«Информационные Ресурсы России» №1, 2015



В. Жильцов, Е. Павличева

ТАКОС: Технологии виртуальных симуляторов в современном дистанционном образовании

Современные информационные технологии открывают практически безграничные возможности для образования. Одним из важнейших компонентов современного образовательного процесса является дистанционное обучение (ДО), которое может использоваться и как инструментарий предоставления дополнительной информации и самоконтроля при реализации всех уровней образования, так и как среда образования. Приемы, подходы, продукты и технологии, использующиеся при ДО, в настоящий момент очень разнообразны. К ним относятся и системы дистанционного образования (СДО), позволяющие организовать доступ к учебному материалу, его обсуждение в режимах on-line и off-line, посредством форумов, мгновенных сообщений, а также дающие возможность осуществить самоконтроль обучающимися и контроль преподавателем [1]. Помимо СДО для организации дистанционного обучения возможно использование комплекса других продуктов: skype, электронная почта, вебинары, профессиональные социальные сети, электронные образовательные ресурсы, виртуальные и информационно-образовательные среды [2, 3]. Использование тех или иных продуктов и информационных технологий при организации ДО зависит от целого ряда критериев, специфики образовательного процесса и целевой аудитории, на которую оно направлено.

Учитывая методические задачи, решаемые в процессе обучения лингвистическим дисциплинам можно говорить о высокой эффективности технологий, позволяющих обучающимся получать не только теоретические знания, но и приобретать навыки говорения.

Особенно актуальной эта задача становится при обучении русскому языку как иностранному (РКИ) в рамках формирования вторичной языковой личности, т.е. такого уровня владения языком, который присущ носителю языка (языковой личности) с точки зрения возможностей в процессе общения отражать средствами языка окружающую действительность и достигать определенных коммуникативных целей. При этом в структуре вторичной языковой личности можно выделить три уровня: а) вербально-семантический (знание системы языка и умение ею пользоваться в различных ситуациях общения); б) когнитивный (знание понятий, идей, представлений, складывающихся в картину мира); в) прагматический (возможность реализовать свои цели в процессе речевой деятельности) [4]. Если же речь идет о ДО, то достижение подобного результата затруднено несовершенством любого электронного обучающего ресурса из-за отсутствия элементов коммуникативной среды либо односторонней ее реализации. Для того чтобы начать говорить на русском языке, недостаточно просто изучать грамматику (в самом широком понимании этого слова). Необходима постоянная практика общения и участие в коммуникативных ситуациях. Однако целевая аудитория ДО РКИ проживает в странах, где носителей русского языка слишком мало либо они совершенно отсутствуют. В рамках нашего исследования мы пытались создать коммуникативный модуль к традиционным видам СДО, который дал бы пользователю площадку для практической реализации речевых навыков, среди которых аудирование, говорение, чтение и письмо. Концепция такого вида СДО и была реализована в проекте «ТАКОС».

ТАКОС - это трехмерная активно-коммуникативная образовательная среда, представляющая собой виртуальное пространство, функционирующее по принципу социальной сети и позволяющее симулировать любой вид обучающих мероприятий.

Главной целью ТАКОС является симуляция коммуникативной русскоязычной среды для обучения иностранных студентов всех уровней владения русским языком (от элементарного до уровня носителя), которая содержит в себе любые формы общения, какие только могут встретиться на практике в реальной жизни.

«Трехмерная активно-коммуникативная образовательная среда» - это понятие, предлагаемое нами для классификации СДО, созданных на базе открытого симулятора (Open Simulator, Opensim), в то время как «ТАКОС» - это наименование электронного образовательного проекта.

Сам по себе opensim представляет собой движок визуализации и простейшего управления трехмерной средой, часто характеризуемой как технология трехмерного интернета (3d web). Какой-либо пользовательский интерфейс при этом отсутствует. Управление осуществляется через командную строку консоли самого сервера. Компиляция мира происходит во время первого запуска сервера, создаются и редактируются дополнительные файлы внутри самой архитектуры. Архитектура сервера может быть изменена в двух режимах: «standalone» и «grid». В первом случае сервер является самостоятельной системой симуляции, во втором – сервер получает возможность интеграции со сторонними базами данных. Сервер может поддерживать как один симулятор (остров виртуальной земли), так и множество, среди которых могут быть симуляторы, установленные на других серверах.

Для полноценного функционирования системы администратору необходимо редактировать нужные файлы конфигурации *.ini посредством комментирования нужных строчек кода, которые отвечают за активацию встроенных модулей, расширяющих возможности симулятора. Можно добавлять сторонние модули, исходный код которых также находится в открытом доступе. Кроме того, не обойтись без установки дополнительных систем управления базами данных и серверов (MySQL, Apache и т.д.). Для реализации пользовательского сервиса регистрации на основе веб-интерфейса также необходимо установить дополнительные модули. В настоящее время выбор таких модулей велик. Так, например, можно интегрировать opensim с Moodle (Sloodle) или с Joomla (Jopensim), тогда появляется возможность поддержки интерфейса этими ресурсами, а также органичное внедрение в среду обучающего контента. Особой популярностью пользуется модификация сервера Diva distro, обеспечивающая пользовательский веб-интерфейс, систему регистрации, выбор аватара (персонажа, представляющего пользователя в симуляторе) и еще ряд интересных функций. Платформа может быть реализована на основе физического либо виртуального сервера, а также существует решение для портативного варианта opensim, позволяющего установить ее на внешний носитель в виде флэшки.

Взаимодействие с пользователем происходит посредством тонкого настраиваемого клиента. Клиентов под opensim существует великое множество, некоторые из которых также имеют открытый исходный код. Многие обладатели гридов модифицируют клиенты под свой симулятор, что избавляет пользователя от необходимости его настройки через опции. Разница между клиентами заключается в различной степени качества обработки картинки, восприятия трехмерных сеток, возможности настройки на определенный грид, оптимизацией и т.д.

На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуется клиент Firestorm, который обладает наивысшими показателями.

Преподаватель и студенты не ограничены в возможностях реализации своих творческих и методических замыслов. Если преподаватель посчитает нужным, он может разрешить пользователям создавать свои проекты на своей земле в рамках учебного задания. Например, так можно дать задание студентам создать презентацию на выбранную тему, где им дается возможность творчески подойти к представлению своего материала. Почему бы не визуализировать доклад на тему «Русские народные сказки» в виде небольшого замка, по стенам которого висят интерактивные картины, оживающие по клику мыши и демонстрирующие текстовую информацию, видеоролики, сайты, викторину? Подобные возможности объектов внутри opensim обеспечиваются скриптами на языке LSL (Linden Scripting Language). Этот язык имеет нечто общее с javascript и обладает С-образным синтаксисом. В данном случае не обязательно быть программистом, чтобы создать простейший скрипт для объектов внутри ТАКОС. Существуют программы–конструкторы, где от пользователя требуется лишь создать логическую схему действий и реакций объекта путем перетаскивания и соединения визуальных блоков. Скрипт создается автоматически, копируется и вставляется в нужную область объекта внутри симулятора. Благодаря скриптам преподаватель может создавать обучающие квесты с решением головоломок, тестов, привлечением справочных баз данных, учебной информации, контролирующие и диагностические тесты, тренажеры, сборники задач, учебно-информационные аудиоматериалы, учебно-информационные видеоматериалы, лабораторные дистанционные практикумы, тренажеры с удаленным доступом, электронные учебники, электронные лекции, контролирующие компьютерные программы и прочее.

Поэтому любое новое средство, в нашем случае электронное, в данной образовательной модели автоматически будет рассматриваться преподавателем в рамках привычной системы: учебник - электронный учебник; учебное пособие - электронное пособие; учебно-методический комплекс - электронный учебно-методический комплекс» [5].

ТАКОС - очень гибкая система, которая позволяет интегрировать в себя любые сторонние ресурсы и материалы, которые особенно необходимы в современном образовательном процессе, такие как: презентации power point, обучающие сайты, видеоматериалы, аудиоматериалы, материалы онлайн тестирования, графические иллюстрации, материалы для аудирования, трансляция телевизионных программ, сайтов и многое другое. Подобная интеграция и последующая демонстрация столь широкого спектра материалов становится возможна посредством своеобразных «интерактивных досок», «презентационных экранов», «телевизионных панелей» внутри самой ТАКОС. Выглядит это следующим образом: пользователь оказывается в трехмерном пространстве в качестве своего аватара, который представляет собой трехмерного персонажа, внешность которого легко настраивается самим пользователем (пол персонажа, фигура, черты лица, одежда и т.д.). В пространстве находится также и окружение, например, трехмерная аудитория или целый образовательный центр, состоящий из различного вида аудиторий под различные типы уроков и презентаций, оборудованных всей необходимой «техникой», а также предметами для удобной фиксации аватара, вроде стульев, кресел и прочей мебели (рис.1).

Не указано

Рис.1. Аватар в виртуальной аудитории, в которой представлены интерактивные доски для демонстрации power point, материалов сайтов и видео

Аватар может свободно перемещаться по всей области учебного центра, взаимодействуя с презентационным оборудованием (запустить презентацию, сесть в кресло, общаться с аватарами других пользователей, через таблоиды переходить на интернет-ресурсы, посредством внутреннего и внешнего браузера).

Так как ТАКОС представляет собой дистанционную систему обучения, то обеспечивает также удобство и для обучаемых, со всеми вышеуказанными интерактивными возможностями. Чтобы присутствовать в виртуальной аудитории, обучаемому достаточно просто войти в систему в указанное время вне зависимости от его текущего территориального нахождения. При этом интерфейс и управление ТАКОС крайне просты и доступны, обладают высоким уровнем привлекательности и вносят игровой элемент в процесс обучения. Методистами выделяются некоторые дидактические возможности СДО, с опорой на которые, по их мнению, можно создавать достойные и интересные решения. По их общему мнению, в основе будущих СДО должна быть игра, основанная на приеме открытия [6, 7, 8].

Современные тенденции разработки дистанционных систем обучения нацелены на максимально возможную автоматизацию процесса и минимизацию в нем роли преподавателя. Преподаватель получает пассивную функцию поставщика и организатора контента в теле обучающей системы, что само по себе значительно ограничивает его педагогический потенциал. Более того, на сегодняшний день невозможно создать программу, которая могла бы полностью заменить живое общение с лектором в режиме реального времени. Различного рода современные системы искусственного интеллекта представляют собой квазиинтеллектуальные логические системы (чат-боты), которые способны лишь обрабатывать запросы и выдавать ответы согласно предустановленным шаблонам. Об осуществлении реальной коммуникации в данном случае говорить пока рано.

В системе ТАКОС преподавателю отводится ведущая роль на протяжении всего процесса дистанционного обучения. Во-первых, преподаватель по-прежнему работает в роли тьютора, создавая необходимый контент и размещая его. Во-вторых, преподаватель может выступать в роли лектора, проводя лекции и семинары, консультации для своих студентов в виртуальной среде. В последнем случае в его распоряжении оказываются абсолютно любые технические средства обучения, какие только покажутся необходимыми для реализации презентаций самой высокой сложности. Так становится возможным одновременная презентация power point, интернет-страницы и видеоролика, с параллельным проецированием на экран видеоконференцсвязи. Общение в группе может происходить с использованием голосового или графического чата.

В настоящее время педагогу доступно огромное количество бесплатных сервисов и программ, с помощью которых он может создавать поистине нетривиальный контент, интегрируя его в объекты симулятора. По сути, все, чем являются объекты внутри ТАКОС, это трехмерный интерфейс и визуализированные, овеществленные гиперссылки. Книга на столе легко может оказаться входом в хранилище учебного материала на стороннем сайте, а через портрет на стене можно задать свои вопросы преподавателю, когда его нет в сети (рис. 2). Организация учебного процесса полностью зависит от желания и творческого подхода самого преподавателя.
Не указано

Рис.2. Пример взаимодействия с интерактивным предметом «картина». По клику разворачивается аутентичный текст, содержащий информацию об истории картины и ее авторе. В данном примере реализован принцип наглядности в лингвострановедческом аспекте преподавания РКИ для уровня владения языком В2-С1

В нашем случае для тренировки основных речевых компетенций мы применяем широкий спектр материалов. Для аудирования используются звуковые фрагменты и видео, компетенция говорения реализована в общении с русскоязычными пользователями посредством голосовой связи. Навыки письма можно развивать в работе с графическим чатом и специальной графической доской (рис.3). Навыки чтения оттачивается при взаимодействии с русскоязычными текстами, причем как учебными, так и аутентичными. Преподавателю необязательно постоянно находиться в сети. Он может интегрировать в ТАКОС свои материалы таким образом, что студенты сами, с логической неизбежностью смогут ознакомиться с ними в нужной последовательности и решить нужные тесты и задания.
Не указано

Рис.3. Экран с интегрированной виртуальной графической доской, позволяющей осуществлять групповую работу. Доска особенно эффективна при работе с графическим планшетом

Возможности 3D визуализации помогают заострить внимание студентов на нужных деталях. Яркий тому пример – визуализация образовательного ресурса по РКИ «Русский клуб» (www.russianclub.pro) на территории виртуального лектория в нашем симуляторе проекта «ТАКОС» (www.takosworld.jimdo.com). Детали интерфейса сайта «Русский клуб» были визуализированы в виде ассоциативно понятных пиктограмм, которые по клику разворачивают перед пользователем яркую голограмму с интерактивными тематическими панелями (рис. 4). Каждая из панелей при воздействии на нее открывает браузер с целевыми ресурсами. Более того, по территории клуба разгуливает NPC (неигровой персонаж) в виде веселой девушки, которая приглашает всех встречных посетить «Русский клуб», попутно проводя экскурсию. Регистрация и вход выполнены в виде терминала, похожего на те, через которые мы привыкли оплачивать мобильную связь. Таким образом, ознакомление с обучающим материалом происходит на фоне постоянной речевой практики.
Не указано

Рис.4. Виртуальный офис «Русского клуба». Возможность работы с ресурсами сайта прямо в виртуальной среде

Преподаватель и студенты могут объединяться в группы. Преподаватель может выделить каждой группе отдельный участок виртуальной земли для реализации учебного проекта или творческого задания. Обладатель территории может задавать определенные правила для пользователей и гостей своего участка, что является отличным решением для предотвращения нарушения ими порядка или причинения разрушений обучающих инструментов.

В мировой педагогической практике opensim и технологии 3d web не являются чем-то новым. Собственными гридами обладают такие образовательные заведения Европы и Америки, как: Ратгерский университет (США, Нью-Джерси), Тулейнский университет (США, Луизиана), Университет Цинциннати (США, Огайо), Университет Новой Англии (Австралия), Университет искусств в Цюрихе (Швейцария) и многие-многие другие. С относительно большим, но далеко не полным списком образовательных проектов, можно ознакомиться на сайте www.hypergridbusiness.com. Похожие технологии были взяты на вооружение Гарвардским, Оксфордским университетами, Институтом Сервантеса и Институтом Гете. Они обладают своими симуляторами на серверах проекта Second Life.

Что же касается создания специализированного контента для такой системы, например: 3D модели и текстуры, то существует огромное количество бесплатных и портативных программ, с помощью которых он легко создается. Более того, сообщество opensim постоянно генерирует бесплатный и высокохудожественный контент, начиная от 3D моделей и заканчивая целыми локациями, которые уже оборудованы всем необходимым, осталось лишь заполнить их своим обучающим материалом. Такие локации можно просто скачать и загрузить в свой симулятор, посредством команды серверу. После этого в виртуальном мире могут появляться огромные замки, учебные центры, вплоть до небольших городов и кампусов (рис. 5). Единственное, что потребуется - это живой интерес и желание сделать свой курс как можно лучше. Единственная сложность - это полное отсутствие материалов по opensim на русском языке.
Не указано

Рис. 5. Пример локации «Английский сад», созданный Линдой Кэлли Хенсон - ведущим разработчиком декоративного контента для открытого сообщества opensim

Технологии opensim представляются нам идеальным решением в организации систем ТАКОС, которые значительно расширят возможности СДО и откроют огромные горизонты для разработки новейшей методики современного удаленного образования. Возможно, вскоре мы будем говорить о дидактике нового поколения - кибердидактике. Преподаватель получает в свое распоряжение удивительный инструмент, результативный и высокотехнологичный.


Литература:

1. Антоников А.А, Чискидов С.В., Павличева Е.Н. Разработка модуля системы дистанционного обучения для проверки знаний в области программирования // Информационные ресурсы России. – 2012. - № 3. – С. 32-34.
2. Павличева Е.Н. Социальные сети, как инструмент модернизации образования // Народное образование. – 2012. - № 1. – C. 42-47.
3. Овчинникова Е.В., Чискидов С.В., Павличева Е.Н. Подходы к разработке и применению интерактивных образовательных модулей в вузе // Вестник российского университета дружбы народов. Серия информатизация образования. – 2014. - № 3. – С. 59-66.
4. Щукин А.Н. Методика преподавания русского языка как иностранного. – М., 2010.
5. Дунаева Л.А. Средства информационных и коммуникационных технологий в обучении иностранных учащихся гуманитарных специальностей научному общению. - М.: МАКС Пресс, 2006.
6. Руденко-Моргун О.И. Компьютерный языковой курс как учебное пособие нового типа. Дис. канд. филол. наук – М., 1994.
7. Власов Е.А., Юдина Т.Ф., Авраменко О.Г., Шилов А.В. Компьютеры в обучении языку: проблемы и решения. – М., 1990.
8. Фадеев С.В. ЭВМ в преподавании русского языка как иностранного. – М., 1990.