2.1.1 Технологии синхронного обучения
Из-за сравнительной молодости e-learning в нашей стране в России используется весьма ограниченное количество средств и технологий, позволяющих взаимодействовать участникам процесса обучения в режиме реального времени. По моим данным, в той или иной мере российскими компаниями «укрощены» аудио-, видеоконференции и виртуальный класс.
Видеоконференции позволяют транслировать видеоизображения на любые расстояния. Это может быть трансляция реальной конференции в отдаленный офис компании. Можно транслировать слайды презентации напрямую с компьютера спикера с голосовым сопровождением, т.е. с собственно выступлением.
Организовать видеоконференцию можно по IP (интернет) или ISDN.
IP -- передача данных через интернет -- дешево, оборудование чтобы провести видеоконференцию через интернет можно купить по приемлемой цене. Интернет-трафик, как правило, получается небольшой, хорошее качество видео, но периодически может наблюдаться ухудшение картинки, все-таки сказывается непредсказуемый интернет.
ISDN -- является усовершенствованным аналогом традиционной телефонной сети. Технология ISDN специально разработана для передачи данных. Она позволяет организовать видеоконференцию со скоростью 128 Кбит/с по ISDN линии, обеспечивая высокую надежность и быстрое время установления соединения с гарантированным высоким качеством, оборудование ISDN видеоконференции более дорогое.
Хотя рынок сервисов для вэб-конференций может показаться вполне насыщенным (вспомнить хотя бы таких монстров, как Webex, Acrobat Connect, GoToMeeting, Skype), это далеко не так. Выгода от использования этих сервисов намного больше, чем их популярность сейчас. Поэтому новички, такие как южнокорейский PalBee стоят того, чтобы обратить на них внимание.
PalBee - это простой онлайн сервис для видесвязи, позволяющий демонстрировать PowerPoint презентации, картинки, рисовать на whiteboard и рисовать маркером поверх картинок и презентаций. Средства коммуникаций - чат, VoIP, видео. Ход встречи можно записать и сохранить в своем аккаунте. В большинстве случаев - это все, что нужно.
Рисунок 4 - Окно сервиса PalBee
Системы видеоконференций на основе протоколов локальных сетей (рисунок 6) на сегодняшний день представляются наиболее перспективным направлением, так как позволяют при минимальных затратах на транспортные магистрали строить комплексы для видеоконференций. При построении систем используются существующие у пользователя локальные сети на основе протокола IP, а также телекоммуникационные средства для объединения сетей. Взаимодействие систем различных производителей и устройств комплекса описывается стандартом H.323. Пользователю предлагается большой выбор систем различных ценовых категорий - от самых дешевых, организованных на базе программных средств кодирования-декодирования (кодеков), до дорогих систем High-End, рассчитанных на работу в студии с большой группой участников. Золотой серединой (учитывая общую стоимость решения) являются аппаратные кодеки, встраиваемые в персональные компьютеры. Выигрыш по сравнению с программными средствами здесь очевиден - не задействуются ресурсы рабочей станции, качество обработки аудио- и видеосигнала значительно выше. Выбор в качестве аппаратной платформы для видеоконференций персонального компьютера также обеспечивает прекрасную возможность организации параллельно с сеансом видеоконференц-связи ряда сервисных функций, таких как обмен данными, совместная работа с электронными документами, демонстрация фото- и видеоматериалов.
Рисунок 5 - Схема организации видеоконференций на основе протоколов локальной сети
Все перечисленные функции выделяются в отдельный стандарт T.120. Современные способы построения локальных сетей (от сетей размера малого офиса до больших кампусных сетей), базирующиеся на высокоскоростных транспортных технологиях (АТМ, Gigabit и FastEthernet, FDDI, SDH и т.д.), развитие и удешевление коммутирующего оборудования, средств приоритезации трафика и гарантированного качества обслуживания дают прекрасные возможности для развития мультимедиа-приложений именно на базе стандартов локальной сети. Для обеспечения отличного качества аудио- и видеоинформации, передаваемой через локальную сеть, требуется около 1 Мбит пропускной способности, причем важно не только практически организовать соединение на данной скорости, но и гарантированное выделение требуемой полосы пропускания на весь период сеанса без потери части информации, что можно обеспечить благодаря использованию коммутаторов второго и третьего уровней, а также стандарта 802.1p - приоритезации IP-пакетов. Использование в комплектах видеоконференц-связи современных сложных алгоритмов кодирования сигналов обеспечивает на таких скоростях обмена высокое качество видео: разрешение CIF, QCIF, частота смены кадров 15-30 кадров/с (близко к значениям телевизионного сигнала), и аудио - стандартное узкополосное (3,4 Кгц) и высококачественное широкополосное (7кГц). Используя набор дополнительных средств (многоточечные серверы, устройства-привратники), можно строить мощные комплексы мультимедиа-связи, позволяющие разделять большие сети на малые домены (подсети) и организовывать конференции с большим, практически не ограниченным, числом участников.
2.1.2 Технологии виртуального класса
Занятия, проводимые через виртуальный класс (virtual class), -- хороший пример для категории синхронного обучения: преподаватель/тьютор дает учащимся информацию, упражнения, отвечает на вопросы аудитории, оценивает усвоение знаний и т.д. через виртуальное общение.
В связи с ростом популярности совместного/коллаборативного обучения (collaborative learning) среди элементов (технологий) виртуального класса выделилась группа, которую условно можно назвать средствами коллаборативного синхронного обучения. К ним относятся:
- Whiteboard (дословно: белая доска, электронный аналог школьной доски) -- электронная панель, выполняющая функции доски для совместной работы. Словами компании-разработчика программного обеспечения для виртуального класса WebSoft, whiteboard -- это доска для рисования, где преподаватель управляет правами доступа к доске: может рисовать на ней сам или вместе с обучаемыми. Как правило, есть стандартный набор инструментов для рисования как в Paint: линия, круг, прямоугольник, текст, загрузка картинки и т.п.
Whiteboard представляет собой эволюцию классной доски для нужд e-learning. Она позволяет преподавателям и студентам совместно использовать область экрана, где можно размещать слайды и картинки, рисовать, делать пометки. Информация обновляется в реальном времени на компьютере каждого из участников.
Каждый участник процесса имеет возможность работать с контентом на доске в одном режиме с другими участниками процесса, а именно: добавлять свои комментарии к схемам на доске, а также дорисовывать, исправлять, наглядно объяснять коллегам, находящимся удаленно, свою точку зрения. Поэтому whiteboarding отлично подходит для «мозгового штурма», участники которого находятся в разных местах. Whiteboarding относится к технологиям wiki. Этот тип взаимодействия часто включается в программное обеспечение для проведения видео-конференций. «Доски» помогают обучающимся сконцентрироваться на некоторых идеях или процессах.
Сервисов для whiteboarding довольно много, но из всех заметно выделяются два решения: DabbleBoard и Twiddla. Оба сервиса - бесплатны, оба просты и удобны. Есть небольшие различия в функциональности, но выбирать из двух вариантов - все же легче, чем из ста.
DabbleBoard - основан на технологии Flex. Особенностью этого инструмента является рисование от руки. Конечно, никто не может красиво нарисовать фигуру с помощью мышки, но DabbleBoard автоматически распознает, какую фигуру вы хотели нарисовать (круг, прямоугольник, овал ...) и перерисовывает все красиво (рисунок 6).
Рисунок 6 - Пример Whiteboard от DabbleBoard
Вообще все рисование происходит практически без использования панели инструментов. Если нужно рисовать линии и фигуры - рисуете, перетаскивать - наводите и перетаскиваете. Если нужно вставить текст - кликаете где надо, и набираете.
Очень удобно сделана панель навигации, которая позволяет создавать новые листы и переключаться между уже существующими. Многошаговый инструмент undo/redo позволяет легко исправлять ошибки.
После онлайн встречи изрисованные листы можно легко сохранить на компьютер в формате картинки.
Twiddla в отличии от DabbleBoard использует технологию Ajax. Функциональность этого сервиса более насыщена, но с другой стороны - более сложная для понимания. Здесь режим рисования от руки отделен от ровных фигур, которые вставляются из панели инструментов. Кроме фигур, можно вставлять картинки, клип-арт, текст, а также документы, математические формулы и даже виджеты и HTML-код (Рисунок 7).
Рисунок 7 - Twiddla Whiteboard
Кроме того, в сервис встроен текстовый и аудио-чат (в отличии от DabbleBoard, который расчитан на использование вместе с телефонной связью или мессенджером). У каждого участника есть свой профайл, который можно быстренько посмотреть.
- Breakout rooms (дословно -- комнаты прорыва) -- виртуальные комнаты для работы в малых группах, оснащенные технологиями для совместной работы с текстовым и видеоматериалом, часто включающие в себя технологию whiteboarding, технологию совместной работы с презентациями power point и другие технологии для совместной работы.
Breakout room также является элементом виртуального класса. Преподаватель может использовать «комнаты» для работы в малых группах. При этом каждую малую группу он помещает в отдельную breakout room, например, для решения кейса или для обсуждения контраргументов в подготовке к дискуссии.
Обучаемые внутри комнаты видят и слышат друг друга, рисуют на доске (whiteboard), общаются в чате, но не видят участников других групп. Преподаватель может наблюдать и модерировать работу в каждой из комнат. По решению преподавателя обучаемые из комнат могут собраться в общей сессии и обсудить результаты своей групповой работы.
Breakout rooms бывают не только виртуальными. Физическая «комната прорыва» выглядит так, как представлено на рисунке 8:
Рисунок 8 - Комната прорыва
2.1.3 Учебный телекоммуникационный проект
Учебный телекоммуникационный проект - одна из перспективных форм трансформационной модели дистанционного обучения, основанная на совместной (коллективной) деятельности учащихся, направленной на достижение некоторой модельной цели. Цель, которая обычно ставится перед учащимися, носит не учебный характер и моделирует цель какой-либо научной или производственной деятельности. Такая модельная цель придает деятельности учащихся в проекте интегрированный характер, стимулирует у них навыки и умения работы в коллективе, с использованием разделения труда и ролей, а также активную социальную направленность.
Важными отличительными чертами учебного телекоммуникационного проекта являются:
- его временная определенность и ограниченность (от двух недель до трех месяцев);
- использование компьютерных телекоммуникационных сетей и программных средств для обмена информацией между всеми участниками проекта, которые часто образуют виртуальную или квазивиртуальную группу;
- необходимость четкой организации деятельности учащихся, которая устанавливается координатором проекта.
Обратная связь в дистанционном обучении - обобщение соответствующего кибернетического понятия - означает поток информации от педагога к дистанционному ученику на стадии оценивания педагогом деятельности учащегося, его продвижения и успехов и несущая реакцию педагога на успехи учащихся, оценку его деятельности (одобрение или неодобрение).
Установлено, что планомерно и рационально организованная обратная связь чрезвычайно важна, так как способствует формированию устойчивой позитивной мотивации учебной деятельности. В традиционном обучении обратная связь осуществляется неосознанно, на уровне подсознания, с помощью мимики, жестов, интонации голоса педагога, его непосредственной реакции на ответ ученика в классе. При дистанционном образовании многие невербальные каналы общения педагога и ученика оказываются перекрытыми, поэтому обратная связь оказывается важнейшим опознанным и планируемым элементом педагогической технологии.
Диалоговая технология - конфигурация программного обеспечения, оборудования, а также межличностного взаимодействия и деятельности, обеспечивающая свободное общение.
Телеконференция - способ обмена текстовыми сообщениями с некоторыми сообществами заинтересованных в этом людей.
Компьютерная связь - совокупность способов использования компьютеров и телекоммуникационных сетей в качестве инструментов для организации связи. Компьютерная связь включает в себя:
- электронную почту, которая позволяет направлять сообщения в почтовые ящики пользователей сети;
- телеконференции, которые позволяют направлять сообщения всем участникам одновременно;
- доступ к удаленным информационным источникам, например библиотечным ресурсам, базам данных, серверам.
Простейший вид телекоммуникаций - электронная почта - уже сейчас, с минимальными затратами, с успехом может быть использован в учебном процессе. Учебное значение электронной почты состоит в том, что она:
- стимулирует и облегчает обмен опытом преподавателей различных предметов;
- повышает интерес учащихся к учебному курсу, в котором используется;
- расширяет коммуникативную практику учащихся, помогает в совершенствовании письменной речи;
- делает возможным использование новых методических приемов, основанных на сопоставлении собственных данных учащихся и тех, которые получены по электронной почте.
От обычной почты электронную отличают три особенности:
- подготовка писем с помощью компьютера, что избавляет от рутинной работы, делает процесс подготовки более творческим и быстрым;
- отправка и получение писем на рабочем месте - с помощью компьютера;
- быстрая доставка писем - в противоположную точку земного шара письмо может быть доставлено за 4-5 часов.
Использование электронной почты в обучении обычно протекает в форме телекоммуникационных проектов. Учебный телекоммуникационный проект посвящается определенной теме, включает разнообразные виды деятельности учащихся по подготовке и передаче, а также получению и анализу учебной информации с помощью средств компьютерных телекоммуникаций, и охватывает по времени от нескольких дней до нескольких месяцев.
2.1.4 Технические требования к модели коммуникативного класса
Для работы с виртуальным классом обучаемым и преподавателю необходим перечисленный ниже набор программных модулей и технических средств. Работа с системой как для обучаемого, так и для преподавателя осуществляется с помощью браузера (Internet Explorer, Mozilla FireFox). Одним из преимуществ виртуального (коммуникативного) класса является то, что для выполнения основных операций с системой (как для преподавателя, так и для обучаемого) не требуется установки каких-либо программных продуктов (за исключением компонента Flash, который является де-факто стандартом для просмотра мультимедийных материалов и установлен на 95% компьютеров, имеющих выход в Сеть.
Основные требования:
- компонент Adobe Flash Player, версия не ниже 9;
- колонки, наушники или встроенный динамик - для того, чтобы слышать голос преподавателя.
Дополнительные требования:
- микрофон или гарнитура - для того, чтобы участвовать в аудиоконференции ;
- вэб-камера - для тех, кто хочет, чтобы их изображение видели другие участники семинара;
- компонент захвата экранов - для тех, кто хочет демонстрировать экран своего компьютера обучаемым.
Требования к каналам связи приведены в таблице 1.
Таблица 1 -Требования к каналам связи
Односторонняя аудио конференция (обучаемые слушают преподавателя) | 30KBit/s (для передачи звука с качеством 11KHz) | |
Многосторонняя аудиоконференция | N*30 KBit/s (где N - число одновременно открытых аудиоканалов, т.е. общающихся одновременно людей) | |
Трансляция видео | от 32 до 256 KBit/s (в зависимости от качества видео - устанавливается в настройках). Для многосторонней видео-конференции - указанные показатели умножаются на количество одновременно транслируемых видеопотоков | |
Демонстрация экрана компьютера | не ниже 128KBit/s (качество передаваемого изображения может устанавливаться в настройках) |
Требования к настройкам безопасности сети:
- HTTP-cервер виртуального класса работает на порту 8080. Пользователь должен иметь доступ к этому порту сайта v-class.ru
- для обмена данными сервис использует протокол RTMP, работающий на порту 8088 сайта v-class.ru. Для работы с виртуальным классом необходимо, чтобы пользователь имел доступ к этому порту сервера, при этом для данного направления должен быть разрешен TCP-трафик.
- в случае запрета доступа к порту 8088 или TCP-трафика, подключение происходит по протоколу RTMPT (протокол использует тоннелирование - перевод всего трафика в HTTP), работающего на порту 8089.
Конфигурация прокси-сервера:
- если настройки сети не допускают прямого подключения к серверу Виртуального класса, необходимо настроить прокси-сервер следующим образом:
- разрешить keep-alive соединения к данному сайту
- настройка таймаута соединения должна быть достаточно велика, для участия в вебинаре (60-120 минут)
- если на прокси-сервере включена фильтрация по MIME-типам данных, в список MIME-типов необходимо добавить тип "application/x-fcs"
- если на прокси-сервере имеется ограничение на размер скачиваемых данных, необходимо изменить его в зависимости от типа вебинара (например, для часа прослушивания голоса это около 15-20 мегабайт, для видео или трансляции экрана цифра может быть в несколько раз больше).
