Next: 3. Deklaratív nyelvek és Up: Deklaratív nyelvek oktatásának támogatása Previous: 1. Bevezetés Tartalomjegyzék
Az oktatás számítógépes támogatása természetesen nem példa nélküli ötlet. Tudok több, ezen a területen működő rendszerről, és a témakörrel foglalkozó szakirodalom is igen terjedelmes. A szakterület alapvető problémája mégis az, hogy minden egyes esetben más a tananyag, mások az oktatás módszerei, a számonkérések fajtái és mennyisége, egyszóval minden eset egyedi. Ebből adódóan nagyon nehéz olyan keretrendszert alkotni, amely könnyen igazítható az előadók igényeihez, ugyanakkor hatékonyan támogatja a munkájukat.
Vannak olyan törekvések, amelyek az oktatás interaktív részét - a tudásanyag átadását és a megszerzett ismeretek ellenőrzését - teljes egészében át kívánják venni az oktatóktól. Az ilyen rendszerek esetében az oktató feladata a tananyag és a gyakorló feladatok összeállítása, valamint a rendszer monitorozása, a hallgatók előrehaladásának figyelése marad. Az ilyen rendszereket a szakirodalom összefoglaló néven többnyire ITS-nek (englishIntelligent Tutoring System-nek) nevezi.
Más rendszerek az elméleti tananyag átadását továbbra is az oktatóra bízzák, és ,,csupán'' a gyakoroltatást, az elmélet gyakorlatba való átültetésének mechanikus munkáját vállalják át. Néhol ez nem jelent többet egy-két tesztsor kitöltetésénél, más esetekben ennél lényegesen komolyabb feladatról van szó. Az ilyen rendszereket CAT-nek (englishComputer Aided Training-nek) szokás nevezni.
CILE (englishComputer Integrated Learning Environment) néven hivatkoznak többnyire azokra a rendszerekre, amelyek megkönnyítik az oktató munkáját az előadóteremben, segítik demonstrációk, látványos prezentációk bemutatását, alapvetően az elméleti anyag alátámasztásaként. Az ilyen rendszerek adott esetben arra is kiválóan alkalmasak, hogy a diákok saját maguk is kipróbálják őket, tét nélkül gyakorolhassanak, kísérletezhessenek saját kedvükre. Remek példa erre az, ahogy Vetier András, a BME Sztochasztika Tanszékének oktatója Valószínűségszámítás című tárgyának előadásain a Derive matematikai programot használja ilyen célokra.2.1
Egy negyedik csoportba tartoznak azok a rendszerek, amelyek kizárólag adminisztratív feladatokat látnak el, mint például tárgy-felvételek, vizsga-jelentkezések, vizsgajegyek stb. nyilvántartását. Az ilyen rendszerre az egyik legjobb példa a BME-n kifejlesztett NEPTUN hallgatói információs rendszer, amelyet kezdetben csak a Villamoskar hallgatói használtak, később bevezették az egész egyetemen, mostanra pedig már az ország számos más oktatási intézménye is átvette.
A fejezet további részében a két elsőként megemlített kategóriát, azaz az ITS-ek és a CAT-k világát vizsgálom meg valamivel részletesebben, példákat is bemutatva. Ezt követően bemutatok egy olyan weblapot, amelyet az SML programozás oktatásának szenteltek.
Az ITS az angol englishIntelligent Tutoring System rövidítése. Magyarra fordításának lehetőségei kétségesek, talán a legkifejezőbb változat az intelligens tutoring rendszer, de ez sem sokkal ,,magyarabb'', mint az eredeti. Ahhoz, hogy az általa jelölt fogalmat definiálni tudjuk, érdemes külön-külön megvizsgálnunk a névben foglalt három szót; de kivételesen tegyük ezt hátulról visszafelé.
Összességében ITS-en olyan számítógépes (többnyire hálózatba kapcsolt) rendszereket szoktak érteni, amelyek az oktatóra csak a tananyag összeállítását bízzák, de maguk oktatják a diákokat és ellenőrzik ennek sikerességét. Többnyire adaptívan alkalmazkodnak a hallgatók készségéhez, képességeihez és személyre szabott oktatási programot állítanak össze a korábbiakban összegyűjtött ,,tapasztalatok'' alapján.
A Byzantium-modell fantázianevű ITS architektúrát az azonos nevű Byzantium-projekt - egy hat egyetemet tömörítő együttműködés - keretében tervezték meg. Patel & Kinshuk (1997) dolgozatukban ismertetik a modell főbb céljait és vázlatos felépítését. A szerzők az ITS rendszer elemi építőköveként az ún. englishIntelligent Tutoring Tool-t (ITT-t) jelölik meg, amely képes egy-egy kisebb tudásanyag-részt, témakört önállóan - emberi segítség nélkül - megtanítani. Az ITT-k jól kombinálhatók az oktatás hagyományos, előadótermi formáival is. Egy ITT az alábbi modulokból áll:
Sok tekintetben hasonló, de Web-alapú rendszert ismertet Stern (1997). Munkájában a MANIC (englishMultimedia Asynchronous Networked Individualized Courseware) keretrendszert mutatja be, amely tanfolyamok Webre vitelét hivatott megoldani. Az ismeretanyag digitalizált video-folyam formájában áll rendelkezésre, amely természeténél fogva lineáris szerkezetű, ugyanakkor tekintélyes mennyiségű adatot jelent. Stern ezért kiemelkedő fontossággal kezel két témakört: az egyik az eredetileg lineáris szerkezetű ismeretanyag ,,delinearizálásának'' lehetőségei, a másik a Web átviteli kapacitásának korlátozottságából eredő problémák csoportja.
A CAT jelentése englishComputer Aided Training, azaz számítógéppel támogatott gyakorlás vagy edzés. Ennek megfelelően a CAT rendszerek alapvetően a gyakoroltatást hivatottak átvállalni. Természetesen az ebben a témakörben fellelhető példa-rendszerek színvonala erősen változó: a bárki számára ingyen hozzáférhető, egyszerű Internetes weblapoktól kezdve a pilóták kiképzéséhez használt professzionális rendszerig minden megtalálható. Egy dolog közös bennük: a begyakorlandó elméleti anyagot minél teljesebben kívánják lefedni, hogy kellő gyakorlás után a tanuló szinte rutinszerűen tudja kezelni az összes elképzelhető helyzetet.
Számítógép-programozás oktatása esetén kissé esetlenül hathat az iménti megfogalmazás, de voltaképpen ott is arról van szó, hogy a tanulónak ne a helyes szintaktikára és a nyelvi eszközök helyes használatára kelljen koncentrálnia, hanem ez szinte magától jöjjön, és így a teljes figyelme az éppen megvalósítandó algoritmusra irányulhasson.
Az egyszerűbb, Interneten elérhető CAT rendszerek között számos olyan található, amely elektronikus dokumentáció formájában az elméleti anyag elsajátítását is segíti, ez azonban semmiben nem tér el a nyomtatott tankönyvektől, vagy legfeljebb abban, hogy kényelmetlenebb olvasni. Megfigyelésem tárgyát az ilyen esetekben is a tesztsorok, a gyakoroltató részek képezték.
Keresgetés közben az Interneten több olyan honlapra is bukkantam, amely az angol nyelv oktatásával foglalkozik, pontosabban szólva a tanuláshoz nyújt segítséget englishonline tesztek közzétételével. A legérdekesebb és tartalmilag legszínesebb ilyen lap a http://www.englishlearner.com címen található. Az itt fellelhető tesztek között van hagyományos feleletválasztós, szókincset vizsgáló jelentéspárosító, folyó szöveget megadott vagy kitalálandó szavakkal kiegészítendő, játékos szókitaláló teszt, és sok egyéb fajta. A feladatsorokban az az egyetlen közös vonás, hogy a rendszer mindegyiket ,,helyben'' ellenőrzi, és bizonyos esetekben kérésre segítséget ad. A készítők a válaszok ellenőrzését a HTML lapokba ágyazható JavaScript nyelvű programok segítségével oldották meg.
Hasonló elven működik az a néhány lap, amelyik imperatív programozási nyelvek, elsősorban Pascal és C oktatásával foglalkozik. Tartalmuk jelentős része a HTML nyelvhez illően kereszthivatkozásokkal megtűzdelt, mégis alapvetően lineáris szerkezetű, könyvszerű, szöveges ismertető az adott programozási nyelvről. Az egyes fejezetek végén azonban az adott fejezet anyagának megértését ellenőrző tesztek találhatók. Ezek a tesztek mind feleletválasztósak, némelyik kérdésnél ugyanazon program vagy programrészlet több megadott változata közül kell kiválasztanunk az egyetlen hibátlant. Az ilyen kérdések nyilvánvalóan nem olyan ,,erősek'', mint a megválaszolandóak, de ezek a lapok nem egy egyetemi tárgy oktatását, hanem az önképzést szolgálják, tehát nem az a feladatuk, hogy értékeljék a válaszadó tudását, hanem csupán az, hogy segítsék az ismeretanyag elsajátítását.
A cím az angol englishA Gentle Introduction to ML (röviden GIML) nyersfordítása, amely nem más, mint egy SML-programozás oktatásával foglalkozó weblap. Szerkezete alapján akár a CAT rendszerek közé is sorolhatnánk, hiszen voltaképpen nem más, mint egy példákkal alaposan megtűzdelt SML-könyv tesztekkel kiegészítve. Csakhogy a szerző, Andrew Cumming élesen elhatárolódik mindenféle hasonló rendszertől a bevezető egyik szakaszában (Cumming, 1999). A következő bekezdésben ezirányú gondolatait kísérlem meg összefoglalni, mert - noha nem mindenben értek velük egyet - nagyon tanulságosak lehetnek.
Véleménye szerint a CAL (englishComputer Aided Learning) módszerek nem jók tanulásra, az egyetlen előnyük, hogy használatuk olcsó. A legjobb - állítja - egy interaktív, multifunkcionális, intelligens, felhasználóbarát embertől tanulni. A legfőbb érve a CAL rendszerek ellen az, hogy segítségükkel az oktatás is a futószalag-gyártáshoz lesz hasonlatos. E találmány kizárólagos célja, hogy a munkát hatékonyabbá tegye, és eme, egyébként nemes cél érdekében az egyén által elvégzendő munkát a lehető legjobban leegyszerűsíti, úgy, hogy azt végső soron egy gép is el tudja végezni. A CAL módszerek bevezetésével az oktatók munkájának értéke jelentősen lecsökken, maguk a tanárok is könnyen cserélhető alkatrészeivé válnak az oktatási gépezetnek. Cumming a CAL rendszerek legnagyobb hibájának az interaktivitás teljes hiányát tudja be, mert noha e szó legtöbbjük nevében benne van, valódi választást nem ajánlanak fel. Hiszen valójában csak előre programozott lehetőségek közül választhatunk, csak olyan utakat járhatunk be és csak olyan kérdéseket tehetünk fel, amelyekre a rendszer készítője is gondolt. Így elvész a valódi interakció varázsa, amely abban rejlik, hogy a hallgató próbára teheti az oktatót ravasz, előre nem látott kérdésekkel, ellenvetésekkel.
Jól látszik tehát, hogy Cumming nincs valami jó véleménnyel a számítógépes oktató rendszerekről. Ennek megfelelően saját szerzeményét sem CAL-nek tekinti, hanem egy leginkább tankönyvre hasonlító, enyhén interaktív dokumentumnak.
A GIML szerkezete a következő: a dokumentum összesen nyolc leckére és egy bevezető részre van osztva. Minden lecke magját az elméleti anyagrészt ismertető leírás adja, ezt követi az ún. englishtutorial, amely nem más, mint egy megoldandó, eseteként részben megoldott feladatokat tartalmazó lap. Innen kereszthivatkozásokon keresztül különböző részletességű, segítségül szolgáló részekhez juthatunk, és a feladatok egy-egy megoldását is megtudhatjuk. Néhány leckéhez kapcsolódik egy-egy ún. kitérő is, amely felvet egy nagyobb lélegzetvételű feladatot, és részletes magyarázattal kísérve végigvisz a megoldáshoz vezető úton.
Számunkra a lapok legérdekesebb része az ún. önteszt, amelyből három van (az első három leckéhez). Az önteszt egy feleletválasztós teszt, megvalósításának módja azonban eltér a korábban említett JavaScript-es megoldásoktól. A GIML esetében a teljes teszt az összes lehetséges válasz értékelésével együtt egyetlen hosszú lapon helyezkedik el, és a kereszthivatkozások a lapon belülre irányulnak. Az egyes kérdéseket, ill. válaszokat üres sorok választják el egymástól úgy, hogy egyszerre csak egy kérdést láthatunk. A megoldás előnye, hogy egyszerűsége miatt bármilyen böngészőn működik. Természetesen figyelembe kell venni, hogy noha a GIML is egyetemi környezetben készült, e lapok segítségével a hallgatók saját magukat képezik és vizsgáztatják (ezt fejezi ki az önteszt név is), és így nem áll érdekükben az eredmények meghamisítása. Olyan esetekben, amikor a teszt eredményét más célokra is fel kell használni, ez az út nem járható.