TÁVOKTATÁSI TANANYAGOK FEJLESZTÉSÉNEK MÓDSZERTANI KÉRDÉSEI A távoktatási forma bevezetése és eredményességének vizsgálata az igazgatásszervezők informatikai képzésében DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI dr. Horváth Katalin Budapest 2006
Készült: AZ EÖTVÖS LORÁND TUDOMÁNYEGYETEM INFORMATIKAI KAR INFORMATIKA DOKTORI ISKOLÁJÁBAN Az informatika alapjai és módszertana doktori programban Programvezető: Dr. Demetrovics János akadémikus, matematika tudományok doktora Témavezető: Dr. Zsakó László PhD egyetemi docens
TARTALOMJEGYZÉK 1. A TÉMAVÁLASZTÁS INDOKLÁSA... 4 2. A KUTATÁS ELŐZMÉNYEI... 5 3. A DOLGOZAT CÉLJA, FELÉPÍTÉSE... 6 4. A KUTATÁS MÓDSZEREI... 6 5. A DOLGOZAT TÉZISEI... 7 6. AZ EREDMÉNYEK HASZNOSÍTÁSA, TOVÁBBI KUTATÁSOK... 12 7. A SZERZŐ E TÉMÁBAN MEGJELENT PUBLIKÁCIÓI... 13
1. A témaválasztás indoklása 1977 óta dolgozom pedagógusként. Pályám első nyolc évét matematika-fizika tanárként a középfokú oktatásban töltöttem, az ezt követő 20 évet pedig informatika tanárként jelenlegi munkahelyemen, az egykori Államigazgatási Főiskolán, mely a felsőoktatási intézmények integrációját követően először a Budapesti Közgazdaságtudományi és Államigazgatási Egyetem, ma pedig a Budapesti Corvinus Egyetem Közigazgatás-tudományi Karaként működik tovább. Pályafutásom során mindig foglalkoztatott, milyen módszerek alkalmazásával lehet hatékonyan elsajátíttatni az éppen aktuális tananyagot a korosztályban, érdeklődési körben, a választott tagozatban, előképzettségben, s motiváltságban egyaránt sokszínű képet mutató tanulókkal, illetve hallgatókkal. Nappali tagozatos diákjaimmal összehasonlítva, az informatika oktatás módszertani kihívását mindvégig a felnőttképzésben résztvevő esti, levelező, vagy másoddiplomás hallgatóim esetén éreztem erősebbnek. Ennek számos nyilvánvaló oka közül itt most csak a hallgatóknak az oktatási intézményben eltöltött idejét, a nappali tagozatosokhoz képest sokszor jelentősen kevesebb tanórát, gyakorlási, illetve konzultációs lehetőséget említem meg. Ezért mindig nagyon fontosnak tartottam, hogy a rendelkezésre álló időt a lehető leghatékonyabban kihasználjuk. Tananyagfejlesztéssel már a 90-es évek elején foglalkoztam. Ezekben az években önálló, otthoni hallgatói gyakorlásra, számítógépes munkavégzésre nem számíthattunk. Hallgatóink az új ismereteket szinte kizárólag a tanórán szerezték. Jó és eredményes módszernek bizonyult, hogy például a számítógép-kezelési készség megszerzését, alkalmazói programok használata alapjainak elsajátítását gondosan megtervezett oktatóprogramok segítségével támogassuk. Magam számos ilyen programot készítettem, akkoriban elsősorban az oktatás számára elérhető Commodore-64 típusú számítógépre. Ma, az információs társadalom, a tudásalapú társadalom megteremtésének igénye, az ehhez eszközként nélkülözhetetlen információs és kommunikációs technológia fejlődése, s az eszközök megfelelő használata új kihívások elé állítja a tanítási-tanulási folyamat valamennyi résztvevőjét. A számítógépek széleskörű elterjedésével és az Internet használat bővülésével jelentősen megváltozik a tanítási-tanulási környezet, új lehetőséget teremtve ezzel a formális, a nem formális, és az informális tanulás számára egyaránt. Az info-kommunikációs technológia használata beépül a hagyományos (nappali, esti, levelező) oktatási formákba, az e-learning megjelenésével új lendületet ad a távoktatásnak, s új oktatási formák megjelenésének lehetőségét is kínálja. - 4 -
Az új oktatási formák, módszerek keresése és alkalmazása nélkülözhetetlen ahhoz, hogy a felsőoktatási intézmények megfeleljenek azoknak az elvárásoknak, amelyek a szervezeti, tartalmi átalakítások mellett - a felsőfokú végzettséggel rendelkezők számának jelentős emelését célozzák. A dolgozat címében megjelölt témaválasztásomat tehát a korábban említett érdeklődés mellett az is indokolta, hogy úgy vélem, a távoktatás, s az információtechnológia fejlődésével hangsúlyozottan az e-learning, vagy a blended learning alkalmazása a hagyományos oktatási formák kiegészítéseként vagy azzal párhuzamosan - enyhítheti az évről-évre növekvő hallgatói létszámból adódó erőforrás gondokat, anélkül, hogy az oktatás szakmaisága és színvonala sérülne. Feltételezésem és reményeim szerint, gondosan elkészített tananyagokkal, a hallgatóknak a tanítás-tanulási folyamatban való aktívabb közreműködése, részvétele elvárásával, az új tanulási mód biztosíthatja annak lehetőségét, hogy az oktatás minősége és hatékonysága ne romoljon, sőt optimális esetben hozzájáruljon az eredményesség növeléséhez is. Több e-learning tananyag fejlesztési kísérletet láttam a hazai felsőoktatásban, s úgy remélem, hogy a magam kutatásával is hozzájárulhatok a tananyagfejlesztés módszertanának kialakításához, illetve e módszertan finomításához. 2. A kutatás előzményei a/ PhD tanulmányaim során, 3 éven keresztül rendszeresen részt vettem a Műegyetemi Távoktatási Központ Nyitott Képzési Laboratóriumának munkájában. Itt tájékozódhattam a távoktatás, az e-learning éppen aktuális nemzetközi és hazai helyzetéről, a kihívásokról, eredményekről. b/ 2002-ben, eredményesen elvégeztem a Műegyetemi Távoktatási Központban a Távoktatási tananyagfejlesztés-tanulástervezés című kurzust. c/ Résztvevőként és/vagy előadóként rendszeresen jelen voltam a témához kapcsolódó szakmai konferenciákon (Agria Media, elearning Fórumok (Számalk), Informatika a felsőoktatásban, Multimédia az oktatásban, Országos Neveléstudományi Konferencia), ahol tájékozódtam, esetenként előadáson számoltam be kutatási eredményeimről. (Agria Media konferencia, Eger 2002; PhD hallgatói konferenciák, BME, Budapest 2000, 2001, 2002; E-Learning alkalmazások a hazai felsőoktatásban konferencia, Számalk, Budapest, 2003) - 5
d/ Munkahelyem Közigazgatási Informatika Tanszékén elemeztem a folyó informatika képzést, a levelező és másoddiplomás tagozaton, s kerestem annak lehetőségét, hogyan lehetne más formában, más módszerrel, egyben eredményesebben oktatni a vonatkozó tananyagot hallgatóink számára. Ezt a vizsgálatot az is indokolta, hogy intézményünkben az egyre növekvő létszámú hallgató oktatása infrastrukturális, anyagi és emberi erőforrás problémák miatt - csak a kontaktórák számának csökkentésével volt megoldható, mely elsősorban a gyakorlatigényes diszciplínákat sújtotta. Az óraszám csökkenés azonban egy határon túl szakmai, minőségi, hatékonysági problémákat vetett fel. Így természetes igényként merült fel az informatika oktatás egészének átgondolása és új alapokra helyezése. 3. A dolgozat célja, felépítése Dolgozatommal kettős célt kívánok elérni. Az első: annak igazolása, hogy a programozási módszertan stratégiai, taktikai, technológiai, technikai és esztétikai-ergonómiai elvei alkalmazhatóak a távoktatási tananyagfejlesztés során. A második: a fenti elvek alkalmazásával készült e-learning tananyagfejlesztés esettanulmányának bemutatásával és a kapott hallgatói eredmények elemzésével annak igazolása, hogy az oktatásban ezzel a módszerrel hatékonyságnövekedés érhető el. Dolgozatom felépítése ezeket a célkitűzéseket követi. Először a távoktatással, mint oktatási formával, ezen belül részletesebben az e-learning-gel foglalkozom. Ezt követően, az említett célok tükrében a programozási módszertan stratégiai, taktikai, technológiai, technikai és esztétikai-ergonómiai elveit vizsgálom, összevetve a távoktatási tananyagfejlesztés elvi és módszertani megfontolásaival. Itt fogalmazom meg a dolgozat téziseit. Majd bemutatok egy esettanulmányt, egy konkrét tananyag fejlesztési projektet, és elemzem az így előállított tananyaggal elért hallgatói eredményeket, igazolva a téziseket. 4. A kutatás módszerei A távoktatási tananyagfejlesztés céljához igazodva elsőként a vonatkozó szakirodalom feltárását és feldolgozását kell említenem. Tanulmányoztam a programozási módszertan, korábbi tanulmányaim során megismert elveit, s ezeket elemezve megpróbáltam alkalmazni azokat egy más környezetben, tananyag fejlesztési módszertanként. - 6
E-learning tananyag fejlesztési projektet kezdeményeztem és vezettem, informatika tantárgyunk oktatása átalakítását célozva (a projektben tervezőként, szervezőként, szerzőként, fejlesztőként és szerkesztőként vettem részt) a BKÁE ÁK Közigazgatási Informatika Tanszékén. o A tervezés első lépéseként, a célcsoport vizsgálatához kérdőíves felmérést végeztem levelező és másoddiplomás tagozatos hallgatóink körében, melynek célja annak megállapítása volt, milyen informatikai előképzettséggel és milyen infrastrukturális környezetből érkeznek hozzánk. Erre távoktatási kurzusunk tartalmi, szerkezeti és módszertani tervezéséhez volt szükség. o Tanulmányoztam a hazai felsőoktatásban alkalmazott e-learning oktatásmenedzsment (LMS és CMS) keretrendszereket. o Az elkészült, tananyag, ( Informatika és közigazgatás című, 60 órás e-learning tananyag + tankönyvsorozat + munkafüzet, CD melléklettel), mely elsősorban oktatási formájában és módszereiben új a hagyományoshoz képest, oktatási hatékonyságának vizsgálata céljából, azonos kérdéssor felhasználásával felmérést végeztem a hagyományos képzésben részt vett és az új oktatási forma szerint tanult hallgatók körében. A kapott teszteredményeken különböző szempontú (tagozaton belüli és tagozatok közötti) összehasonlító elemzéseket végeztem. 5. A dolgozat tézisei Tézis 1: analógia mutatható ki a programozói munka és a tananyagfejlesztői tevékenység között. Mit várunk a számítógépes programozótól? Nagyon leegyszerűsítve azt mondhatjuk, hogy egy adott feladat megoldására algoritmust, majd ebből programot készítsen, amely az ismertnek feltételezett input adatokból előállítja a kívánt végeredményt. 1. lépés Honnan indulunk? INPUT 3. lépés Hogy érjük el? Program 2. lépés Mi a célunk? OUTPUT 1. ábra Mi köze ennek a távoktatási tananyagfejlesztéshez? A kérdésre a választ annak az analógiának a felismerése adja, hogy tekinthetjük a távoktatási tananyagot egyfajta programnak, a - 7
fejlesztést a programozásnak, mely valamilyen bemeneti adathalmazból egy eljárássor végrehajtásával a kívánt eredményt állítja elő. 1. lépés Honnan indulunk? Tanulók, környezet 3. lépés Hogy érjük el? Tananyag 2. lépés Mi a célunk? Követelmények 2. ábra Mi felel meg a távoktatási tananyagfejlesztés esetén az INPUT-nak? Elsősorban a célcsoport, a róluk szerzett vagy feltételezett előismeretek, valamint az oktatáshoz rendelkezésre álló körülmények, a környezet (oktatási forma, infrastrukturális környezet stb.) Mi feleltethető meg az OUTPUT-nak? A képzés célját tekinthetjük annak, vagyis azokat az ismereteket, jártasságokat és készségeket, amelyek elsajátítását, illetve megszerzését elvárjuk a képzésben résztvevő hallgatóktól. A programnak, amely végrehajtásával az eredményt elérjük, esetünkben a tananyag felel meg, melynek elsajátítása elvezethet az oktatási cél eléréséhez. A tananyagfejlesztés maga pedig hasonlítható az algoritmus készítéshez, melynek során lépésről-lépésre próbáljuk megtervezni a megoldandó feladatokat. Az analógiát továbbgondolva, a távoktatási tananyagot - a számítógépes programhoz hasonlóan - a felhasználó általában akkor használja, amikor a fejlesztő/szerző nincs jelen, ezért, ahogy a jó számítógépes programnak, minden lehetséges helyzetre fel kell készülnie, úgy a tananyagnak is minden eszközt biztosítania kell a hallgató számára ahhoz, hogy egyedül boldoguljon. Tézis 2: a módszeres programozás stratégiai, taktikai, technológiai, technikai és esztétikaiergonómiai elvei alkalmazhatók a távoktatási tananyagok fejlesztésére is. A módszeres programozás elvei azt a célt szolgálják, hogy segítsenek a programozónak abban, hogy rendszerben gondolkodva, fegyelmezett munkával, világos, áttekinthető, helyes, hatékony és nem utolsó sorban felhasználóbarát programot készítsen. Dolgozatomban sorra veszem a módszeres programozás elveit, és minden esetben megmutatom, miként értelmezhetők és hogyan alkalmazhatók a távoktatási (e-learning) tananyagok (nem csak azok program komponense) tervezése és fejlesztése folyamatában. - 8
Elsőként az oszd meg és uralkodj stratégiai elvének alkalmazhatóságát mutatom be azáltal, hogy felvázolom a tervezési folyamat piramisának első néhány szintjét, amelyeket azután, a kialakuló hierarchikus struktúrának megfelelően, a párhuzamos finomítás taktikai elvének alkalmazásával lépésenként finomíthatunk tovább. Az ábra a tervezési folyamat első két szintjét mutatja. 1. szint Célcsoport meghatározás, oktatási körny. Képzési cél, követelmények, minőségbiztosítás Szakmai tartalom, struktúra, tanulócsomag 2. szint Környezet, tárgyi feltételek Kép zési cél Célcsoport Követelmények Min bizt. 1. n. Modul A csomag részei 3. ábra Ezt követően példákkal támasztom alá, hogy az egyes szintek kifejtése során, a tervezéskor hol alkalmazható a döntések elhalasztásának, a döntések el nem halasztásának, a nyílt rendszer felépítésnek, az adatok elszigetelésének elve, vagy éppen a vissza az ősökhöz taktikai elv. A technológiai elvek zöme elsősorban a távoktatási tananyag program komponensére alkalmazható automatikusan, ugyanakkor a technikai, esztétikai, ergonómiai elvek nagy része a tananyag tervezésének különböző fázisaiban, és más médián megjelenő elemeire (pl. tankönyv, munkafüzet) is értelmezhetők. Tézis 3: e-learning tananyag alkalmazásával az oktatás hatékonysága növelhető. Dolgozatomban, esettanulmányként ismertetem karunkon az első, az igazgatásszervezők számára készített távoktatási tananyagcsomag fejlesztésének motivációit, a tervezés előzményeit, az elvárásokat, s magát a végterméket, melynek fejlesztése a korábban említett elvek alkalmazásával történt. Modulrendszerű, komplex oktatócsomagot mutatok be, melynek teljes anyagát az Internet Exploreren keresztül elérhető, Nettutor oktatásmenedzsment keretrendszer fogja egységbe. A csomag részei: Egyoldalas hallgatói útmutató, tájékoztató a képzés legfontosabb aktualitásairól. Tankönyvsorozat (a moduloknak megfelelően 7 db tankönyv) - Informatikai alapismeretek - Operációs rendszerek - 9
- Számítógépes hálózatok, Internet, elektronikus levelezés - Szövegszerkesztés - Táblázatkezelés - Az adatbázis-kezelés alapjai - A közigazgatási informatika alapjai Munkafüzet + CD A Nettutor keretrendszer. Az elsajátítandó ismeretanyag elméleti részét, azaz hogy mit kell a hallgatóknak tudnia, 7 db Tankönyv tartalmazza. A tananyagot önállóan feldolgozhatóvá a Munkafüzet és a hozzá mellékelt CD teszi. A Munkafüzet modulonként leírja, hogy hogyan kell feldolgozni a tananyagot. Összesen 37 leckét tartalmaz. Szerves részét képezi a CD, amellyel a hogyan kérdés mellett a mivel kérdésre kívántunk választ adni. Tartalmazza a tankönyvek anyagát, leckékre bontva, letölthető munkaállományokat, amelyekkel a hallgatóknak különböző feladatokat kell a gyakorlatban megoldania, bemutatókat, videókat, a leckékhez kapcsolódó feladatok megoldását segítő állományokat és a feladatok megoldását magát. Kutatómunkám egyik célkitűzése az volt, hogy bizonyítsam, hogy egy ilyen tanulócsomaggal az oktatás hatékonysága növelhető. Ennek érdekében felméréseket végeztem a hagyományos és az új oktatási formában résztvevő hallgatók teljesítményének vizsgálatára. Összesen 1148 tesztet értékeltem ki. Először egy előteszt és egy utóteszt segítségével azt vizsgáltam, hogy a hozzánk érkező hallgatók milyen előismeretekkel rendelkeznek és ugyanezen kérdéskörben a képzés végén milyen eredményeket érnek el. Ezt követően, egy 70 kérdésből álló, 100 pontos kérdéssorral összehasonlítottam a hagyo- mányos képzésben résztvevő, különböző tagozatos hallgatók teljesítményét. 4. ábra - 10
Az eredményt a 4. ábra mutatja, melyről jól látható, hogy a legjobb eredményt a nappali, a szerényebbet az esti, a legrosszabbat pedig a levelező tagozatos hallgatók érik el. Ez utóbbin kívánt javítani az új oktatócsomag. Bevezetése után alkalmam nyílt összehasonlítani azon levelező tagozatosok teljesítményét, akik a hagyományos oktatásban vettek részt azokéval, akik már az új tananyag felhasználásával tanultak. Az eredményt az 5. ábra mutatja. 5. ábra Számszerűsítve a kapott eredményeket, a hallgatók átlagpontszámát tekintve 5%-os javulást tapasztaltam. Komolyabb hatékonyság növekedésre számítottam. Megpróbáltam ezért mélyre ásni az adatokban és részletesebben elemezni azokat, megtalálni a magyarázatot, a csupán öt százalékra. Modulonként is megvizsgáltam a hallgatói pontszámokat. 6. ábra A 6. ábra azt a meglepő eredményt mutatja, hogy a hallgatók a számos mintafeladat, példa, megoldás, video, a tetszőleges gyakorlási lehetőség, valamint a beküldendő feladatok megoldási kényszerének köszönhetően - minden gyakorlati modulban jobban teljesítettek a hagyományos oktatáshoz képest (3,4%-kal, 10,6%-kal, 8,5%-kal, 13,2%-kal, 8,9%-kal). A két - 11
elméleti modul, amely lényegében csak írott, megtanulandó szöveget tartalmaz az Informatikai alapismeretek és a Közigazgatási informatika alapjai elsajátításában a korábbiakhoz képest azonban rosszabb teljesítményt értek el (-1,5%, -8%). A két jelenség együtt eredményezte tehát azt, hogy összességében 5%-os eredménynövekedést regisztrálhattam. Az elméleti modulokban való visszaesést csak tanulói igénytelenséggel tudom magyarázni (mivel a tananyag mind írott formában, mind elektronikus formában rendelkezésükre állt), miközben egyértelműen bizonyítottnak látom, hogy a gyakorlati modulokban való fejlődés az oktatócsomag segítségének, s a vele való hallgatói munkának köszönhető. 6. Az eredmények hasznosítása, további kutatások Az oktatócsomag a 2003/2004-es tanévben került bevezetésre. Azóta számos tapasztalatra tettünk szert. A hallgatóktól pozitív visszajelzéseket kaptunk, melyek megerősítettek abban, hogy érdemes folytatni az ilyen típusú fejlesztői munkát. A tapasztalatokat beépítettük az újabb verziókba, javítottuk a felfedezett hibákat. A modulrendszernek köszönhetően könnyen tudtuk cserélni az elavult részeket, korszerűsíteni a tartalmat (pl. a Közigazgatási informatika alapjai modult törvények változásai miatt). Új operációs rendszerek (Windows 2000, XP), újabb verziójú alkalmazói programok (Office 2000, XP, 2003) megjelenése szükségessé tette, hogy az oktatóprogramokban egyes feladatokat különös tekintettel az adatbázis-kezelésre - több verzióban is elérhetővé tegyük a hallgatók számára. Időközben a keretrendszer hiányosságai is felszínre kerültek. Nem tudott egyszerre több kurzust kezelni, együttműködése a hallgatói nyilvántartó rendszerrel körülményesen volt megoldható, nem tudott szabványoknak megfelelő tartalmat kezelni, biztonsági rést hagyott a web szerver felé, s ez utóbbi miatt meg is kellett válnunk tőle. Az új keretrendszertől, melynek most folyik a kiválasztási folyamata, már SCORM kompatibilitást várunk el, s magunk is úgy tervezzük, hogy amit jelen tananyagunkban még nem tudtunk megvalósítani - következő tananyagaink a szabványoknak megfelelő formátumban készüljenek el. A kutatás folytatásaként, a meglévő tapasztalatokra építve, most egy humán erőforrás fejlesztési pályázat keretében, két új tananyag e-learning formában való megvalósítását tervezem. - 12
7. A szerző e témában megjelent publikációi 1. Horváth, K. The Reality Of The Virtual University in European Integration Regional Policy, Edited: Gábor Máthé Budapest, Budapest University of Economic Sciences and Public Administration 2001, p. 65-73. 2. Horváth, K. Changing the Methodology of the Education of Informatics (First approach to introduce distance education at the Faculty of Public Administration, Budapest University of Economic Sciences and Public Administration) Society and Economy 24 (2002) 3 pp. 409-426. Akadémiai Kiadó, Budapest 3. Horváth, K. E-Learning Management Systems in Hungarian Higher Education Teaching Mathematics and Computer Science 2/2 (2004) p. 357-383. University of Debrecen, Institute of Mathematics and Informatics 4. Horváth, K. Informatika képzés igazgatásszervezőknek távoktatással Szakképzés-pedagógiai Doktori Program VII. Hallgatói Konferencia, 2002. 07.04. Konferencia kiadvány: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, 30-31.p. 5. Horváth, K. Az igazgatásszervezők informatikai képzése átalakításának előkészületei a BKÁE Államigazgatási Karán a távoktatás felé Agria Media 2002 Konferencia, Eger, Konferencia kiadvány: EKF Líceum Kiadó 2003, 216-224. p. 6. Horváth, K. E-Learning kísérlet a BKÁE Államigazgatási Karán Számalk konferencia előadás, 2003. november 27. Budapest http://www.szamalk.hu/okk/e-learning/ - 13