docInternet przedmiotów wspomagających uczenie się
download 
Reklamacja Transkrypt
Internet przedmiotów wspomagających uczenie się
Internet przedmiotów wspomagających uczenie się Internet Wszechrzeczy (ang. Internet of Everything, IoE) — połączenie ludzi, procesów, danych i przedmiotów w sieci internetowej — staje się podstawą Internetu przedmiotów wspomagających uczenie się Internet przedmiotów wspomagających uczenie się Technologia radykalnie zmienia edukację. Żyjemy w czasach, kiedy bogactwo danych stawia przed instytucjami wyzwanie, aby przedefiniować nauczanie i uczenie się na skalę globalną. Dzięki temu, że technologia pełni rolę katalizatora, edukacja przechodzi od modelu przekazywania wiedzy do aktywnego, samodzielnego i ciekawego modelu opartego na współpracy, który pozwala studentom poszerzać wiedzę i rozwijać umiejętności potrzebne do osiągnięcia sukcesu w „społeczeństwie uczącym się”.1 Badania pokazują, że studenci uczą się poprzez branie aktywnego udziału w odpowiednich i autentycznych zajęciach — a technologia sprawia, że jest to coraz częściej możliwe. Uczący się są także coraz bardziej biegli w korzystaniu z sieci społecznościowych, takich jak YouTube i Facebook, obsłudze wiadomości tekstowych, umieszczaniu filmów i zdjęć w sieci oraz tworzeniu blogów. Nawiązują kontakty i współpracują ze sobą niezależnie od czasu i miejsca. Coraz częściej sale lekcyjne stają się „otwarte” przez współpracę opartą na komunikacji tekstowej, głosowej i wideo, a nauczyciele mają obecnie do dyspozycji szeroki wachlarz rozwiązań technologicznych, takich jak multimedia, gry i animacja, które wzbogacają lekcje. Internet Wszechrzeczy (IoE) — połączenie ludzi, procesów, danych i przedmiotów w sieci internetowej — staje się podstawą internetu przedmiotów wspomagających uczenie się.2 Co to jest Internet Wszechrzeczy? Według firmy Cisco IoE jednoczy ludzi, procesy, dane oraz przedmioty w sieć połączeń ważniejszych i cenniejszych niż kiedykolwiek wcześniej. W ramach tych zależności informacje przekładają się na działania, które tworzą nowe możliwości, bogatsze doświadczenia oraz niespotykane wcześniej perspektywy ekonomiczne dla ludzi, firm oraz państw. Jednak na podstawie badań przeprowadzonych przez firmę Cisco 99,4% fizycznych obiektów, które mogą pewnego dnia być częścią IoE, ciągle pozostaje niepodłączone.3 Internet łączy obecnie przedmioty jak również ludzi. Za pomocą czujników obiekty fizyczne mogą „rozmawiać” (przesyłać dane) ze sobą, a nawet wydawać sobie wzajemnie polecenia wykonania danej czynności. Wyobraź sobie, na jak wiele sposobów wydajność uczącej się osoby można zmierzyć i poprawić dzięki IoE. Internet wszechrzeczy połączy ludzi bardziej trafnie, dostarczając właściwe informacje do właściwej osoby lub urządzenia, sprawnie i skutecznie. 1. 2. 3. „Uczące się społeczeństwo”, Cisco, 2010, http://bit.ly/a1YSqY. „Internet przedmiotów wspomagających uczenie się”, Edutech Associates, sierpień 2013, http://bit.ly/1g3wPGP. „Jak wykorzystać w pełni możliwości Internetu Wszechrzeczy, aby zapewnić sobie udział w 14,4 bln USD zysków”, Cisco, 2013. Strona 1 © 2014 Cisco i/lub podmioty stowarzyszone. Wszelkie prawa zastrzeżone. IoE w edukacji Programy szkolnictwa wyższego potrzebują systemów technologicznych, które odzwierciedlą nasze odmienione oczekiwania dotyczące otwartości i zaangażowania. Wyzwaniem jest opracowanie nowych form skalowalnego kształcenia, które zadowolą dużą liczbę studentów z całego świata, przyciągną potencjalnych studentów o różnych zainteresowaniach oraz zapewnią innowacyjny program nauczania odzwierciedlający radykalne zmiany w technologii komputerowej. Zdaniem autorów raportu Horizon Report 2013 inteligentne przedmioty staną się wszechobecne w szkolnictwie wyższym do 2017 roku, a dzięki istniejącej już na rynku technologii przyjaznej użytkownikowi może to nastąpić jeszcze wcześniej. Konsekwencje IoE w edukacji Masowe stosowanie technologii w edukacji wyzwoli potęgę Internetu Wszechrzeczy, sprawiając, że uczenie się będzie bardziej autentyczne i będzie trwać poza klasą. Instytucje edukacyjne nie mogą już polegać wyłącznie na wiedzy nauczyciela. Muszą one zaakceptować korzystanie z urządzeń przynoszonych przez studentów do sali lekcyjnej (zamiast tego zabraniać) i pozwolić na używanie ich jako narzędzi do nauki, ułatwiających przyswajanie wiedzy i przyspieszających uczenie się. Rozpowszechnianie się urządzeń mobilnych również umożliwi instytucjom edukacyjnym zbieranie danych w celu interpretowania zachowania i aktywności studenta. Inteligentne użycie takich danych pozwoli utworzyć spersonalizowany program kształcenia zorientowany na indywidualne potrzeby, style uczenia się i aspiracje. IoE ma potencjał do zintegrowania technologii z uczeniem się na wiele sposobów. Cztery filary IoE w edukacji: Ludzie, proces, dane i przedmioty IoE w edukacji znajduje się w początkowej fazie, jednak niektóre instytucje wiodą prym w pokazywaniu, jak internet wszechrzeczy można wykorzystać skutecznie w zakresie nauczania osób w każdym wieku. W tej części odkrywamy wpływ, jaki każdy filar wywiera na edukację i co jest konieczne, aby wspierać, budować i skalować niektóre obecnie planowane lub przyjmowane praktyki. Ludzie i IoE Obecnie większość ludzi łączy się z internetem, korzystając z wielu urządzeń i sieci społecznościowych. Chociaż nie można przewidzieć, z jakich kanałów ludzie będą korzystać, aby połączyć się z internetem w przyszłości, pewne jest, że kanały te zapewnią im bardzo dobre połączenie. W ten sposób ludzie będą dzielić się pomysłami, omawiać badania/najnowsze wydarzenia w obszarze swoich badań i będą tworzyć coraz bardziej połączone wspólnoty praktyk. Eksperci w określonej dziedzinie będą poszukiwani do prowadzenia zajęć dydaktycznych w dowolnym miejscu na świecie, a udostępnianie informacji za pośrednictwem transmisji strumieniowej lub wideo na żywo stanie się normą. Pojawienie się masowych otwartych kursów online (ang. massive open online courses, MOOC) jest kolejnym krokiem w kierunku rozwoju internetu przedmiotów wspomagających uczenie się Niektóre z czołowych uniwersytetów na świecie bezpłatnie zapewniają wykłady wybitnych profesorów, a fora internetowe, powiązane z kursami MOOC, staną się przestrzenią dla powstania i rozwoju nowych sieci. Połączą one ludzi z różnych środowisk i pozwolą uzyskać wykształcenie osobom, które nie mają dostępu do wysokiej jakości materiałów dydaktycznych ani nauczycieli w miejscu swojego zamieszkania. Darmowe zasoby edukacyjne wywołały debatę na temat idei „odwróconych klas” — studenci w szkole oglądają filmy dotyczące tematów, których uczą się w domu albo innym miejscu poza salą lekcyjną. Nauczyciele wykorzystują następnie czas spędzany w klasie, omawiając problemy, pracując nad pomysłami i zachęcając do współpracy w grupie. Wpływ, jaki takie zasoby mają na wszystkie etapy edukacji mógłby być znaczny w kształtujących się gospodarkach, gdzie dostęp do wysokiej jakości zasobów edukacyjnych pomoże wspierać i poprawiać nauczanie i uczenie się. Strona 2 © 2014 Cisco i/lub podmioty stowarzyszone. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dane generowane przez kursy MOOC pokażą, ile czasu ludzie spędzają na przeglądaniu materiałów kursowych i na forach, co pomoże ustalić, które czynniki — dane demograficzne, treść lub tematy — są najbardziej atrakcyjne i odpowiednie. Instytucje będą mogły opracowywać programy z bardziej zindywidualizowanym podejściem do nauczania, co pozwoli zapobiec porzucaniu kursów przez studentów i umożliwi dydaktykom dostosowanie programów nauczania do potrzeb i preferencji studentów. Kolejnym sposobem na zwiększenie jakości kształcenia w całym systemie edukacyjnym jest możliwość znalezienia ekspertów i sprowadzenia ich do klasy w czasie rzeczywistym lub za pośrednictwem nagrania wideo. IoE pomoże połączyć studentów, którzy są niepełnosprawni lub z innych powodów nie opuszczają domu, umożliwiając im uczestniczenie w wykładach oraz uzyskanie dostępu do wysokiej jakości kształcenia i bezpośredniej interakcji z innymi studentami. — Już od samego wejścia są niesamowicie podekscytowani, a kiedy zdają sobie sprawę, że mogą zadawać pytania bezpośrednio komuś w kombinezonie do nurkowania pod wodą, są po prostu zafascynowani... wszystko, co będzie ekscytować uczniów i studentów, tak samo będzie oddziaływać na nauczycieli. — Amanda Paterson, dyrektor ds. nauki, Pymble Ladies’ College, Australia Studenci uczestniczą w wirtualnym nurkowaniu na różnych kontynentach Pymble Ladies’ College w Australii składa się z pięciu szkół o łącznej liczbie ponad 2100 studentek, które planują łączyć się w każdym miejscu na świecie, w każdym czasie i z każdego urządzenia. Potrzeba zapewnienia bezproblemowego dostępu do wideo na różnych platformach skłoniła dyrektorów uczelni do wdrożenia technologii wideo Cisco, umożliwiających studentkom łączenie się „osobiście” z ekspertami i koleżankami ze studiów, poszerzenie granic wiedzy i uczestniczenie w wirtualnych wycieczkach, np. prowadzenie interakcji z nurkiem na Wielkiej Rafie Koralowej. Proces i IoE Proces odgrywa ważną rolę w tym, jak ludzie, dane i rzeczy współpracują, aby tworzyć wartość w połączonym świecie internetu wszechrzeczy. Zapewnienie młodym ludziom dostępu do możliwości kształcenia spełniających ich potrzeby sprawi, że edukacja będzie bardziej skuteczna w motywowaniu studentów do nauki. Student mógłby na przykład obserwować własny ranking w czasie rzeczywistym, porównując się z innymi studentami uczącymi się na tym samym poziomie. Proces ten mógłby wyeliminować egzaminy stosowane do mierzenia oraz porównywania wyników i osiągnięć studentów. Model pomiaru mógłby być dokładny w dowolnym momencie w czasie, przekazując ciągłe, ukierunkowane i zindywidualizowane uwagi na temat tego, co student musi zrobić, aby poprawić zrozumienie i wyniki. W ramach IoE instytucje edukacyjne będą współpracować z organizacjami kulturalnymi, rządami i firmami w celu połączenia ludzi, procesu, danych i rzeczy, co pozwoli zmaksymalizować znaczenie edukacji i zapewnić umiejętności pracownikom następnej generacji. Proces jest również kluczowym elementem śledzenia frekwencji i korzystania z wirtualnych środowisk do nauki, zakupu książek, nawyków uczenia się i zarządzania fizycznym dostępem do stref na terenie kampusu. Ostatecznie dane te można włączyć do w pełni rozwiniętego systemu analitycznego, aby dostosować kształcenie do indywidualnych potrzeb. Połączenie ludzi, danych i rzeczy wymaga wydajnych procesów nie tylko, aby ocenić wyniki tych interakcji, ale również, aby umożliwić podejmowanie lepszych/ bardziej świadomych decyzji opierających się na wydajności, obniżeniu kosztów, oszczędności energii i szczupłym zarządzaniu. Strona 3 © 2014 Cisco i/lub podmioty stowarzyszone. Wszelkie prawa zastrzeżone. 100-letnia uczelnia stosuje IoE w procesie fizycznego dostępu W Bournville College w Wielkiej Brytanii technologia Cisco Physical Access Control upraszcza proces zarządzania dostępem do sal lekcyjnych, biur, powierzchni wspólnych, stołówki szkolnej i centrum kongresowego oraz innych pomieszczeń, przy jednoczesnym monitorowaniu ruchu pieszego na głównym kampusie. Studenci, wykładowcy i pracownicy otrzymują identyfikatory na początku roku szkolnego, a goście otrzymują identyfikatory tymczasowe na czas wizyty. Każdej grupie zostają przydzielone różne przywileje, co umożliwia uczelni chronienie osób przed przypadkowym wejściem do stref o ograniczonym dostępie. System prowadzi również rejestr podjętych prób przedostania się do miejsc, do których posiadacz identyfikatora nie ma prawa wstępu, a następnie wysyła informacje do kierownictwa uczelni w celu zbadania sprawy Council Rock School District oszczędza $8,8 milionów na energii Council Rock School District (CRSD) jest dziewiątym pod względem wielkości rejonem szkolnym w stanie Pensylwania, z 1400 pełnoetatowych pracowników i 12 000 studentów. W ramach programu „ekologicznego” zastosowano tutaj najnowocześniejszą infrastrukturę sieciową, aby zintegrować systemy ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji w celu monitorowania, kontroli i raportowania wykorzystania energii urządzeń sieciowych i wyposażania obiektu. Proces pozwala działom IT wyłączać urządzenia i komputery zdalnie w danym czasie, wznawiać pracę urządzeń do prac konserwacyjnych lub wyłączać urządzenia podczas okresów świątecznych i wakacyjnych. Ponieważ program został zapoczątkowany w 2003 roku, rejon obniżył zużycie energii o ponad 40 procent, oszczędzając $8,8 milionów w 2012 roku. Dane i IoE W miarę rozwoju obiektów podłączonych do internetu staną się one również bardziej inteligentne, tym samym dostarczając więcej przydatnych informacji. Zamiast jedynie raportować nieopracowane dane, połączone obiekty będą wkrótce z powrotem wysyłać informacje wyższego poziomu do urządzeń, komputerów i ludzi w celu dalszej oceny i szybszego podejmowania decyzji. Konsekwencje w edukacji będą ogromne. Na przykład w ramach studiów studenci mogliby oznaczać obiekty, zbierać dane o nich, a następnie wprowadzać te informacje do innych programów w celu przeprowadzenia analizy, poprawiając w ten sposób dokładność swoich badań. Studenci mogliby również uzyskiwać dostęp do danych z inicjatyw badawczych, monitorować programy w dziedzinie oceanografii lub zmiany klimatu albo obserwować na żywo zwierzęta w ich naturalnych środowiskach za pomocą kamer internetowych, a następnie zbierać dane na temat przemieszczania się zwierząt dzięki czujnikom przymocowanym do ich ciała. Ponadto studenci mogliby także przekazywać wyniki badań do banków danych, stając się członkami społeczności ekspertów w różnych projektach badawczych, dotyczących na przykład zmian klimatycznych, identyfikacji gatunków i archeologii. Wymiana zbiorów danych z innymi osobami na całym świecie wzbogaci i rozszerzy otoczenie edukacyjne, nadając autentyczność badaniom przez aktywną współpracę z innymi badaczami. Studenci mogą także używać czujników, aby monitorować codzienną aktywność, gromadząc dane na temat tego, jaką odległość pokonują, idąc lub biegnąc, na temat tętna i innych funkcji metabolicznych. W ramach projektu klasowego biologia człowieka „ożywa” i zajęcia stają się ciekawsze, kiedy studenci na podstawie zgromadzonych danych motywują się wzajemnie do przyjęcia zdrowszego trybu życia. Strona 4 © 2014 Cisco i/lub podmioty stowarzyszone. Wszelkie prawa zastrzeżone. Inteligentniejsze, bezpieczniejsze i bardziej zrównoważone miasta Poprzez program Future City4, miasto Glasgow opracowuje projekt sporządzania mapy szkół, który umożliwi młodym ludziom, rodzicom i nauczycielom zaplanowanie używanego środka transportu, wybieranych tras i pokonywanej odległości do szkoły, a następnie połączenie danych w celu utworzenia kompleksowej wizualizacji sieci podróży do szkoły. Narzędzia takie jak aplikacje mobilne, gry interaktywne i internetowy planer podróży do szkoły powiadomią szkoły i społeczności o lokalnych zmianach w organizacji podróży, aby zachęcić do aktywnych sposobów podróżowania. Mapy zostaną opublikowane w internecie wraz z manifestem otwartej wymiany danych przygotowanym przez radę i pozwolą szkołom, lokalnym władzom, radom gminy i agencjom transportowym podejmować mądrzejsze decyzje w sprawie bezpieczeństwa drogowego i programów „aktywnej podróży”. Przedmioty i IoE Przedmioty oznaczają obiekty fizyczne, które można podłączyć zarówno do internetu, jak i ludzi za pośrednictwem czujników. Czujniki wyposażają przedmioty w „głos”: rejestrując dane, czujniki sprawiają, że przedmioty rozpoznają kontekst, dostarczając więcej empirycznych informacji, aby ułatwić ludziom i urządzeniom podejmowanie odpowiednich i wartościowych decyzji. W edukacji czujniki obsługujące protokół IP można by podłączyć do odczytów temperatury monitora, stanu lub położenia obiektu w czasie rzeczywistym, tym samym dostarczając nieprzerwany strumień informacji studentom archeologii lub historii. Czujniki odgrywają również kluczową role w zakresie bezpieczeństwa studentów. W Oakland w stanie Kalifornia kamery bezpieczeństwa i czujniki ruchu są zintegrowane z sieciami szkół w celu monitorowania obiektów, dzięki czemu środowisko nauki pozostaje strefą wolną od zagrożeń dla studentów, nauczycieli i rodziców. Kolejnym obszarem, w którym czujniki mogą mieć ogromny wpływ, jest pedagogika specjalna. W Australii testuje się rękawiczki z czujnikiem, aby dzieci mogły sprawdzać postępy podczas nauki języka migowego Aslan na komputerze. Uczeń próbuje podpisać się, mając na sobie rękawiczkę, a informacja o tym jest przesyłana z powrotem do komputera, który podaje wyniki dotyczące dokładności podpisu uczącej się osoby. Uczniom, którzy cierpią na zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD) i/lub łatwo się rozpraszają, pomagają słuchawki. Wyposażone w czujniki słuchawki wykrywają aktywność mózgu i oddziałują na jego układ nagrody, kiedy uczeń wykazuje poprawę koncentracji. Związek między prawdziwymi obiektami (przedmiotami) i informacjami o nich opartymi na sieci jest znaczącym krokiem dla edukacji i pozwoli lepiej zrozumieć różne programy nauczania. Bezpieczniejsze szkoły zwiększają frekwencję w szkołach Dla obywateli Oakland w stanie Kalifornia bezpieczeństwo i ochrona młodych ludzi są najważniejsze. W 2005 roku brutalne incydenty w całym mieście negatywnie wpłynęły na frekwencję uczniów. Uczniowie w obrębie rejonu szkolnego Oakland Unified School District oddalali się od szkoły i opuszczali zajęcia, ponieważ uważali, że ich szkoła była niebezpiecznym środowiskiem do nauki. Dzięki wdrożeniu technologii nadzoru firmy Cisco, w szkołach umieszczono specjalne kamery i czujniki, pozwalając dyrektorom i osobom odpowiedzialnym za bezpieczeństwo wstępnie skonfigurować zdalnie szkolne kamery monitoringu w celu zwiększenia dokładności i szybkości reakcji w sytuacji zagrożenia. Podłączając te urządzenia do sieci szkolnych, administratorzy szkół mają możliwość doskonałego podglądu wszystkich wejść, wyjść, przestrzeni ogólnodostępnych, parkingów, pasów ruchu dla autobusów i obiektów sportowych — dzięki temu uczniowie mogą czuć się bardziej bezpieczni i jest mniej prawdopodobne, że będą opuszczać zajęcia. 4. http://futurecity.glasgow.gov.uk. Strona 5 © 2014 Cisco i/lub podmioty stowarzyszone. Wszelkie prawa zastrzeżone. Trzy kluczowe czynniki warunkujące powodzenie IoE w edukacji IoE ma ogromny potencjał w edukacji, jednak aby zapewnić powszechne i udane przyjęcie internetu wszechrzeczy, należy zająć się trzema głównymi czynnikami: 1. Bezpieczeństwo — Bezpieczeństwo IoE stanie się ogromnym problemem na wszystkich rynkach — szczególnie w edukacji. Informacje muszą być dostępne, a jednocześnie poufne, przy czym to właściciel informacji decyduje, które osoby, grupy lub organizacje mogą mieć dostęp do nich. Dane osobowe i wspólne będą musiały być traktowane odmiennie, a prywatność jednostki będzie musiała być szanowana. 2. Integralność danych — Należy również zapewnić integralność danych, a także ich dokładność, autentyczność, aktualność i kompletność. Sukces będzie mierzony na „otwartej platformie”, która pozwala wszystkim współpracującym Partnerom korzystać z tych samych technologii będących punktem odniesienia. 3. Zasady edukacyjne — Zasady, które zachęcają do przyjęcia technologii w klasie i do jej skutecznego włączenia do programów nauczania mają kluczowe znaczenie. Programy rozwoju zawodowego dla nauczycieli powinny uwzględniać narzędzia internetu wszechrzeczy, aby wspierać wcześniejsze jego przyjęcie i ułatwiać nauczycielom opracowanie innowacyjnych metodologii i odpowiednich sposobów uczenia w środowisku edukacyjnym. Wnioski Istnieje ogromna wartość w podłączaniu tego, co niepodłączone do inteligentnych sieci we wszystkich dziedzinach edukacji. Niniejsze opracowanie przedstawia potencjalny wpływ IoE na uczynienie edukacji bardziej dostosowaną, ciekawą i motywującą dla uczniów, a także na skrócenie czasu do osiągnięcia mistrzowskiego poziomu. Jednak aby uświadomić sobie korzyści związane z połączeniem ludzi, procesów, danych i przedmiotów, należy zagwarantować niezawodną łączność i stały dostęp. Niniejsze opracowanie jest streszczeniem oficjalnego raportu „Edukacja i Internet Wszechrzeczy”, którego autorami są Michelle Selinger, Ana Sepulveda i Jim Buchan, dostępnego tutaj: http://www.cisco.com/web/strategy/docs/education/education_internet.pdf Aby uzyskać więcej informacji na temat Internetu Wszechrzeczy, odwiedź stronę: http://www.cisco.com/web/about/ac79/innov/IoE.html Zobacz nasze filmy o Internecie Wszechrzeczy: http://bit.ly/1olVIMs Aby przyłączyć się do rozmowy na żywo o Internecie Wszechrzeczy, odwiedź stronę: http://blogs.cisco.com/ioe/ Śledź nas na Twitterze pod adresem: https://twitter.com/CiscoIoE - #IoE #InternetofEverything Centrala dla krajów Ameryki Północnej i Południowej Cisco Systems, Inc. San Jose, CA Centrala dla Azji i Pacyfiku Centrala europejska Cisco Systems (USA) Pte. Ltd. Singapur Cisco Systems International BV Amsterdam, Holandia Firma Cisco ma ponad 200 biur na całym świecie. Pełną listę adresów, numerów telefonów oraz faksów można znaleźć na stronie internetowej firmy Cisco pod adresem www.cisco.com/go/offices. © 2014 Nazwa i logo Cisco są znakami towarowymi lub zastrzeżonymi znakami towarowymi firmy Cisco i/lub jej spółek zależnych w Stanach Zjednoczonych i innych krajach. Lista znaków towarowych firmy Cisco znajduje się pod adresem www.cisco.com/go/trademarks. Znaki towarowe innych firm wymienione w tym dokumencie są własnością ich prawnych właścicieli. Użycie słowa „Partner” nie oznacza stosunku partnerstwa między firmą Cisco a jakąkolwiek inną firmą. (1110R) Dokument jawny firmy Cisco. Strona 6 © 2014 Cisco i/lub podmioty stowarzyszone. Wszelkie prawa zastrzeżone.
