Egy valós e-learning hálózat elemzése

Átírás

1 Egy valós e-learning hálózat elemzése Dr. Seres Gy. Nemzeti Közszolgálati Egyetem/Hadtudományi és Honvédtisztképző Kar/Katonai Műszaki Doktori Iskola, Budapest, Magyarország Összefoglaló Valahol a kiber-téridő egy távoli galaxisában működik egy e-learning hálózat, amelyben kutatási szenvedéllyel megáldott vagy megátkozott tanárok hetenként összegyűlnek a közösségi médiatér valamelyik szigetén, és kicserélik tapasztalataikat tanítják egymást és tanulnak egymástól. Ennek a hálózatnak a létrejöttét, működését és fejlődését elemzi a szerző a Barabási professzor által alkalmazott hálózatelmélet, a halmazelmélet és a gráfelmélet eszközeinek felhasználásával. A hálózatelmélet fiatal tudományág, módszereinek alkalmazása azonban már sok területen hozott reménykeltő eredményeket. Például az infokommunikációs hálózatok (internet, mobiltelefónia), sejtbiológiai hálózatok (agykutatás, rákkutatás), és egyre nő azoknak a tudományágaknak a száma, ahol alkalmazásra kerül. Ezért remélhető, hogy az oktatásban rohamosan szaporodó hálózatok elemzésére is sikerrel alkalmazhatók a korszerű hálózatelméleti módszerei. Kulcsszavak: hálózat, tanítási-tanulási folyamat, e-learning, hálózatelmélet, Barabási BEVEZETÉS Valahol a kiber-téridő egy távoli galaxisában működik egy e-learning hálózat, a Rendszergazdátlanok Klubja, amelyben kutatási szenvedéllyel megáldott vagy megátkozott tanárok hetenként összegyűlnek a közösségi médiatér valamelyik kis szigetén, és kicserélik tapasztalataikat tanítják egymást és tanulnak egymástól. (Azért neveztük el hálózatunkat Rendszergazdátlanok klubjának, mert a résztvevők döntő többsége saját tanulásszervező portállal rendelkezik, mivel oktatási intézményeik LMS rendszerének használatában a rendszergazdák nem mindig álltak a helyzet magaslatán. A kivételek maguk is fejlesztői az intézményük hálózatának.) Ha a kiber-középkor egocentrikus fogalmaival próbáljuk meg leírni a Rendszergazdátlanok klubjának e- learning hálózatát, akkor egy olyan modellt kapunk, ahol a hálózat fő elemeit alkotó kutató tanárok egész héten ülnek a saját felhőjük közepén, és saját vagy oktatási intézményeik oktatásszervező (Learning-Management- System, LMS) rendszerük felhasználásával, illetve személyes tanítási-tanulási környezetükben (Personal- Learning-Environment, PLE) végzik a saját tanításitanulási folyamataikat (1. ábra), és hetenként egyszer, a háló közepén üldögélő pók hívására elvonulnak az internet közösségi médiaterének egy vagy több szigetére, és nagy okosságokat hallgatnak vagy mondanak (2. ábra). 1. ábra. A hálózat egy emberi eleme és annak saját oktatási hálózata 1

2 2. ábra. A hálózat "egocentrikus" modellje Az oktatási hálózatok verbális leírására történtek próbálkozások például [3], [9], amelyek azonban nem elegendőek a Barabási [1] és Csermely [2] által alkalmazott, korszerű hálózatelméleti módszerek alkalmazásához. Ezen sok területen jelentős eredményeket hozó módszerek alkalmazásához a hálózat gráfelméleti modelljét kell létrehozni. Ha viszont a hálózat összes kiber-téridőbeli elemét a hálózatba be- és abból kikapcsolódott kutatókat, a közösségi média oldalain létrehozott hídfőállásokat, a konferenciákon, folyóiratokban és egyéb fórumokon publikált anyagokat, és azok kapcsolatrendszerét is ábrázolni akarjuk, akkor áttekinthetetlen és kezelhetetlen modellt kapunk (3. ábra). 3. ábra. A hálózat teljes grafikus modellje Ahhoz, hogy ennek a valós hálózatnak a létrejöttét, működését és fejlődését egzakt módszerekkel vizsgálhassuk, egy lehető legteljesebb, de kezelhető modellt kell alkotnunk. Erre teszünk kísérletet a 2

3 gráfelmélet, a halmazelmélet és a mátrixelmélet eszköztárának kombinálásával. Az elemeket jellegük és egyéb jellemzőik alapján részhalmazokba rendezzük, és felvázoljuk legfontosabb kapcsolataikat (4. ábra). Az egyes elemek értékelését, a részhalmazok belső kapcsolatait, valamint az egyes részhalmazok elemeinek kapcsolatrendszerét és azok értékelését pedig mátrixokkal írjuk le (5. ábra). 4. ábra. A Rendszergazdátlanok klubjának e-learning hálózata 5. ábra. A hálózat elemei értékelésének és kapcsolatainak mátrixa 3

4 I. A HÁLÓZAT CSOMÓPONTJAI Az elemeket csomópontokat jellemzőik, a hálózatban betöltött szerepük és a kiber-téridőben való elhelyezkedésük alapján rendezzük részhalmazokba. Természetesen egyes elemek több részhalmaznak is tagjai lehetnek. Elemzéseink céljára a Rendszergazdátlanok hálózatát a következő alfejezetekben bemutatott halmazokba soroljuk. A. A részhalmaz az előzmények A hálózat első e-learning portáljai (6. ábra) még a Web 1.0 korszakában születtek, amikor a tananyagot csak olvasni lehetett. A felhasználók a tanulók saját tudása, feladatmegoldásai csak a portált kezelő tanárnak küldött e- mail útján tudtak megjelenni a portálon, és a tanulótársakkal való kapcsolattartás is csak levelezés útján valósulhatott meg. Emellett az adatátviteli sebesség az egyszerű felhasználók számára olyan alacsony volt, hogy a multimédiás tartalmak például egy prezentáció vagy egy oktató-videó internetről való letöltése hosszú időt vett igénybe. A sebességproblémán segített a teljes oktatási portál CD lemezre másolása, de a kapcsolattartás gondját ez sem oldotta meg. A jelzett nehézségek miatt ezek a portálok nem tudtak átütő sikert elérni, és inkább csak az e-learning iránti érdeklődés felkeltésére voltak alkalmasak néhány konferencián és publikációban [5] [8]. A 2007-ben indított E-TANÁR portál (7. ábra) már a Web 2.0 jegyében, a Drupal tartalomkezelő rendszer platformjára épült. Ez lehetővé tette a felhasználó tanulók interaktív részvételét a tanítási-tanulási folyamatban. Megfelelő jogosultság esetén közvetlenül tölthettek fel tudáselemeket és feladatmegoldásokat. A portál sikeréhez hozzájárult, hogy ekkorra már az egyéni felhasználók számára is elérhetővé váltak a nagyobb adatátviteli sebességet biztosító internetkapcsolatok. A portál indításával egyidőben meghirdetésre került a Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetem Katonai Műszaki Doktori Iskolájában egy kutatási téma, Az e-tanulás (elearning) és a távoktatás alkalmazása a katonai felsőoktatásban, és egy tantárgy, Az interaktív tudásátadás infokommunikációs alapjai címmel. 6. ábra. A hálózat előzményei 4

5 7. ábra. Az első sikeres portál A portált sokan felfedezték a világ minden részén (8. ábra), és több érdeklődő jelentkezett a meghirdetett első próbakurzusra. A közösségi média alkalmazási lehetőségeinek felmérése már az első próbakurzus során megkezdődött. A Google-Applications bázisán létrehoztuk saját online hálózatunkat, amely egy intézményi szerveren működő hálózat szolgáltatásait biztosította saját cím, megosztható határidőnapló, közös dokumentumszerkesztés, tárolás és prezentálás, szöveges és hang csevegő rendszer. A kétirányú video-kapcsolathoz és a konferenciabeszélgetésekhez a Skype alkalmazást használtuk. 8. ábra. A portál látogatóinak földrajzi megoszlása B. B részhalmaz a közösségi médiatér A közösségi médiatér egyéb lehetőségeit a portál működése során folyamatosan térképeztük fel (9. ábra). Gyakran kimerészkedtünk az internet közösségi médiaterébe, felmértük, hogy melyik szolgáltatást milyen célra tudjuk alkalmazni az online tanítási-tanulási folyamatban. Több tíz szolgáltatást próbáltunk ki, és az e- learning szempontjából hasznosnak talált szolgáltató portálokon hídfőállásokat hoztunk létre. A teljesség igénye nélkül néhány, az e-learning szempontjából hasznos alkalmazás: A Rendszergazdátlan hálózat tagjai a legfontosabbnak a szabad felhasználású moodle tanulásszervező rendszert ítélték, ezért több résztvevő saját domainnevet választott, szerverhasználatot bérelt, moodle LMS rendszert telepített, és ezen szervezi azóta is a kurzusait annak ellenére, hogy oktatási intézménye rendelkezik hivatalos tanulásszervező rendszerrel. Az online tanórák megtartására a legalkalmasabbnak a Skype szolgáltatásait tartottuk különösen azóta, amióta a konkurens oovoo és VSee alkalmazások rászorították a többszereplős videokonferenciák és a képernyőmegosztás ingyenessé tételére. A prezentációk tárolására és terjesztésére a GoogleApps mellett több alkalmazást is kipróbáltunk, amelyek közül azonban csak az authorstream alkalmas a prezentációk animációinak bemutatására is. Előadások valós idejű megosztására jól hasznosítható az USTREAM videomegosztó. Oktatóvideó-felvételek tárolására és megosztására jól használható a legnépszerűbb videomegosztó portál, a Youtube, de alkalmazható erre a célra a Vimeo és a Flickr is. A Microsoft PowerPoint prezentációkészítő programja és szabad felhasználású klónjai egyeduralmát megtörő Prezi segítségével látványosabb és szemléletesebb bemutatókat készíthetünk. Komplex virtuális tantermi szoláltatásokat biztosít a WiZiQ portál. 5

6 9. ábra. A hálózat hídfőállásai a közösségi médiatérben C. C részhalmaz az első próbakurzus Az első próbakurzus (10. ábra) kilenc hallgatója közül nyolc a tanfolyam végéig lemorzsolódott, de az általuk feltöltött tudás nagyon sokat javított a portál minőségén és az alkalmazott távoktatási módszereken. Ildikó viszont jelentkezett a második próbakurzusra is. A kurzus résztvevőinek összetétele nagyon érdekesen alakult, főiskolai hallgatótól doktoranduszon keresztül egyetemi professzorig. A lemorzsolódóktól is sokat tanultunk a kurzus idején, ők viszont remélhetőleg megfertőződtek az e-learning vírusával, és tovább terjesztették azt. D. D részhalmaz a második próbakurzus Az első próbakurzus résztvevői közül egyedül Ildikó maradt aktív tagja a hálózatnak, aki elvégezte második próbakurzust is (11. ábra). Az első tapasztalatainak felhasználásával megszervezett második próbakurzus nyolc résztvevővel indult, akik közül hatan a hálózat aktív tagjai maradtak, hosszú ideig részt vettek a közös publikációs tevékenységben és a heti virtuális szeánszokon. Négyen Ildikó, Péter, Piroska és Yvette jelentkeztek és felvételt nyertek doktori képzésre a ZMNE Katonai Műszaki Doktori Iskolájába. Aranka sokáig részt vett a közös tevékenységünkben érdekes e- learning tananyagokkal és tesztekkel gazdagította produktumainkat. Kriszta aki már rendelkezett PhD fokozattal is aktívan bekapcsolódott a hálózat munkájába, majd tantárgyat és témát hirdetett a Doktori Iskolában. A második próbakurzus tapasztalatait is figyelembe véve már a moodle portálon (12. ábra) készült a Doktori Iskola Az interaktív tudásátadás informatikai alapjai című tantárgyának kurzusprogramja 6

7 10. ábra. Az első próbakurzus lemorzsolódott résztvevői. 11. ábra. Akik a második próbakurzusból nem jelentkeztek a doktori képzésre 7

8 12. ábra. A doktori tantárgy a szerző moodle-portálján E. E részhalmaz a publikációk A hálózat csomóponti elemeit alkotják a közös publikációk (13. ábra), mivel elsősorban ezek biztosítják a kapcsolatok fenntartását a külvilággal a bemeneteket az irodalomjegyzékek, a kimeneteket pedig a konferenciaelőadások, cikkek, pályázatok képezik. A publikációk halmazát célszerű rész-részhalmazokra bontva ábrázolni, ahol a csoportosítás alapja a publikáció jellege és megjelenési formája: hazai, magyar nyelvű konferencia-előadások; hazai, magyar nyelvű folyóiratok; hazai, idegen nyelvű előadások; hazai, idegen nyelvű folyóiratok; külföldi, idegen nyelvű konferenciák; külföldi idegen nyelvű folyóiratok. A hálózatban eddig, a három doktori értekezésen kívül 37 közös publikációt hoztunk létre. 13. ábra. A hálózat közös publikációi 8

9 F. F részhalmaz a doktori iskola A második próbakurzus 8 résztvevője közül már csak ketten morzsolódtak le, a többiek továbbra is aktíven részt vettek a heti virtuális találkozókon. Négyen Ildikó, Péter, Piroska és Yvette jelentkeztek és felvételt nyertek doktori képzésre, amelyet hárman Ildikó, Péter és Piroska summa cum laude, illetve cum laude minősítéssel elvégeztek, téziseiket sikeresen megvédték, és elnyerték a PhD tudományos fokozatot (14. ábra). (Yvette anyagi okokból kénytelen volt tanulmányait felfüggeszteni, de a hálózat munkájában továbbra is részt vett.) A doktori értekezések hivatalos bírálói közül ketten Imre és Laci a védések után bekapcsolódtak a hálózat munkájába, és aktívan hozzájárultak több közös publikációnkhoz. Ekkor csatlakozott hozzánk Gabi is, aki Imrével Bolyai János tanuló modelljét kutatta. A harmadik sikeres védés után csatlakozott hálózatunkhoz Antónia, jelentkezett a doktori képzésre is, és ebben az évben már megkapja az abszolutóriumot. Vele egy időben kapcsolódott be munkánkba Márti, aki most tervezi, hogy megkezdi doktori tanulmányait. G. G részhalmaz a portál hálózata A kezdetben E-TANÁR, később Rendszergazdátlanok klubja portál körül kialakult egy hálózat (4. ábra), amely a rendszer csomópontjain emberi elemeinek saját portáljain és azok felhasználó hallgatóin, valamint a publikációkon keresztül kapcsolódik a világhoz és a világhálóhoz. A hálózat teljes halmaza magába foglalja a fentiekben leírt részhalmazokat, melyek egyes elemei tartozhatnak több részhalmazhoz is, és természetesen elemei a teljes halmaznak is. 14. ábra. A doktori képzés résztvevői és a bírálók (+Gabi) II. A HÁLÓZAT ELEMEINEK KAPCSOLATAI Ha a hálózatot a gráfelmélet eszközeivel akarjuk leírni, akkor egyrészt értékelnünk kell az egyes elemeknek a hálózatban betöltött szerepét, másrészt az elemek közötti kapcsolatokat, és azok fontosságát. Ha egy ekkora hálózatot a gráfelméletben szokásos, hagyományos módon az elemek méretével szemléltetve, illetve valamennyi kapcsolat megrajzolásával ábrázolnánk, akkor kezelhetetlen méretű és áttekinthetetlen ábrát kapnánk. Ezért az ábráinkon csak a legfontosabb kapcsolatokat jeleztük. Az egyes elemek értékeit és a köztük fennálló kapcsolatokat mátrixokkal írjuk le. A teljesség igénye nélkül, a legfontosabb mátrixokat egy Excel munkafüzetben gyűjtöttük össze (5. ábra). III. ÖSSZEFOGLALÁS HELYETT A hálózatelmélet fiatal tudományág, módszereinek alkalmazása azonban már sok területen hozott reménykeltő eredményeket. Például az infokommunikációs hálózatok (internet, mobiltelefónia), sejtbiológiai hálózatok (agykutatás, rákkutatás), és egyre nő azoknak a tudományágaknak a száma, ahol alkalmazásra kerül. Ezért gondoltuk, hogy az oktatásban rohamosan szaporodó hálózatok elemzésére is sikerrel alkalmazhatók a korszerű hálózatelméleti módszerek. Olyan kérdésekre várunk választ, mint például: Hogyan jön létre egy oktatási hálózat? Hogyan befolyásolja a tanítási-tanulási folyamat eredményességét a hálózatos oktatás? Melyik oktatási hálózat skálafüggetlen és melyik nem? 9

10 Milyen szerepe van az e-learningnek a hagyományos szervezésű és a spontán oktatási hálózatokban? Mi tartja össze az oktatási hálózatokat, és mitől bomlanak fel? Ahhoz, hogy ezekre a kérdésekre és a kutatás során óhatatlanul felvetődőkre egzakt válaszokat kapjunk, a hálózatelmélet alkalmazásához szükséges egzakt modellre van szükség. Ehhez próbáltunk alapot teremteni egy valós hálózat példáján keresztül. HIVATKOZÁSOK [1] Barabási Albert-László: Behálózva, Helikon, Budapest, 2013., ISBN: [2] Csermely Péter: A rejtett hálózatok ereje, Vince Kiadó, Budapest, 2005., ISBN: X [3] Stephen Downes: Learning networks: Theory and Practice, [4] Kende György, Seres György: Tanuljunk könnyen, gyorsan élethosszig HUMÁN SZEMLE, 2005/3., pp [5] György Kende, György Seres, Sándor Gönczi: Let s learn quickly and easily lifelong, AARMS 2006/5, pp , [6] György Kende, György Seres, Sándor Gönczi: Lifelong elearning, Leadership and management at the outset of the 21st century The 10th Scientific Communication Session, Sibiu, Vol. XII., nov., Editura Acad. Fortelor Terestre, pp [7] György Kende, György Seres, Sándor Gönczi: Why e-learning? IVth International Symposium on Defence Technology, április , Budapest, [8] György Kende, György Seres, Sándor Gönczi: Four questions about e-learning, 68th NTG WG IT&ED Meeting, Washington; DC, szeptember , [9] Ollé János: A hálózatelmélet oktatási alkalmazása: konnektivizmus, [10] Tibenszkyné Fórika Krisztina: A hatékonyságmérés informatikai lehetőségei és feltételei a katonai felsőoktatásban, doktori (PhD) értekezés, 2007., yne_forika_krisztina.pdf [11] Tibenszkyné Fórika Krisztina: Application of cloud computing in the defense industry, AARMS, 11:(1), 2012., pp , 10