Kształcenie hybrydowe – wykorzystanie e

Maria Helenowska-Peschke
[email protected]
Katedra Sztuk Wizualnych
Politechnika Gdańska
Gdańsk
Kształcenie hybrydowe – wykorzystanie e-podręczników
w dydaktyce na poziomie akademickim
Wstęp
Artykuł porusza problematykę związaną z wykorzystaniem podręczników
multimedialnych (e-podręczników) w kształceniu hybrydowym w kontekście nauczaniauczenia się geometrii wykreślnej na Wydziale Architektury Politechniki Gdańskiej.
Pod pojęciem podręcznika multimedialnego autorka rozumie aplikacje stworzone
przy użyciu jednej z wielu technologii internetowej lub multimedialnej (PHP, Ajax, CSS,
Flash, Java 2, xHTML), przyjmujące interakcyjne reakcje użytkownika.
Geometria wykreślna jest nauką zajmującą się metodami odwzorowań elementów
trójwymiarowej przestrzeni na płaszczyźnie oraz podaje sposoby graficznego
rozwiązywania zadań ważnych w praktyce technicznej (np. rozwinięcia powierzchni).
Model kształcenia hybrydowego
Wdrażanie technologii informatycznej do procesu dydaktycznego jest obecnie
w nauczaniu akademickim standardem – począwszy od udostępniania materiałów
dydaktycznych w postaci cyfrowej, a skończywszy na zamkniętych systemach środowiska
edukacyjnego LMS. Na Wydziale Architektury PG prowadzenie przedmiotu geometria
wykreślna stopniowo ewoluuje w system hybrydowy. Internet jest wykorzystywany przez
prowadzących przedmiot do komunikowania ogłoszeń i informacji obejmujących program
wykładów, ćwiczeń i harmonogram zajęć. Materiał edukacyjny w postaci wykładów (obecnie
obejmuje zakres pierwszego semestru) i rozwiązań zadań geometrycznych (obejmujących
zakres całego programu nauczania) jest zawarty w podręcznikach multimedialnych
opublikowanych w Internecie. Studenci prowadzą forum internetowe, stanowiące również
swoistą przestrzeń edukacyjną.
Materiały multimedialne
Geometria wykreślna jest nauczana na pierwszym roku Wydziału Architektury PG.
Wobec ograniczania liczby godzin dydaktycznych, dużej liczebności grup ćwiczeniowych
i grupy wykładowej, realizacja celów kształcenia zależy od jakości materiałów edukacyjnych
wspomagających pracę własną. Podręczniki multimedialne do geometrii wykreślnej są
rezultatem poszukiwań własnej, oryginalnej metody efektywnego zastosowania technologii
informacyjnej i komputerowej w praktyce dydaktycznej. Ich koncepcja powstała na bazie
zasad metodyki ogólnej, metodyki przedmiotu oraz wieloletniego doświadczenia
11
dydaktycznego autorki w nauczaniu. Punktem odniesienia do zdefiniowania treści i formy
podręczników multimedialnych jest program nauczania oraz cele kształcenia.
Technologia internetowa jako narzędzie projektowania i środek komunikacji
umożliwia wykorzystanie złożonych, bogatych i dających wiele możliwości form
multimedialnych. Struktura sieci jest nieliniowa i umożliwia użytkownikowi pogłębianie
i poszerzanie obszaru poszukiwań, przenosząc nacisk raczej na aktywność uczącego się,
niż nauczającego. Zaleta ta nie może być dostatecznie wykorzystywana w podręcznikach
stanowiących zapis cyfrowy wersji drukowanej.
Niekończące się strony drobno zapełnione tekstem, urozmaicane w większym
lub mniejszym stopniu grafiką są przeniesieniem środków przekazu charakterystycznych
dla innej epoki – epoki druku. I tak, mianem „multimedialnego wykładu” określa się nagrany
cyfrową kamerą wykład przeznaczony dla słuchaczy uczestniczących w spotkaniu
z dydaktykiem [Opoka, 2008].
Podręczniki do geometrii wykreślnej zostały opracowane w technologii Flash, którą
cechuje możliwość tworzenia aplikacji przyjmujących interaktywne reakcje użytkowników,
bogactwo środków graficznych (np. animowanie elementów grafiki, osadzanie plików wideo)
oraz możliwość tworzenia struktur hipertekstowych (tj. struktur zawierających definicje
wzajemnych powiązań treści). Popularność formatu Flash Player gwarantuje, że użytkownik
zobaczy wszystkie animacje i skorzysta ze złożonej interaktywności aplikacji w typowej
przeglądarce internetowej.
W założeniu projektantki prezentowane podręczniki multimedialne mają w procesie
dydaktycznym spełniać następujące zadania:
• służyć do prezentacji treści edukacyjnych (objętych programem nauczania
i pozaprogramowych),
• umożliwiać wizualizację materiału nauczania i ilustrację implikacji praktycznych
(animacje, modele 3D są dedykowane studentom o niższym poziomie wyobraźni
przestrzennej),
• wspierać proces samodzielnego wykonywania zadań (zwłaszcza w przypadku tych
studentów, którym „gromadne” myślenie utrudnia pracę, a na większy wysiłek
zdobywają się w spokoju i samotności),
• umożliwiać indywidualizację treści nauczania i dopasowanie tempa przekazu informacji
do cech osobniczych,
• umożliwiać indywidualizację procesu uczenia się (uczący realizuje ustalony program
nauczania w większej zgodzie z własnymi nawykami, umiejętnościami i preferencjami),
• umożliwiać przeprowadzanie samokontroli.
Dużą zaletą materiałów multimedialnych publikowanych w sieci jest również
możliwość ich doskonalenia pod względem metodycznym, aktualizowania zawartości,
wzbogacania treści i rozbudowywania połączeń hipertekstowych w każdym momencie ich
eksploatacji.
Opracowania autorskie – rozwiązania metodyczne
Obecnie na serwerze Politechniki Gdańskiej znajdują się cztery opracowania do
geometrii wykreślnej: Konstrukcje cieni (M. Helenowska-Peschke, A. Wancław), Ćwiczenia
12
z geometrii wykreślnej (M. Helenowska-Peschke), Geometria wykreślna w zadaniach
(M. Helenowska-Peschke, A. Wancław), Wykłady z geometrii wykreślnej, cz. 1
(M. Helenowska-Peschke, K. Przyłucka). Wymienione opracowania wzajemnie się
uzupełniają pod względem treści merytorycznych i funkcji dydaktycznych.
Podręcznik Wykłady z geometrii wykreślnej obejmuje aktualnie zakres programu
nauczania w pierwszym semestrze. Może stanowić samodzielne źródło wiedzy lub pełnić
rolę przemyślanej notatki z wykładu. Treść poszczególnych wykładów podzielona jest
na strony zawierające dwa poziomy informacji. Pierwsza „odsłona” wyświetla informacje
na poziomie ogólnym. Informacje szczegółowe i objaśnienia są dostępne na życzenie
użytkownika w wybranym przez niego momencie. Taka organizacja strony umożliwia
indywidualizację wyświetlanej zawartości i dzięki temu lepsze wykorzystanie zasobu wiedzy
zastanej. Ponadto umożliwia użytkownikowi samokontrolę wyników uczenia się. Stosowanie
struktur hipertekstowych definiujących ścieżki powiązań merytorycznych wymusza
aktywność na uczącym się, wyrażoną przez indywidualne decyzje, w którym kierunku
prowadzić analizy. Dla uczących się istotna jest możliwość śledzenia procesu powstawania
etapów konstrukcji, tak, jak to się odbywa w trakcie wykładu na żywo. Rysunki stanowią
w rzeczywistości klipy filmowe (klatki filmu zawierają kolejne etapy konstrukcji). Ich
wyświetlanie kontrolowane jest przez użytkownika. Upoglądowieniu wykładu służy
wizualizacja sytuacji przestrzennej poprzez animacje i modele 3D.
Rys. 1. Warianty zawartości jednej strony podręcznika Wykłady z geometrii wykreślnej
Podręczniki: Konstrukcje cieni, Ćwiczenia z geometrii wykreślnej, Geometria
wykreślna w zadaniach stanowią zbiory przykładów obejmujących całość lub cześć
materiału nauczania. Zadania zostały tak dobrane, by proces ich rozwiązywania sprzyjał
– z jednej strony przyswajaniu metod ogólnych i schematów działania, z drugiej – zachęcał
do uwolnienia rozumowania od utartych wzorów i algorytmów. Konstrukcja geometryczna,
podobnie jak w materiale wykładów, jest kreślona krok po kroku, tak, jak się to odbywa
w czasie wykładu na żywo. W pierwszej „odsłonie” podana jest treść zadania i założenia
13
przestrzenne. Student, zależnie od swojej strategii uczenia się i posiadanych umiejętności,
może skorzystać z naprowadzenia na właściwy algorytm lub zapoznać się z całą procedurą
prowadzącą do rozwiązania. Przyciski umożliwiają przechodzenie do kolejnych etapów
konstrukcji lub cofanie „kroku” rysunku (liczba kroków w algorytmie rysunku zależy od
złożoności konstrukcji). Kolejnym etapom konstrukcji towarzyszą zwięzłe opisy. W toku
rozwiązywania dyskutowane są wariantowe algorytmy oraz procedury sprawdzające.
Rozwiązania uzupełnione są o rysunki poglądowe, animacje odwołujące się do czynności
kreślarskich, wskazówki metodyczne.
Aby spełniać swoją rolę dydaktyczną, podręczniki multimedialne muszą być
komunikatywne (prosty i intuicyjny interfejs, przejrzysta struktura) i atrakcyjne pod
względem formalnym.
Rys. 2. Przykładowe etapy konstrukcji perspektywy wielościanu
z Ćwiczenia z geometrii wykreślnej
Szczegółowe rozwiązania graficzne są podyktowane pojemnością informacyjną
ekranu (ilość tekstu i rysunków na stronie, wielkość czcionki) oraz typową rozdzielczością
monitorów (wielkość rysunków, opisów elementów konstrukcji). Stałymi elementami na
stronie są przyciski nawigacyjne, umieszczone w górnym lub dolnym pasku strony.
Umożliwiają one wybór wykładu, strony wykładu lub zadania. Ze względu na specyfikę
przedmiotu, w którym rysunek konstrukcyjny i poglądowy stanowi materiał nauczania
starano się ograniczyć stosowanie przycisków w postaci symboli graficznych. Dodatkowe
linki tworzone są za pomocą wyróżnionych w tekście słów lub wypunktowanych haseł.
Rysunki konstrukcyjne są utrzymane w konwencji monochromatycznej, tak, jak ma to
miejsce w podręcznikach tradycyjnych (kolorowe elementy konstrukcji są czasami
stosowane dla zwiększenia czytelności konstrukcji). Skierowanie uwagi uczącego się na
elementy kluczowe umożliwia również wygaszanie lub usuwanie elementów pomocniczych,
nieistotnych na danym etapie konstrukcji. Wyobrażenie sobie sytuacji przestrzennej
użytkownikowi ułatwiają generowane komputerowo animacje i modele 3D. O tym, jak i gdzie
14
zastosować dostępne środki i metody graficzne autorka decydowała starając się wczuć
w sposób myślenia i trudności, jakie napotyka uczący się przedmiotu.
Podsumowanie
Przedstawiony model kształcenia mieszanego wykorzystujący materiały
multimedialne koncentruje się bardziej na stworzeniu wirtualnej sali wykładowej
i ćwiczeniowej, niż administrowaniu i zarządzaniu procesem dydaktycznym. Chociaż
technologie internetowe nie zmieniają niczego w kwestii tego, jak się ludzie uczą, formy
multimedialne dzięki możliwości zastosowania struktur hipertekstowych i interakcji
z użytkownikiem stanowią nową jakość. Wiedza na temat tego, w jaki sposób studenci
w rzeczywistości korzystają z podręczników multimedialnych, czego oczekują od tej pomocy
dydaktycznej, i które z oferowanych im możliwości okazują się najbardziej przydatne,
jest jednak w praktyce trudna do uzyskania. Forma, treść i rozwiązania metodyczne
podręczników są ciągle doskonalone na podstawie informacji zwrotnych od użytkowników.
Podręcznik Ćwiczenia z geometrii wykreślnej opublikowany w Wirtualnej Bibliotece Sieci
Semantycznej Politechniki Gdańskiej otworzono w ciągu 2 lat ponad 21000 razy (stan
z kwietnia 2008). Przesłane opinie internautów dowodzą, że opracowania spotkały się
z bardzo pozytywnym przyjęciem, stanowią materiał uniwersalny i sięgają do niego studenci
z różnych uczelni technicznych w Polsce.
Dostęp do treści dydaktycznych oraz podręczników multimedialnych opracowanych
na Wydziale Architektury PG (za zgodą wszystkich autorów), jak dotąd nie wymaga
autoryzacji ani logowania. Wszystkie materiały są dostępne pod adresem
http://www.pg.gda.pl/architektura/ztw. Podręcznik Geometria wykreślna w zadaniach został
również opublikowany w angielskiej wersji językowej z myślą o studentach programu
Socrates oraz o współpracy międzynarodowej w zakresie e-learningu (np. projekt European
Virtual Laboratory on Matematics w ramach programu Leonardo da Vinci).
Literatura
Opoka J.: Multimedia. Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej R. 10,
Zeszyt 1(17)/2008
Walat W.: Podręcznik multimedialny. Teoria, metodologia, przykłady. Wydaw. Uniwersytetu
Rzeszowskiego, Rzeszów 2004
Wenta K.: Telepraca nauczycieli akademickich w społeczeństwie informacyjnym.
IV Międzynarodowa Konferencja Naukowa „Media a edukacja”. Poznań-Zielona Góra 2002
15