INTERAKTÍV MULTIMÉDIA AZ INTERNET ALAPÚ TÁVOKTATÁSBAN (szaki.net távoktatási rendszer) Dr. Temesi Tibor,

INTERAKTÍV MULTIMÉDIA AZ INTERNET ALAPÚ TÁVOKTATÁSBAN (szaki.net távoktatási rendszer) Dr. Temesi Tibor, e-mail: [email protected] Silicon Computers Kft. Megvalósító konzorcium: AH Rt. IHG Rt. Silicon Computers Kft. TeleDataCast Kft. Támogató: Nyitott Szakképzésért Közalapítvány

1.

Bevezető

Magyarországon az ezredfordulót követően a szakmaváltás gyakorisága feltételezhetően a mai 1.5-2-ről az OECD által előre jelzett 6-ra emelkedik. E folyamat eredményeként a közeli években a 4 millió munkavállaló 15 százalékát kell évente átképezni, illetve számukra biztosítani kell az önálló, kötetlen tanulás-képzés lehetőségét. A felnőttek új típusú képzési lehetőségeinek bővítését nemcsak az átképzendők nagy száma indokolja. A társadalom egészében zajló kiterjedt tanulási, önképzési tevékenység a fejlődés velejárója. A nyitott szakképzési rendszer bevezetése alapvetően új képzési technikák megjelenését is igényli. Ehhez egyre jobb lehetőséget kínál az Internet általános elterjedése, és mindaz, ami a multimédia egyre szélesebb körű alkalmazásával összefügg. Az új technológiák bevezetése hatékonyabbá teheti a tanulási folyamatot, és megnövelheti az esélyegyenlőséget, hiszen mindenki és mindenhol azonos minőségű tananyaghoz juthat hozzá. A nyitott szakképzés keretében a képzésben részt vevők időben és térben jelentős megkötöttségek nélkül sajátíthatják el a tananyagot, az ismereteket. Lehetőség van konzultációkra, a tudásszint ellenőrzésére, csoportmunkára, stb., mindezt a fejlett információs technológia aktívan támogatja. Az önálló elsajátításra, kötetlen egyéni tanulásra tervezett, különböző multimédia elemeket is tartalmazó tananyagok alkalmazása szabadságot, és rugalmasságot biztosít a tanulók számára a tananyag tartalma, a tanulás üteme, időbeosztása, és helye tekintetében. A Nyitott Szakképzésért Közalapítvány 1998. novemberében pályázatot írt ki a nyitott képzés országos informatikai hálózatának létrehozására. A pályázók feladatait röviden az alábbi pontok tartalmazták: Silicon Computers Kft. 1021 Budapest, Völgy u. 5/a, Tel.: 391.44.55 Fax: 391.44.66

• • •

A nyitott szakképzés informatikai, kommunikációs hátterének létrehozása, országos hálózat kialakítása legalább 6 hónapra; részletes javaslat a szolgáltatás kialakításáról és működéséről; A program informatikai hátterének (Internet Web-site) és központi szerverének létrehozása, az interaktív tájékoztatás és oktatás, videokonferencia feltételeinek megteremtése; A multimédia-forrásanyagok gyűjtése és a fejlesztők számára hozzáférhetővé tétele Internethez kapcsolódó médiaszerver segítségével.

A pályázatra konzorciumként beadott szaki.net pályázatunkat a Közalapítvány kuratóriuma 1998. december 18-án megtartott ülésén megvalósításra érdemesnek tartotta. A konzorcium tagjai: Antenna Hungária Rt., Info Holding Group Rt., Silicon Computers Kft., TeleDataCast Kft. A pályázat megvalósítására létrehozott projekt 1999. szeptember 1-én elkezdődött.

Silicon Computers Kft. 1021 Budapest, Völgy u. 5/a, Tel.: 391.44.55 Fax: 391.44.66

2.

A távoktatás fejlődése

A távoktatás, mint a tanulás egyik formája évtizedes hagyományokkal rendelkezik hazánkban is. Korábban az egyetemi levelező oktatás alternatívájaként indult, a jövőben pedig a teljes életpályára kiterjedő tanulás lehetőségét teremtheti meg. Átalakulóban van a távoktatás technológiája is: amíg korábban szinte kizárólag “papír alapú” oktatási anyagok készültek, az informatika fejlődése új, hatékonyabb, olcsóbb megoldásokat is kínál. A fejlett ipari országokban virtuális egyetemek, szakképzést/átképzést kínáló intézmények jöttek/jönnek létre, amelyek tanulói az Internet, az interaktív multimédia, a videokonferencia felhasználásával magas színvonalú képzésben vehetnek részt olymódon, hogy a tanulás üteme, időpontja, és helye tekintetében a rendszer teljes szabadságot nyújt a résztvevőknek.

Technológiai háttér A modern nyitott és távoktatás informatikai hátterét az Internet rohamos fejlődése és terjedése teremti meg. Az Internet és az INTRANET (zárt szervezeten belüli, "Web" felületű, több funkciós kommunikációs hálózat) megjelenésével a “tudás/tananyag adatbázisok” nagy, központi Web-szervereken kapnak helyet, amelyeket a tanulók Web-böngésző programokkal érnek el. Azonos technológiai bázison készülhetnek oktatási anyagok Internetes vagy intranetes felhasználásra. A „Learning on Demand” teljes műszaki feltételrendszere a tanulni vágyók tömegei számára elérhetővé vált. A nagy sávszélességű országos hálózatok terjedése, valamint a mikrohullámú és műholdas adatátvitel lehetővé teszi, hogy „streaming video” formátumban, multimédiás tartalommal kibővített tananyagok is eljuttathatók a hallgatókhoz. A Web, a VRML (Virtual Reality Modeling Language), a JAVA... olyan technikai robbanást hoztak, amelyek már ma is lehetővé teszik, hogy egyre gazdagabb média tartalmú, interaktivitást hordozó Web lapok készüljenek (a szöveg mellé képek, 3D modellek, animáció, hang kerülhet az oldalakra). A fejlesztések szem előtt tartják a platform semlegességet, és igyekeznek a sávszélesség igényt is lehetőleg alacsony szinten tartani. Néhány érv a Web-alapú távoktatás mellett: • • • • • •

az Interneten publikálható információ minősége ma már összemérhető más elektronikus, multimédiás oktatóanyagokéval. Web-fejlesztő környezetben grafikusan lehet igényes, interaktív multimédia elemeket is tartalmazó Web oldalakat fejleszteni. Ez a munka gyorsabb és hatékonyabb, mint a hagyományos eszközökkel történő fejlesztés. az információ hozzáférés szabályozható ( jelszó, hitelkártyaszám, letöltött adatmennyiség figyelése... ) az információ mindig naprakészen tartható, az archív információ is mindig hozzáférhető (nincs elavult tankönyv). az elkészült tananyag platform független, így minden géptípuson lejátszható hálózaton keresztül vagy CD-ről. az egyes szakterületek információi egységesen elérhetők, nincs szükség fölösleges átfedésekre, mégis minden szükséges előismeret, háttéranyag rendelkezésre áll. Silicon Computers Kft. 1021 Budapest, Völgy u. 5/a, Tel.: 391.44.55 Fax: 391.44.66

• •

az információ mélysége is jól szabályozható (pl. egy adatbázisnak lehet nyílt és zárt szegmense, a kezdő szintű oktatóanyag Web oldalairól a haladó anyag oldalaihoz jelszavas hozzáférés... ) meglevő kommunikációs hálózat esetén a naprakész információ áramlása sokkal gyorsabb, és olcsóbb, mint bármilyen más módon.

Az Interneten keresztül történő távoktatás műszaki feltételrendszere három csoportba osztható: • az oktatási anyagok fejlesztése és tárolása (erre a Silicon Graphics technológiájával teljes megoldást kínál) • az oktatási anyagok szétosztása, eljuttatása a tanulókhoz (ez kommunikációs hálózat kérdése) • az oktatási anyagokhoz való hozzáférés infrastruktúrája (ez a hálózathoz kapcsolódó személyi számítógépet jelenti a tanulás helyszínén: otthon vagy a távoktatási központban)

Nagyteljesítményű Web/tananyag szerver A Silicon Graphics Web szerverei egytől 512 processzorig bővíthetők, ezzel pontosan meghatározható a pillanatnyi igényhez illeszkedő optimális szerver konfiguráció, amely magában hordozza a későbbi, szinte korlátlan bővítés lehetőségét. A Web szerver “tűzfallal” védhető, a hozzáférési jogosultságot a rendszeradminisztrátor finoman hangolva, grafikus kezelői felületen keresztül állíthatja be. Az oktatási anyagok fejlesztése a hálózat bármely pontján történhet, és az Interneten keresztül kerülhet a szerverre. Igény esetén különlegesen nagy megbízhatóságú, tartalékolt Web/média-szerver is kialakítható. Az épülő rendszerben egy Központi média/oktatási anyag szerver, és két Regionális szerver kap helyet. A Központi szerver tartalmazza az összes távoktatási tananyagot és tanfolyamot, valamint fejlesztői, média-forrásanyagokat katalogizált, digitalizált formában. A Központi szerver maga is képes teljes távoktatási kurzusok kiszolgálására, de a nagytávolságú hálózati összeköttetések igényelt sávszélességének csökkentése érdekében célszerű Regionális (tükörszerver funkciójú) szervereket üzemeltetni. (Ez az Internet technológiában már szokásos megoldásnak számít.) A Regionális szerverek mindig a helyi igényeknek megfelelő anyagokat/tanfolyamokat tárolják és szolgáltatják. Mivel állandó kapcsolatban vannak a Központi szerverrel, ezért tartalmuk időről-időre, az igényeknek megfelelően változhat, és ez nagymértékben automatizálható. A tanulók mindig a hozzájuk legközelebb lévő szerverhez kapcsolódhatnak, csökkentve ezzel a hálózat üzemeltetéséből származó költségeket.

Médiaszerver A Silicon Graphics Web technológiájának csúcsa a médiaszerver, amely egy Internet alapú média adatbázist tartalmaz. A médiaszerver egyidőben akár több száz különböző videó anyag elérését is lehetővé teszi különböző formátumban, intranetes, vagy Internetes felhasználói kör számára. A médiaszerveren tárolt videók a távoktatási tananyagok illusztrációjaként Silicon Computers Kft. 1021 Budapest, Völgy u. 5/a, Tel.: 391.44.55 Fax: 391.44.66

megjeleníthetők a Web lapokon, vagy önálló mozikként lejátszhatók az adatbázisból. A médiaszerveren mind a tanfolyamokba beépített illusztrációs multimédia anyagok, mind pedig a forrásanyagként felhasználható filmek helyet kapnak, digitalizált, katalogizált formában. A rendszerben a multimédia anyagok bevitelére, külön helyszínen, egy erre a célra kialakított munkahelyet terveztünk.

Multimédiás forrásanyaggyűjtés A távoktatási anyagokban felhasznált videó illusztrációk, a tanulás során a médiaszerverről, hálózaton ill. modemen keresztül jutnak el a tanulókhoz. Az ilyen anyagokat egy digitalizált videó-forráskönyvtár tartalmazza, amelyből a tananyagfejlesztők a megfelelő részleteket hozzákapcsolhatják tananyagaikhoz. A videós forrásanyagok katalogizált, és különböző sávszélességben digitalizált verzióinak előállítását a médiaszerver köré épített katalogizáló/digitalizáló munkahelyek végzik el. A digitalizálás kétféle formátumban történik: RealVideo formátumban Interneten keresztül tanuló hallgatók számára, és kb. 1Mbps MPEG1 formátumban, intranetes környezetben tanulók részére. Az anyagok katalogizálása, a fejlesztők számára megkönnyíti a felvitt anyagok áttekintését és a kiválasztott részlet elérését.

Tananyagfejlesztés A tananyag informatív részének fejlesztés egy szokásos, Web-es fejlesztői környezetben történik, kiegészítve a multimédiás tartalom előállításával: videó vágással, szerkesztéssel. A Web-en szokásos interaktivitás kiváló módszer az önálló tanulásban is. A tanulási folyamathoz kapcsolódó önellenőrző, ellenőrző feladatok ugyanilyen módon készíthetők el. Az elkészült tananyagokat Web-szerveren tároljuk, és a hallgatók egy integrált távoktatási keretrendszeren keresztül érhetik el.

Integrált távoktatási rendszerek A Silicon Graphics technológiája jó alapot teremt az Internet alapú oktatási környezet kialakítására. Szoftverfejlesztő cégekkel együtt több olyan távoktatási rendszert kínálunk, amelyek teljes kurzusok elkészítését, adminisztrálását is lehetővé teszik az oktatók számára. Ezek a keretrendszerek az Interneten ismert alapszolgáltatásokon túl különböző speciális, oktatási célú funkciókat is beintegrálnak a tanfolyami keretekbe. Ilyenek, pl.: hallgatói és tartalom management rendszer, élő videó és/vagy „chat” konferencia a konzulenssel és/vagy a tanulók között, tanulónként a tanulási folyamat nyomon követése, csoportfoglalkozások szervezése, tanulói önellenőrző rendszer, eredmények kiértékelése és a továbbhaladás kijelölése, a különböző tananyagokhoz való hozzáférés vezérlése/ellenőrzése, tanfolyami naptár szervezése, elektronikus levelezés, hallgatói home-lap készítés, és még sok más. Mindegyik rendszer közös jellemzője, hogy a „tanfolyamok” egy vagy több központi Web/adatbázis/tanfolyami szerveren kapnak helyet, központi felügyelettel, és tartalom Silicon Computers Kft. 1021 Budapest, Völgy u. 5/a, Tel.: 391.44.55 Fax: 391.44.66

karbantartással. A tanulók pedig személyi számítógépeiken keresztül kapcsolódnak a tanfolyamokhoz. A szaki.net projektben az egyik legtöbb referenciával rendelkező Web-alapú, integrált távoktatási rendszert, a WebCT-t választottuk.

Az oktatási anyagok szétosztása, eljuttatása a tanulókhoz: hálózat A modern távoktatás tananyagai felhasználják a multimédia szinte minden elemét. A hanggal, képekkel, animációkkal és film részletekkel illusztrált távoktatási kurzusok minden eddiginél hatékonyabb tanulást tesznek lehetővé. Az információ technológia mai szintjén már nem műszaki probléma az ilyen anyagok eljuttatása a tanulókhoz. A szaki.net keretei között a hálózatnak három különböző szintje van: Az oktatási anyag szerverek országos hálózatát megvalósító nagysebességű Országos Transzport Hálózat, amely az Antenna Hungária Rt. tulajdona, és rajta az adatátvitelt szolgáltatásként nyújtja. Az épülő rendszerben az OTH-hoz a Központi szerver, a Regionális szerverek és fejlesztői, digitalizáló munkahelyek kapcsolódnak. Az rendszerben a hálózati összeköttetésre javasolt sávszélességek tág határok között bővíthetők a később felmerülő igényeknek megfelelően. A média ill. oktatási anyag szerverek helyi hálózata, célszerűen egy-egy távoktatási központ funkcióját ellátó intézményben van. Ennek ma a legtermészetesebb megoldása egy 10/100 Mbit/s Ethernet típusú helyi hálózat (LAN), amelyen keresztül egyszerre akár több száz hallgató is képes - multimédia képességekkel rendelkező személyi számítógépeken – VHS minőségű videó illusztrációkat is tartalmazó tananyagokat használni. A szerverek helyének kiválasztásánál a fenti adottságok meglétét is figyelembe vettük. A központokon kívüli távtanulók számára a rendszer olyan elérési lehetőségeket nyújt, amelyek vagy egy szokásos, modemes Internet csatlakozásnak felelnek meg, vagy pedig - a tanuló irányában - egy mikrohullámú összeköttetést biztosít, a nagyobb elérhető hálózati sávszélesség érdekében. A felállítandó rendszerben az utóbbi megoldást rádiós modemmel felszerelt un. EDP/DBC terminálokkal (multimédiás PC-kkel) mutatjuk be.


Néhány Internet/intranet alapú, egyetemi és ipari távoktatási referencia: Külföldi cégek (csak néhány): 3Com Corporation: média szerverrel működő belső oktatási rendszer, AT&T: média szerverrel működő belső oktatási rendszer, Boeing: média szerverrel működő belső oktatási rendszer, Lucent Technology: média szerverrel működő belső oktatási rendszer, Metropolitan Life: média szerverrel működő belső oktatási rendszer, Nortel of Canada: Web alapú belső oktatási rendszer média szerveren tárolt oktatási anyagokkal, NTT of Japan: Suzuka training center, Tektronix: computer based training (CBT), US AirForce: média szerverrel működő belső oktatási rendszer, Egyetemek, főiskolák SGI médiaszerver alapú oktatási rendszerrel: Applied Science at Mid-Sweden University, Ashai High School, Beijing University of Post & Telecom, Burapha University (Thailand), California State Polytechnic University, California State University, Fulletron, California State University, Monterey Bay, California State University, Pomona, Chulalongkorn University (Thailand), Columbia University, Dartmouth College, Duncanville Independent School District, Emory University, Georgia College & State University, Georgia Institute of Technology, Jackson State University in Mississipi, Harvard University, Hokkaido Medical School, Honk Kong Polytechnic, Massachusetts Institute of Technology, Monash University, National Center for Self Knowledge at Johannesburg, South Africa, New Mexico State University, New York University, Northeastern University, Open Computers & Finance PLC, Open Computers & Finance PLC, Osaka University, Rutgers State University, Scarborough Board of Education, School of Business and Economics California State Univ. Los Angeles, South china University of Technology, Silicon Computers Kft. 1021 Budapest, Völgy u. 5/a, Tel.: 391.44.55 Fax: 391.44.66

Stanford University, State University of New York, Syracuse University, Taiyuan Industrial University, Technische Universitaet Graz, Chinese University of Hong Kong, Tianjin University, Tokyo University, University of Colorado Health Sciences Center, University of Kentucky, University of Technology, Sydney, University of Texas at Arlington. Magyarországon, a MATÁV Rt. Oktatási Igazgatóságán négy éve indult el az a projekt, amelynek célja, hogy az említett technológiát hasznosítsa a MATÁV belső (táv)oktatási rendszerében.


3.

Célkitűzés

Jelen projekt célja az, hogy felállítson egy olyan modellt, amellyel megtesszük az első lépést a magyarországi Internet alapú, modern nyitott és távoktatási gerinchálózat létrehozására. A mintahálózat továbbfejlesztésével az egész ország területét lefedő olyan alaphálózat jön létre, amely egy integrált rendszert alkot, és amely felkészültségénél, felszereltségénél, egységes szakmai és módszertani stratégiájánál fogva alkalmas új technológiákon alapuló, nagy országos képzési projektek megvalósítására is. A gerinchálózatban résztvevő, távoktatást kínáló intézmények helyi erőforrásaikkal, nagysebességű Internet hálózaton keresztül kapcsolódnak a gerinchálózathoz és a központi média szerverhez. A központi szerver és közvetlen környezete megteremti az informatikai hátteret, és tartalmazza az alapvető fejlesztői erőforrásokat is a program Web oldalai számára, távoktatási tananyagok, teljes kurzusok fejlesztésére és tárolására, valamint multimédia-forrásanyagok gyűjtésére és tárolására. Az Internet alapú technológia biztosítja azt, hogy a rendszer nyitott lesz mind a fejlesztők, oktatók, mind pedig a tanulni vágyók számára. A program keretében működő különböző fejlesztői helyek a gerinchálózaton keresztül felhasználhatják a központ információs adatbázisának tartalmát, és elhelyezhetik készülő/kész oktatási anyagaikat és távoktatási kurzusaikat a központi szerveren. A távoktatási hálózat részeként, távlatilag, régiónként egyrészt felállítandó egy-egy nagyteljesítményű tartalom fejlesztő és videó-konferencia munkaállomás, amely a helyi oktatási anyag fejlesztők és tanárok számára nyújt professzionális erőforrásokat, másrészt egy-egy regionális média és tananyag szerver, amely a helyi igényeket közvetlenül kiszolgálva, radikálisan csökkenti a nagytávolságú, országos átviteli hálózat sávszélesség igényét. A nagysebességű Internet hálózat révén az egymással összekapcsolt központok egységes integrált fejlesztő, szolgáltató hálózatot képeznek. A képzésben résztvevő hallgatók az Internet/intranet lehetőségeit kihasználva vagy otthonról, vagy a központok valamelyikében a belső hálózaton keresztül kapcsolódhatnak a tanfolyamokhoz. Az ajánlott technológia - a nyitottságával együtt - lehetővé teszi olyan zárt felhasználói csoportok kialakítását is, mint például földrajzilag megosztottan működő egyetemi integrációs intézmények összekapcsolása, közös, összehangolt oktatási tevékenységeik lebonyolítására. A megvalósítandó, országos informatikai hálózat gerincét az ANTENNA Hungária Rt. korszerű nagysebességű, kétirányú, digitális hálózata (Országos Transzport Hálózat, röviden OTH) alkotja. A Központ és a regionális központok helyszínének kiválasztásánál döntő szempont volt, hogy nagysebességű helyi hálózaton keresztül hallgatói multimédia laborok is elérhessék a médiaszervert. A KözpontóOTH, regionális központokóOTH, tartalom-fejlesztőóOTH vonatkozásában a javasolt felhordó hálózat mikrohullámú digitális modemekre épül. Az otthon tanuló távhallgatók számára a rendelkezésre álló elérési hálózat modemen keresztül működő, kapcsolt vonali hálózat. Silicon Computers Kft. 1021 Budapest, Völgy u. 5/a, Tel.: 391.44.55 Fax: 391.44.66

A szaki.net további kétféle, vezeték nélküli, értéknövelő telekommunikációs technikai megoldást is bemutat: EutelSat Digitális Platform-ot (EDP-t) és Data-BroadCAsting-ot (DBC-t). Mindkét technikai megoldás az EutelSat Hotbird III. műholdon működik, teljes európai lefedettséget biztosít. Egyetlen műholdvevő antennával mindkét technika egyidejűleg használható (a DBC közönséges TV-antennával is működik). A DBC technika max. 24.000 kar./s, az EDP max. 8.000.000 kar./s sebességre képes. Címzett egyedi és csoportos távoktatás kiszolgálásra egyaránt alkalmasak. Gazdasági előnye a csoportos kiszolgálásban rejlik. Segítségükkel a távhallgatók magas távközlési költségei jelentősen csökkenthetők, a hálózat ð távhallgató irányban áramló adatsebesség megsokszorozható, a hálózat valós terhelése jelentősen csökkenthető és a kiszolgálás hatásos sebessége, adott vezeték kapacitás mellett növelhető. A DBC technikához használható a Készenléti egység, amelynek segítségével információ küldésekor a távhallgató számítógépe automatikusan bekapcsolható, az információ a számítógépbe letöltődik a hallgató jelenléte nélkül is. Mindkét technika transzparens, ezért Web formátumú tananyagok, oktató filmek, passzív videó konferencia, konzultációs anyagok, feladatok, vizsgakérdések stb... megvalósítható segítségükkel. Ezen értéknövelő technikák gazdasági és telekommunikációs jelentőségét Nyugat-Európában is felismerték. Írországban már a középiskolai Internet oktatásában elterjedten használják a DBC-t WEBCAST néven, Angliában, Németországban a TV-adásokkal kombinálva alkalmazzák. Hollandiában az EDP távoktatási célokat szolgál. E megoldások tehát eurokompatibilisek. A szaki.net egy gödöllői központtal (helyszín: Szent István Egyetem), két regionális központtal (helyszínek: Észak-magyarországi Regionális Munkaerőfejlesztő és Átképző Központ, második fázisban: Békéscsabai Regionális Munkaerőfejlesztő és Képző Központ), egy tartalomfejlesztő/képdigitalizáló műhellyel (helyszín: Magyar Távoktatási Alapítvány) és egy rendszer adminisztrációs központtal fog működni. A SZÁMALK a szaki.net hálózathoz egy szélessávú hálózaton keresztül csatlakozik. Az előzetes tárgyalások alapján a javasolt oktatási intézményekben vállalták, hogy a 6 hónapos működési időszak alatt az intézményekben elhelyezett médiaszervereket, illetve azok elérési lehetőségeit oktatási körülmények között, saját helyi hálózatukban használják. A szaki.net hálózatban részt vevő oktatási intézmények tapasztalataikat megosztják a szaki.net konzorciummal, ezek a szaki.net jelentésekben szerepelnek majd. A központban és a regionális alközpontokban nagy teljesítményű médiaszerverek üzemelnek. Alapszolgáltatás: teljes körű Internet szolgáltatás (felhasználó regisztráció, mail-, domain-, news-, WEB szerver stb... funkciók). Fő feladat a távoktatás támogatása. Ezen belül: -

digitalizált kép- és filmkatalógus (forrásanyag) elhelyezése, majd rendelkezésre bocsátása a médiaszervereken keresztül a tananyag fejlesztők és oktatók számára. az elkészült, Web technológiás távoktatási tananyagok védett elhelyezése a médiaszervereken, az OTH segítségével megvalósított „tükrözéssel”, távoktatási szoftver keretrendszerének biztosítása a WebCT nevezetű programmal, amely lehetőséget nyújt távoktatási kurzusok lebonyolítására, hallgatók regisztrálására, oktatási anyagok Silicon Computers Kft. 1021 Budapest, Völgy u. 5/a, Tel.: 391.44.55 Fax: 391.44.66

ellenőrzött hozzáférésének biztosítására, oktatási- és konzultációs időpontok kiírására, a tevékenységek lebonyolítására, feladatok közzé tételére stb... A távoktató tananyagok tartalmazhatnak videó anyagokat is, mert a médiaszerverek segítségével a távoktatási központokban, lokális hálózati kapcsolatok segítségével, 20-100 hallgató nézhet egyidejűleg különböző oktató filmeket, ill. videó illusztrációkat. A médiaszerver WebCast szolgáltatásként képes pont-multipont rendszerű, élő videokonferencia szolgáltatásra is. -

A NYITSZAK céljait, tevékenységét, szervezetét bemutató multimédiás Web-oldalak készülnek a NYITSZAK útmutatása alapján.

-

Az oktatás Web technológiás keret programrendszere a WebCT. A szoftver az Internet technológia minden elemét integrálva, teljes távoktatási szolgáltatást nyújt. Lehetőséget ad távhallgatók regisztrálására, a tananyagok elhelyezésére, számonkérésre, az eredmények nyomon követésére, a tanulási folyamat során hallgatói csoportok kialakítására, tanári konzultáció lebonyolítására, ….

A várható eredmények Létrejön a nyitott szakképzés céljára, egy nyitott országos hálózat, amely: Európában egyedülálló, világszínvonalú műszaki megoldást jelent Biztosítja a XXI. század technológiai követelményeinek a megfelelést (ATM) Lehetővé teszi a leendő tanulók számára az esélyegyenlőséget Kiszolgálja az oktatási feladatokon túl, a felmerülő kommunikációs és más igényeket Mind a hely, mind az idő, mind a távolság tekintetében egyedülálló szabadságot és rugalmasságot biztosít a nyitott szakképzés rendszerében Az üzemeltetést és működtetést - versenyképes árszinten -, az egyirányú adattovábbítás tekintetében (adatsugárzás) minden más megoldásnál kedvezőbb költségekkel biztosítja Működési modell lehet általában a felnőtt képzés számára (EU, RISI) Bármely csatlakozni szándékozó oktatási intézmény számára nyitott. A szaki.net modell további régióközpontok felállításával és megfelelő tartalom, távoktatási tananyag fejlesztésével valódi országos távoktatási rendszerré nőheti ki magát.


4.

A szaki.net rendszer felépítése 2 Mbit/s

OTH 2 Mbit/s

2 Mbit/s

2 Mbit/s

Központi Web, média, oktatási anyag szerver

2 Mbit/s

Web, grafikai, animáció, oktatási anyag fejlesztő munkahely: MTA

100 Mbit/s

SZIE

Internet kapcsolat 2 Mbit/s

Regionális Web, média, oktatásianyag szerver II.

Regionális Web, média, oktatásianyag szerver I.

BRMKK ÉRÁK

Multimédia katalogizáló, digitalizáló munkahely: MTA

100 Mbit/s

LAN 100 Mbit/s 100 Mbit/s

LAN

LAN Modemek

Modemek

Modemek

LAN 56 Kbit/s 56 Kbit/s

56 Kbit/s

EDP/DBC Internet terminálok

Távhallgatók

Távhallgatók


Távhallgatók

5.

A szaki.net hálózat funkcionális egységeinek leírása

5.1. Tartalomfejlesztő munkahely A szaki.net rendszerben a tartalomfejlesztési munka támogatására egy professzionális Web fejlesztő és multimédia szerkesztő munkahely áll rendelkezésre. A munkaállomás célja az, hogy olyan fejlesztői környezetet nyújtson, amely egyrészt alkalmas a legigényesebb grafikai fejlesztések és Web-szerkesztési feladatok elvégzésére is, másrészt megoldható rajta videó forrásanyagok vágása, szerkesztése is, azok digitalizálása előtt. A munkahely alapját a Silicon Graphics 320 vizuális munkaállomás adja. A 320™ vizuális munkaállomás a Silicon Graphics forradalmian új számítógépe, ami a kiemelkedő grafikai és média képességeket egyetlen asztali munkaállomásban egyesíti. A Silicon Graphics 320 a 2D és 3D grafikával, a videó és a multimédia lehetőségekkel, akár több processzoros kivitelben is, szokatlan teljesítményt nyújt. A Silicon Graphics 320 család tagjai az Intel processzorok teljesítményére, a Microsoft Windows NT operációs rendszeren elérhető nagyszámú alkalmazásra és a Silicon Graphicstől megszokott teljesítményre és minőségre épülnek. A munkaállomás speciális belső architektúrája és az erre a gépcsaládra kifejlesztett grafika kezelő chip kimagasló teljesítményt nyújt olyan alkalmazások számára, mint az Adobe Photoshop. Az alapszolgáltatásként beépített interface-ek (hang és videó ki/bemenetek) különösen alkalmassá teszik multimédia fejlesztéssel kapcsolatos feladatok elvégzésére. A gépcsalád különböző teljesítményű processzorokkal, egy- vagy kétprocesszoros kivitelben rendelhető. A munkaállomás tartozéka egy Silicon Graphics 1600SW™ flat panel monitor, amely valódi 24-bites színhűséget, és korábban nem látott fényerőt valamint kontrasztot biztosít. A teljesen digitális megjelenítő, 30 kép/másodperc megjelenítési sebességgel, és egyedülálló 17.3" képátlójú SuperWideTM formátummal akár két A4-es oldal egyidejű megjelenítésére is képes. A monitor felbontása 1600 x 1024 képpont. Jelenleg ez a világ egyetlen teljesen digitális, nagyfelbontású flat panel monitorja, amely egyformán megfelel a professzionális digitális tartalomfejlesztő, kiadványszerkesztő és CAD alkalmazások céljára.


A fejlesztői munkahelyen felállított Silicon Graphics 320 vizuális munkaállomás konfigurációja: Intel Pentium® III processzor 450MHz 512K cache, 256MB ECC SDRAM, 6.4GB merevlemez Ultra ATA 5,400 RPM, Windows NT Workstation 4.0 (Angol), 32X max. EIDE CD-ROM, Integrált hangrendszer, 16bites 44.1 kHz sztereo be- és kimenet, MPC-3- és Direct Sound III-kompatibilis, Yamaha S-YXG50 synthesizer chip, Integrált videó rendszer: Kompozit, S-video be- és kimenet (NTSC és PAL), Beépített IEEE-1394, Integrált I/O rendszer, 10/100 Fast Ethernet, párhuzamos port (ECP IEEE-1284l), 1 soros port (16550 UART), 2 USB csatoló, 1.44MB floppy meghajtó, 105 gombos USB billentyűzet, 3 gombos PS/2 egér.

A munkahely Windows NT 4.0 workstaion operációs rendszerén az alábbi alkalmazások futnak: Adobe Photoshop 5.5, a világszabványként ismert grafikai fejlesztő program Silicon Graphics vizuális munkaállomás családra optimalizált verziója, a Web design fejlesztések elősegítésére. Adobe Premiere 5.1, videó vágó/szerkesztő program, kazettán tárolt videó nyersanyagokból a távoktatási anyagot illusztráló videó-klippek összeállítása, a digitalizálást megelőzően. Macromedia Dreamweaver 2, professzionális Web-oldal fejlesztő program, amely mind grafikus, mind pedig HTML forráskódú fejlesztéshez lehetőséget nyújt. A fejlesztői munkahely kapcsolódik a szervereket is összekötő országos hálózathoz.


5.2. Tartalomszolgáltató szerverek A szaki.net országos hálózatában a teljes távoktatási keretrendszer, a kész távoktatási tananyagok és tanfolyamok, valamint a fejlesztők számára gyűjtött, és számukra hozzáférhető multimédiás forrásanyagok nagyteljesítményű, és szinte korlátlanul bővíthető szervereken vannak elhelyezve. A megvalósított szaki.net modell egy Központi szerverrel, és két Regionális szerverrel működik. A Központi szerver a teljes rendszer tartalmi központja, amelyen minden anyag, és szolgáltatás, rendelkezésre áll. A Regionális szerverek alapvetően „tükör szerver” funkciót töltenek be. Ezekre elsősorban a multimédiás anyagok helyi kiszolgálása miatt van szükség, tekintettel arra, hogy a digitalizált filmek olyan sávszélességet igényelnek, amelyet csak egyetlen Központi szerverről, egy országos hálózaton keresztül, sokszor tíz felhasználó számára nem lehet biztosítani. A Központi és a Regionális szerverek nagysebességű országos hálózaton keresztül (OTH) kapcsolódnak egymáshoz. A modell kiterjesztésének folyamatában fontos előrelépés, a csatlakozni kívánó intézményekbe telepített, az országos hálózathoz kapcsolódó újabb Regionális szerverek elhelyezése. A Központi szerver és a Regionális szerverek azonos technológiájú, és azonos termékcsaládból származó eszközök, amelyek csak kiépítettségükben és teljesítményükben különböznek egymástól. A szaki.net modellben felállítandó központi szerver kb. 100, a regionális szerverek pedig kb. 50 egyidejű, független MPEG1, ill. ennek tízszeresét is elérő RealVideo mozi lejátszására képesek.


Silicon Graphics MediaBase 4.0 Az SGI MediaBase 4.0 a Silicon Graphics „streaming video” típusú, média-adtabázis alkalmazása, amely Web-es nézők számára nyújt „video-on-demand” szolgáltatást. A MediaBase-ben adatbázisszerűen tárolt videó anyagok intranetes környezetben vagy az Interneten keresztül Web böngésző programokkal érhetők el. A média adatbázis RealVideo, MPEG1 és MPEG2 valamint Apple QuickTime 4.0 formátumú anyagok tárolását és lejátszását támogatja. A szerver-számítógép teljesítményétől függően akár 1000 független néző egyidejű kiszolgálására is képes. A MediaBase „élő műsor” sugárzására is lehetőséget nyújt az Interneten keresztül, miközben a filmet digitalizált formában képes eltárolni az adatbázisában. Ez a szolgáltatása kihasználható pont-multipont típusú, Web-es videokonferencia kialakítására. Ugyanazon tartalom több különböző formátumban és sávszélességben is tárolható azért, hogy a nézők számára, a hozzáférés sávszélességétől függő legjobb minőségű változat legyen elérhető. Tekintettel arra, hogy a MediaBase Internet technológián alapszik, az általa tárolt és szolgáltatott multimédiás anyagok bármilyen Web-es tartalomhoz hozzákapcsolhatók. Ez a tulajdonsága teszi különösen alkalmassá távoktatási környezetben történő felhasználásra.


A Központi szerver A szaki.net hálózat Központi szervere a távoktatási hálózatban előforduló valamennyi információt tárolja, és szigorú jogosultsági rendszerben, Web-es interface-en keresztül szolgáltatja. A Központi szerver egy Silicon Graphics Origin2000 szerver az alábbi kiépítésben: Origin2000 deskside server 2x R10000 CPU, 4MB Cache 512 MB memory, 4.5 GB system diszk 72 GB HDD adat diszk CD-ROM DAT 100Base-Tx Ethernet csatlakozás Grafikus Consol WebForce server pack (Netscape Enterprice 3.5.1, SiteScope, S3, RealNetworks, NFS, Syntax, Utils) SGI MediaBase 4.0 Enterprise 100 Client Acces License WebCT, 400 user license A Központi szerver kialakítása olyan, hogy a későbbi növekvő igények kielégítésére, kis lépésekben, veszteség nélkül, szinte korlátlanul bővíthető mind kiszolgálási teljesítményben, mind tároló kapacitásban, mind pedig működési és adatbiztonság szempontjából. A felállítandó Központi szerver konfiguráció kb. 70 óra MPEG1 és RealVideo formátumú videó anyag tárolását, és kb. 100 független felhasználó egyidejű, interaktív videós kiszolgálását biztosítja. Ezzel párhuzamosan képes tárolni és szolgáltatni a WebCT alá készülő tanfolyamokat, valamint a Nyitszak és a szaki.net Web oldalait. A szerveren futó WebCT, integrált távoktatási keretrendszer 400 regisztrált hallgató számára nyújt távtanulási lehetőséget. Ez a szám is természetesen igény szerint, „korlátlanul” bővíthető. Az Origin2000 ezzel párhuzamosan általános Web-szerver funkciót is betölt a rendszerben. A szaki.net modellben felállítandó szerver 512 processzorig bővíthető, memória kapacitása 2TB-ig növelhető, belső sávszélessége több 100 GB/sec sebességet is elérhet, amely akár 500 vagy 1000 független videó egyidejű lejátszását is lehetővé teszi. Egy egységben több mint 700 TB méretű tároló közvetlen elérését biztosítja Ultra SCSI vagy Fiber Channel interfaceen, amely szinte korlátlan tárolókapacitást jelent. A Központi szerver mind a szervereket összekötő országos hálózathoz, mind pedig a SZIE helyi hálózatához kapcsolódik.


A Regionális szerver A szaki.net hálózat Regionális szervereinek legfontosabb funkciója az, hogy az oktatási anyagot (elsősorban a multimédiás tartalmat) a regionális távoktatási központokba, „közelebb viszik” a hallgatókhoz, radikálisan csökkentve ezzel a teljes rendszer nagytávolságú, szélessávú hálózati igényét. A Regionális szerverek csak az éppen rajtuk folyó tanfolyamok tananyagát tárolják, és Web-es interface-en keresztül, helyben vagy modemes összeköttetésen keresztül szolgálják ki a náluk bejelentkezett hallgatókat. A szaki.net modellben két Regionális szerverrel működik, amelyek azonos felépítésűek. A Regionális szerver egy Silicon Graphics Origin200 szerver az alábbi kiépítésben: Origin200 deskside server 2x R10000 CPU, 4MB Cache 256 MB memory, 4.5 GB system diszk 36 GB HDD adat diszk CD-ROM 100Base-Tx Ethernet csatlakozás Grafikus Consol WebForce server pack (Netscape Enterprice 3.5.1, SiteScope, S3, RealNetworks, NFS, Syntax, Utils) SGI MediaBase 4.0 Enterprise 100 Client Acces License

A Regionális szerver kialakítása olyan, hogy a későbbi növekvő igények kielégítésére, kis lépésekben, veszteség nélkül bővíthető mind kiszolgálási teljesítményben, mind tároló kapacitásban, mind pedig működési és adatbiztonság szempontjából. A felállítandó konfiguráció kb. 35 óra MPEG1 és RealVideo formátumú videó anyag tárolását, és kb. 50 független helyi felhasználó egyidejű, interaktív videós kiszolgálását biztosítja. A Regionális szerverek mind a szervereket összekötő országos hálózathoz, mind pedig a befogadó intézmények helyi hálózatához kapcsolódnak.


5.3. Hallgatói munkahelyek A hallgatói munkahelyek 3 félék lehetnek: A „távoktatási központban” a tanulói gép egy, a helyi számítógép hálózatba kapcsolt, multimédiás képességekkel felruházott személyi számítógép. A személyi számítógép vagy közvetlenül helyi hálózaton keresztül kapcsolódik az oktatási anyag (média) szerverhez, vagy pedig a helyi hálózat szélessávú összeköttetésben áll az oktatási anyag (média) szerverrel. Az otthon tanuló hallgató gépe egy multimédiás képességekkel felruházott személyi számítógép, amely modem (tipikusan 56k) segítségével, Interneten keresztül, kétirányú telefonvonali összeköttetéssel éri el a hozzá legközelebb eső oktatási anyag (média) szervert. Az otthon tanuló hallgató gépe lehet egy olyan multimédiás képességekkel felruházott személyi számítógép is, amely egyrészt modem (tipikusan 56k) segítségével, Interneten keresztül, kétirányú telefonvonali összeköttetéssel éri el a hozzá legközelebb levő oktatási anyag (média) szervert, másrészt rádiós modemmel kiegészítve, alkalmassá válik az oktatási anyag szerverről nagy mennyiségű ill. jó-minőségű tananyag műholdon keresztül történő, streaming video formájú, vagy offline letöltésére is.


5.4. Távoktatási keretrendszer (WebCT) A szaki.net hálózatban a távoktatás a WebCT nevű, integrált távoktatási keretrendszer segítségével valósul meg. A WebCT olyan eszköz, amely egy korszerű, Web-alapú (táv)oktatási környezetet nyújt nem-műszaki felhasználók számára. Akár teljes, önálló oktatási rendszerként, akár meglévő rendszer kiegészítésére is felhasználható. A WebCT a Központi szerveren fut, és szabványos Internet böngésző felületről kezelhető. Ez érvényes mind a tanfolyamfejlesztők, mind a tanfolyami vezető tanár, mind pedig a tanulók számára. A tanfolyami anyagokban felhasználható az Internet technológia valamennyi szolgáltatása, beleértve az interaktív multimédiát is. Az Internet alapfunkcióin kívül a WebCT néhány további eszköze, amelyekkel a tanfolyamok kiegészíthetők: • • • • • • • • • • • • •

konferencia rendszer on-line chat a hallgatói haladás nyomon követése csoport-munka szervezése hallgatói önellenőrzés hallgatói számonkérés és értékelés hozzáférés ellenőrzés navigációs eszközök automatikusan kiértékelt feladatok elektronikus levelezés tanfolyami naptár hallgatói home-page tartalom keresés, stb.

Jelenleg a WebCT angol nyelvű üzenetekkel működik, (amely természetesen nem vonatkozik a tanfolyami anyagok magyar nyelvű tartalmára). Magyar verziójának fejlesztése folyamatban van, és az a következő (2.0) verzió megjelenésével (amely ez év novemberére várható) közel egyidőben rendelkezésre fog állni. A szaki.net modell időszakában 400 hallgatói regisztrációt engedélyező WebCT license működik, de ha a körülmények igénylik, akkor ez növelhető.


5.5. Távoktatási rendszer katalogizáló és digitalizáló központja (médiaközpont) A szaki.net modellben, a tartalomfejlesztésben kulcsszerepet játszik az interaktív multimédiás tananyagok fejlesztése. A videó illusztrációk könnyű elkészítéséhez digitalizált, multimédiás forrásanyag könyvtárat hozunk létre a Központi szerveren, MediaBase alatt. A videó forrásanyagok katalogizált, digitális formátumú előállítását egy központi helyen végezzük. Ez a munkahely tartalmazza mindazokat az informatikai eszközöket, amellyel elvégezhető a katalogizált tartalom felvitele a Központi média szerverre. A katalogizáló és digitalizáló munkahelyek közvetlenül kapcsolódnak a szervereket is összekötő országos hálózathoz. A médiaközpont három, szorosan együttműködő munkahelyből áll. Egy munkahely végzi a videó anyagok automatikus katalogizálását, egy-egy munkahelyen pedig RealVideo ill. MPEG1 típusú digitalizálás történik. A katalogizálás eredményeként az adatbázisban tárolt anyagok könnyen kereshetők, és a kiválasztott részletek az oktatási anyaghoz kapcsolhatók. A katalogizálás egy Windows NT alapú munkaállomáson, a Virage VideoLogger nevű alkalmazásával történik. A VideoLogger - miközben elindítja a digitalizálást és a tartalom felvitelét a média-szerverre - a bejövő videóból un. kulcsképeket emel ki és ezek sorozatából egy „story board”-ot képez. Ennek segítségével a teljes anyag olyan logikai részletekre darabolható, amelyek egy meta-adatbázisban tárolva, leírásokkal, adatbázis mezőkkel kiegészíthetők, és ez képezi alapját a későbbi visszakereshetőségnek. A meta-adatbázis megteremti a közvetlen kapcsolatot a videó katalógus és a digitalizált tartalom között. A katalogizáló rendszer, és a kereső is Web-es felületen keresztül működtethető. Az automatikus katalogizálással egyidőben megtörténik a videó anyag digitalizálása is. Erre a célra a szaki.net rendszerben két munkaállomás működik: MPEG1 encoder munkaállomás: az 1Mbit/s sávszélesség körüli, MPEG1 kódolású tartalom elsősorban a média szervereket nagy sávszélességgel, intranetszerűen elérő tanulók számára nyújt VHS minőségű videó anyagot RealVideo encoder munkaállomás: az 56kbit/s sávszélességű, RealVideo G2 kódolású tartalom elsősorban a média szervereket Interneten keresztül elérő tanulók számára érhető el. A Windows NT alapú munkaállomások az MPEG1-hez Optibase Show-site digitalizáló kártyával, a RealVideo-hoz Osprey 100 digitalizáló kártyával vannak kiegészítve.


INTERAKTÍV MULTIMÉDIA AZ INTERNET ALAPÚ TÁVOKTATÁSBAN (szaki.net távoktatási rendszer) Dr. Temesi Tibor,

Recommend Documents