Autoři: RNDr. Klára Císařová, Ph.D. , Ing.Martin Vlasák, Ing. Igor Kopetsche Inteligentní multimediální e‐learningový portál‐ Prostor pro pokročilé vzdělávání Projekt spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Cílem projektu je návrh, vývoj a implementace inteligentního e-learningového portálu s plnou podporou multimédií, s vlídným uživatelským rozhraním na Fakultě mechatroniky, informatiky a mezioborových studií v Liberci. Velký důraz je kladen na vznik pokročilejších forem e-learningových médií, především na katalog zpracovaných streamovaných přednášek a na obsah e-learningového portálu orientovaný na spolupráci s průmyslovou praxí. Vývoj sémantických prvků pro eportál je obsahem dalších příspěvků, tento článek se bude zabývat nasazením záznamové techniky do vzdělávacího procesu, problémy snímání různých typů přednášek, psychologickou barierou pedagogů a oceněním těchto médií studenty. Záznam přednášek na Technické Univerzitě v Liberci Technická Univerzita v Liberci se začala zajímat o záznam přednášek a jejich prezentaci na webu v roce 2006. Cílem měla být technologie, která by umožnila automatický záznam a zaznamenané informace by měly mít co nejvyšší kvalitu s možností on-line přenosu na vhodný e-learningový portál univerzity. „Živé“ přednášky by také měly být publikovatelné v archivu jako nová významná pomůcka pro studenty denního i distančního vzdělávání. Výsledkem nasazení této technologie by měla být nová kvalita absolventů a tím i jejich lepší uplatnění v praxi. Rozhodujícím kritériem pro posouzení dostupných a používaných řešení snímání přednášek byla a je kvalita výsledné webové prezentace. Základní premisou bylo to, že porozumění přednášenému tématu je závislé na tom, jak bude transformovaný reálný průběh přednášky do webové prezentace. Dalším významným momentem je mnohotvárnost přednášek z hlediska použitých technických pomůcek i standardních postupů. Právě tento fakt zásadním způsobem ovlivňuje živé snímání. Vlastní technické nasazení, především z ekonomických důvodů, musí být zcela automatické a komfortní. Předpokládá se minimální servis v přednáškových posluchárnách a to především z ekonomických důvodů
Prvním úkolem bylo získat co nejvíce informací o podobných aktivitách na české akademické půdě. Proběhlo mnoho setkání, ze kterých vyplynula představa o možných řešeních a také poznatky o nemalé finanční náročnosti. Ukázalo se, že levná řešení v podobě obyčejného streamu používaného na některých univerzitách, by nevyhověly cílům, které pro kvalitní podporu vzdělávání byly stynoveny. Studenti „obyčejný“ stream na webu jako e-learningovou pomůcku odmítají z mnoha důvodů. Například vadí nečitelná tabule, vadí záznam z datového projektoru v jednom okně obrazového záznamu. Po roce hledání možných řešení bylo rozhodnuto, že univerzita nebude budovat vlastní technologii, ale využije některý z komerčně vyráběných a dostupných produktů. Zaujaly dvě technologie. Standardní videokonference a zařízení na jejich záznam – tuto technologii využívá například Masarykova univerzita v Brně na Ekonomickosprávní fakultě a systém MediaSite od firmy Sonic Foundry – tuto technologii využívá například Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava na Ekonomické fakultě. Obě technologie jsme měli možnost dlouhodobě testovat. Rozhodnutí o výběru jednoho typu zařízení bylo velmi složité, protože obě měly určité výhody i nevýhody. Například, pokud srovnáváme zapůjčené typy a verze zařízení, platí : U Videokonferencí je největší výhodou, že se jedná o dva video kanály. U MediaSite je zásadní výhodou, že záznam je „vícedruhový“ , kde ve výsledné prezentaci se vedle klasického streamu zobrazuje ještě jeden datový proud, do kterého lze plnohodnotně promítnout další podstatné zdroje informací – tabuli, datovou prezentaci z PC a další. To vše s možností synchronní editace nahrávky, tvorbou kapitol i další výbavou doprovodných informací. Kromě toho má Mediasite vlastní server, který poskytuje určité možnosti katalogizace, řízení přístupů a správu databáze archivovaných přednášek. Jak již bylo zmíněno, vybavení jedné místnosti je finančně náročné. Pohybuje se okolo 1,5 milionu korun. Univerzitě přicházely různé nabídky na obě možná řešení. Nakonec zvítězilo řešení nasazením MediaSite a byla zakoupena mobilní verze zařízení. První instalace byla „skromná“ nikoliv jen z nedostatku financí. Rozhodující při nasazení byly psychologické aspekty nahrávání a publikování přednášek na webu. Dlouho vládly pochybnosti u mnoha akademických funkcionářů o možnosti a úspěšnosti nasazení této technologie do běžného pedagogického života. Velká nedůvera byla nejen v účast učitelů ochotných nechat svůj výkon kamerou běžně zaznamenat, ale velké pochybnosti byly o kvalitě výsledků záznamů a jejich použitelnosti. V neposlední řadě byl často deklarován možný nezájem studentů o podobné e-learningové produkty, a strach pedagogů z případného poklesu přítomných studentů na „živých“ přednáškách. Po dvou ukončených semestrech ostrého nasazení průzkum postojů, zkušeností a názorů studentů
anonymní anketou potvrzuje, že velmi oceňují možnost mít tento formát k dispozici. Kladně a často velmi nadšeně hodnotí odvahu pedagogů a zaznamenané přednáškové kolekce. Největším problémem v tomto procesu je přesvědčit pedagogy k účasti a naučit je tuto techniku používat. Může pomoci finanční motivace a také lehce pomáhá, ale sama o sobě nestačí. Odhad počtu prvních odvážných pedagogů byl velmi nízký. Po hodinách, dnech a měsících diskuzí, jsme ztráceli víru v hromadné nasazení této technologie a právě z těchto důvodů, první instalace byla skromná. Bylo potřeba ukázat, že je možné nasazení streamování do běžné výuky a také, že toto snažení a utrácení poměrně velkých prostředků není samoúčelné a přináší výsledky. V rámci přestavby jedné budovy kampusu se plánovalo nasazení produktu do velmi frekventované ne příliš velké místnosti (88 míst). Přestavba historické budovy se prodražila a na vybavení místnosti AV technikou nakonec nezbyl dostatek peněz. Učebna byla vybavena pouze kamerou, klopovým mikrofonem s dobíječkou a jednoduchým ovládáním Q-control s jedním sériovým portem, pomocí kterého se ovládal MediaSite. Protože se počítalo s rozšiřováním AV techniky v místnosti, byly jednotlivé komponenty nakupovány tak, aby se již nemusely měnit. Bohužel jsme měli zakoupenou ML (mobilní) verzi, která nemá vyvedený RS-232 port. Toto jsme dokázali softwarově obejít vlastním programem a dokážeme ovládat START/STOP záznamu. Od verze 5.0 tento program již nepotřebujeme a umíme ovládat MediaSite ve verzi ML pomocí všech příkazů, které podporuje verze RL (racková). V tomto minimalistickém skromném nasazení jsme pracovali celý letní semestr školního roku 2008/2009. Bylo natočeno 8 předmětů po dobu 13 týdnů. Jednalo se o poloautomatizovaný provoz. Přednášející ovládali start a stop. Samotný následný export ze zařízení na server a příslušnou katalogizaci a další postprocesing přednášek zajišťoval technik. Přednášející nebyli nijak vybíráni či nuceni svoji přednášku natáčet. Všichni, kteří v dané místnosti vyučují, byli osloveni mailem a v příloze dostali instruktážní video o tom, jak tuto techniku použít. Následovalo osobní setkání a školení s návodem přímo v posluchárně. Nutné bylo také další osobní přesvědčování. Podařilo se však motivovat podstatnou část vyučujících z Fakulty mechatroniky a spolupráce se všemi dopadla nad očekávání dobře. Jediným zklamáním bylo, že tato technika přímo nepronikla do kombinovaného studia – distančního vzdělávání. Pronikla ale nepřímo. Studentům kombinovaného studia byly dány k dispozici kompletní kolekce přednášek pořízené pro denní studium. Ti pečliví tak měli k dispozici neredukovanou sadu přednášek „doma na webu“. Každý zúčastněný vyučující na závěr dostal svou kolekci přednášek na DVD a je na něm, chce-li ji dál studentům poskytovat anebo nikoliv.
Reakce studentů po 1. letním semestru 08/09 Na konci semestru byla uskutečněna anketa mezi studenty, kteří navštěvovali snímané předměty. Ze statistik vyplynulo, že studenti si otevřeli záznamy celkem 4000x. Největší přístup k serveru byl během zkouškového období cca 75%. Výsledky ankety po prvním semestru ostrého nasazení:
Reakce kantorů po letním semestru 08/09 Kantoři si pochvalovali lepší připravenost těch studentů, kteří využívali záznamy přednášek. Oceňovali osobní zpětnou vazbu při zhlednutí záznamů samých sebe. Dále se ukázalo, že většina učitelů by uvítala v učebně větší komfort v ovládání techniky. Například chyběla zpětná vazba o tom, zda záznamové zařízení běží, či mikrofón snímá, protože rízení bylo jednoduchou „levnou“ variantou . Všichni však chápali počáteční problémy v kontextu pilotního projektu a přátelsky se snažili s řešiteli hledat optimální podobu vybavení posluchárny a způsobu řešení provozních problémů. Podařilo se nám vytvořit přátelskou atmosféru a taky jisté nadšení. Taky jsme si navrhli vlastní řízení, které reflektovalo získanou zkušenost. Obecné závěry po prvním semestru ostrého nasazení Ze zkušeností vyplynula nutnost zabývat se způsoby přednášení různých typů předmětů a vytvořit jistou typologií těchto způsobů. Pro jednotlivé typy přednášek navrhnout a posléze vytvořit potřebné technické zázemí tak, aby jejich prezentace na webu byla co nejblíže představě pedagogů a studentů. Jasné je, že výsledek je kompromis přání a vizí, kompromis technických možností a financí.
Základní typy způsobů přednášení: 1. Přednes a prezentace (PP): přednáška provázána s počítačovou prezentací základních myšlenek – obvykle powerpointová či jiná dnes běžně používána prezentace, …. 2. Přednes a výklad pojmů zápisem na tabuli (PVP): výklad matematiky, fyziky, technických přemětů – grafy, obrázky, náčrty apod. 3. Přednášky IT přemětů (PIT): přednáška bývá doplněna ukázky práce na počítači, programování, prostředí case systémů, databázových serverů apod.
4. Přednášky doplněné videoprezentací (PAV) – záznamy experimentů, operací v medicíně, animace výtvarné, technologické
Realizace konkrétní přednášky je závislá na kreativitě a schopnostech kantora a také na obsahu přednášené látky. V jedné přednášce se tak mohou objevit všechny typy výkladu. Doporučené technické vybavení pro automatické snímání pro jednotlivé typy přednášky formou richmedií Pro přednášku typu PP vyhoví i skromnější minimální varianta vybavení posluchárny, Mediasite nebo Acordent, mikrofón, kamera, projektor, jednoduché řízení Pro přednášku PVP je rozhodující snímání zápisu na tabuli. Záznam tabule se přes počítač přenese do datového projektoru, aby se ve výsledné webové stránce objevil v datovém okně čitelný a postupný záznam výkladu. Snímání zápisu na tabuli je dnes možno realizovat mnoha způsoby. Lze použít mimio – technologie, která z běžné bílé magnetické tabule vytvoří tabuli elektronickou. Pomocí přenosného snímače (IR záření + ultrazvuk) umožňuje určit přesnou polohu 4 barevných popisovačů, které jsou vložené do pouzder s vestavěnými vysílači. Obsah psaného projevu přednášejícího je trvale ukládán v reálném čase do počítače. Umožňuje standardní zpracování, lze jej vytisknout, uložit ve formátech BMP, JPEG, nebo exportovat ve formátu HTML nebo jej promítnout přes dataprojektor a tím jej dostat do richmedií v příslušné části webové stránky. Dále je možné použití interaktivní tabule, kterých je několik typů a jsou už relativně známé. Ve výsledném formátu richmedií vzniká problém mnoha „skoro stejných“ obrázků. Ukládají se při snímání “tabule“ frekvencí 4 snímky za sekundu a jsou interpretované v datovém proudu jako *.jpg. To nebrání dostatečnému vnímání „postupného“ výkladu psaním. Problém vzniká při orientaci v přednášce. Orientace ve výsledném formátu je totiž odvozena od snímků v datovém proudu. Richmedia primárně vznikla pro prezentace typu přednášky PP, kde se očekává relativně malý počet snímků prezentace. Tyto pak při transformaci záznamu do webových stránek slouží jako přirozená osnova pro navigaci v přednášce. V přednáškách PVP, PIT, PAV se objeví stovky obrázků a výhoda automaticky odvozené osnovy, záložek a stránek se ztrácí. Pro přednášku PIT zobrazení práce v počítači na projektor je přirozené a bezproblémové. Podobně jako v předcházejícím případě je nutné řešit problémem z počtem obrázků ve výsledné webové prezentaci – technické nároky jsou stejné jako pro přednášku typu PP
Pro přednášku PAV je zobrazení animací a videa často rozhodující pro porozumění. Technicky je pro plynulou prezentaci nutné zvolit jiný způsob záznamu – okno v okně. Zobrazit video v analogové části richmedií. K tomu je nutné v našem případě zásah technika, který zvolí tento způsob záznamu. Pro automatické nastavení režimu „okno v okně“ je třeba upravit řídící systém tak, aby změna byla jednoduše možná a ostatní pedagogy další volba neděsila. Ve shodě s uvedenými zkušenostmi a finančními možnostmi byla dovybavena učebna snímáním tabule, alternativně možností použití vizualizéru, a řízení s dotykovým panelem od firmy AMX bylo vylepšeno.
Povedlo se zajistit bezproblémový chod učebny v dalším zimním semestru 09/10. V tomto semestru se natáčelo pravidelně 18 přednášek týdně. Co je cca 80% pravidelné výuky v místnosti. Tato místnost je používána pouze 3 dny v týdnu, v ostatní dny je zde výuka pro kombinované studium i jiných fakult na které nemáme dostatečný vliv a kde je technika využívána nepravidelně. Pozitivní posun v přístupu pedagogů byl způsoben lepším vybavením posluchárny a velkou popularizací možnosti záznamu a také nakažlivostí zajímavého výsledku. Na konci semestru jsme opět uskutečnili anketu mezi studenty.
Výsledky ankety po 2. semestru nasazení streamování přednášek byly opět příznivé.
Z námos t portálu Ano 90% Ne 10%
Využ ití z áz namů Ano 82% Ne 12 %
Tento článek vzniká na začátku dalšího semestru školního roku 2009/2010 a čísla ilustrující stav archivu a přístupu jsou živá a mění se každým dnem. Za sledované období (ke dni vzniku tohoto dokumentu) vzniklo a bylo v archivu uloženo celkem 370 záznamů. Tyto byly shlédnuty celkem 11780x. Statistika frekvence přístupů potvrzuje největší aktivitu studentů v době zkouškového období. Kromě výukových záznamů je v uvedeném množství zahrnuto několik záznamů mapujících život na univerzitě jako například návštěvy VIP hostů, představování kandidátů na rektora a děkany, záznam vzpomínkového setkání bývalých studentů roku 89, různé
konference, semináře a přednášky expertů z praxe, které také patří do plánovaných aktivit projektu. Zajímavou nabídku dostali studenti FM na diplomová zadání z průmyslu formou stremovaného představení tématu.
Aktuální stav nasazení streamování přednášek Mimo již zmíněné místnosti, jsme začali provozovat záznamové zařízení v relativně velké aule pro 120 studentů. Tato aula byla nějakou AV technikou vybavena, takže jsme dovybavili kamerou a dalším mikrofonem. Právě v této místnosti, mimo snímání klasické výuky, je technika využívána pro celouniverzitní akce a jejich online přenos na web a záznam do archivu TUL.
Výhled plánovaných úkolů a závěry současných zkušeností Průzkum potřeb záznamů přednášek u studentů potvrzuje potřebu pokrýt co největší část výuky záznamy. Studenti právem očekávají zveřejnění zejména problémových a obtížných předmětů. Pedagogové fakulty mechatroniky překonali prvotní nedůvěru a averzi k natáčení sebe samých a proto se zdá být vhodná chvíle investovat do vybavení další učebny. Tím by fakulta měla pokrytou rozhodující část výuky tímto formátem. Přispěli jsme k lokalizaci software Mediasitu do českého jazyka. Nyní již máme testovací verzi pro Editor a kompletní webové prostředí katalogu, přihlašovacího dialogu, standardní přehrávač záznamů a SilverLight přehrávač. Snažíme se v našich překladech odstranit chyby, které vznikly nedůsledností překladu a v co nejbližší době chceme tyto překlady nasadit na naši instanci EX-serveru. Čeká nás ještě překlad prostředí záznamového zařízení. Dalším úkolem je implementace EX-serveru do našeho univerzitního prostředí. To znamená propojení informačního systému STAG, LIANY, EX-serveru a elearningového portálu. Pro studenty to znamená jednotný vstup ke všem informačním zdrojům a pro řízení IS automatické propojení studenta s jeho studijním programem na všech úrovních informačních zdrojů. Dále pracujeme na redukci slidů při snímání přednášek typu PVP, PIT, PAV. Tyto mají v datovém toku stovky slidů, které degradují navigaci ve výsledných stránkách. Cílová vize je co nejvíce automatizovaný provoz. Lidský zásah však nejde zcela vyloučit. I do budoucna je nutné mít technický suport pro krizové situace různých typů poruch a havarií a softwarový suport ke správě archivu a serverů. Automatizace se bude týkat hlavně postprocesingu přednášek. Přednášející bude mít časem SW nástroj, kterým doplní popisné informace k záznamu název, popis, odkazy. Pro vyučujícího a předmět bude definována primární učebna a čas. Standardní situace SW řízení učebny oznámí automaticky - mailem přednášejícímu, připomene, že bude nahrávat jeho přednášku, která se následně správně exportuje
ze záznamového zařízení na server, kde se zařadí podle domluvených pravidel do příslušného adresáře. Po dobu 2 dnů bude přednáška přístupná pouze vyučujícímu, aby ji mohl případně upravit – sestříhat, vyměnit slide atd. Pokud by přednášející nestihl svoji přednášku editovat a doplňující popisné informace do systému nezadal, SW řízení by ho k tomu vyzvalo. Zodpovědnost za webovou stránku bude převedena plně na přednášejícího. Dnes část zodpovědnosti je na službě, která je časově poměrně náročná. V případě provozu více záznamových zařízení by tato činnost vázala na sebe příliš mnoho lidských zdrojů. Nestandardní situace by se řešily zvláštním postupem a technickým suportem.
Závěr Nasazení technologie streamování formou richmédií může významným způsobem pomoci nejenom v distančním vzdělávání, kde je jeho primární funkce, ale pomůže i studentům denního studia. Přináší novou kvalitu do vzdělávacího procesu a naději v lepší výsledky. Pokud se podaří překonat psychickou barieru pedagogů, máme velkou šanci výrazně zkvalitnit výsledky vzdělávání všude, kde se podaří tuto technologii v reálném životě prosadit.
