Tehnologii Open Source în e-learning – prezent şi perspective · sincronizaţi în timp), de...

Conferinţa Naţională de Învăţământ Virtual, ediţia a VI-a, 2008 127

Tehnologii Open Source în e-learning – prezent şi perspective

Măruşteri Marius - Universitatea de Medicină şi Farmacie Târgu Mureş, [email protected]

Brânzaniuc Klara - Universitatea de Medicină şi Farmacie Târgu Mureş, [email protected]

Haifa Bogdan - Universitatea de Medicină şi Farmacie Târgu Mureş, [email protected]

Bacârea Vladimir - Universitatea de Medicină şi Farmacie Târgu Mureş, [email protected]

Şchiopu Alexandru - Universitatea de Medicină şi Farmacie Târgu Mureş, [email protected]

Abstract Lucrarea prezinta noutăţile in domeniu, mai ales cele disponibile pentru utilizatorii sistemului de operare MS Windows. Aceste tehnologii includ virtual classroom on the web (prin intermediul soluţiilor de tip conferinţă Web), in ceea priveşte e-learningul sincron, crearea de lecţii comentate audio-video prin "annotated screen recording" cu export swf, TTS (text to speech) engines in educaţie (inclusiv TTS in limba română) pentru e-learning asincron etc. Rezultatele prezentate fac parte dintr-un proiect complex de e-learning pentru scolile doctorale cu profil medical, la care sunt parteneri firma Siveco Romania, Universităţile de Medicină şi Farmacie din Cluj, Târgu Mureş, Craiova şi Bucureşti.

1. Introducere

Pornind de la definiţia unanim acceptată a termenului “e-learning” – “E-learning înglobează metode şi tehnici tradiţionale sau moderne şi folosind tehnologii IT&C (procesare multimedia şi comunicare asincronă sau sincronă) conduce subiectul care îl utilizează, la obţinerea unei experienţe în înţelegerea şi stăpânirea de cunoştinţe şi îndemânări într-un domeniu al cunoaşterii.” [1], se poate constata că avem de-a face cu două “componente” majore ale acestui termen: e-learning asincron (asynchronous e-learning), respectiv e-learning sincron (synchronous e-learning).

În ultimii ani, ambele forme de e-learning au trezit interesul comunităţii de dezvoltatori de programe Open Source (în regim de sursă deschisă) sau Free Software (Software Liber), fapt ce a dus la apariţia unor soluţii de e-learning disponibile gratuit pentru mediul academic, cu facilităţi ce egalează sau chiar depăşesc soluţii comerciale consacrate.

Lucrarea noastră îşi propune să prezinte o serie de tehnologii/soluţii software de e-learning sincron şi asincron disponibile în regim Open Source şi utilizate de noi în cadrul unui proiect de cercetare complex de e-learning pentru Şcolile Doctorale cu

128 Universitatea din Bucureşti şi Universitatea “Ovidius” Constanţa

profil medical, proiect la care sunt parteneri firma Siveco, respectiv Universităţile de Medicină şi Farmacie din Cluj, Târgu Mureş, Craiova şi Bucureşti. Software Liber – definiţie

Conform sitului organizaţiei Free Software Foundation [2], “software-ul liber e caracterizat de libertate, şi nu de preţ. Pentru a înţelege conceptul, trebuie să vă gândiţi la "libertate" în sens de "libertate de expresie" şi nu în sens de "intrare liberă" (la un spectacol, film, ş.a.m.d.).

Software-ul liber e caracterizat de libertatea acordată utilizatorilor săi de a-l utiliza, copia, distribui, studia, modifica şi îmbunătăţi. Mai exact, e vorba de patru forme de libertate a utilizatorilor săi:

Libertatea de a utiliza programul, în orice scop (libertatea 0). Libertatea de a studia modul de funcţionare a programului, şi de a-l adapta

nevoilor proprii (libertatea 1). Accesul la codul-sursă este o precondiţie pentru aceasta.

Libertatea de a redistribui copii, în scopul ajutorării aproapelui tău (libertatea 2).

Libertatea de a îmbunătăţi programul, şi de a pune îmbunătăţirile la dispoziţia publicului, în folosul întregii societăţi (libertatea 3). Accesul la codul-sursă este o precondiţie pentru aceasta.

Un program este software liber dacă întruneşte toate aceste libertăţi.” Pentru a evita eventuale confuzii între cei doi termeni folosiţi (Open Source,

respectiv Free Software) sunt reuniţi sub acronimul FLOSS (Free/Libre/Open Source Software). 2. Tehnologii Open Source pentru e-learning asincron

E-learningul asincron poate fi definit ca o formă de instruire asistată de către calculator, în care profesorul (instructorul), respectiv participanţii la curs (clasă, lecţie), sunt implicaţi în utilizarea resurselor educaţionale în momente diferite în timp (cu alte cuvinte, nu sunt sincronizaţi în timp), de unde şi numele de e-learning asincron. Modelul de e-learning asincron permite participanţilor să acceseze suportul electronic de învăţare în regim 24/7 (24 de ore pe zi, 7 zile pe saptamână), chiar dacă ceilalţi participanţi la curs şi/sau instructorii nu sunt prezenţi [3].

Exemple de tehnologii ce folosesc metode legate de e-learningul asincron sunt: - soluţii CMS/LMS (Course Management System/Learning Management System) – Moodle, Claroline, ATutor, Sakai Project etc [4]. - electronic bulletin boards, liste de e-mail, bloguri cu conţinut educaţional etc [5].

Dincolo de aceste tehnologii, devenite deja “clasice”, o serie de tehnologii noi şi-au făcut deja apariţia în domeniul e-learningului asincron. Unele dintre cele mai importante achiziţii în acest domeniu – prin prisma tehnologiilor utilizate şi a impactului cu utilizatorii - sunt programele de tip “screen recording”, respectiv utilizarea TTS engines (Text-to-speech engines), pentru înregistrarea/prezentarea de conţinut multimedia educaţional.


Screen recording software

Un astfel de program este capabil să înregistreze, în timp real, tot ce se întâmplă pe ecranul unui calculator - simultan cu partea audio provenită de la un microfon sau un fişier audio existent, în scopul dezvoltării de materiale multimedia, fie in formate standard (AVI, MPEG etc) sau în format publicabil direct pe Internet (SWF –streaming video file sau FLV – flash video file etc).

Aceste programe devin extrem de utile, mai ales dacă, în momentul înregistrării unor demonstraţii sau tutoriale, se folosesc şi programe de desenare direct pe ecran, de tipul “drawing on screen” sau “annotated screen” cum ar fi programele freeeware SlideMate (http://slidemate.ypgsoft.com/) sau ZoomIT (http://technet.microsoft.com/ en-us/sysinternals/bb897434.aspx), în combinaţie cu o tabletă grafică low-cost cum este Trust 1200-V2 (http://www.trust.com/products/product_detail.aspx?item =14070)

Acest tip de programe pot fi folosite pentru dezvoltarea de cursuri (lecţii) multimedia, publicabile direct pe Internet – în format SWF sau FLV (formate folosite şi de o serie de portaluri consacrate, cum ar fi youtube.com sau trilulilu.ro), în cadrul unor soluţii de e-learning asincron, cursurile respective (în format multimedia) putând fi apoi publicate online, folosind oricare dintre sistemele CMS/LMS menţionate anterior.

Un exemplu deosebit de elocvent legat de utilizarea acestor tehnologii este programul comercial Captivate, promovat de firma Adobe [6], respectiv soluţiile gratuite (Open Source) DemoStudio, respectiv CamStudio - camstudio.org [7] . TTS engines (Text-to-speech engines)

“Speech synthesis” (sintetizarea vocii umane) este de fapt (re)producerea artificială

a vorbirii umane. Un sistem computerizat folosit în acest scop poartă numele de “speech synthesizer” (sintetizator de voce) şi poate fi implementat hardware (de exemplu în unele telefoane mobile high-end, sisteme GPS etc) sau software (TTS – text to speech engines) [8].

Un sistem TTS engine - Text To Speech Engine, converteşte în timp real un fişier text în vorbire umană sintetizată de către calculator. Evident, este necesară existenţa pe acel calculator a cel puţin câte unui TTS pentru fiecare limbă care se doreşte a fi reprodusă.

Cele mai utilizate astfel de sisteme sunt Microsoft TTS engine [9] în cooperare cu Microsoft Agent [10] - ce reproduce doar 10 limbi de largă circulaţie internaţională (engleză, franceză, germană, italiană, spaniolă etc), respectiv Mbrola TTS [11], ca soluţie gratuită (Open Source) de tip TTS, ce poate reproduce peste 40 de limbi, inclusiv limba română.

Principala problemă legată de dezvoltarea unor aplicaţii ce folosesc TTS engine pentru sistemul de operare Windows vine de la diferenţa dintre versiunile existente ale interfeţei de programare Speech Application Programming Interface (SAPI), dezvoltată de Microsoft şi ajunsă la versiunea a cincea.

Astfel, ultimele versiuni de Windows (XP şi Vista) vin deja cu versiunea 5 a SAPI preinstalată, în timp ce principala tehnologie ce poate ajuta la crearea de conţinut multimedia educaţional cu ajutorul TTS, Microsoft Agent Engine nu poate utiliza decaât SAPI versiunea 4.


De aceea, dacă se doreşte dezvoltarea/utilizarea de astfel de aplicaţii, trebuie instalat SAPI versiunea 4, disponibilă pe situl de suport al firmei Microsoft [8]. Scenarii de utilizare a acestor tehnologii

Cu ajutorul tehnologiilor menţionate mai sus, am dezvoltat un program VBA (Visual Basic for Applications) numit ePrezentare ce permite realizarea de prezentări Powerpoint “autoprezentate” în cele 10 limbi disponibile pentru Microsoft TTS, cu ajutorul SAPI 4, respectiv a Microsoft Agent. Menţionăm că acest program se bazează pe exemplele de cod sursă pus gratuit la dispoziţie de compania Microsoft pe situl dedicat tehnologiei MS Agent [12].

Pentru a realiza acelaşi lucru şi în cazul prezentărilor în limba română, dat fiind faptul ca MS TTS nu are un engine disponibil această limbă, am folosit Mbrola TTS engine existent în cadrul proiectului Open Source eSpeak - http://espeak.sourceforge.net/ , împreună cu programul Open Source Powertalk - http://fullmeasure.co.uk/powertalk/ .

O abordare şi mai interesantă o constituie înregistrarea în timp real a prezentările Powerpoint astfel realizate, cu ajutorul programelor Demostudio sau Camstudio, cu exportarea filmelor respective atât în format *.avi sau *mpeg (versiunea 2), caz în care vor rezulta DVD-uri educaţionale, cât şi în format SWF, ce poate fi publica apoi direct pe Web, fie ca pagină HTML statică, fie în cadrul unor soluţii de tip LMS, cum este Moodle.

Figura 1. Scenariu de utilizare a TTS (Text-to speech) engine în combinaţie cu screen recording software, pentru generarea de conţinut educaţional multimedia


3. Tehnologii Open Source pentru e-learning sincron

E-learningul sincron poate fi definit ca o formă de instruire asistată de către calculator, în care profesorul (instructorul), respectiv participanţii la curs (clasă, lecţie), sunt implicaţi în utilizarea resurselor educaţionale în acelaşi timp (cu alte cuvinte, sunt sincronizaţi în timp), de unde şi numele de e-learning sincron. Participanţii (studenţii) se pot loga în sistem ş pot interacţiona cu profesorul (instructorul), respectiv cu ceilalţi participanţi aflaţi în aceeaşi locaţie sau în locaţii diferite (în măsura în care profesorul permite acest lucru), în timp real [2].

Exemple de tehnologii ce folosesc metode legate de e-learningul sincron: - cele mai folosite tehnologii de acest tip sunt aşa numitele “virtual classroom software” (software de “remote teaching and monitoring”), având ca exponenţi principali o serie de programe comerciale extrem de performante, cum ar fi Netop School (devenit mai nou Crosstec SchoolVue), respectiv NetSupport School – versiuni pentru MS Windows, respectiv programul Open Source (gratuit) MultiVNC – ce rulează sub diferite versiuni de Linux OS.

Acest ultim program a fost dezvoltat de firma Alpha Corp. Japan, sub licenţă GPL (General Public License) şi a fost adoptat ca "Project of Infrastructure Building for Open Source-Software 2004" de către “Information-Technology Promotion Agency, Japan”.

Interfaţa în limba română a acestui program a fost realizată de către echipa ROSLIMS Linux, din cadrul Universităţii de Medicină şi Farmacie din Târgu Mureş [13].

Un software de tip “virtual classroom”, trebuie să poată asigura un mediu de predare sincronă, folosind clase virtuale, asigurând profesorului una sau mai multe dintre următoarele funcţionalităţi: “remote screen broadcast” – ceea ce execută profesorul pe calculatorul “teacher” este afişat simultan, în timp real, pe ecranele studenţilor; “remote control” – profesorul poate la controlul complet de la distanţă a unui calculator-student fie în mod fullscreen fie în fereastră normală; “remote monitoring” – profesorul poate urmări simultan, ce se întâmplă pe calculatoarele tuturor studenţilor, putând interveni în orice moment; “remote lock/unlock” – profesorul poate bloca/debloca, simultan sau pe rând, calculatoarele studenţilor.

Din nefericire, aceste programe au o serie de dezvantaje majore, cum ar fi imposibilitatea de a permite conectarea unui utilizator aflat la distanţă (de exemplu într-o altă reţea), dacă reţeaua în care se află acesta se află în spatele unui firewall care nu permite port-forwarding.

De asemenea, utilizatorul aflat la distanţă nu poate folosi facilitatea de autoconectare la o anumită clasă (curs, lecţie) a programului respectiv, el trebuind să cunoască adresa IP a calculatorului teacher si parola de acces la clasa virtuală.

În plus, în funcţie de programul folosit, lăţimea de bandă necesară conectării unui singur utilizator aflat la distanţă poate varia între câteva zeci de Kbps până la câţiva Mbps.

În ultimul timp, aceste dezavantaje legate de soluţiile „clasice” de tip virtual classroom, au dus la apariţia unei noi categorii de software, aşa-numitele “web conferencing software” (software de tip conferinţă web – online) [14].

Acest tip de soluţii sunt folosite pentru a realiza prezentări/conferinţe în timp real folosind tehnologii disponibile pe Internet (în particular World Wide Web).


Figura 2. Dezavantajele soluţiilor clasice de tip virtual classroom Într-un astfel de sistem, fiecare dintre participanţi, aflaţi - eventual - în locaţii

geografice diferite, stă în faţa calculatorului şi este conectat la ceilalţi participanţi din cadrul conferinţei (profesori/instructori - studenţi/elevi) via Internet. Aceasta se poate face fie prin intermediul unui program (Java applet, ActiveX control) - descărcat pe calculatorul fiecărui participant, fie prin intermediul unei “aplicaţii Web”, caz în care participanţii nu vor trebui decât să introducă un URL (Uniform Resource Locator) – practic o adresă a unui site Web, pentru a participa la acea conferinţă Web, site ce poate folosi diferite soluţii (acces pe bază de parolă, acces pe bază de adresă IP etc) pentru a securiza accesul participanţilor la conferinţă.

Un caz particular al acestui tip de soluţii poartă numele de webinar – un tip simplificat de conferinţă web, ce se desfăşoară în mod unilateral, în sensul că profesorul (instructorul) prezintă online conţinutul educaţional, în timp real, audienţei (studenţi/elevi) (webcast), aceştia din urmă având însă doar o serie de posibilităţi limitate de interacţiune cu instructorul (chestionare online de feedback, trimiterea unor e-mailuri etc).

Există un număr tot mai mare de astfel de soluţii de tip conferinţă web/webinar, marea lor majoritate fiind însă soluţii comerciale ce oferă şi posibilitatea utilizatorilor de a folosi online, gratuit, o versiune mai limitată ca posibilităţi, prin crearea unui cont pe situl web al produsului (de exemplu wizIQ - http://www.wiziq.com/Virtual_Classroom.aspx , Vyew - http://vyew.com/site/ etc).

Din nefericire o astfel de soluţie comercială nu oferă posibilitatea pe instalării calculatorul locale a serverului de conferinţă web-fără mai vorbi de personalizarea serverului conform cerinţelor utilizatorilor, oferind doar alternativa folosirii pe baza unor conturi de acces online.


Soluţia Open Source utilizată de noi, Dimdim Open Source - http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=176809 , varianta FLOSS a alternativei comerciale (www.dimdim.com) elimină tocmai acest dezavantaj, permiţând instalarea soluţiei pe un server propriu.

Figura 3. Reprezentări schematice a unui sistem de tip conferinţă Web Dimdim: sus - resursă educaţională AEL demonstrată studenţilor aflaţi la distanţă; jos – lecţie virtuală de anatomie Facilităţile oferite de acest sistem Open Source de conferinţă Web mai includ: - posibilitatea instalării facile, prin existenţa unui program de instalare atât pe un

server ce rulează diverse versiuni de MSWindows, cât şi sub Linux OS (versiunea 3.0).

- versiunile mai noi ale Dimdim Open Source (3.5 şi superioare) oferă posibilitatea instalării ca Software Appliance într-o maşină virtuală ce rulează CentOS Linux preconfigurat, prin utilizarea versiunii gratuite de VMware player, diponibil gratuit pe situl www.vmware.com/Player : Acest fapt face orice utilizator fără cunoştinţe prealabile de administrare de servere să poată instala şi utiliza Dimdim în câteva minute.

- în premieră absolută pentru o soluţie de e-learning sincron, permite integrarea directă în soluţia de e-learning asincron Moodle, prin intermediul unui modul dedicat, Dimdim Moodle Integration Pack. Această permite realizarea de conferinţe Web (e-learning sincron) pornite direct din mediul LMS folosit pentru e-learning asincron.

- Posibilitatea uşoară de localizare, prin intermediul unor fişiere separate de localizarea a interfeţei programului în diverse limbi. Aceasta a permis echipei noastre să traducă interfaţa acestei soluţii şi în limba română.


- Facilităţile oferite de această soluţie includ: partajarea ecranului (desktop sharing), folosirea unei table virtuale (whiteboard), partajarea de prezentări Powerpoint şi documente în format PDF, chat public sau privat, audio/video chat bidirecţional, gestionarea accesului participanţilor la curs printr-un server de mail integrat, accessul securizat la clasă etc.

În cadrul proiectului de e-learning menţionat anterior, în cadrul universităţii noastre această soluţie este utilizată pentru a combina tehnologiile de e-learning asincron (peste 2000 de resurse educaţionale medicale identificate de noi ca fiind disponibile online gratuit) cu cele de e-learning sincron (conferinţe web realiyate prin intermediul propriului nostru server ce rulează Dimdim Open Source), în procesul de instruire a doctoranzilor aflaţi la distanţă. 4. Bibliografie [1] ***, „CNIV 2004 – Definiţii”, http://fmi.unibuc.ro/ro/pdf/2004/cniv/Definitii-2004.pdf ,

accesat la data 20.09.2008 [2] ***, „Definiția software-ului liber”, http://www.gnu.org/philosophy/free-sw.ro.html ,

accesat la data 20.09.2008 [3] ***, „E-learning glossary”, http://www.thecatalyst.org/resource/2006/04/21/E-learning-

glossary/ , accesat la data 20.09.2008 [4] ***, „Learning management system”,

http://en.wikipedia.org/wiki/Learning_management_system , accesat la data 20.09.2008 [5] C. Holotescu, „4 My Ph.D. Students – blog colaborativ şi de comunicare cu doctoranzii

mei”, http://blogs.ubm.ro/4PhDstudents/ , accesat la data 20.09.2008 [6] ***, “Rapidly create engaging learning experiences”,

http://www.adobe.com/products/captivate/ , accesat la data 20.09.2008 [7] C. Lynch, „Flash in a flash with DemoStudio”, http://www.linux.com/feature/47886 ,

accesat la data 20.09.2008 [8] ***, „Speech synthesis”, http://en.wikipedia.org/wiki/Speech_synthesis, accesat la data

20.09.2008 [9] ***, „Configurarea textului redat prin vorbire în Windows XP”,

http://support.microsoft.com/kb/306902, accesat la data 20.09.2008 [10] ***, „Microsoft Agent download page”,

http://www.microsoft.com/msagent/downloads/user.aspx , accesat la data 20.09.2008 [11] ***, „The MBROLA Project”, http://tcts.fpms.ac.be/synthesis/mbrola.html , accesat la data

20.09.2008 [12] ***, „Microsoft Agent download page for developers”,

http://www.microsoft.com/msagent/downloads/developer.aspx , accesat la data 20.09.2008 [13] M. Măruşteri, B. Crainicu, A. Şchiopu, “ROSLIMS Live CD – platformă educaţională

românească Open Source”, Conferinţa Naţională de Învăţământ Virtual, Bucureşti, 2005, Editura Univ. Bucureşti, pp. 63-70

[14] ***, „Web conferencing”, http://en.wikipedia.org/wiki/Web_conferencing, accesat la data 20.09.2008

Tehnologii Open Source în e-learning – prezent şi perspective · sincronizaţi în timp), de...

Documents

Transcript of Tehnologii Open Source în e-learning – prezent şi perspective · sincronizaţi în timp), de...