-learning dostarczające tylko

�statyczne� treści edukacyjne mają ograniczone możliwości i niepewną przyszłośc.

Celem coraz ważniejszym jest udostepnianie narzędzi przekształcających platformę w

strukturę elastyczną, rozwijalną i dynamiczną. Ze względu na szybko zmieniający się

rynek, organizacje zajmujące się e-learningiem nie mogą planować na długi okres czasu,

potrzebują systemów łatwo adaptowalnych do nowych potrzeb. Istotne jest spojrzenie na

treść (informacje) którą się posiada jako na relatywnie małe, niezależne obiekty

(Learning Objects) i używanie ich bazując na metadanych klasyfikujących je jako np.

dokumenty, slajdy, nagrane lekcje itp. Jednak wciąż istnieje kilka problemów zarządzania

takimi obiektami:

• indywidualizacja celów naukowych ucznia i szacowanie braków w jego

wiedzy,

• budowanie kursu dostosowanego do aktualnej wiedzy ucznia,

• kontrolowanie postępów w nauce i integrowanie treści kursu ze strukturą

prezentacji,

• znajdowanie wspólnych dróg pomiędzy celami naukowymi studenta a

ogólnymi celami organizacji.

Powyższe zadania można spróbować zautomatyzować poprzez zaprojektowanie

odpowiedniego systemu wieloagentowego. W rzeczywistości wymagają one komunikacji

pomiędzy rozproszonymi komponentami, monitorowania środowiska i niezależnych

20

operacji. Agenci mają te zdolności gdyż potrafią łatwo przeprowadzać sekwencje

złożonych operacji opierając się na komunikatach które otrzymują, na ich wewnętrzych

danych i ogólnych celach.

Przykładowy system agentowy działający w ramach organizacji udostępniającej

platformę e-learning dla swoich pracowników. Agenci powinni być zgodni z FIPA i

operować obiektami opisywanymi przez standard IMS. Do wymiany danych pomiędzy

nimi oraz reprezentacji ich wiedzy o obiektach dobrze nadaje się XML. System taki

mógłby się skladać z kilku agentów odpowiedzialnych za:

• Pomoc autorowi w definiowaniu strategii uczenia w warunkach celów

naukowych platformy, zarządzanie pracownikami z podobnym poziomem

wiedzy, sugerowanie najodpowiedniejszych osób do podjęcia określonego

zadania, przedstawianie historii aktywności ucznia,

• przechowywanie informacji o kompetencjach pracownika � użytkownika

systemu, tworzenie, usuwanie i odświeżanie informacji o jego rolach, wysyłanie

zapytań do mapy umiejętności,

• pomoc uczącemu się w rozwijaniu jego kompetencji, pokazywanie jego

obecnych umiejetności i umiejętności wymaganych,

• tworzenie kierunków nauki, definiowanie testów sprawdzających, wybieranie

odpowiednich obiektów uczących ,

• zarządzanie bazą obiektów uczących, wstawianie, usuwanie, uaktualnianie ich,

• przechowywanie wszystkich potrzebnych informacji o użytkowniku (np. login,

aktywność itp.)

Ontologia poszczególnych agentów byłaby przechowywana w dokumentach XML

zawierajacych mapy umiejętności, profile, informacje o obiektach uczących itp. System

do poprawnego działania wymagałby co najmniej po jednym agencie każdego rodzaju

oraz tylu agentów trzeciego rodzaju ilu studentów miałaby platforma.

Do zarządzania wiedzą z przy użyciu agentów może być wykorzystany projekt

JADE (Java Agent framework for Distance Learning Environments). Jest to środowisko

w którym wyróżnia się kilka typów agentów:

• Student�s Model Agent - odpowiedzialny za ogólną kontrolę systemu i

koordynację pracy innych agentów ,

• Communication Agent - menager komunikacji pomiędzy agentami,

21

• Remote Agent - komponent przeglądarki odpowiedzialny za

prezentację i komunikację pomiędzy systemem a studentem,

• Pedagogical Agents � wykonują zadania związane z taktykami uczenia

gdzie każdy z nich ma specyficzne zadanie odpowiednio do

zdefiniowanego celu.

Komunikacja pomiędzy agentami odbywa się przez zbiór komunikatów KQML

zaimplementowanych za pomocą RMI. Architektura agentowa jest zaprojektowana jako

stabilna, ustandaryzowana i umożliwiająca wielokrotne użycie kodu dla różnych typów

agentów. Zadania podejmowanie w procesie uczenia są dekomponowane i definiowane

treścią komunikatów wymienianych pomiędzy agentami.

Cykl pracy agentów przedstawiony na poniższym rysunku obejmuje:

• przetwarzanie nowej wiadomości,

• wybieranie odpowiednich reguł do bieżącego stanu (sytuacji), analiza

zadania i jeżeli potrzeba odsyłanie go do innych agentów,

• wykonanie akcji określonych dla danego zadania,

• uaktualnienie stanu wiedzy odpowiednio do reguł,

• planowanie zadań odpowiednio do wyspecyfikowanych celów

22

Istotą tego cyklu jest wysyłanie i odbieranie komunikatów oraz określone zadanie

agenta zgodnie z bazą wiedzy. Efektem cyklu jest odświeżenie modelu pamięciowego i

wykonanie pojedynczej akcji agenta.

Nieco innym podejściem do zagadnienia agentowego w e-learningu jest budowa

systemu rekomendującego. System ten zaleca i wybiera odpowiedni temat do nauki dla

użytkownika bazując na tematach już przerobionych przez niego, zakończonych

sukcesem oraz na zadaniach wykonanych już przez innych użytkowników. Podobieństwo

między użytkownikami może być ustalone przy użyciu profili użytkownika lub na

podstawie wspólnych wzorców pod które podlega dany uczeń. Te sugestie pomagają

uczącym się w poruszaniu się wśród materiałów on-line poprzez szybsze wyszukiwanie

istotnych zasobów oraz asystują przy wyborze odpowiednich zadań aby wspomagać

postępy w nauce bazując na zachowaniu studentów którzy osiągnęli dobre wyniki.

W zasadzie można wyróżnić dwie główne części w projekcie agenta polecającego

(Recommender Agent) � moduł uczący, który uaktualnia i rozbudowuje wspólny lub

indywidualny model dostępu na podstawie historii dostępu oraz moduł doradzający który

stosuje model uczący w danym czasie do zalecanych akcji. Jest wiele sposobów

implementacji tego procesu, np. wykorzystując klasteryzacja danych, wydobywanie reguł

powiązań lub wspólne filtrowanie.

Agenci w tym podejściu wykorzystują głównie informacje pozostawione w logach

Web servera. Te informacje w powiązaniu z dobrze zaprojektowanym systemem

wydobywania danych stanowią bazę do budowy modelu wykorzystywanego przez

agentów do kojarzenia reguł.

4. Przykładowe systemy LCMS

4.1. Knowledge Hub (Element K)

Nowa platforma zgodna ze standardami IMS, SCORM i AICC oparta na

trójwarstwowej architekturze � Data Store Layer, Business Logic Layer i Presentation

Layer.

23

Cechy:

Zarządzanie studentami � definiowanie praw, tworzenie i rozdzielanie grup studentów,

automatyczne powiadamianie, raporty aktywności postępów itp.

Zarządzanie zasobami i zdarzeniami � przyporządkowywanie odpowiednich zasobów

do zadań, tworzenie harmonogramów

Authoring Tools � administracja obiektami uczącymi, obsługa Shockwave, Flash, Java,

HTML, video i in., zgodne z AICC i SCORM

Ocena umiejętności studentów � tworzenie różnego rodzaju testów sprawdzających

wiedzę

Dostęp do technicznej bazy wiedzy platformy Element K � tysiące materiałów,

książek, artykułów i streszczeń

4.2. KnowledgeOne (Leading Way)

Platforma będąca wynikiem ponad 15 letnich badań uniwersyteckich m.in. na polu

sztucznej inteligencji stanowi zintegrowany system łączący e-learning, pomoc on-line,

komunikację i zarządznie wiedzą używający jednej scentralizowanej bazy danych.

Składowe:

Content Delivery Software Engines � dostarczanie treści w wielu formatach:

eLearning Engine � do tworzenia world-class, uczenie oparte na sieci

24

eSupport Engine � dostarcza pomoc on-line i wspiera prezentację

eKnowledge Engine � do zbierania i udostępniania najlepszych rozwiązań oraz

wspierania procesu zarządzania wiedzą

eCommunication Engine � do zapewniania uczniom aktualnych informacji

Authoring System � budowanie treści obiektów do ponownego wykorzystania

Knowledge Repository � baza obiektów wiedzy (Knowledge Objects)

Learning Manager � zarządzanie i śledzenie postępu uczenia

4.3. U-SERVE

Jest to system LCMS umożliwiający nie-programistom tworzyć, dostarczać i

zarządzać multimedialnymi kursami, testami, systemami wspierającymi prezentacje

poprzez sieć. Możliwości: automatyczna generacja quizów i testów, obsługa grafiki,

animacji audio i video, biblioteka mediów on-line, zarządzanie użytkownikami,

projektantami, kursami, wiedzą, historia uczenia, raportowanie aktywności i wydajności,

skalowalna architektura, struktury danych oparte na XML

4.4. Sun Enterprise Learning Platform

Cechy systemu:

• Zbudowany na trójwarstwowej architekturze opartej na Java (EJB, J2EE)

• Nieograniczona skalowalność wirtualna

• Obsługa jedno i dwubajtowych znaków dla pełniejszej dostępności

• Śledzenie i zarządzanie uczeniem w klasach oraz opartym o sieć internetową

• Zgodny ze SCORM i AICC przy uruchomieniu i śledzeniu treści

• Zadania raportowe i administracyjne przez WWW

25

• Rozbudowany katalog kursów dla różnych stylów uczenia

• Samodzielne rejestrowanie studenta

• Współpraca z bibiliotekami treści

• Analizy umiejętności, definiowanie ról i profili

• Wykrzystanie wzorców do testów i oszacowań

• Grupy dyskusyjne, globalne powiadamianie

• Wyświetlanie labelek, komunikatów daty i in. w języku użytkownika

5. Podsumowanie

Zarządzanie wiedzą jest stosunkowo nowym obszarem zastosowań technologii

informacyjnych, który staje się jednym z istotnych czynników sukcesu we współczesnej

gospodarce. Składa się na to wiele przyczyn, m.in. wzrost złożoności produktów,

globalizacja, powstawanie wirtualnych organizacji, łączenie się przedsiębiorstw, itp. W

rezultacie wzrasta znaczenie wiedzy, kluczowego zasobu warunkującego nie tylko sukces

ale i przetrwanie organizacji w ciągle zmieniajacym się środowisku.

Administracja wiedzą to cykliczny proces obejmujący trzy powiązane ze sobą

fazy: tworzenie, integrację i rozpowszechnianie wiedzy. Na przykład na poziomie

organizacji podstawowym pojęciem z dziedziny zarządzania wiedzą jest pamięć

organizacji � baza wiedzy, repozytorium informacji powstałej w przeszłości udostępnianej

w organizacji lub grupie.

W konstruowaniu teorii knowledge management dużo uwagi poświęcono

zagadnieniom klasyfikowania i przechowywania wiedzy. Zapoznawanie się z całymi

zasobami organizacji na przykład przy tworzeniu kursów on-line jest bardzo czasochłonne

a czas na to poświęcony jest czasem straconym ponieważ wiele informacji tam zawartych

nie ma sensu w oderwaniu od kontekstu. W praktyce zasobem cenniejszym od informacji

jest czas potrzebny na zapoznanie się z nimi. Taka sytuacja jest określana jako nadmiar

informacji lub szum informacyjny.

Klasyczne podejście zarządzania wiedzą do zagadnień jej rozpowszechniania

koncentruje się na zapewnieniu użytkownikom bazy wiedzy dostępu do zawartych w niej

informacji przy pomocy wyszukiwania i generowania zapytań. Te mechanizmy i

narzędzia niezbędne do znalezienia informacji, często są niewystarczające ponieważ

niekiedy użytkownicy nie potrafią wyrazić swoich potrzeb w wymaganej formie, jest też

26

prawdopodobne, że niektórzy z nich mogą nie uświadamiać sobie własnych potrzeb

informacyjnych.

Projektowe podejście do zarządzania wiedzą w dążeniu do rozwiązania problemu

nadmiaru informacji wychodzi poza tradycyjne formy rozpowszechniania wiedzy. Metody

wyszukiwania informacji stosujące mechanizmy rozpoznawania zarówno złożonych jak i

powierzchniowych podobieństw. Najważniejszym stwierdzeniem nie tylko w dostarczaniu

treści dla potrzeb e-learningu jest �powiedzieć właściwą rzecz w odpowiedniej chwili w

prawidłowy sposób�. Zrealizowanie tego postulatu jest możliwe tylko przy pomocy

skomputeryzowanych narzędzi odczytujących kontekst sytuacji (np. co użytkownik robi,

co wie i gdzie się znajduje). Techniki informacyjne mogą dostarczać informacji

dotyczących aktualnie wykonywanego zadania i tworzyć fundament wspierający

przyswajanie wiedzy przez człowieka w kontekście jego działań.

Dostarczanie informacji jest istotnym uzupełnieniem tadycyjnych metod

zarządzania wiedzą, ograniczających się do zapawnienia dostępu do informacji. Działanie

systemu polega na prezentowaniu treści, w wybranym przez system momencie, które

zostały przez niego zakwalifikowane jako przydatne w określonym etapie nauki.

Zastosowanie systemów agentowych daje szerokie możliwości w dostarczaniu informacji,

chociaż wykorzystanie tych systemów może być czasami uciążliwe i istnieje ryzyko

otrzymywania treści nie związanych z kontekstem przy złym jego rozpoznaniu.

Miejsce procesu zarządzania wiedzą w procesie zarządzania treścią:

27

System zarządzania wiedzą:

• Odpowiada za gromadzenie, przechowywanie, udostępnianie, pielęgnację i

administrację składowych treści i innych zasobów informacji.

• Jest oparty na bazie danych treści, meta-informacji oraz danych biznesowych.

• Obejmuje procesy i narzędzia umożliwiające dostęp, aktualizację i administrowanie

zgromadzoną informacją.

• Jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo i autoryzację dostępu do treści.

• Jest odpowiedzialny za połączenia z innymi systemami.

Zarządzanie wiedzą pojawia się na styku modeli jakości dla zarządzania procesami

(takimi jak ISO 9000 czy CMM), technologiami przetwarzania wiedzy opartymi o bazy

danych czy tablice decyzyjne oraz technologiami przetwarzania wiedzy opartymi na

wykorzystaniu narzędzi takich jak XML i WWW. Podejście projektowe wydaje się być

bardziej odpowiednie do usuwania problemów związanych z nadmiarem informacji niż

podejście tradycyjne, wymaga jednak zastosowania wydajnych technik wyposażonych w

mechanizmy interpretowania wiedzy. Najważniejszy problem dotyczy dostarczania

28

właściwych, pasujących do kontekstu informacji we właściwym czasie. Mechanizmy

dostarczania treści są cennym uzupełnieniem narzędzi dostępu do baz wiedzy.

6. Bibliografia

[1] Kim Baker �E-Learning Myths and Realities for the IT Professional� http://www.traininghott.com/E-Learning-Myths-and-Realities-for-IT-Professional.pdf [2] Learning Management Systems and Learning Content Management Systems Demystified http://www.brandonhall.com/public/resources/lms_lcms/lms_lcms.htm [3] Systemy dystrybucji treści http://www.solidex.com.pl/solidnesystemy/k4_opis.phtml [4] What is e-learning? http://www.probe.dk/default.asp?sTitle=E%2Dlearning&sSubTitle=What+is+e%2Dlearning%3F&sID=3 [5] Podstawy e-learning - systemy e-learning http://integrator.solidex.pl/?php_wid=58&php_aid=8 [6] Theory & Practice: Learning Content Management Systems http://www.elearningmag.com/elearning/article/articleDetail.jsp?id=28444 [7] eLearning w środowisku korporacyjnym i akademickim http://www.si.pjwstk.edu.pl/Seminaria/PJWSTK-eLearning.pdf [8] General Approaches Respecting the Ongoing Development of The Learning Manager (TLM) http://www.thelearningmanager.com/pubdownloads/Knowledge_Management.pdf [9] Learning Management and Knowledge Management http://140.123.175.201/NetEconomy/KM/paper/Learning%20Management%20and%20Knowledge%20Management.pdf [10] E-Learning and the Nonprofit Sector http://www.smarterorg.com/ELearning_white_paper.pdf [11] http://www.tmreview.com [12] http://knowledgemanagement.ittoolbox.com [13] http://www.elementk.com [14] http://suned.sun.com/US/enterprise [15] http://www.learningobjectsnetwork.com [16] http://www.adlnet.org [17] http://www.imsglobal.org [18] http://suned.sun.com