Informatika a felsőoktatásban 2014 konferencia, Debrecen, augusztus

Átírás

1 Kollaboratív környezet és ismeretbázis építése a mezőgazdasági erdészet oktatására az AgroFE Leonardo nemzetközi projektben Collaborative Environment and Building Learning Knowledge Base for Agro-Forestry Trainings Herdon Miklós a, Burriel, Charles b, Tamás János c, Várallyai László d, Lengyel Péter e, Pancsira János f adef Debreceni Egyetem/Gazdálkodástudományi Kar a herdon@agr.unideb.hu, d varal@agr.unideb.hu, e lengyel@agr.unideb.hu, f pancsira@agr.unideb.hu b Agrosup Dijon charles.burriel@educagri.fr c Debreceni Egyetem/Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar tamas@agr.unideb.hu Absztrakt: Az egyes európai országokban az egyes kormányok, szakmai szervezetek és a képzésekben érdekelt oktatási intézmények különböző hangsúllyal megpróbálják újraéleszteni, fejleszteni a mezőgazdasági erdészet oktatását a különböző képzési formákban és képzési szinteken. A projekt célja ennek a folyamatnak az erősítése, serkentése a következő főbb feladatok megoldásával: a.) az igények és elvárások szintetizálása meglévő képzések figyelembevételével; b.) képzési programok és tananyagok kifejlesztése; c.) egy új innovatív kontextus függő, moduláris, IKT alapú képzési rendszer kialakítása; d.) kollaboratív rendszeren alapuló kommunikációt, fejlesztést és interaktív szolgáltatást támogató rendszer és ismeretbázis létrehozása. A rendszer architektúra alapja a nyílt forráskódú koncepció, amely a nyílt forráskódú alrendszerek (kereső, tartalomkezelő, munkafolyamat menedzselő, publikáló, e-learning) integrálásával valósul meg. A rendszerben jellegénél fogva sokféle fájl- és adatformátum kezelése szükséges. A projektben 6 európai országból 14 partner vesz részt. Kulcsszavak: mezőgazdasági erdészet, e-learning, oktatás, tudásmenedzsment Abstract: Depending on the European countries, states or professional organizations and training actors try to reintroduce Agro forestry in the course of training and qualification in initial training and in adult education. The main objectives are a.) to make a synthesis of needs and expectations, b.) based on present the existing training actions set up a common framework; c.) to build an innovative training system (contextualized, modularized trainings, use of ICT, professionals participation); d.) to create a technical collaborative support for the implementation of the project with communication tools (information of partners and promotion) and for providing access to the resources and training services during and after the project (knowledge databank, interactive services). The system architecture is based on open source concept. Open source subsystems are the Search Engine (harvester), Digital Asses Management System (KDB), Content Management System for internet portal, Editorial Chain (workflow) Management, E-Learning platform. 14 partner from 6 European countries have been involved in the project. Keywords: Agro-forestry, e-learning, trainings, knowledge management 287

2 1. Bevezetés A mezőgazdasági ágazatban erőteljes lemondás volt tapasztaltható a mezőgazdasági erdőgazdálkodásról (Agroforestry) a 20. században, ezért ma már csak néhány millió hektár ilyen terület van Európában. Az elmúlt években néhány szakember figyelme a mezőgazdasági erdészet tudományos kutatása, fejlesztési struktúrák kialakítása felé fordult, amely találkozott és elismerést vívott ki nemzeti és európai szinten egyaránt. A tudományos kutatási és fejlesztési eredmények alapján kísérleti tanfolyamokat szerveztek a farmerek számára a különböző országokban, köztük Belgiumban, Franciaországban, az Egyesült Királyságban. A projektben részt vevő partnerek rövid időtartamú képzési igényeket azonosítottak. Ezen képzési igények, illetve szükségletek célcsoportjai a projekt tagjai, a jövőbeli képzést végzők, a felnőttek és tanulók / diákok, tanárok, valamint tanácsadók. Ezek az igények különböző szintű képzési programokhoz (L4 és L5/L6), végzettségekhez kapcsolódnak [5]. Rövidtávon a projekt nyilvános képzési programok létrehozását tűzte ki, innovatív megoldások kialakításával. Szerencsére a fejlett és rohamosan fejlődő IKT eszközök és módszerek, az e- learning és az e-együttműködést biztosító megoldások egyre szélesebb tárháza áll rendelkezésre [1, 3, 4]. A projektben használt és tervezett rendszer architektúrát ismertetjük a következő fejezetekben. 2. Célkitűzések A projekt fő célkitűzése, hogy a képzési igények és elvárások szintézise alapján a jelenlegi meglévő képzési programok figyelembevételével hozzon létre egy közös keretet. Ebben alakítson ki egy újszerű képzési rendszert (moduláris képzés, IKT szakemberek részvétel), hozzon létre egy technikai együttműködési támogatást a projekt megvalósításához kommunikációs eszközökkel (tájékoztatás a partnerek számára és promóció) és biztosítson hozzáférést a projekt alatt és után a tudásbázishoz és a képzési szolgáltatásokhoz (tudás adatbank, interaktív szolgáltatások). Ezen célok elérése érdekében a következő fő tevékenységeket kell elvégezni: Hasznosítani az elérhető eszközöket és szolgáltatásokat. Kiépíteni ki egy kollaboratív munkakörnyezetet. Megtervezni egy az oktatás és képzés igényeit kielégítő architektúrát. Megvalósítani az e-learning környezetet. Megtervezni azon multimédiás környezetet, hogy a rendszer tartalma és szolgáltatásai elérhetők legyenek a tanulók és oktatók számára. Ezen célokra és feladatokra alapozva építünk egy közös munka környezetet a projektpartnerek és a szereplők számára, akik csatlakoznak ehhez a tudásbázishoz és információs szolgáltatáshoz. Ennek megvalósítását a következő módszerekkel (tevékenységekkel) fogjuk elérni: A korábbi projektek és gyakorlati tapasztalatok alkalmazása. Az új technológiák és módszerek tanulmányozása. Az új IKT eszközök és alkalmazások értékelése. A felhasználásra alkalmas (a célnak és elvárásoknak legjobban megfelelő) eszközök kiválasztása. 288

3 3. Eredmények A közös kollaboratív munkakörnyezet (virtual working space) kialakítása meglévő nyílt forráskódú és ingyenes szolgáltatásokat (open source, open access) alkalmazzuk. Az egyik alapvető megoldás volt a Moodle rendszer legújabb verziója. Egy kiválasztási szempont volt, hogy már több mint 7 éves tapasztalattal rendelkezünk az alkalmazásáról, amely funkcionálisan kielégíti a szükséges közös projekt munka követelményeit. Az kialakítandó rendszer egy tudásbázison alapuló szolgáltatásra épül, amelyben a mobil (terepi munka) alkalmazások és szolgáltatáselérések is alapvető követelmények Android, IOS, Windows platformon egyaránt. 3.1 A Moodle rendszer használata virtuális munkakörnyezetként Sok más felsőoktatási intézményhez hasonlóan már 2007-ben bevezettük a Moodle rendszert. A kari vezetők elismerték a korábbi projektjeink kutatási eredményeit és felismerték azt a tényt, hogy a modern technológiákat az oktatásban be kell vezetni, amely meg is valósult a Moodle rendszer bevezetésével [2, 6]. A bevezetés fázisai az 1. ábrán látható. 1. ábra: e-learning rendszer implementációjának fázisai a Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrumában. Tanszéki használata és tesztelése 2008 januárjában kezdődött a Gazdálkodástudományi és Vidékfejlesztési Karon. Bevezetése óta a Moodle rendszer folyamatosan frissül. A rendszer által támogatott képzések és kurzusok gyorsan növekedtek és vele együtt természetesen a felhasználók (tanárok és diákok) száma is. Az informatikus és szakigazgatási agrármérnök szak 2009-ben került bevezetésre, így a kurzusok és felhasználók száma tovább növekedett. A rendszer frissítésére, az új verziók bevezetésére többször került sor, annak érdekében, hogy az újabb funkciókat tudjuk alkalmazni az e-learning még hatékonyabbá tétele érdekében. Az e- Learning rendszerek mint kollaboratív rendszerek [7] alkalmasak a fejlesztés, megvalósítás és az oktatás fázisaiban is az együttműködések, a közös munka támogatására. A múltban is több európai projektben, a felnőttképzésben is alkalmazott Moodle rendszert az előzetes 289

4 tapasztalatok alapján alkalmasnak ítéltük, hogy az AgroFE projektben a közös virtuális munkakörnyezetet a rendszerrel valósítsuk meg, így ez bevezetésre került ( 3.2 Videokonferencia rendszer használata A másik funkció, hogy támogatnunk kell a virtuális találkozókat, videokonferenciákat. Az NIIF nagy sebességű kutatási és oktatási hálózat, lehetővé teszi ennek biztosítását. A rendszer által biztosított két fontos együttműködési szolgáltatás ( Video- és asztali konferencia rendszer (IP alapú videokonferencia), amely bárhonnan bárhová, bármilyen résztvevő száma számára biztosítja a szolgáltatást az NIIF intézmények számára. A Videotorium egy videó megosztó portál a felsőoktatási, a kutatási és a közgyűjteményi intézmények és alkalmazottaik számára, amellyel akár nagy felbontású (HD) minőségű kutatási és oktatási felvételek oszthatók meg az érdeklődő felhasználók körében. A videó hálózatban jelenleg található mintegy 140 tárgyalóterem terminálok és egy asztali videokonferencia rendszer is rendelkezésre áll. Az AgroFE projektben használjuk az MCU (Multipoint Control Unit) rendszert, amely HD szolgáltatást, képes felvenni és / vagy közvetíteni az interneten. Az asztali (Desktop) rendszer is használható, mert minden partner csatlakozhat egy virtuális tárgyalóteremhez, amely az összes résztvevővel csatlakoztatható az MCU szerverhez. Ez az asztali rendszer a Vidyo szoftverrel működik. 3.3 A Vidyo rendszer A Vidyo portfólió ( mindent tartalmaz, amit telepíteni kell: a HD video együttműködéstől a központi infrastruktúra megoldásokig. A Vidyo úgy működik, ahogy mi akarjuk. Az általunk használt eszközök mindegyikén fut, az intelligens telefonoktól a tableteken keresztül, az asztali videó-rendszerekig HD minőségű videót biztosít minden résztvevőnek. A VidyoDesktop alkalmazás kiterjeszti a kiváló minőségű videokonferenciát Windows, Mac és Linux számítógépekre, így e rendszerek felhasználói is részt vehetnek videokonferencián az irodában, otthon, vagy akár útközben is. Támogatásával full HD és dual-screen multipoint video is készíthető. A legfontosabb funkciói: 2X Extreme Definition (XD): Ez jeleníti meg a résztvevőket és a tartalmakat egy vagy két monitoron, egyenként akár 1440p felbontással. Több-felhasználós választható elrendezések a folyamatos jelenlétre, az aktív hangfalra és a megosztott tartalomra. Nyilvános és magán szöveges chat. Megosztható bármilyen alkalmazás vagy asztal a konferenciában, és válthatunk a több megosztott tartalom között. Távoli kamera vezérlés. A VidyoMobile kiváló minőségű videokonferencia alkalmazás népszerű mind Apple és Android tableteken, okostelefonokon is. Részt vehetünk személy-személy vagy multi-party videokonferencián az irodában, otthon, vagy utazás közben mind a vezeték nélküli szélessávú és mind Wi-Fi kapcsolat használatával. 290

5 3.4 A rendszer felépítése Korábbi e-learning kutatásra és fejlesztésre, az AgroFE projekt koncepciójára és előzetes munkákra alapozva megalkottuk a rendszer funkcionális modelljét (2. ábra), mely következő elemekből épül fel. Tudás-tár Tartalom menedzser Szerkesztői rendszer Keresőmotor. 2. Ábra. A tudásalapú szolgáltató rendszer felépítése (Forrás: Charles Burriel) Tudásbázis rendszerek A tudásbázis és a tudás bank egy speciális adatbázis a tudásmenedzsmenthez. A tudásbázis egy olyan adattár, amely eszközöket biztosít az információ gyűjtéséhez, a szervezéséhez, megosztásához, kereséséhez és felhasználásához. Ez lehet akár gép által olvasható vagy emberi felhasználásra szánt tudásbázis. Az adatbank hátterében egy adatbázis-kezelő rendszer van. Néhány tudásbázis szoftver a következő ( PHPKB Knowledge Base Software OPEN KM Knowledge Management Phraseanet. A PHPKB-t egy teljes tudásmenedzsment megoldásra tervezték. PHP-ban fejlesztették MySQL adatbázisra építve és teljes forráskód elérhető, nem titkosított. Az OpenKM ( egy web alapú dokumentum menedzsment alkalmazás, amely szabványokat és a nyílt forráskódú technológiákat használ. Az OpenKM teljes körű dokumentum menedzsmentet biztosít beleértve a verziókövetést, a fájl történetet, a metaadatokat, a keresést, stb. A Phraseanet ( egy Digital Asset Management rendszer (DAM) célja a szakemberek igényeinek kiszolgálása. A Phraseanet tud tárolni, kezelni és megosztani különböző digitális forrásokat, mint a kép, videó, hang vagy hivatalos dokumentumokat különböző méretű munkacsoportokban. Mivel webes alkalmazás, minden modern böngészővel futtatható. Mivel szabványokra (MySQL, a 291

6 PHP és Apache alapokra) épült, így telepíthető Linux, Mac OS X vagy Windows rendszerekre is Tartalom-menedzsment rendszerek Napjaink vezető tartalomkezelő rendszerei a Drupal, a Joomla és a WordPress. Mind a háromnak megvan a saját felhasználói csoportja és mindegyiknek meg van a maga előnye és hátránya. A három rendszer között nincs túl nagy szakadék, persze van amelyik egy bizonyos feladatra jobb mint a másik, viszont ettől még nem jelenthetjük ki hogy jobb is lenne a többinél. A legnépszerűbb közülük WordPress, mely 2003-ban indult. A koncepció egyszerű volt, kellett a blogolási platform. Az elején valójában, csak egy blog volt, majd a későbbiekben fejlődött CMS-é. Ennek köszönhetően még napjainkban is előfordul, hogy a WordPress-t csak egy blog rendszernek tekintik, pedig egy ideje már CMS ként funkcionál. Mi sem bizonyítja jobban, mint a Widget rendszer, melynek segítségével Fogd és Ejtsd módszerrel tudjuk bővíteni az oldalunk funkcióját különböző modulokkal, mint egy lapozó, plusz menü vagy éppen egy Twitter feed. Egy Joomla-ról átpártolónak okozhat némi fejtörést a menü kezelés, tekintettel arra, hogy a mag egy blog motor, amiben szükségtelen volt a komplikált menü rendszer Opale rendszer Az Opale egy publikációs rendszer, mellyel egyetemi képzési dokumentumokat és multimédiás anyagokat lehet menedzselni. A rendszerrel a következő dokumentumtípusok készíthetők: prezentáció videó vetítéshez (Flash), nyomtatható dokumentumok (Open Office ODT és PDF), web dokumentumok (XHTML vagy HTML 4.01 Transitional - W3C szabványok), exportálható tartalmak egységes sémában (XML) Keresőmotorok A keresőmotor az informatikában egy program vagy alkalmazás, amely bizonyos feltételeknek (többnyire egy szónak vagy kifejezésnek) megfelelő információkat keres valamilyen számítógépes környezetben. A Sphinx egy úgynevezett full-text keresőmotor, ami rendkívül alkalmas nagyobb mennyiségű szövegben történő keresésre. Ha nagyobb mennyiségű szövegben keresünk, akkor mindenképpen jó választás, de akkor is, ha címke szerint szeretnénk megjeleníteni a keresési eredményeket, továbbá jó lehet azokban az esetekben is, amikor az adott szövegkörnyezet alapján a minél relevánsabb találatok megjelenítése a cél, ugyanis a nyers teljesítmény mellett ez a Sphinx másik erőssége. Számtalan keresési lehetőséget és többféle súlyozási algoritmust kínál. Az OpenSearchServer egy nagy teljesítményű, vállalati szintű kereső program. A webes felhasználói felület, a robotok (web, fájl, adatbázis, stb.), és a REST / REST API használatával integrálni lehet a fejlett full-text keresést bármely alkalmazásba. Az OpenSearchServer funkciói a következők: A teljes körű keresési funkciók Saját indexelési stratégia Teljesen integrált megoldás Teljes szöveges adatok elemzése A robotok mindent indexelhetnek. 292

7 Az Elasticsearch egy rugalmas és hatékony nyílt forráskódú, elosztott, valós idejű kereső és elemző motor. Felépítése, az alapoktól kezdve használható elosztott környezetben, ahol a megbízhatóság és bővíthetőség alapvető szempont Moodle tanulásmenedzsment rendszer új funkciók Azt tervezzük, hogy a Moodle rendszert fogjuk használni a projekt keretein belül az e- learning megvalósításához. Azt több éves tapasztalatainkra, a rendszer referenciákra, a rendszer széles funkcionalitására és új funkcióira alapozzuk. Néhány új, a projekt szempontjából is fontos funkció: Kapcsolat felhő szolgáltatással Mobil eszközök támogatása. A Moodle összeköthető egy a felhő szolgáltatással. Több funkció van, melyek lehetővé teszik, hogy a Moodle-t több millió tanuló számára kibővítsük. Jobb adatfelhasználást és jelentést építettek a rendszerbe. Ez azt jelenti, hogy a fejlesztő szakemberek több információt nyerhetnek ki a Moodle-ből a tanulási tapasztalatokról. Ez a funkció a naplózó keretrendszer használja, és ez lehetővé teszi, hogy a Moodle közösség jobb jelentéseket tudjon összegyűjteni. A mobil eszközök támogatásával kapcsolatosan talán a legizgalmasabb újdonság, hogy elérhető bárhonnan a "push" elv alkalmazásával, amely az agrárgazdaságban is fontos alkalmazási technológia és terület [8]. 4. Következtetések és jövőbeli feladatok Az agrár-erdészeti tevékenység több szempontból fontos a vidéki térségek és a kisgazdaságok számára. Környezeti, gazdasági, mezőgazdasági termelési tevékenységekben és feladatokban fontos szerepet játszhat. A projekt résztvevői a szakterületre több képzési szintre tantervek kidolgozásával és képzési anyagokkal segítik e szakterület fejlesztését. Eddigi eredménye a projektnek, hogy a DE GVK és MÉK karain C-típusú tárgyként elkészült a Mezőgazdasági erdészet az agrárkörnyezet gazdálkodásban, amelyet a két kar kari tanácsa elfogadott. A kollaboratív munkakörnyezetet a Moodle rendszerben hoztuk létre, amely széles körű funkcionalitásával megfelelően támogatja a projekt munkát, a virtuális együttműködést. E mellett a virtuális találkozókra videokonferencia rendszereket használunk. A korábban használt Marratech és Skype rendszer mellett jelenleg az NIIF MCU és Desktop videokonferencia rendszerét alkalmazzuk. A projektben a nyílt forráskódú eszközökre és rendszerekre alapozva kívánjuk létrehozni a képzést európai dimenzióban támogató tudásbázist és szolgáltató rendszert. Az elképzelt rendszer architektúra építőelemeire alkalmas nyílt forráskódú rendszereket elemeztük, amelyből az e-learning feladatokra a Moodle rendszert választottuk. Meggyőződésünk, hogy az innovatív technológiák és megoldások megfelelően fogják segíteni a projekt célok megvalósulását. 5. Köszönetnyilvánítás A publikációban megjelentetett kutatást és annak megjelenését támogatta EU Leonardo Innovations Transfer Agroforesterie Formation en Europe - AgroFE Ref. Number: FR1-LEO projekt. 293

8 Irodalomjegyzék [1] Bustos E. S., F. S. Zazueta és H. B. Howard: Rapid prototyping of learning objects and their implemetation using ontology editor. In Conference on Agricultural Economics, Rural Development and Informatics. Debrecen, Hungary. (2007), [2] Charles B.: NODES E-learning aspects and accessibility. In International Conference on Agricultural Economics, Rural Development and Informatics, Debrecen, Hungary. (2007), [3] Herdon M. és P. Lengyel: Building and Using Knowledge Repositories for Agriculture: An Innovation Case Study. In: EFITA WCCA CIGR 2013 Conference: Sustainable Agriculture through ICT innovation, Torino, Italy. (2013) [4] Herdon M. és T. Rózsa: Knowledge dissemination on innovative information technologies in agriculture. Journal of Ecoagritourism 8:(1) (2012), [5] Herdon M., R. Szilágyi és L. Várallyai: ICT Tools for Implementation the European Qualification Framework in the Agricultural Sector. Journal of Agricultural Informatics 2:(1) (2011), [6] Lengyel P. és M. Herdon: Implementing learning design by LAMS to improve teaching and learning. APSTRACT - Applied Studies in Agribusiness and Commerce 3:(5-6) (2009), [7] Manouselis N., R. Vuorikari és F. V. Assche:. Collaborative recommendation of e learning resources: an experimental investigation. Journal of Computer Assisted Learning 4 (2010), pp [8] Szilágyi R.: New information and communication technologies in agriculture - factors, drivers and application possibilities. Journal of Agricultural Informatics 1 (2012), pp