Ενότητα 1 – Το Διαδίκτυο των πραγμάτων και το παιδαγωγικό πλαίσιο χρήσης του στη διδασκαλία ενηλίκων
IoT – Τεχνολογία στην «Έξυπνη Εκπαίδευση»
Με βάση αυτά που είπαμε πριν, το IoT αναφέρεται στη δικτύωση φυσικών αντικειμένων μέσω της χρήσης ενσωματωμένων αισθητήρων που μπορούν να συλλέξουν και να μεταδώσουν πληροφορίες. Το ερώτημα τώρα είναι, με ποιο τρόπο μπορεί το IoT να βοηθήσει την εκπαίδευση ώστε να γίνει «έξυπνη».
Οι προτάσεις του G. Schwartz, Διευθυντή Βιομηχανικών Προϊόντων του EY Αυστρίας, αναφέρει σχετικά με τη βιομηχανία 4.0 στην εκπαίδευση πως «Το IoT αποτελεί μια ολοκληρωμένη λειτουργία λαμβάνοντας υπόψη τις διαδικασίες, τα δεδομένα και τις συσκευές». Υπό αυτήν την έννοια, η χρήση του IoT στην εκπαίδευση δεν θα μπορούσε μόνο να έχει αντίκτυπο στην κατάρτιση/μάθηση, αλλά και σε ολόκληρη τη διαδικασία διαχείρισης ενός σχολείου, από τη διοίκηση έως τη συντήρηση κτιρίων.
Δεδομένου ότι αυτό το μάθημα αφορά τους εκπαιδευτές ενηλίκων, οι ακόλουθες σκέψεις αφορούν ιδιαίτερα τις πτυχές εκπαίδευσης/εκμάθησης που αφορά εκείνους, παραβλέποντας άλλες πιθανές πτυχές και οφέλη που μπορεί να αποφέρει το IoT.
Ήδη σήμερα, μπορούμε να δούμε φυσικούς χώρους ενισχυμένους από ψηφιακά στοιχεία να διευκολύνουν την καλύτερη και ταχύτερη μάθηση σε σχολεία ή εκπαιδευτικά ιδρύματα. Αυτή η ανάπτυξη αναφέρεται στα έξυπνα μαθησιακά περιβάλλοντα (SLE). Τα SLE επιτρέπουν στις μαθησιακές προσεγγίσεις να εναλλάσσονται μεταξύ τυπικής και άτυπης, ατομικής ή ομαδικής, διαφορετικών χρόνων και θέσεων, και αναλογικών με ψηφιακών μορφών μάθησης. Αυτό σημαίνει πως ανοίγει ο δρόμος για συνέργειες μεταξύ του φυσικού και του ψηφιακού κόσμου. Πολλά σχολεία άλλωστε έχουν ήδη δημιουργήσει Συστήματα Διαχείρισης Μάθησης ή Διαχείρισης Περιεχομένου Μάθησης ή Συστήματα Εικονικού Μαθησιακού Περιβάλλοντος.
Τώρα, ας επιστρέψουμε σε μερικές από τις προαναφερθείσες συσκευές: φορητούς υπολογιστές, smartphone κ.λπ. Αυτές οι συσκευές θα μπορούσαν να συνδεθούν στο Διαδίκτυο και να επικοινωνούν απευθείας – μέσω Wi-Fi/Bluetooth – με άλλες συσκευές αντίστοιχα ή με ένα έξυπνο μαθησιακό περιβάλλον που εφαρμόζεται στο σχολείο.
Η χρήση αυτής της συνδεσιμότητας θα μπορούσε επίσης να επιτρέψει την πρόσβαση της και από τους μαθητές. Κάτι τέτοιο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την πρόσβαση και την παρακολούθηση των επιδόσεων των μαθητών στο σχολείο, την εκπόνηση και την αξιολόγηση μαθημάτων, αλλά και την επικύρωση των μαθησιακών αποτελεσμάτων. Τέλος, θα μπορούσε να υποστηρίξει εξατομικευμένη ή αυτοματοποιημένη εποικοδομητική κριτική και σχόλια (feedback), καθώς και την πλήρη καθοδήγηση των μαθητών ως προς το εκπαιδευτικό περιεχόμενο.
Για τους ενδιαφερόμενους αυτό θα μπορούσε να σημαίνει τη λήψη εξατομικευμένης μάθησης και τη πρόσβαση σε συγκεκριμένο περιεχόμενο μάθησης από τους εκπαιδευτές ενηλίκων. Επίσης, θα μπορούσαν να συνδέσουν νέο περιεχόμενο που προσφέρεται μέσω εργαλείων συγγραφής ή να προσαρμόσουν ακόμα και το υπάρχον περιεχόμενο. Τα έξυπνα μαθησιακά περιβάλλοντα μπορούν να προσαρμοστούν στις ανάγκες των συμμετεχόντων λαμβάνοντας πληροφορίες από το περιβάλλον, την επεξεργασία και τη χρήση που κάνουν, έτσι ώστε να ξεκινήσουν τη μάθηση με τα κατάλληλα βήματα.
Ενώ σήμερα οι περισσότερες διαδικτυακές πλατφόρμες εκπαίδευσης είτε εισάγουν και επαναχρησιμοποιούν είτε αναμορφώνουν εκπαιδευτικά περιεχόμενα για μεμονωμένη ασύγχρονη ή σύγχρονη μάθηση, οι αλγόριθμοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάλυση δεδομένων και την εμφάνιση αποτελεσμάτων και έτσι να προτείνουν τα επόμενα βήματα.
Έτσι, τα επόμενα βήματα προς την «έξυπνη εκπαίδευση» θα μπορούσαν να είναι ότι το IoT ενημερώνει αυτόματα και προτείνει περαιτέρω τα προσδιορισμένα διαθέσιμα μαθησιακά περιεχόμενα και παρακολουθεί τη συμπεριφορά και ως εκ τούτου τη μεταφορά της μάθησης στην εργασία, επικοινωνώντας με άλλες έξυπνες συσκευές στο χώρο εργασίας (ή στο σπίτι), ενεργοποιώντας τα αντίστοιχα επόμενα βήματα. Με τη σειρά τους, αυτές οι έξυπνες συσκευές θα μπορούσαν να επικοινωνήσουν ξανά με το σύστημα έξυπνου μαθησιακού περιβάλλοντος που βρίσκεται στο σχολείο.
Οι εκπαιδευτές ενηλίκων θα μπορούσαν να υποστηριχθούν πολύ από το IoT, καθώς τα δεδομένα που θα λαμβάνει το σύστημα σχετικά με την απόδοση των μαθητών κατά τη διάρκεια των μαθημάτων και με την επίδοσή τους στις διάφορες εξετάσεις θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη περαιτέρω εξατομίκευση της μάθησης του κάθε μαθητή, σύμφωνα με το ενδιαφέρον, τις δυνατότητες και τους διαθέσιμους πόρους. Τα διασυνδεδεμένα συστήματα θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως έξυπνοι εκπαιδευτές που εντοπίζουν αμέσως την απόσπαση της προσοχής και το ενδιαφέρον των μαθητών. Οι μαθητές θα μπορούσαν να έχουν πιο ελκυστικό περιεχόμενο για συνεχόμενη μάθηση.
https://5.imimg.com/data5/XL/VK/FX/SELLER-89210578/smart-classes-solution-500×500.jpg
Παρακάτω βλέπουμε μερικά παραδείγματα μέσα από τα οποία θα ωφελούνταν τόσο οι εκπαιδευτές όσο και οι εκπαιδευόμενοι.
- Συστήματα θέρμανσης μπορούν να αναλύσουν πόσοι μαθητές βρίσκονται στο δωμάτιο μέσα από τα συστήματα ανίχνευσης κίνησης. Έτσι, στη περίπτωση όπου οι μαθητές κινούνται περισσότερο από ό, τι σε άλλες συνεδρίες, το σύστημα θα μπορούσε να ρυθμίσει τη θερμοκρασία δωματίου ξεχωριστά, κάτι που θα μπορούσε να υποστηρίξει τους μαθητές να συγκεντρωθούν καλύτερα κατά τη διάρκεια της μαθησιακής περιόδου.
- Το έξυπνο εκπαιδευτικό σύστημα του σχολείου θα μπορούσε να συνδεθεί με ένα ενσωματωμένο σύστημα ελέγχου εισόδου, το οποίο με τη σειρά του επικοινωνεί με συσκευές μαθητών όπως φορητούς υπολογιστές, μόλις εκείνοι εισέλθουν στο εκπαιδευτικό κέντρο. Τα συγκεντρωτικά δεδομένα θα μπορούσαν να αναλυθούν για να παρουσιάσουν το μαθησιακό περιεχόμενο με βάση τις συνεδρίες μάθησης που έχουν ήδη ολοκληρώσει όλοι οι μαθητές. Ή, θα μπορούσε να προτείνει εκμάθηση περιεχομένου σε κάθε άτομο ώστε να αποφευχθεί η επανάληψη του ίδιου περιεχομένου ξανά και ξανά. Αυτό θα βοηθούσε ιδιαίτερα σε καταστάσεις όπου οι μαθητές δεν έρχονται στην τάξη κάθε μέρα, όπου η κατάρτιση πραγματοποιείται εβδομαδιαίως/σε μπλοκ κάθε μήνα, κάτι που είναι σύνηθες στην εκπαίδευση ενηλίκων.
- Το έξυπνο εκπαιδευτικό σύστημα θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει αναλυμένα δεδομένα βασισμένα στην απόδοση του μαθητή, και αντίστοιχα να προτείνει τη παρακολούθηση μιας συγκεκριμένης ομάδας δραστηριοτήτων.
https://pixabay.com/de/illustrations/smart-home-haus-technik-multimedia-2005993/
Το Διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT) έχει τη δυνατότητα να μεταμορφώσει την εκπαίδευση ενηλίκων, αλλάζοντας ριζικά τον τρόπο συλλογής και διασύνδεσης των δεδομένων με τους χρήστες και την αυτοματοποίηση των διαδικασιών. Το IoT αναφέρεται στη δικτύωση φυσικών αντικειμένων μέσω της χρήσης ενσωματωμένων αισθητήρων, ενεργοποιητών και άλλων συσκευών που μπορούν να συλλέγουν και να μεταδίδουν πληροφορίες σχετικά με την εκπαίδευση σε πραγματικό χρόνο.
Όταν το IoT συνδυάζεται με τεχνολογίες όπως η κινητικότητα των χρηστών και η ανάλυση δεδομένων, διαμορφώνεται ένα νέο μοντέλο εκπαίδευσης. Η μέθοδος αυτή επιτρέπει να:
- Δημιουργηθούν νέοι τρόποι εκμάθησης με πιο εξατομικευμένες και δυναμικές εμπειρίες, όπως εμβυθιστικά ψηφιακά βιβλία και εκμάθηση με βάση το παιχνίδι,
- Αλλάξει ο τρόπος με τον οποίο οι εκπαιδευτές ενηλίκων παρέχουν μαθήματα και εξετάσεις-τεστ με έξυπνο οπτικοακουστικό εξοπλισμό, ψηφιακές συσκευές εγγραφής βίντεο για καταγραφή διαλέξεων, και διαδικτυακές εξετάσεις,
- Απλοποιηθούν οι λειτουργίες για τους διαχειριστές, παρακολουθώντας προληπτικά την κρίσιμη υποδομή και δημιουργώντας πιο αποτελεσματικές, οικονομικά αποδοτικές διαδικασίες για τη διαχείριση HVAC, φωτισμού και μαθησιακού περιβάλλοντος,
- Παρέχεται ένα ασφαλέστερο περιβάλλον για τους ενήλικες μαθητές και εκπαιδευτές μέσα από ψηφιακές κάμερες παρακολούθησης και έξυπνες κλειδαριές πορτών
Παραδείγματα στοιχείων που σχετίζονται με έξυπνα περιβάλλοντα μάθησης – Έξυπνοι πίνακες
Σε ορισμένα σχολεία, οι ψηφιακοί έξυπνοι πίνακες έχουν αντικαταστήσει τους ασπρόμαυρους πίνακες. Ενσωματωμένοι αισθητήρες IoT μπορούν να τους συνδέσουν στο διαδίκτυο με τον ίδιο τρόπο που συνδέουν οποιαδήποτε ψηφιακή συσκευή.
https://cdn.pixabay.com/photo/2014/04/03/10/29/interactive-board-310637__340.png
Ο έξυπνος πίνακας ή αλλιώς η διαδραστική πλακέτα, είναι μια μεγάλη διαδραστική οθόνη με τη μορφή ενός πίνακα. Μπορεί να είναι ένας αυτόνομος υπολογιστής με οθόνη αφής που χρησιμοποιείται ανεξάρτητα για την εκτέλεση εργασιών και λειτουργιών, ή μια συνδεόμενη συσκευή που χρησιμοποιείται ως επιφάνεια αφής για τον έλεγχο υπολογιστών από έναν προβολέα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ποικίλες καταστάσεις και περιβάλλοντα διδασκαλίας για όλα τα επίπεδα εκπαίδευσης.
Συνήθως, ένας έξυπνος πίνακας συνδέεται με ένα συγκεκριμένο υπολογιστή για να λειτουργήσει ως συσκευή εισόδου (όπως π.χ. ένα ποντίκι). Η έξοδος βίντεο του υπολογιστή συνδέεται με έναν ψηφιακό προβολέα για προβολή εικόνων στην διαδραστική επιφάνεια του πίνακα. Στη συνέχεια, ο χρήστης ρυθμίζει την εικόνα του πίνακα αντιστοιχίζοντάς την με τη θέση της προβαλλόμενης εικόνας στον έξυπνο πίνακα, π.χ. με τη χρήση ενός κέρσορα.
Μετά από αυτό, ο δείκτης-κέρσορας, ή κάποια άλλη συσκευή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενεργοποίηση προγραμμάτων, κουμπιών και μενού από τον ίδιο τον πίνακα, όπως θα κάναμε συνηθισμένα με ένα ποντίκι και έναν υπολογιστή. Εάν απαιτείται εισαγωγή κειμένου, ο χρήστης μπορεί να εμφανίσει ένα πληκτρολόγιο οθόνης ή, εάν το παρέχει το λογισμικό, να χρησιμοποιεί αναγνώριση χειρόγραφης σημείωσης. Αυτό καθιστά περιττό να χρησιμοποιήσετε το πληκτρολόγιο του υπολογιστή για να εισαγάγετε κείμενο. Έτσι, ένας έξυπνος πίνακας μιμείται ένα ποντίκι και ένα πληκτρολόγιο. Ο χρήστης ακόμα μπορεί να πραγματοποιήσει μια παρουσίαση ή να παραδώσει μία μαθητική ενότητα σχεδόν αποκλειστικά από τον έξυπνο πίνακα.
Επιπλέον, ένας έξυπνος πίνακας μπορεί να εφοδιαστεί με λογισμικό που παρέχει εργαλεία και δυνατότητες ειδικά σχεδιασμένα για τη μεγιστοποίηση της αλληλεπίδρασης. Αυτά περιλαμβάνουν γενικά τη δυνατότητα δημιουργίας εικονικών πινάκων παρουσιάσεων, επιλογής στυλό και υπογραμμιστικών, και πιθανώς ακόμη και εικονικών χαράκων, μοιρογνωμονίων, πυξίδων κλπ.
Οι εκπαιδευτές ενηλίκων θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τέτοιους διαδραστικούς πίνακες για εκπαιδευτικές δραστηριότητες όπως:
- Εκτέλεση λογισμικού (π.χ. πρόγραμμα περιήγησης ιστού) το οποίο φορτώνεται σε συνδεδεμένο υπολογιστή. Θα μπορούσε επίσης να συνδεθεί με την ψηφιακή συσκευή των εκπαιδευομένων ή ενός εκπαιδευόμενου και να παρέχει, για παράδειγμα, λειτουργίες κοινής χρήσης οθόνης.
- Συλλογή και αποθήκευση σημειώσεων που γράφονται στον πίνακα.
- Έλεγχο του υπολογιστή μέσω του πίνακα με τη λειτουργία «κλικ και μεταφορά», γλώσσα σήμανσης ή οτιδήποτε άλλο αποτελεί πρόγραμμα υπολογιστή.
- Χρήση ενός συστήματος έρευνας για τη διεξαγωγή κουίζ ζωντανά στην τάξη, δημοσίευση δημοσκόπησης και καταγραφή σχολίων.
- Διεξαγωγή επίσημης αξιολόγησης και εξέτασης, κλπ.
Παρομοίως, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ένας διαδραστικός τοίχος βίντεο, ώστε να ενθαρρύνεται η συμμετοχή των μαθητών σε παρουσιάσεις και άλλες διαδραστικές εργασίες τους.
Παράδειγμα: έξυπνα τραπέζια ή δυναμικά desktop
Υπάρχουν τραπέζια (π.χ. τραπέζια καφέ) που διαθέτουν αισθητήρες IoT και επιφάνεια αφής όπως και οι έξυπνοι πίνακες, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ηχητικές ή/και βίντεο παρουσιάσεις. Επίσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν όπως οι υπολογιστές π.χ. με λογισμικό που βασίζεται σε τεχνολογία cloud και αποθηκεύει δεδομένα και λεπτομέρειες μέσω υπηρεσιών.
Επίσης, οι έξυπνοι πίνακες, όντας εξοπλισμένοι με αισθητήρες κίνησης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για χειροκίνητη άσκηση, όπως π.χ. η συναρμολόγηση μηχανικών εξαρτημάτων κ.λπ. Τα αποτελέσματα από αυτές τις δραστηριότητες θα μπορούσαν να κοινοποιηθούν στο σχολικό σύστημα μέσω του διαδικτύου. Για παράδειγμα, έξυπνες συσκευές, όπως τα έξυπνα τηλέφωνα, θα μπορούσαν να επικοινωνούν απευθείας μαζί τους και, στη συνέχεια, να μοιράζονται λεπτομέρειες μέσω του διαδικτύου και με άλλα συστήματα.
Αυτό το είδος δομικών στοιχείων μπορεί να είναι συμπληρωματικά προς άλλες ψηφιακές συσκευές εκμάθησης, όπως υπολογιστές, γραφικά δισκία π.χ.
https://www.wien.info/en/locations/house-of-music
Παράδειγμα στοιχείου: Έξυπνα συστήματα παρακολούθησης
Τα εκπαιδευτικά ιδρύματα συχνά βρίσκουν δύσκολη την παρακολούθηση και τη διαχείριση δεδομένων. Η διεξαγωγή χειροκίνητης παρακολούθησης και η δημιουργία αρχείων είναι μια χρονοβόρα εργασία για το διοικητικό προσωπικό και τους δασκάλους που πρέπει να ξοδέψουν πολύτιμο χρόνο σε μη διδακτικές ευθύνες. Τα έξυπνα συστήματα παρακολούθησης μπορούν να υποστηρίξουν αυτές τις εργασίες διαχείρισης με αποτελεσματικό τρόπο.
Η χρήση τεχνολογίας όπως οι δικτυωμένες συσκευές ανιχνεύουν εύκολα την παρουσία των μαθητών, και τα δεδομένα απόδοσής τους στην τάξη μπορούν να κοινοποιηθούν μέσα σε λίγα λεπτά. Τα ψηφιακά μητρώα όχι μόνο δημιουργούν καθημερινά αρχεία καταγραφής συμμετοχής, αλλά μπορούν να δημιουργήσουν ξεχωριστή αναφορά για κάθε μαθητή.
Εκτός από την παρακολούθηση των μαθητών, αυτά τα συστήματα μπορούν επίσης να βοηθήσουν στην παρακολούθηση των ωρών εργασίας των εκπαιδευτικών με τη βοήθεια βιομετρικών στοιχείων σε μια κάρτας πρόσβασης. Επίσης, εξαλείφουν την ανάγκη υπολογισμού των ωρών εργασίας των εργάσιμων ημερών για το προσωπικό.
Έτσι, το IoT μπορεί να διευκολύνει στη συλλογή και την ανάλυση δεδομένων και με αυτό οι εκπαιδευτές ενηλίκων μπορούν να προσθέτουν τα απαραίτητα αρχεία και να στέλνουν δεδομένα απευθείας στο κεντρικό γραφείο όπου μόνο οι διαχειριστές θα μπορούν να έχουν πρόσβαση στα σχετικά δεδομένα.