Saetak - WWW usluga je omoguila zasnivanje vie tisua sustava koji se mogu smatrati direktnom primjenom suvremene informacijske i komunikacijske tehnologije, a svoj rad uglavnom zasniva na statikom prikazu nastavnog sadraja. Poveanje mogunosti takvih sustava obrazovanja postie se dodavanjem interaktivnih, adaptabilnih i inteligentnih funkcija, to omoguuje izmeu ostaloga i razvoj Web orijentiranih autorskih ljuski za izgradnju inteligentnih tutorskih sustava. E-uenje kao nova paradigma to se odvija uz pomo razliitih ureaja temeljenih na elektronskoj tehnologiji doima se kao svekolika zamjena za sve ono to se u proteklom razdoblju od oko pedeset godina istraivalo i razvijalo u podruju primjene raunalnih sustava u procesu uenja i pouavanja to ima vezu i sa inteligentnim tutorskim sustavima. Utjecaj inteligentnih tutorskih sustava na uenje i pouavanja danas je opet aktualan jer su istraivai uoili vanost i vezu pedagogijske paradigme ovih sustava s Bloom-ovim 2-sigma problemom karakteristinim za uspjenost u postizanju znanja pri usporedbi individualnog i grupnog rada u procesu uenja i pouavanja te to izravno doveli s njima u vezu. Iznosimo rezultate istraivanja te ukazujemo na njihovu povezanost s vlastitim istraivanjem kojeg provodimo ve vie od deset godina. Osim prezentiramo najnoviji razvoj u okviru modela sustava Tutor-Expert System kao autorske ljuske za izgradnju inteligentnih tutorskih sustava u po volji odabranom podrunom znanju.

I. UVODNO RAZMATRANJE Informacijska i komunikacijska tehnologija [1] je

postala sastavi dio sustava obrazovanja i to kao podrka uitelju u realizaciji tradicionalne nastave ili pak kao zamjena takvoj nastavi s jednom od brojnih novih metoda i naina realizacije nastavnog procesa kao i procesa uenja i pouavanja. S tim u vezi je multimedija, raunalno umreavanje i programsko inenjerstvo, a sve zajedno omoguilo je pojavu nove generacije raunalnih sustava za uenje i pouavanje. Posljednja velika prekretnica u obrazovnoj tehnologiji je uvoenje Internet-a i hipermedijske usluge World Wide Web, pa se istiu predvianja da e svi obrazovni sustavi pretrpjeti reinenjering. Tehnologije raunalnih mrea, tj. Intranet, Internet kao i WWW, a posebno hipermedija zajedno su utjecali na osnivanje tzv. naprednih tehnologija uenja

(engl. advanced learning technologies) [2]. Termin napredne tehnologije valja promatrati u kontekstu tehnologijskih razliitosti i to od ve usvojenih programskih sustava za prezentaciji nastavnih sadraja putem raunala pri predavanju uitelja ili pak knjiga i udbenika koji podupiru tradicionalnu paradigmu. Nova nastavna paradigma je orijentirana prema ueniku (engl. learner - centered paradigm). Uenik je smjeten u centar dok su u okruenju resursi za uenje i to kako u pogledu vremena tako i mjesta i naina uenja [3]. Osim toga, prema ueniku je sve orijentirano i obuhvaeno jednim izrazom - resursi za uenje (ljudi, znanje, tehnologija, medij, organizacija). U radu vodimo raspravu o e-uenju (engl. E-Learning), jer smatramo da je to nova paradigma uenja uz pomo razliitih ureaja temeljenih na elektronskoj tehnologiji, a doima se kao svekolika zamjena za sve ono to se u proteklom razdoblju od oko pedeset godina istraivalo i razvijalo u podruju primjene raunalnih sustava u procesu uenja i pouavanja. Osim toga, kao to i naslov kae povezujemo paradigmu e-uenja s individualiziranim pristupom uenju i pouavanju uz pomo inteligentnih tutorskih sustava - ITS (eng. intelligent tutoring system, ITS) i to kako onih u on-site tako i Web izvedbi. Znano je i to da je na informacijskoj usluzi WWW zasnovano danas vie tisua sustava koji se mogu smatrati direktnom primjenom suvremene informacijske i komunikacijske tehnologije. Veina tih sustava ima vrlo ograniene mogunosti uenja i pouavanja jer svoj rad zasnivaju na statikom prikazu nastavnog sadraja. Poveanje mogunosti takvih sustava obrazovanja postie se dodavanjem interaktivnih, adaptabilnih i inteligentnih funkcija. Takve je funkcije mogue implementirati nekom od tehnika dinamikog generiranja Web sadraja u ovisnosti o uenikovim odgovorima na postavljene upite. Upotreba tih tehnologija omoguuje razvoj Web orijentiranih autorskih ljuski za izgradnju inteligentnih tutorskih sustava kojima se pristupa putem standardnih Web pretraivaa. To je zapravo i podruje naeg istraivanja i primjene u nastavnom procesu i posebno u pristupu individualnom uenju i pouavanju. U ovim vremenima ono je dakako obogaeno s novom paradigmom e-uenja kao i svim onim to je ova paradigma sa sobom donijela. E-uenje temeljno doprinosi ovom podruju jer istie dvije bitne odrednice: (i) sustav za poslovanje uenjem (engl. Learning Management System, LMS) i (ii) norme s osloncem na model SCORM (engl. Sherable Content Object Refernce Model) [4], tj. referentni model djeljivog objekta nastavnog sadraja. Paradigma e-uenje

Paradigma e-uenja & Inteligentni tutorski sustavi

Slavomir Stankov, Marko Rosi, Andrina Grani, Lada Male, Ani Grubii i Branko itko

Fakultet prirodoslovno-matematikih znanosti i odgojnih podruju Sveuilita u Splitu Teslina 12, Split

E-Mail: slavomir.stankov{marko.rosic, andrina.granic, lada.males, ani.grubisic, branko.zitko}@pmfst.hr

kao i navedene odrednice e se analizirati u ovom radu i to povezati s inteligentnim tutorskim sustavima. Inteligentni tutorski sustavi su generacija raunalnih sustava namijenjena potpori i poboljanju procesa uenja i pouavanja u odabranom podrunom znanju, uvaavajui pri tom individualnost onoga tko ui i pouava se, kako se to inae radi u tradicionalnoj nastavi jedan-na-jedan. U ovim vremenima informacijske i komunikacijske tehnologije i Interneta, ITS-ovi ponovno dobivaju na znaenju jer su istraivai uoili vanost i vezu pedagogijske paradigme ovih sustava s 2-sigma problemom [5] karakteristinim za uspjenost u postizanju znanja pri usporedbi individualnog i grupnog rada u procesu uenja i pouavanja. Nedvojbeno je da od svih tehnolokih kao i raunalnih potpora u uenju i pouavanju, kako onih u tradicionalnom pristupu u razredu tako i pri individualiziranom pristupu, inteligentni tutorski sustavi imaju najbolje rezultate pri mjerenju postignua kod uenika [6]. U vezi s ovim ukazujemo na povezanost nove paradigme e-uenja s vlastitim istraivanjima koje provodimo ve vie od deset godina na razvoju i primjeni sustava Tutor-Expert System, TEx-Sys [7] kao inteligentne hipermedijske autorske ljuske za izgradnju inteligentnih tutorskih sustava u po volji odabranom podrunom znanju. Autorska ljuska TEx-Sys je inicijalno razvijena i implementirana kao on-site sustav, pa je zatim slijedilo istraivanje, razvoj i implementacija njene distribuirane verzije tj. sustav Distribited Tutor-Expert System, DTEx-Sys [8]. Sustave TEx-Sys i DTEx-Sys primjenjujemo u sveuilinoj nastavi u nekoliko posljednjih akademskih godina [9], [10]. Stvorili smo time vlastiti model uenja i pouavanja uz pomo baza znanja razvijenih na sustavu TEx-Sys. Postignuto nam slui za daljnje istraivanje u kojem se oslanjamo na Bloom-ov eksperiment [11] ali s ciljem izgradnje vlastite metodologije. Osim toga, organizirali smo rad grupe u okviru Tehnologijskog projekta Ministarstva znanosti i tehnologije radi implementacije prototipa proirene verzije sustava TEx-Sys kojeg smo nazvali extended Tutor-Expert System, xTEx-Sys [12]. Ovim radom prikazujemo dostignute rezultate istraivanja i implementacije, a saeto smo obuhvatili okruenje e-uenja, sustave za poslovanje uenjem, proces normiranja za tehnologije uenja, pedagoku paradigmu sustava za e-uenje i osnovne naznake arhitekture novog sustava xTEx-Sys.

II. E-UENJE I NJEGOVO OKRUENJE Poboljanja u raspoloivosti pristupa i brzini pristupa

Internetu kao i raunalna mo platformi osobnih raunala dramatino je poveala mogunosti okruenja suradnog rada kao i ostalih tehnologija za raspodijeljeno uenje. Kao posljedica ovakvog stanja je razvoj irokog dijapazona razliitih produkata kao nastajanja niza novih tvrtki i asocijacija koje intenzivno ulaze u prodajni prostor tehnologija za uenje. Novi produkti neprestano izlaze na trite te u kombinaciji s postojeim ostvaruju nove funkcionalnosti. Sve to postaje novi izazov za stvaranje potpuno novog okruenja e-uenja. Pojava paradigme e-uenja ne znai da postojeu aplikacijsku programsku

podrku kao i tradicionalne predavake metode rada u obrazovanju valja staviti van upotrebe. Naprotiv, postojee kao primjerice administriranje uenika, ljudski resursi kao i poslovanje knjinicama predstavljaju kritine komponente okruenja e-uenja. Pravi je izazov sve to integrirati u sustav e-uenja kao njegove usluge. E-uenje predstavlja presjek dvaju svjetova - svijeta informacijske i komunikacijske tehnologije i svijeta obrazovanja. Ovo je dragocjeno, a naroito onda kada se koristi kao dio dobro planiranog i organiziranog okruenja obrazovanja, meutim zasigurno e-uenje nije magina kugla koja e zamijeniti i staviti van upotrebe postojee pedagoke teorije, principe i norme. Amerika asocijacija ASTD (American Society for Trainers and Development - www.astd.org) e-uenje definira rijeima nastavni sadraj ili aktivnosti uenja isporuene ili omoguene uz pomo elektronike tehnologije (engl. instructional content or learning experiences delivered or enabled by electronic technology). [13]. U formalnom smislu e-uenje ukljuuje brojne strategije uenja i tehnologije koje podupiru uenje i to one poput CD-ROM ureaja i medija, zatim nastave temeljene na raunalu, videokonferencijske sustave, nastavne sadraje isporuene uz pomo satelitske komunikacije i mrea prividnog obrazovanja. Drugim rijeima, ne radi se samo o Web utemeljenoj nastavi ili pak daljinskom uenju, ve naprotiv to ukljuuje mnoge putove u kojima se moe obavljati individualna izmjena informacija i stjecanje znanja onih koji sudjeluju u takvom procesu. U naelu to je uenje zasnovano na elektronskoj tehnologiji, oblikovano tako da omoguava stjecanje znanja i vjetina ne samo ueniku u formalnom procesu uenja i pouavanja ve i svim kategorijama sudionika u tzv. procesu cjeloivotnog uenja i pouavanja (uenje uz rad, prekvalifikacija za nova zanimanja, dokvalifikacija za nove sustave i ureaje kao i metode i tehnike u proizvodnim tvrtkama, administraciji i tome slino). Promiljajui o okruenju e-uenja Khan smatra da ono globalno mora odgovoriti na pitanje: to treba uiniti u cilju ostvarivanja uspjene aktivnosti e-uenja i to za razliite kategorije uenika? te predlae viedimenzprostor kojeg razapinju: pedagogija, tehnologija, korisniko suelje, procjenjivanje, poslovanje, on-line podrka, etika i institucija. [14]

U zakljuku ovog odjeljka osvremo se na jo nekoliko bitnih znaajki paradigme e-uenja. Jedna od njih je u vezi sa dinaminim rastom komercijalnog prostora. (www.brandon-hall.com) Ono doista doivljava istinsku eksploziju i to od jedva zamjetljivog u 1996. do oko JEDNE milijarde dolara u 1999. te sa predvidivo oko 10 do 12 milijardi dolara u 2003. godini pa sve do ak vie od 200 milijardi dolara to se predvia u 2010. godini. Preostale dvije znaajke istiu kako e-uenje temeljno doprinosi procesu uenja i pouavanja, a globalno svoj znaaj u obrazovanju bilo formalnog (osnovna, srednja i akademska razina) ili cijeloivotnog povezuje sa dvije nove odrednice [15] koje se mogu saeti u: (i) razvoj integriranih sustava za poslovanje procesom uenja, te (ii) razvoj i promociji norme djeljivih objekata sadraja za e-uenje ili objekata uenja.

U odjeljcima koji slijede posebno emo razmatrati konfiguraciju sustava za e-uenje, a posebno arhitekturu koja se oblikuje s osloncem na norme to omoguavaju izgradnju sustava za e-uenje . Meutim, treba istaknuti i predvianje da e uvoenje normi u sustave za e-uenje bitno urediti podruje i olakati rad svim onim koji tek na njemu zapoinju rad.

A. Konfiguracija sustava za e-uenje Opisujemo neke aktualne klase konfiguracija sustava za

e-uenje, naglaavamo samo one aktualne jer je podruje dinamino i teko je predvidjeti to e se deavati u budunosti. U vezi s tim, a slijedom brojnih izvora literature koje na isti nain promatraju aktualna stanja konfiguracija sustava za e-uenje, u fokusu nae analize postavljamo sustave za poslovanje uenjem i sustave za poslovanje sadrajem uenja. Primijetimo i to da ono to je zajedniko za navedene sustave jest da su to Web orijentirani sustavi za potporu procesa uenja i pouavanja tijekom stjecanje znanja i vjetina uenika.

Sustav za poslovanje uenjem predstavlja programsku podrku koja globalno omoguava potpuno administriranje procesa uenja i pouavanja. LMS obavlja registraciju uenika, omoguava slijed teajeva u katalogu teajeva, opis podataka o ueniku, te omoguava izvjetavanje o obavljenom. Osim toga, LMS je obino oblikovan tako da moe rukovati teajevima koje su isporuili razliiti izdavai i omoguavatelji usluga (engl. providers). Obino LMS ne ukljuuje u svojoj konfiguraciji autorske alate za stvaranje nastavnog sadraja. Prodavai LMS sustava obino nude i dodatne alate za stvaranje nastavnog sadraja. Ponovna upotrebljivost je na razini cijelog kursa (jedan kurs moe se isporuiti veem broju uenika, omogueno je praenje postignua).

Sustav za poslovanje sadrajem uenja (engl. Learnig Content Management Systems, LCMS) omoguava upravljanje kreiranjem, pospremanjem, upotrebom i ponovnom upotrebom sadraja za uenje. Sadraj za uenje je strukturiran u formi granula znanja koje nazivamo objektima uenja (engl. Learning Objects). Struktura LCMS sustava se moe promatrati i kao nadgradnja strukture LMS sustava kojem dodajemo sustav za poslovanje sadrajem (engl. Content Management System, CMS) ili ponovno upotrebljive objekte uenja (engl. Reusable Learning Objects, RLO) [16]. Termin CMS je potekao iz on-line izdavake industrije gdje omoguavaju kreiranje i administriranje razliitih sadraja (lanaka, reportaa, slika, transparenata i tome slino). U CMS sustavu lanak je u cijelosti sastavljen od veeg broja granula znanja koje se nazivaju komponente sadraja (engl. content components), na ijoj je razini zagarantirana i ponovna upotrebljivost. Jedna te ista komponenta moe biti ukljuena u brojene lanke i njega mogu itati brojni itai. Ako dovedemo to u vezi s uenjem tada se govori o ponovno upotrebljivim objektima uenja koji sadrajno mogu figurirati u razliitim podrunim znanjima i mogu biti isporueni razliitim uenicima. Upravo se ovo svojstvo strukturiranja i koristi

kod LCMS sustava. Sadrajna komponenta u domeni uenja naziva se ponovno upotrebljivi objekt uenja.

Unato brojnim definicijama za ponovno upotrebljive objekte uenja, ne moemo se oteti dojmu i spoznaji da je sutina u primjeni modela objektno orijentiranog promiljanja u svijetu uenja. Poput LEGO blokova i objekti uenja su ponovno upotrebljive komponente (granule znanja) - tekstovi, prezentacije, animacije, slike, HTML dokumenti, ali koje ne koristimo za gradnju dvoraca iz mate djeteta nego za graenje i stjecanje znanja. Prema ASTD objekt uenja je ponovno upotrebljiva medijski nezavisna informacija koritena kao graevni blok za nastavne sadraje u sustavima e-uenja. Objekti uenja su mnogo efikasniji za koritenje ako su organizirani i klasificirani uz pomo metapodataka i pospremljeni u repozitorijima podataka poput onih koje nalazimo kod LCMS sustava. IEEE Learning Technology Standards Committiee - IEEE LTSC (itsc.ieee.org) definira objekt uenja kao: entitet, u digitalnoj ili ne-digitalnoj formi koji se moe upotrijebiti, ponovno upotrijebiti ili pozivati za vrijeme oblikovanja nastavnog sadraja.. Ministarstvo obrane SAD-a i Ured za znanost i tehnologiju Bijele kue SAD-a koncem 1997. godine pokreu inicijativu nazvanu Advanced Distributed Learning - ADL (www.adlnet.org) s ciljem poboljanja primjene informacijske i komunikacijske tehnologiju u uenju i pouavanju te predlau normiranje strukture nastavnih sadraja tzv. model SCORM. Graevna komponenta strukture je objekt uenja tzv objekt djeljivog nastavnog sadraja (engl. Sharable Content Object, SCO) sa sljedeim atributima: ponovna upotrebljivost (engl. reusability), trajnost (engl. durability), dostupnost (engl. accessibility) i interoperabilnost (engl. interoperability).

B. Norme za oblikovanje arhitektura sustava e-uenja Poput inicijativa u drugim podrujima norme primijenjene

u tehnologijama za uenje trebaju omoguiti ponovnu upotrebljivost i interoperabilnost izmeu razliitih programskih platformi. Za postizanje navedenog potrebno je postignuti konsenzus u arhitekturi, uslugama, protokolima, modelima podataka i otvorenom suelju. Radi se o opsenoj zadai jer ne zaboravimo da razvoj tehnologija za uenje kao infrastrukture za njihovu podrku ima i svoju povijesnu dimenziju, te je u proteklim desetljeima bio povezan s generacijskim razvojem sustava raunala. To je posebno oteavalo interoperabilnost jer su vremenom razliite platforme i arhitekture bile u modi, te u tehnologijskom smislu ovisile o vremenu u kojem su nastajale. Dinamian razvojni proces u posljednjih nekoliko godina neprestano donosi nove preporuke ime se u cijelosti napreduje u postupku oblikovanja, izgradnje a zatim i primjene normi za podrku arhitekture sustava za uenje i pouavanje. Arhitektura sustava za e-uenje se oblikuje na temelju troredne ili troslojne arhitekture sa slojem podataka (engl. data tier), slojem aplikacijske logike ili funkcionalnosti sustava (engl. application tier) i slojem korisnikog suelja (engl. user interface) (vidi Sl. 1 modificirana prema [17]).

1) - Prva razina normizacije - model podataka Najzreliji rezultati postignuti su na prvoj razini

normizacije. U najveem broju sluajeva XML (eXtend Markup Language) se koristi radi definiranja informacijskog modela osiguravajui pri tom interoperabilnost u okviru WWW.

Norme se na ovoj razini mogu sagledati kao zajednika specifikacija koju moraju upotrebljavati razliiti ponuai to proizvode objekte za uenje u okviru programskih sustava za podrku uenja i pouavanja. Relevantne specifikacije na prvoj razini normiranja troredne arhitekture su: (i) Metapodaci to se koriste za precizan opis obrazovnog sadraja. Najistaknutiji doprinos na ovom podruju prua IEEE-LTSC (ltsc.ieee.org) norma opisana pomou Learning Object Metadata (LOM) specifikacije to se danas smatra de-facto norma i predstavlja jedno od najaktivnijih podruja normizacije. (ii) Profil i zapis uenika to predstavlja informacije o onome tko se pouava (uenik) i to njegovo znanje i njegove sklonosti. IEEE LTSC Public and Private Information (PAPI) specifikacija opisuje uenikov zapis. (iii) Organizacija obrazovnog sadraja je orijentirana na opis strukture teaja koja moe biti statika ili dinamika. Statika struktura kursa definira a priori relacije unutar strukture nastavnog sadraja (lekcije, odjeljci, vjebe). Dinamika struktura determinira odreeni slijed to zavisi od samog uenika i njegovih prethodnih interakcija s nastavnim sadrajem. Ove informacije se koriste u okruenju uenja i za raspored u sljedeim aktivnostima uenika. Prevladavajue norme za organizaciju obrazovnog sadraja se provode prema AICC (www.aicc.org) i ADL SCORM (www.adlnet.org).

2) Druga razina normizacije - zajednike programske komponente i otvorena arhitektura

Na ovoj razini standard definira oekivano ponaanje komponenata programskog sustava odgovornih za upravljanje objektima uenja u on-line okruenju. Suelje programskog sustava omoguava graenje novih obrazovnih sustava izbjegavajui pri tom rad od poetka kao i improvizacije, a osim toga omoguava radnu interoperabilnost izmeu sustava sa razliitim platformama (razliitim operacijskim sustavima). Danas je mali je broj

institucija koje imaju razvijenu arhitekturu sa zajednikim komponentama koje bi osigurale generiko okruenje uenja. Uvaavajui upravljanje i administriranje identificirali smo tri kategorije sustava za uenje: (i) Sustavi za isporuku obrazovnih sadraja ili podrku za pristup nastavnim sadrajima pomou Web-a. U ovakvim sustavima nije nuno mjerenje performansi i administracija onih koji se pouavaju. Za predstavnika ove kategorije istiemo sustav Placeware Auditorium (www.placeware.com). (ii) Sustavi nastave temeljena na upravljanju pomou raunala koji ukljuuju: isporuku nastavnih sadraja, integrirani sustav za praenje i mjerenje postignua tijekom pouavanja, individualni ili grupni rad. Za predstavnika ove kategorije istiemo sustav WebCT (www.webct.com) koji je raspoloiv i za akademsku zajednicu u Hrvatskoj putem CARNet-a. (iii) Sustavi za poslovanje uenjem o ijim se znaajkama ve raspravljalo u prethodnom odjeljku. Kao predstavnika ove kategorije sustava istiemo sustav Docent (www.docent.com) i ISOPIA koji se ve razvrstava u inteligentne sustave za poslovanje uenjem (www.isopia.com).

III. PEDAGOKA PARADIGMA E - UENJA U razdoblju od 1982. do 1984. godine Anania i Burke

su na Sveuilitu Chicago u Sjedinjenim Amerikim Dravama proveli istraivanje u kojem su usporedili tri naina uenja novih nastavnih sadraja: (i) Tradicionalno uenje (engl. Conventional Learning) gdje grupa od 30 studenata treba savladati podruno znanje pod vodstvom jednog nastavnika. Znanje studenata se provjeravalo putem testiranja koje se provodilo u odreenim vremenskim razdobljima i konano je sluilo za ocjenjivanje. (ii) Uenje s provjeravanjem (engl. Mastery Learning) gdje grupa od 30 studenata treba savladati podruno znanje pod vodstvom jednog nastavnika, poput onog kod tradicionalnog uenja. Meutim, testovi su sluili kao povratna informacija nakon ega su slijedile procedure za ispravljanje naina i tempa izlaganja novog podrunog znanja. (iii) Tutorsko uenje (engl. Tutoring Learning) gdje studenti pristupaju uenju podrunog znanja s osobnim tutorom tj. na svakog studenta je rasporeen po jedan nastavnik (ili je najvie bilo do tri studenta na jednog nastavnika). Ova vrsta nastave popraena je povremenim testovima, povratno-korektivnim procedurama i paralelnim testovima kao kod mastery learninga. Vano je istaknuti da je potreba za korektivnim procedurama u ovom nainu uenja malena [5]. Koristei standardnu devijaciju ustanovljeno je da je prosjean student u tutorskoj grupi za oko dvije standardne devijacije uspjeniji od prosjenog studena u kontrolnoj grupi (prosjeni student u tutorskoj grupi je bolji od 98% uenika iz kontrolne grupe). Prosjean student u mastery learning grupi je za oko jednu standardnu devijaciju bolji od prosjenog studenta u kontrolnoj grupi (prosjeni mastery learning student je bolji od 84% studenata iz kontrolnog razreda). Tutorsko uenje pokazuje da veina studenta ima potencijal za dostizanje ove visoke razine uenja. Vana zadaa istraivanja jest pronalaenje naina za ostvarivanje te visoke razine uenja, pod praktinim i realnijim uvjetima nego to je to jedan na jedan uenje (tutorski sustav) koje je

Sl. 1: Troredna arhitektura i razine normi

preskup da bi se primijenio na vei broj studenata. Ovo je 2 sigma problem. Brojna su istraivanja provedena s ciljem da utvrde dali i u kojoj mjeri raunala kao i s njima povezane tehnologije mogu doprinijeti poboljanju stjecanja znanja i vjetina uenika. Jedno od tih istraivanja [6] specifino je po tome jer je orijentirano na prikupljanje i sistematiziranja veeg broja studija koje se bave postignuima uenika u uenju i pouavanju uz pomo informacijske i komunikacijske tehnologije.

Sl. 2 Efekti od primjene raunalne tehnologije u uenju i

pouavanju

Utvreno je sljedee (vidi Sl. 2): (i) postignua prosjenog uenika u tradicionalnoj nastavi (tzv. 50 - postotni uenik) odgovaraju postignuima koja su ostvarila 64% posto uenika (64 - postotni uenik) koji su koristili raunala sa skromnim korisnikim sueljem, a poboljanje iskazano sa standardnom devijacijom je oko 0.39 sigma, (ii) u primjeni raunala s interaktivnom multimedijom (ukljuena slika, zvuk, animacija) utvren je efekt postignua od 60%, a poboljanje iskazano sa standardnom devijacijom je oko 0.50 sigma, (iii) s primjenom inteligentnih tutorskih sustava utvren je efekt postignua od 80%, a poboljanje iskazano sa standardnom devijacijom je oko 0.84 sigma, (iv) s primjenom suvremenih inteligentnih tutorskih sustava utvren je efekt postignua od 85%, a poboljanje iskazano sa standardnom devijacijom je oko 1.05 sigma. Fletcher zakljuuje da nisu jo postignuti efekti kao u tradicionalnoj tutorskoj nastavi po modelu jedan-na-jedan ali su rezultati obeavajui.

IV. INTELIGENTNI TUTORSKI SUSTAVI Inteligentni tutorski sustavi predstavljaju generaciju

raunalnih sustava namijenjenih potpori i poboljanju procesa uenja i pouavanja u odabranom podrunom znanju, uvaavajui pri tom individualnost onoga tko se ui i pouava, kako se to inae radi u tradicionalnoj nastavi jedan-na-jedan. Koristei rezultate istraivanja, kao i iskustva primjene hipermedijske autorske ljuske TEx-Sys i njene distribuirane verzije DTEx-Sys, s osloncem na kibernetiki model sustava [18], [19], [20], pristupili smo razvoju prototipa Web orijentirane inteligentne autorske ljuske s novim sudionicima i novim funkcijama, koju smo nazvali xTEx-Sys [12]. Web orijentirana inteligentna autorska ljuska e imati sljedee korisnike: (i) uenike radi stjecanja znanja i vjetina, (ii) strunjake za podruna

znanja radi izgradnje baza znanja, (iii) uitelje radi didaktikog oblikovanja nastavnih sadraja uz upotrebu izgraenih baza podrunog znanja, te konano (iv) administratora sustava radi nadzora funkcija sustava, korisnika sustava, kao i naina koritenja sustava. Nadalje, svim kategorijama sudionika sustava bit e omoguen kooperativni rad na daljinu kako pri izradi baza znanja, tako i pri uenju i pouavanju u odabranom podruju. Zavrna faza projekta ukljuit e pokusno vrednovanje sa svim kategorijama uenika: uenicima srednjih kola (posebno onih u zavrnim razredima radi pripreme i odabira studija kao i pomoi za upis na fakultet), (ii) studentima na sveuilinim i strunim studijima, te (iii) uiteljima iz aktualne prakse u osnovnim i srednjim kolama, koji u procesu cjeloivotnog obrazovanja pohaaju teajeve radi stjecanja znanja, vjetina i metoda o primjeni informacijske i komunikacijske tehnologije u realizaciji nastavnih sadraja svojih kolegija. Za vrijeme rada na projektu definirali smo sljedee funkcionalnosti sustava xTEx-Sys: prijava sudionika na sustav, uenje i pouavanje nastavnog sadraja, testiranje znanja metodom prekrivanja, testiranje znanja metodom kviza, oblikovanje podrunog znanja, oblikovanje nastavnog sadraja, unos sudionika (uenik po utvrenim kategorijama, uitelj i strunjak podrunog znanja), prikaz sudionika, promjena podataka o sudioniku, unos grupe sudionika, prikaz grupe sudionika, promjena podataka o grupi sudionika, pridruivanje sudionika grupi sudionika, pridruivanje uitelja grupi uenika ili pojedinom ueniku, pridruivanje kolegija grupi uenika ili pojedinom ueniku, suradnja sudionika (e-mail i on-line tekstualna konferencija), te konano nadzor sustava.

U nastavku dajemo prikaz funkcionalnosti oblikovanja nastavnog sadraja koje provodi uitelj pri stvaranju strukture svojeg kolegija. Courseware je meunarodno prihvaeni termin za nastavni sadraj oblikovan za izvoenje na raunalu. Nastavni sadraji se definiraju za odreeni kolegij, koji pripada odreenim nastavnim grupama. Courseware kolegija je vierazinski strukturiran na: nastavne cjeline (NC), nastavne teme (NT), nastavne jedinice (NJ), nastavne pojmove (NP) i testove - tipa kviza (TK). Navedeno je organizirano slijedei tradiciju nae pedagogijske prakse uz odreene nadopune koje su uvjetovane strukturiranjem nastavnih sadraja do razine pojma nastavnog sadraja kao nedjeljivog elementa. Istaknimo da je nedjeljivi element nastavnog sadraja u biti objekt nastavnog sadraja, odnosno ve ranije spomenuti SCO prema modelu SCORM. Nastavna cjelina u naelu ukljuuje vie nastavnih tema, nastavne teme ukljuuju vie nastavnih jedinica i konano nastavne jedinice ukljuuju vie nastavnih pojmova. Test tipa kviza se pridruuje NC-i ili NT-i ili NJ-i. Struktura courseware se oblikuje slobodno po volji uitelja, a ukljuuje kako vertikalnu tako i horizontalnu dekompoziciju elemenata strukture nastavnog sadraja. To znai da je courseware kojeg gradi uitelj u svojoj strukturi stablo s mogunosti definiranja redoslijeda odvijanja. vorovi stabla su elementi nastavnog sadraja, s nastavnom cjelinom na prvoj razini, nastavnom temom na drugoj, nastavnom jedinicom na treoj, te nastavnim pojmom na etvrtoj razini. Posebno se razmatra testiranje

znanja uenika primjenom kviza, koji se moe pridruiti svakom elementu nastavnog sadraja osim nastavnom pojmu. Testiranje putem kviza moe biti dvojako: testiranje pomou statikih pitanja koje generira uitelj i testiranje pomou dinamikih pitanja koja generira raunalo sluajnim odabirom temeljem baze podrunog znanja. Ukupan broj pitanja tijekom testiranja odreuje uitelj. Pitanja, koja se odnose na skup vorova znanja pridruena danom elementu nastavnog sadraja, se uparuju (po dva u svakom ciklusu), dok sam broj ciklusa definira uitelj za dani element strukture nastavnog sadraja.

U izgradnji sustava xTEx-Sys koristimo objektno orijentiranu metodologiju programskog inenjerstva Rational Unified Process, te alate za modeliranje i implementaciju Rational Rose i Unified Modeling Language. Implementaciju zasnivamo na .Net tehnologiji i Microsoft SQL Server programskom sustavu za upravljanje bazama podataka.

V. ZAKLJUAK Paradigma E-uenja predstavlja presjek dvaju svjetova:

svijeta informacijske i komunikacijske tehnologije, te svijeta obrazovanja. Ovo je dragocjeno i to pogotovo onda kada se koristi kao dio dobro planiranog i organiziranog okruenja obrazovanja. Meutim, zasigurno e-uenje nije magina kugla koja e zamijeniti i staviti van upotrebe postojee pedagoke teorije, principe i norme. E-uenje je nova paradigma uenja uz pomo razliitih ureaja temeljenih na elektronskoj tehnologiji, koju smo povezali s paradigmom individualiziranog uenja i pouavanja uz pomo inteligentnih tutorskih sustava. Prikazali smo e-uenje kao produkt suvremene informacijske i komunikacijske tehnologije i istakli konfiguracije (LMS i LCMS sustave) i norme za oblikovanje arhitekture sustava za e-uenje. Norme za oblikovanje kako arhitekture sustava za e-uenje (troredna arhitektura), tako i nastavnih sadraja (djeljivi objekti nastavnog sadraja) koji e se na tim sustavima odvijati, doprinijet e sreivanju podruja i moda tek sada, nakon vie od pedeset godina, uiniti primjenu raunalnih tehnologija u nastavi istinskim doprinosom didaktikom i metodikom oblikovanju nastave, a time i stjecanja novog znanja. Stjecanje novog znanja u ovom vremenu znanja je od prevladavajue vanosti za uspjeh kako pojedinca, tako i drutva u cijelosti.

LITERATURA [1] L. Budin i grupa autora: Strategija razvitka Republike

Hrvatske, Projektni zadatak: Informacijska i komunikacijska tehnologija, 2001. http://www.hrvatska21.hr/informac.htm - stranica aktivna 20.01.2004.

[2] xxxx: ALT: Center for Studies in Advanced Learning technologies, Lancaster University. http://csalt.lancs.ac.uk/alt/ - stranica aktivna 20.01.2004.

[3] B. Wasson, Advanced Educational Technologies: The Learning Environment, Computers and Human Behavior, 13,4, 1997.

[4] xxxx: Advanced Distributed Learning, Sharable Content Object Reference Model, Best Practices Guide for Content

Developers, 1st Edition, 2003. http://www.adlnet.org - stranica aktivna 20.01.2004.

[5] B. S. Bloom: The Two-Sigma Problem: The Search for Methods of Group Instruction as Effective as One-to-One Tutoring. Educational Researcher. 13,4-16 (1984).

[6] J. D. Fletcher: Evidence for Learning From Technology-Assisted Instruction in edition by H. F. O'Neil, Jr., R. S. Perez: Technology Applications in Education - A Learning View, Lawrence Erlbaum Ass. Publishers, Mahwab, New Jersey, 2003.

[7] S. Stankov: Izomorfni model sustava kao osnova raunalom poduprtog pouavanja naela voenja (doktorska disertacija), FESB, Split, 1997.

[8] M. Rosi: Zasnivanje sustava obrazovanja na daljinu unutar informacijske infrastrukture, magistarski rad, FER, Zagreb, 2000.

[9] S. Stankov, V. Glavini, A. Grani i M. Rosi: Inteligentni tutorski sustavi - istraivanje, razvoj i primjena, CARNet - asopis Edupoint; I - dio: godite II, broj 1, Zagreb; 20.12.2001.; II - dio: godite II, broj 2, Zagreb, 21.1.2002.; III - dio: godite II, broj 3, Zagreb, 20.2.2002.

[10] S. Stankov, V. Glavini, A. Grani i M. Rosi: Inteligentni tutorski sustavi - istraivanje, razvoj i primjena, Zbornik radova Fakulteta prirodoslovno - matematikih znanosti i odgojnih podruja Sveuilita u Splitu, Split, 2003. str. 45-72.

[11] S. Stankov (glavni istraiva): Znanstveni projekt MZT: Raunalni i didaktiki aspekti inteligentnih autorskih alata u obrazovanju (0177110), za razdoblje 2002-2005.

[12] S. Stankov (glavni istraiva): Tehnologijski projekt MZT: Web orijentirana inteligentna hipermedijska autorska ljuska (TP-02/0177-01), 2003-2005.

[13] xxxx: A Vision of E-Learning for America's Workforce, Report of the Commission on Technology and Adult Learning, ASTD, 2001.http://www.astd.org - stranica aktivna 20.01.2004.

[14] B. H. Khan: A Framework for E-Learning, http://www.bookstoread.com/framework/ - stranica aktivna 20.01.2004.

[15] xxxx: IsoDynamic - E-Learning - A White Paper from IsoDynamic, http://www.isodynamic.com - stranica aktivna 20.01.2004.

[16] M. Nichani:LCMS=LMS+CMS (RLOs), Elearningpost 2001 http://www.elearningpost.com/features/archives/ - stranica aktivna 20.01.2004.

[17] L. Anido-Rifn, M. J. Fernndez-Iglesias, M. Caeiro-Rodrguez, J. M. Santos-Gago, J. Rdrguez-Estvez, M. Llamas-Nistal: A Step ahead in E-learning Standardization: Building Learning Systems from Reusable and Interoperable Software Components, The Eleventh International World Wide Web Conference Honolulu, Hawaii, USA, 7-11 May 2002. http:// www2002.org - stranica aktivna 20.01.2004.

[18] G. Pask: A cybernetic model of concept learning, Proceedings of 3rd, Congress International. Assoc. Cybernetics, Namur 1961, Gauthier-Villars, 1965.

[19] N. Wiener: Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine. M.I.T. Press, Cambridge, MA, 1948.

[20] J. Boievi: Zato zagovaramo sustavski pristup? Mislimo sustavski, Hrvatsko drutvo za sustave, 2001.