IoT – Technologia w „inteligentnej edukacji”
Pamiętajmy, że IoT odnosi się do łączenia w sieć obiektów fizycznych za pomocą wbudowanych czujników, które mogą zbierać i przesyłać informacje. Pytanie teraz brzmi, w jakim sensie IoT może pomóc uczynić edukację „inteligentną”.
Możemy przenieść sugestie G. Schwartz, Manager Industrial Products EY Austria z Przemysłu 4.0 do edukacji i odnieść się do twierdzenia, że „IoT wymaga zintegrowanego spojrzenia na procesy, dane i urządzenia”. W tym sensie, wykorzystanie IoT w edukacji może mieć wpływ nie tylko na szkolenia / dostarczanie nauki, ale na cały proces w szkole, od administracji do utrzymania budynku. Ponieważ ten projekt koncentruje się na Andragogach, następujące rozważania będą odnosić się w szczególności do szkolenia / uczenia się czy aspektów istotnych dla nich w ogóle, pomijając wszelkie inne aspekty i korzyści, które IoT może przynieść.
Już dziś można zaobserwować, że przestrzenie fizyczne są wzbogacane o elementy cyfrowe i kontekstowe, które ułatwiają lepsze i szybsze uczenie się w szkołach lub instytucjach szkoleniowych. Rozwój ten określany jest mianem inteligentnych środowisk edukacyjnych (SLE). SLE umożliwiają podejście do uczenia się, które może zmieniać się pomiędzy ustawieniami formalnymi i nieformalnymi, samodzielnym uczeniem się i uczeniem się w grupie, różnymi czasami i miejscami uczenia się oraz analogowymi i cyfrowymi formatami uczenia się. Oznacza to utorowanie drogi dla synergii pomiędzy światem fizycznym i cyfrowym. Wiele szkół posiada już systemy zarządzania nauczaniem, systemy zarządzania treścią nauczania lub systemy wirtualnego środowiska nauczania, które zostały stworzone w tym celu.
Wróćmy do niektórych z wyżej wymienionych urządzeń: laptopów uczniów, smartfonów, kluczy, zegarków itp. Urządzenia te mogą łączyć się z Internetem. Mogłyby komunikować się bezpośrednio – również przez Wifi/ bluetooth – z urządzeniami rówieśników lub z inteligentnym środowiskiem nauczania wdrożonym w szkole.
Wykorzystanie tego połączenia mogłoby pozwolić na uzyskanie dostępu do uczniów poprzez IoT, które się do nich odnosi. Może to być wykorzystane do śledzenia osiągnięć uczniów od ich wejścia do szkoły/kursu do ich oceny i/lub walidacji nauki. Może to wspierać indywidualne lub zautomatyzowane informacje zwrotne aż do mentoringu uczniów. Dla uczących się może to oznaczać otrzymanie ostatecznie spersonalizowanych ścieżek kształcenia i dostępu do konkretnych treści nauczania. Andragodzy, mogliby łączyć nowe treści oferowane za pomocą narzędzi autorskich lub dostosowywać istniejące treści. Inteligentne środowiska uczenia się mogą dostosowywać się do potrzeb uczących się poprzez pobieranie informacji z otoczenia – IoT – przetwarzanie ich i wykorzystywanie do inicjowania odpowiednich kroków, takich jak zalecenia dotyczące uczenia się.
Podczas gdy obecnie większość platform edukacyjnych online oferuje już możliwość wprowadzania i (ponownego) wykorzystania lub zmiany kształtu treści szkoleniowych dla indywidualnego uczenia się asynchronicznego lub kooperacyjnego, algorytmy mogą być wykorzystywane do analizy danych i pokazywania wyników, sugerowania kolejnych kroków itp. w najbliższej przyszłości. Tak więc, następne kroki w „inteligentnej edukacji” mogą być takie, że IoT automatycznie informuje i sugeruje dalsze zidentyfikowane treści nauczania dostępne i/lub monitoruje zachowanie, a tym samym transfer nauki do pracy poprzez komunikację z innymi inteligentnymi urządzeniami w miejscu pracy (lub w domu), wyzwalając odpowiednie następne kroki. Te inteligentne urządzenia mogłyby następnie komunikować się z systemem inteligentnego środowiska nauczania w szkole.
Andragog mógłby być wspierany przez IoT w swojej pracy również w innym scenariuszu, w którym dane o osiągnięciach uczniów pobrane podczas lekcji, jak również z testów oceniających, umożliwiają systemowi – a wraz z nim również edukatorom – personalizację dalszej nauki zgodnie z zainteresowaniami uczniów, jak również ich możliwościami lub zasobami. Połączone systemy mogłyby działać jako inteligentni nauczyciele, którzy natychmiast wykrywają rozproszenie uwagi i brak zainteresowania uczniów. Uczniowie mogliby otrzymywać bardziej angażujące treści do dalszej nauki.
https://5.imimg.com/data5/XL/VK/FX/SELLER-89210578/smart-classes-solution-500×500.jpg
Następujące przykłady powinny pomóc w zainicjowaniu dalszych pomysłów na korzyści dla procesów szkolenia/uczenia się:
- Systemy ogrzewania mogą analizować ilu uczniów jest w sali/ systemy wykrywania ruchu widzą w przypadku, gdy uczniowie poruszają się więcej niż podczas innych sesji. Tak więc, system może regulować temperaturę w pomieszczeniu indywidualnie, co może pomóc uczniom lepiej się skoncentrować podczas sesji nauczania.
- Inteligentny system edukacyjny szkoły może być połączony z zaimplementowanym systemem kontroli wejścia, który z kolei komunikuje się z urządzeniami uczących się, takimi jak laptopy, po wejściu do szkoły/ośrodka szkoleniowego. Zebrane dane mogą być analizowane w celu zaprezentowania treści nauczania opartych na sesjach szkoleniowych, które wszyscy uczniowie już odbyli; lub mogą sugerować treści nauczania dla każdej osoby, pomagając uniknąć powtarzania tych samych treści w kółko. Byłoby to szczególnie pomocne w sytuacjach, gdy słuchacze nie przychodzą na zajęcia codziennie, gdy szkolenia odbywają się co tydzień/ w blokach co miesiąc lub w podobny sposób, co bardzo często ma miejsce w kształceniu dorosłych.
- Inteligentny system edukacyjny mógłby wykorzystywać analizowane dane oparte na wynikach ucznia, aby zasugerować nauczycielom konkretną pulę dalszych działań.
- itd.
https://pixabay.com/de/illustrations/smart-home-haus-technik-multimedia-2005993/
Internet Rzeczy (IoT) ma potencjał, aby przekształcić szkolenie dorosłych poprzez głęboką zmianę sposobu gromadzenia danych i interakcji z użytkownikami oraz automatyzację procesów. IoT odnosi się do łączenia w sieć obiektów fizycznych za pomocą wbudowanych czujników, siłowników i innych urządzeń, które mogą zbierać i przekazywać informacje o aktywności szkoleniowej w czasie rzeczywistym.
Kiedy IoT jest połączony z technologiami takimi jak mobilność użytkowników i analityka danych, wprowadza nowy paradygmat do edukacji. IoT umożliwia instytucjom:
- Tworzenie nowych sposobów uczenia się poprzez wspieranie bardziej spersonalizowanych i dynamicznych doświadczeń edukacyjnych, takich jak wciągające cyfrowe podręczniki i uczenie się w oparciu o gry,
- Zmianę sposobu prowadzenia lekcji i sprawdzania osiągnięć dzięki inteligentnemu sprzętowi audiowizualnemu, cyfrowym rejestratorom wideo do przechwytywania wykładów i testom online,
- Uproszczenie operacji dla administratorów poprzez proaktywne monitorowanie krytycznej infrastruktury i tworzenie bardziej efektywnych, opłacalnych procesów zarządzania HVAC, oświetleniem i środowiskiem nauczania,
- Zapewnienie bezpieczniejszego środowiska dla dorosłych uczniów i Andragogów dzięki cyfrowym kamerom monitoringu i intelegentnym zamkom w drzwiach.
Przykładowe komponenty związane z Inteligentnymi Środowiskami Edukacyjnymi – Inteligentne Tablice. W niektórych szkołach cyfrowe tablice Smart Boards zastąpiły czarne/białe tablice. Wbudowane czujniki IoT mogą podłączyć je do Internetu, tak jak mogą podłączyć każde urządzenie cyfrowe do sieci.
https://cdn.pixabay.com/photo/2014/04/03/10/29/interactive-board-310637__340.png
Smart Board lub tablica interaktywna to duży interaktywny wyświetlacz w formie tablicy. Może to być samodzielny komputer z ekranem dotykowym, używany niezależnie do wykonywania zadań i operacji, lub urządzenie podłączane, używane jako touchpad do sterowania komputerami z projektora. Może być używany w różnych ustawieniach w klasach na wszystkich poziomach edukacji.
Zazwyczaj inteligentna tablica jest podłączona do podłączonego komputera, jak np. mysz, aby działać jako urządzenie wejścia człowieka (HID). Wyjście wideo komputera jest podłączone do projektora cyfrowego w celu wyświetlania obrazów na powierzchni tablicy interaktywnej. Następnie użytkownik kalibruje obraz tablicy poprzez dopasowanie pozycji wyświetlanego obrazu na tablicy interaktywnej, czyli w razie potrzeby za pomocą wskaźnika. Następnie za pomocą wskaźnika lub innego urządzenia można uruchamiać programy, przyciski i menu na samej tablicy, podobnie jak przy użyciu myszy i komputera. Jeśli wymagane jest wprowadzanie tekstu, użytkownik może wyświetlić klawiaturę ekranową lub, jeśli oprogramowanie to umożliwia, skorzystać z funkcji rozpoznawania pisma ręcznego (co jest specjalnym oprogramowaniem). To sprawia, że nie ma potrzeby podchodzenia do klawiatury komputera, aby wprowadzić tekst. W ten sposób Smart Board emuluje zarówno mysz, jak i klawiaturę. Użytkownik może prowadzić prezentację lub zajęcia niemal wyłącznie z poziomu tablicy.
Dodatkowo, inteligentna tablica może być dostarczona z oprogramowaniem, które zapewnia narzędzia i funkcje zaprojektowane specjalnie w celu maksymalizacji możliwości interakcji. Obejmują one na ogół możliwość tworzenia wirtualnych wersji papierowych flipchartów, opcje pióra i zakreślacza, a nawet wirtualne linijki, kątomierze i kompasy, np.
Andragodzy mogą wykorzystywać takie tablice interaktywne do prowadzenia szkoleń, np.:
- Uruchamianie oprogramowania (np. przeglądarki internetowej), które jest ładowane na podłączony komputer. Może również łączyć się z urządzeniem cyfrowym uczących się lub jednego z nich i zapewniać na przykład funkcje udostępniania ekranu;
- Przechwytywanie i zapisywanie notatek zapisanych na tablicy;
- Sterowanie komputerem poprzez tablicę za pomocą kliknięcia i przeciągnięcia, języka znaczników lub innego, w którym dokonuje się adnotacji programu komputerowego;
- Wykorzystanie systemu ankiet do przeprowadzania quizów na żywo w klasie, publikowanie ankiet i przechwytywanie informacji zwrotnych na tablicy interaktywnej;
- Przeprowadzenie oceny formalnej;
- itd.
Podobnie można wykorzystać interaktywną ścianę wideo, angażując wszystkich – lub niektórych – uczniów, np. w prezentacje, pracę interaktywną.
Przykładowy komponent: inteligentny stół lub dynamiczny pulpit
(Kawa) Stoły w domu, które posiadają czujniki IoT, powierzchnię dotykową lub interaktywny ekran, jak inteligentne tablice/biurka, mogą być używane do prezentacji audio i/lub wideo lub lekcji; mogą być używane jak komputery, np. z oprogramowaniem opartym na chmurze, zapisującym dane i szczegóły za pośrednictwem usług opartych na chmurze lub połączonych inteligentnych urządzeń, takich jak komputery.
Wyposażone w czujniki ruchu mogą być wykorzystywane do ćwiczeń manualnych takich jak prowadzenie muzyków, montaż części mechanicznych itp. Jako uzupełnienie urządzenia IoT, uczniowie mogliby ćwiczyć podstawowe, powtarzalne prace manualne, mogliby trenować szybkość reakcji i koncentrację. Wyniki tych działań mogą być przekazywane do systemu szkolnego przez Internet, np. inteligentne urządzenia, takie jak smartfony, mogą komunikować się z nimi bezpośrednio, a następnie dzielić się szczegółami przez Internet również z innymi systemami.
Tego typu komponenty mogą być uzupełnieniem innych cyfrowych urządzeń edukacyjnych, takich jak komputery, tablety graficzne, np.
https://www.wien.info/en/locations/house-of-music
Przykładowy komponent: Inteligentne systemy śledzenia
Instytucje edukacyjne często uważają śledzenie frekwencji oraz zarządzanie danymi za wyzwanie. Prowadzenie ręcznej rejestracji obecności i tworzenie rejestrów jest czasochłonnym zadaniem dla personelu administracyjnego i nauczycieli, którzy muszą poświęcać cenny czas na obowiązki pozadydaktyczne. Inteligentne systemy śledzenia mogą wesprzeć te zadania administracyjne w efektywny sposób.
Wykorzystanie technologii, takich jak podłączone urządzenia, z łatwością wykrywa obecność uczniów, a dane dotyczące wydajności klasy mogą być udostępniane w ciągu kilku minut. Cyfrowe rejestry nie tylko tworzą dzienne dzienniki obecności, ale mogą również generować osobne raporty dla każdego ucznia.
Oprócz śledzenia uczniów, systemy te mogą również pomóc w śledzeniu godzin pracy nauczycieli (lub innych pracowników szkoły) za pomocą biometrycznych punktów z kartami dostępu. Eliminuje to potrzebę obliczania godzin pracy, urlopów i dni roboczych dla pracowników – w tym Andragogów.
Dzięki zaawansowanemu gadżetowi frekwencji, IoT może ułatwić zarówno zbieranie danych, jak i ich analizę. Andragodzy mogą dodawać niezbędne rekordy i wysyłać dane bezpośrednio do biura centralnego, a administratorzy mogą uzyskać dostęp do powiązanych danych w tym samym czasie.