» E-mentor nr 1 / 2003

W dostępnej literaturze na temat systemu E-learning spotyka się czasem twierdzenie, że trudności z jego zaakceptowaniem wynikają nie tyle z problemów technicznych, co z błędnej filozofii nauczania. Chciałbym skomentować tę hipotezę, dzieląc się przy tym moimi doświadczeniami zdobytymi głównie w trakcie pracy nad projektem dotyczącym systemu E-learning, prowadzonej wspólnie między innymi z naszą siostrzaną szkołą CEMS w Bergen. Z moich doświadczeń wynika, że nawet w przypadkach, gdy E-learning bazuje na, wydawałoby się, właściwej filozofii nauczania, mogą wystąpić bardzo trudne i często nieprzewidywalne problemy natury technicznej.

Niektóre z moich doświadczeń opisałem bardziej szczegółowo w publikacji pt."Web-based Distance Learning System in Business Simulation - Experiences from an Inter-Nordic Course" (Internetowy system nauczania na odległość w symulacji biznesowej - doświadczenia z kursu Inter-Nordic), SSE/EFI Working Paper Series in Business Administration No 2002: 4, którą można znaleźć na stronie swoba.hhs.se/hastba/...

W niniejszym artykule odwołuję się do niektórych fragmentów tej publikacji, dodając wnioski wynikające z dalszych badań nad opisywanym projektem, przeprowadzonych wiosną 2003 roku. Dzielę się też moimi doświadczeniami zdobytymi podczas pracy nad podręcznikiem zamieszczonym na CD, który przygotowaliśmy wspólnie z profesorem Richardem Bornem z Northern Illinois University.

Powstanie WebGPSS

Przez wiele lat uczyłem symulacji, jako części składowej wielu kursów, w Stockholm School of Economics. Podstawowym narzędziem w nauce tego przedmiotu był program o nazwie GPSS, stworzony przez IBM. Nie był on jednak na tyle prosty, aby studenci ekonomii mogli go dobrze opanować w ograniczonym czasie trwania kursu. Na podstawie opinii ponad 5000 studentów stopniowo opracowałem bardzo uproszczoną wersję GPSS, nazwaną micro-GPSS. Program rozpowszechnił się - nauczyciele z ponad pięćdziesięciu krajów poprosili o jego udostępnienie.

Uznano, że micro-GPSS jest zgodny z podstawowymi założeniami edukacyjnymi i był to najważniejszy powód, dla którego Swedish KK-foundation, wspierająca rozwój internetowych narzędzi dydaktycznych, przyznała nam 1000 000 SEK na wyprodukowanie internetowej wersji micro-GPSS.

Zainteresowanie powstaniem tej wersji wynikało z zalet zaopatrzenia sieci w oprogramowanie do symulacji. Szczególnie ważnym celem było umożliwienie uczniom szkół średnich aktywnego wykorzystania systemu nie tylko podczas różnych kursów, ale również do wykonania pracy rocznej w ostatniej klasie. W porównaniu z wersją samodzielną, np. na CD, główne zalety wersji internetowej programu są następujące:

1. Użytkownicy mają zawsze pewność, że korzystają z najnowszej wersji programu.

2. Uczniowie mogą być pewni, że po opuszczeniu szkoły lub college'u będą mieli zawsze dostęp do programu, niezależnie od tego, gdzie zamierzają potem pracować.

3. W wielu przypadkach student lub nauczyciel mogą zapoznać się z nowym programem bez narażania się na ryzyko, np. zainfekowania systemu komputera wirusem podczas ściągania programu z sieci.

Opracowaliśmy ten program we współpracy z informatykami z College of Karlskrona-Ronneby. Nowy program, nazwany WebGPSS, był po raz pierwszy zaprezentowany w roku 1999 i można go znaleźć na stronach webgpss.hk-r.se oraz webgpss.com. Pracuje on w następujący sposób: aplet Javy zostaje ściągnięty z internetu do pamięci operacyjnej komputera ucznia. Aplet ten dostarcza głównie Graficzny Interfejs Użytkownika (Graphical User's Interface), za pomocą którego użytkownik może zaprojektować symulacyjny model badanego systemu, np. rynku detalicznego.
Uczeń klikając wybiera między osiemnastoma różnymi blokami symboli i buduje zarys modelu w postaci diagramu blokowego. Poniżej pokazany jest przykład modelu zakładu fryzjerskiego. Klienci przyjeżdżają co 18+/- 6 minut, strzyżenie zajmuje 25+/- 5 minut, a zakład jest zamykany po 480 minutach. Te dane zostały wprowadzone przy użyciu okien dialogowych, które zapewniają również podstawowy układ informacji.

Uczniowie mogą stworzyć taki model podczas pierwszej godziny nauki.

Kiedy diagram blokowy wraz z wartościami danych jest gotowy, uczeń klika na przycisk RUN i program zostaje wysłany poprzez sieć na serwer centralny, gdzie jest przetwarzany przez podstawowy moduł GPSS, a rezultaty są przekazywane w formie plików tekstowych, które w ułamku sekundy wracają do komputera ucznia i są prezentowane w kilku oknach w formie tabel, grafik, histogramów, itp.

Poza opisanym apletem istnieje również samouczek internetowy w postaci stron HTML, bardzo duża liczba przykładów programów internetowych oraz rozwinięty system stron HELP, na których można znaleźć wyjaśnienia dotyczące szczegółów technicznych. Należy wspomnieć, że system WebGPSS wymaga przed pierwszym uruchomieniem zainstalowania modułu dodatkowego Java (SUN) na komputerze użytkownika. Zajmuje on około 5 MB.

WebGPSS może być używany nie tylko podczas zajęć prowadzonych metodą tradycyjną (w systemie stacjonarnym), ale przede wszystkim w systemie nauczania na odległość. Pierwsze poważne doświadczenia w zakresie zastosowania WebGPSS w nauczaniu internetowym zdobyliśmy podczas kursu prowadzonego wspólnie przez Stockholm School of Economics (SSE) i Norwegian School of Economics and Business Administration (NHH) w Bergen. Kurs ten odbył się po raz pierwszy wiosną 2000 r., a potem był wznawiany w latach 2001-2003. Pierwsza, zasadnicza część kursu składa się z materiału nawiązującego do dostępnych w internecie 50 - 70 ćwiczeń dotyczących programu. Po tej wstępnej części studenci, wchodząc w rolę sprzedawcy mebli, rozwiązują trudniejsze ćwiczenia dotyczące wyceny, produkcji oraz decyzji inwentaryzacyjnych. W pozostałym czasie kursu studenci, podzieleni na grupy, wykonują projekty dotyczące wybranych przez nich rzeczywistych sytuacji biznesowych. Przez wiele lat prowadziłem podobne kursy w systemie stacjonarnym zarówno w Szwecji, jak i w USA. Doświadczenia wówczas zdobyte mogę porównać z tymi zdobytymi podczas prowadzenia zajęć internetowych w Norwegii.

Należy wspomnieć o tym, że tam proces nauczania odbywał się nie tylko poprzez internet: grupa spotykała się w Bergen zwykle trzy razy, z około miesięcznymi przerwami. Dodam też, iż podczas ostatnich dwu lat system WebGPSS został uzupełniony o płytę CD zawierającą 36 lekcji dotyczących systemu. Do każdej z nich dołączono przeciętnie dwanaście slajdów zapisanych w programie PowerPoint. Mają one ułatwić samodzielną naukę posługiwania się WebGPSS.

Doświadczenia związane z użyciem WebGPSS w kursach prowadzonych na odległość

Porównując efektywność prowadzenia kursu z użyciem WebGPSS w systemie nauczania na odległość, w trakcie którego spotykam się ze studentami tylko trzykrotnie, z efektywnością prowadzenia kursu w sposób tradycyjny, zakładający przynajmniej 15 spotkań, mogę stwierdzić, że, jak się wydaje, zmiana metody z tradycyjnej na internetową nie ma istotnego wpływu na wyniki mierzone w kategoriach pozytywnego ukończenia drugiej i trzeciej części kursu oraz jakości projektów indywidualnych. Po około tygodniowym opóźnieniu, wynikającym głównie z przyczyn technicznych, uczestnicy kursów internetowych wydają się radzić sobie równie dobrze jak uczestnicy kursów tradycyjnych.

Głównym utrudnieniem pracy z systemem WebGPSS było to, że podczas każdego z kursów zdarzały się przypadki, gdy zawodził serwer. Jeśli działo się to wieczorem lub podczas weekendu, to w ekstremalnych przypadkach studenci musieli czekać ponad dwa dni na powtórne uruchomienie programu. Kolejny problem techniczny związany był z instalacją modułu dodatkowego Java. W niektórych latach centrum informatyczne nie zezwalało na jego instalację ze względu na ryzyko zainfekowania systemu wirusami. Na szczęście mieliśmy dostęp do eksperymentalnego laboratorium komputerowego poza centrum, gdzie mogliśmy dokonać instalacji. Tego typu przeszkoda pojawiła się również podczas prób wprowadzenia WebGPSS do szkół w Szwecji.

Inny problem, z którym się zetknęliśmy, polegał na tym, iż wielu studentów, którzy próbowali uruchomić WebGPSS na własnych komputerach, stwierdzało, że pracują one zbyt wolno i wolało dojeżdżać na kampus NHH, aby korzystać z programu w pracowniach komputerowych. To czyniło kurs nie do końca "niezależnym od miejsca".

Główny problem, o jakim wspominano, polegał na tym, iż ściąganie apletu Java trwało zbyt długo. Dlatego w Bergen rosło zapotrzebowanie na samodzielną, niezależną od sieci wersję systemu.

Kolejny problem, który jednakże nie pojawił się podczas opisywanego kursu w Bergen, również wskazywał na zapotrzebowanie na taką samodzielną wersję. Dzięki bezpłatnemu dostępowi w sieci WebGPSS jest używany przez nauczycieli w wielu krajach. Niejednokrotnie otrzymywaliśmy od nich e-maile, że nie mogą dostać się do systemu WebGPSS, chociaż mieliśmy pewność, że serwer działa bez zarzutu. E-maile te przychodziły z południowej Europy, Ameryki i Azji, a niektóre z nich z uniwersytetów mających szybki dostęp do internetu. Chociaż nie udało nam się zlokalizować z całą pewnością źródła problemu, domyślamy się, że przyczyną było utknięcie apletu Java, który, jak wspominałem, ma wielkość 5 MB, w korku transmisyjnym na drodze do jakiegoś odległego kraju.

Następny problem, który pojawił się w ostatnich latach, wynika z konfliktu strategicznego pomiędzy firmami Microsoft i Sun, czego efektem jest zmiana polityki Microsoftu w stosunku do kwestii, w jakim stopniu wyszukiwarka Internet Explorer ma wspierać Javę. Wcześniej nie było trudności z uruchomieniem WebGPSS za pośrednictwem najnowszej wersji Internet Explorera przy założeniu, że zainstalowany został moduł dodatkowy Java. Jednak w ostatnich latach od czasu do czasu pojawiały się związane z tym problemy.

Ze względu na tego typu problemy poczuliśmy się zmuszeni do opracowania samodzielnej wersji WebGPSS, np. systemu, który jest w całości instalowany na twardym dysku i dlatego nie wymaga w ogóle dostępu do sieci. Ponieważ WebGPSS został napisany w Javie, nasze zadanie polega na przekształceniu internetowego apletu Java w samodzielną aplikację Java. Zrealizowaliśmy to w 2001 r. Całkowity koszt tego przedsięwzięcia wyniósł ok. 10% pierwotnego kosztu całego systemu. Należy zauważyć, że wersja samodzielna WebGPSS nie ma tych trzech zalet, które wymieniłem we "Wprowadzeniu".

Jeśli wersja samodzielna zostanie zainstalowana na PC pracującym pod Windows NT, Windows 2000, Windows XP lub na serwerze centralnym z tymi systemami operacyjnymi, będzie ona działała dokładnie tak jak w sieci. Dla PC pracujących pod Windows 98 lub 95 działa tylko diagram blokowy GUI, chociaż, ku naszemu zaskoczeniu, działa on dokładnie tak jak w internecie. Ten sam problem pojawia się również podczas uruchamiania wersji samodzielnej na instalacjach centralnych, na których studentom ze względów bezpieczeństwa nie wolno zapisywać programów na poszczególnych częściach dysku. Musieliśmy w związku z tym opracować, częściowo wspólnie z Otto-von-Guericke University w Magdeburgu, także mały moduł rozruchowy. W bolesny sposób przekonaliśmy się, że nawet ten moduł pracuje w różny sposób pod różnymi wersjami Windows.

Potrzeba spotkań poza internetem

Przejdę teraz do innego zagadnienia i spróbuję odpowiedzieć na pytanie, na ile możliwe jest nauczanie na odległość bez spotkań ze studentami poza internetem. Z naszych doświadczeń zdobytych podczas prowadzenia zajęć w Bergen wynika, iż takie spotkania są z kilku powodów konieczne. Jak wcześniej wspominałem, przez dłuższy czas odbywaliśmy trzy spotkania w trakcie każdego kursu. Podczas pierwszego spotkania daję studentom możliwość zapoznania się z systemem WebGPSS. Mam wówczas pewność, że każdy z nich jest w stanie kontynuować naukę używając WebGPSS. Drugie spotkanie jest ważne przede wszystkim ze względu na to, że pozwala studentom podzielić się na grupy i podjąć decyzje odnośnie wyboru projektu. Trzecie spotkanie pozwala mi poprawić programy i upewnić się, że każda osoba w grupie ma swój udział w pracy nad wspólnym projektem.

Pierwsze dwa spotkania okazały się być rzeczywiście niezbędne. Jestem przekonany, że byłoby bardzo trudno nauczyć wszystkich studentów korzystania z WebGPSS w sposób efektywny, bez praktycznego zademonstrowania jego pracy podczas pierwszego spotkania. Poprzez proste przykładowe ćwiczenia miałem wówczas możliwość sprawdzenia, czy wszyscy są w stanie poradzić sobie z tym systemem. Jestem też pewien, że dyskusje dotyczące projektów przeprowadzane ze studentami za pośrednictwem sieci, nie są tak efektywne, jak rozmowa podczas bezpośredniego spotkania. Na przykład o wiele trudniej jest przekonać studentów za pośrednictwem e-maila, że plany ich projektów są niemożliwe do zrealizowania, niż, rozmawiając z nimi twarzą w twarz, sprawić, by je zmodyfikowali, np. poprzez zadawanie pytań dotyczących szczegółowego rozplanowania w czasie pracy nad projektem.

Odkryłem też, że poprawienie programu wymaga często prowadzenia z nimi długotrwałej korespondencji e-mailowej i w przypadku grupy liczącej więcej niż 20 osób większą oszczędność czasu dawało zarówno mnie, jak i studentom kolejne spotkanie w Bergen. Jak wynika z moich obserwacji, tłumaczenie studentom, jak mają napisać poprawnie swoje programy zabierało mi trzy razy więcej czasu, gdy robiłem to za pośrednictwem e-maili niż podczas bezpośrednich rozmów. Siedząc przed komputerem, mogliśmy razem interaktywnie odwirusowywać i poprawiać program krok po kroku, bez konieczności zamykania systemu za każdym razem. Robiąc to samo za pomocą korespondencji e-mailowej, musiałem, gdy student wprowadzał jedną poprawkę, ściągnąć nową wersję programu z poczty elektronicznej do systemu GPSS, uruchomić ten system, uruchomić program, znaleźć kolejny błąd, powiadomić o nim studenta, zadać mu kolejne pytanie w nowym liście, itd.

Inne problemy

Zetknęliśmy się też z problemami polegającymi na tym, że studenci używają nie tylko różnych systemów operacyjnych, ale również na tym, iż ekrany ich komputerów mają różne rozmiary. Studenci są też przyzwyczajeni do różnych rozwiązań dotyczących ekranów, a niektórzy z nich mają monitory z zaledwie dzisięciocalowymi ekranami. Na nich program wygląda zupełnie inaczej niż na siedemnastocalowym monitorze komputera programisty. Pomijanie zbyt wielu szczegółów na ekranie jest konieczne podczas lekcji wprowadzających, gdy program jest prezentowany przy użyciu projektora komputerowego. Obrazki w programie muszą być czytelne również dla studenta siedzącego na końcu sali. Tylko wówczas, gdy będziemy wsłuchiwać się w uwagi studentów podczas zajęć, możemy mieć nadzieję na uniknięcie błędów.

Jak wspominałem wcześniej, napotkaliśmy wiele nieoczekiwanych problemów technicznych, konieczność eliminacji których powodowała duże koszty. Dyskusyjna wydaje się też opinia, że można, jak twierdzą niektórzy autorzy, w sposób zauważalny zaoszczędzić nie wydając podręcznika dla użytkownika programu. W rzeczywistości zarówno ja, jak i Richard Born, z którym współpracowałem przy tworzeniu podręcznika na CD, stwierdziliśmy, że studenci są bardzo zainteresowani posiadaniem drukowanych wersji tego, co jest dostępne w wersji elektronicznej. Czytanie z wersji drukowanej jest wygodniejsze, np. łatwiej jest korzystać z takiej wersji w autobusie. Wielu studentów odczuwa też potrzebę podkreślania bądź robienia notatek w tekście.
    Podsumowując stwierdzam, że szansa odniesienia sukcesu w projektach E-learning wymaga umiejętnego stosowania zasad pedagogicznych, zwracania bacznej uwagi na techniczne szczegóły, wielkiej cierpliwości i możliwości dostępu do większych niż początkowo przewidywano środków finansowych.