DISTANČNÍ FORMA VZDĚLÁVÁNÍ JAKO SOUČÁST VZDĚLÁVACÍHO PROCESU NA FEKT VUT V BRNĚ

DISTANČNÍ FORMA VZDĚLÁVÁNÍ JAKO SOUČÁST VZDĚLÁVACÍHO PROCESU NA FEKT VUT V BRNĚ EVA HRADILOVÁ, NADĚŽDA UHDEOVÁ Vysoké učení technické v Brně Abstrakt: Zájem uchazečů o kombinovanou formu studia, jejíž součástí jsou prvky elearningu jako moderní podoby distančního vzdělávání, se na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně rok od roku zvyšuje. V příspěvku je uvedeno srovnání některých zemí světa podle připravenosti na elearning, příprava FEKT a konkrétně Ústavu fyziky na kombinovanou formu studia. Jsou zde také shrnuty zkušenosti s touto formou výuky v předmětech, které zajišťuje Ústav fyziky. Klíčová slova: distanční forma studia, elearning, kombinovaná forma studia, výuka fyziky, elektronické texty, virtuální laboratoře Abstract: The interest of candidates for the combined study form (that contains components of elearning - as a modern form of distant learning) has increased every year at the Faculty of Electrical Engineering and Communication Brno University of Technology (FEEC BUT). The present paper states the comparison of some world states according to their preparedness for the elearning, preparing of FEEC and concretely of the Departments of Physics for the combined study form. The paper also states experiences with this study form in the subjects, those are taught at the Department of Physics. Key words: Combined Form Study, Distant Form Study, elearning, Physics Teaching, Electronic Texts, Virtual Laboratory 1. ÚVOD Soustavné vzdělávání se v současné době stává běžnou součástí života každého člověka. V mnoha studijních oborech je již možné získávání vyšší kvalifikace samostudiem, tzn., že není vždy potřeba vzdělávat jednotlivce pouze klasickou, tj. presenční formou studia, ale také formou distanční nebo kombinovanou (která zahrnuje formu presenční i distanční). V současnosti je ve světě již hodně rozšířen elearning (elektronické vzdělávání) jako moderní podoba distančního vzdělávání (DiV). Nově zaváděné formy vzdělávání jsou založeny v různé míře na individuálním studiu s pomocí studijních materiálů, které bývají distribuovány v elektronické podobě. Za tímto účelem se používají převážně hotové (případně se vytvářejí nové) softwarové balíčky pro tvorbu výukových elektronických kurzů na internetu. S vývojem

a využíváním nejmodernějších informačních a komunikačních technologií úzce souvisí také vývoj a distribuce elektronického vzdělávání. Úspěšnost elearningu závisí především na kvalitě studijních materiálů (musejí obsahovat výklad členěný na velmi malé části, řadu otázek a odpovědí na ně, přiměřené množství řešených a neřešených úloh, testů apod.) na rozdíl od presenční formy, kde je kvalita kurzu poměřována většinou s kvalitou pedagoga. Významné místo v softwarovém balíčku pro elearning zaujímají interaktivní, multimediální a testovací programy. Při inovaci metod vzdělávání musíme brát v úvahu také měnící se roli učitelů, kteří jsou od svých studentů odděleni prostorem a časem. Učitelé a instruktoři se stávají rádci, tutory a prostředníky a u studentů se zase předpokládá zvýšená motivace k učení, schopnost kritického úsudku a znalost způsobu, jak se učit. Motivací studentů by mělo být ocenění učení a získávání nových certifikátů a kvalifikací, čímž se zvýší jejich možnost uplatnění na trhu práce. Poněvadž stále více poroste poptávka po kvalifikovaných pracovních silách, zvýší se konkurence mezi lidmi a to povede nutně k přehodnocení poradenství. Ukazuje se, že elektronické vzdělávání má nesporné výhody, ale i nevýhody. Výhody vidí studenti v určení si vlastní doby a tempa studia. Mezi nejvýznamnější problémy, které je však potřeba eliminovat, patří skutečnost, že studenti začali preferovat úlohy méně tvořivé, tj. úlohy, kde je vše předdefinováno. Dalším problémem, na který upozorňují sami studenti, je neexistence kolektivu. Studentům se lépe učí ve skupině (potřebují mezilidské kontakty, okamžité odpovědi a reakce na dotazy, chtějí vidět, jak ostatní řeší úkoly, jak se potýkají s problémy apod.) oproti způsobům studia, kdy je jejich společníkem po celou dobu studia pouze počítač. Velké procento studentů ztrácí z uvedených důvodů motivaci k dalšímu učení. 2. PŘIPRAVENOST NĚKTERÝCH ZEMÍ NA E-LEARNING 2.1 Zahraničí

Hlavní předpoklady pro úspěch elearningu v každé zemi jsou vedle konektivity (kvalita a rozsah internetové infrastruktury) a způsobilosti (silný vzdělávací systém, podpora celoživotního vzdělávání, vysoká gramotnost) také obsah (kvalita vzdělávacích online materiálů) a kultura (vysoké hodnocení vzdělanosti, podpora elearningu národními institucemi). Economis Intelligence Unit vyhodnotila v roce 2004 jednotlivé regiony a země v připravenosti na elearning. Na 1. místě se umístilo Švédsko (výborná informační infrastruktura, prvotřídní školství a připravenost obyvatelstva k integraci ICT do všech oblastí života). Je zajímavé, že vedle Švédska se v první devítce umístili také jeho sousedé: Finsko, Dánsko a Norsko. Obecně lze říct, že severní Evropu jako celek podstatně výrazněji zaujaly informační technologie než Evropu jižní. Kanada a USA se v hodnocení umístily na 2. a 3. místě. Internet má zde významné postavení, stejně jako tradice celoživotního vzdělávání. USA má velmi propracovaný a přístupný systém online univerzitních kurzů. I na základních, středních a vyšších školách využívají učitelé internet pro přípravu učiva a jeho distribuci. V asijsko-pacifickém regionu se nejlépe umístila Jižní Korea (5. místo) a Singapur (6. místo). Vlády těchto zemí aktivně podporují online vzdělávání. Pozoruhodné je umístění Jižní Korey, poněvadž je jedinou zemí umístěnou na vyšším místě, kde se nepoužívá běžně angličtina, která slouží jako společný dorozumívací jazyk na internetu. Na Středním východě a v Africe jsou na tom nejlépe Izrael (26. místo), Jižní Afrika (40. místo), Saudská Arábie (47. místo) a Turecko (50. místo). Ve východoevropském žebříčku se do čela postavily Česká republika (29. místo) a Maďarsko (30. místo) díky zavedení širokopásmové technologie a snahách o zlevnění přístupu na internet.

2.2 Česká republika V březnu 2002 zasedala v ČR Akreditační komise 02-02, která se kromě jiného zabývala také otázkou žádostí vysokých škol o akreditaci bakalářských, magisterských a doktorských studijních programů uskutečňovaných distanční nebo kombinovanou formou studia. V příloze č. 2 zápisu (na webu MŠMT) jsou jmenovitě uvedeny podmínky, jejichž splněním je podmíněno případné udělení akreditace. Akreditační komise tedy v souladu s 79 zákona č. 111/1998 Sb. a s ním související vyhláškou MŠMT č. 42/1999 Sb. vyžaduje a posuzuje zejména: vypracování metodiky studia vytvoření studijních materiálů a dalších opor zajištění způsobu komunikace studentů s vyučujícími a konzultanty na fakultě doklad o tom, že distanční forma studia poskytuje a zaručuje stejný obsah znalostí jako prezenční forma studia. Podle informací z www stránek MŠMT mají distanční formu studia akreditovánu mnohé univerzity v ČR. Při podrobném prohlížení www stránek těchto VŠ však není ani zmínky o distanční formě studia, v lepším případě je uvedena prezenční a kombinovaná forma studia, v horším deklarovaný obor vůbec není k nalezení. Je zřejmé, že zavedení plnohodnotné distanční formy studia je pro většinu našich univerzit tvrdým oříškem. 3. PŘIPRAVENOST FAKULTY ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE (FEKT) NA KOMBINOVANOU FORMU STUDIA 3.1 Příprava k akreditaci FEKT byla finančně podpořena na přípravu kombinované formy studia bakalářského studijního programu Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídicí technika (EEKR) projektem MŠMT (v letech 2002, 2003 a 2004). V současné době je FEKT podporována projektem MŠMT na přípravu studijních materiálů pro magisterský studijní program.

Důležitou neznámou byl předpokládaný počet uchazečů o tuto formu studia. Podle průzkumů v rámci veletrhu pomaturitního a celoživotního vzdělávání Gaudeamus a informací ze studijního oddělení (telefonické dotazy zájemců) šlo pouze o 20 až 50 zájemců. Ve skutečnosti však bylo hned v 1. roce přijato 152 studentů a v letošním akademickém roce již 212. Na začátku semestru dostanou studenti na FEKT podrobné informace o studiu (tj. rozpis výuky pro každou kontaktní výuku (která se uskutečňuje v sobotu). Poté, kdy student začne studovat jednotlivé předměty, jej přebírá po odborné stránce garant předmětu (nebo jím pověřený jiný učitel). Garant bývá se studentem v kontaktu v době tutoriálu, jehož obsahem je zpravidla vysvětlení a zadávání látky k samostudiu, demonstrační řešení samostatné práce apod. (5krát za semestr), dále v době laboratorních nebo počítačových cvičení (2krát za semestr) a pomocí e-mailu v konzultačních hodinách. Student zasílá garantovi vypracované úkoly přes internetovou schránku a garant tyto úkoly v určeném termínu vyhodnotí. Pokud mají být zaručeny stejné znalosti studentů presenční i kombinované formě studia, musí být odborný obsah předmětů i zkoušky v obou formách studia shodný. Z toho dále plyne, že studenti kombinované formy studia konají zkoušku presenční formou a mají stejné zadání písemné zkoušky, kterou vykonávají dokonce ve stejnou dobu jako studenti presenční formy studia. 3.2 Studijní materiály a další studijní opory Základem studijních materiálů na FEKT se staly elektronické texty pro předměty bakalářského studijního programu, které vytvořili jednotliví garanti ve spolupráci s dalšími vyučujícími jednotlivých předmětů. Poněvadž se jedná o texty se specifickými vlastnostmi (nemohou to být jen prosté přepisy běžných studijních textů, ale musejí obsahovat prvky odpovídající zásadám elektronického vzdělávání, tj. motivační prvky, rozdělení látky na menší celky, řešené příklady, kontrolní otázky a odpovědi, prvky evaluace, dále by měly být interaktivní, tzn. s aktivní zpětnou vazbou atd.), byly na fakultě připravovány již od roku 2002, tj. před akreditací kombinované formy studia.

Problém laboratorních cvičení v této formě studia se týká všech fakult technického typu. Většina laboratorních úloh je vybavena unikátními a drahými přístroji a má-li takový předmět s laboratořemi zůstat plnohodnotným předmětem, musejí si studenti úlohy na půdě fakulty odměřit. Jistou studijní oporou v tomto směru mohou být virtuální laboratoře (VL), tj. laboratoře, umístěné na serveru fakulty a přístupné studentům z kteréhokoliv místa. Tyto VL ovšem nenahrazují skutečné laboratorní úlohy, mohou však sloužit jako příprava na skutečné měření. Jde o tzv. modelové provedení, kdy je na serveru umístěn matematický model daného fyzického zařízení a pomocí internetu se laboruje s tímto modelem. Uživatel nastavuje jen několik vybraných hodnot každého vstupního parametru a na serveru jsou už předem vypočteny a uloženy výsledky simulace pro vybrané kombinace hodnot vstupních parametrů. Tuto variantu podporuje i fakt, že veškeré studijní materiály pro studenty kombinované formy studia (jak učební texty předmětů, tak i úlohy VL včetně výsledků modelování) mohou být distribuovány ve formě CD. Doposud bylo zpracováno a na www stránkách FEKT vystaveno 238 elektronických textů pro bakalářský studijní program, pro magisterský studijní program je rozpracováno 89 elektronických textů a dále je k dispozici 114 virtuálních laboratoří pro jednotlivé obory. Postupně vznikají další texty a úlohy. Veškeré texty i virtuální laboratoře jsou hodně využívány studenty presenční formy studia. 4. STUDIJNÍ MATERIÁLY PRO KURZY Z FYZIKY Učitelé Ústavu fyziky (UFYZ) FEKT vytvořili pro studenty nově akreditovaného bakalářského studijního programu nové studijní materiály v elektronické podobě, které současně respektují doporučenou literaturu (český překlad knihy D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: FYZIKA). Učební texty do přednášek z Fyziky 1 i Fyziky 2 a texty do Fyzikálního semináře jsou již k dispozici od akademického roku 2002/2003 studentům na lokální síti fakulty. Na textech pro magisterský studijní program se v současné době pracuje. Na dalších textech pro kombinovanou formu studia pracovaly v minulých letech skupiny učitelů v rámci řešení grantů, jako například Přípravný kurs FYZIKA

s využitím distanční technologie, Studijní opory pro samostatnou práci studentů ve fyzice, Fyzikální, matematický a elektrotechnický seminář v bakalářském studiu, Multimediální podpora teoretických cvičení z fyziky apod. V současné době se pracuje na grantu Inovace www aplikace pro kombinovanou a presenční formu studia fyziky, kterým se má doplnit Interaktivní multimediální aplikace (IMA). 5. SOUHRN ZKUŠENOSTÍ S KOMBINOVANOU FORMOU VÝUKY NA UFYZ FEKT Z AKADEMICKÉHO ROKU 2004/2005 5.1 Návštěvnost Fyzikálního semináře (FYS) a získávání zápočtu Ve FYS v presenční formě studia (BFYS) je přítomnost na semináři povinná a je jedním z kritérií získání zápočtu, zatím co studenti kombinované formy studia (KFYS) mohou seminář absolvovat distančně s tím, že do daného termínu vyřeší úkoly, které jsou zadané na www stránkách a přes internetovou schránku je vyřešené pošlou vyučujícímu. Tuto možnost využilo celkem 16,3 % (v letošním akademickém roce již 33,7 %). Úspěšnost při získání zápočtu je u obou forem stejná 86 %, přitom celkový počet studentů je v BFYS 541 a v KFYS jen 104. 5.2 Návštěvnost výuky ve FYZICE 1 a FYZICE 2 a úspěšnost u zkoušek Velmi brzy po zahájení obou semestrů se počet studentů, kteří pravidelně navštěvují výuku, stabilizuje. Studenti, kteří se rozhodli nestudovat, a to z jakéhokoliv důvodu, ukončují velmi rychle své působení na fakultě. Měření v laboratořích jsou i pro studenty kombinované formy povinné a všichni studenti je v daném termínu navštěvují a také zpravidla v určeném termínu odesílají své protokoly. S řešením a odevzdáváním zadaných úloh se také nevyskytují problémy, úlohy bývají řešeny většinou dobře a zasílány včas. Výsledky zkoušek z fyziky jsou u kombinované formy lepší než v prezenčním studiu, jak dokreslují hodnoty v tabulce 1: starší studenti jsou zřejmě zodpovědnější a snaží se většinou udělat zkoušky ihned v 1. termínu.

V prvním semestru je však mezi studenty KFY1 vyšší procento neúspěšných (33,6 %). Tito studenti zřejmě přecenili své síly i časové možnosti a pak definitivně opustili studium. Studenti prezenční formy obvykle v této situaci studium rozvolňují. Výsledky druhého semestru, kde je neúspěšných v KFY2 již pouze 11,8 % oproti 34,1 % v BFY2, naši domněnku potvrzují. Tab.1. Srovnání výsledků zkoušek z fyziky v obou formách studia v roce 2004/05 Dosažené hodnocení (%) Počet studentů 1 2 3 4 Průměrná známka BFY1 1050 3,2 16,7 53,9 26,2 3,03 KFY1 125 10,4 20,8 35,2 33,6 2,92 BFY2 1011 0,8 9,6 55,5 34,1 3,23 KFY2 102 2,0 20,6 65,6 11,8 2,87 Srovnání výsledků u FYZIKY 1 Srovnání výsledků u FYZIKY 2 60% 70% 50% 40% 30% 20% 10% BFY1 KFY1 60% 50% 40% 30% 20% 10% BFY2 KFY2 0% Výborně Velmi dobře Dobře Nevyhovující 0% Výborně Velmi dobře Dobře Nevyhovující Graf 1. Srovnání výsledků u zkoušek z FYZIKY 1 a FYZIKY 2 v obou formách studia Připravené elektronické texty pro kombinovanou formu studia se těší velké oblibě i u studentů presenční formy studia.

6. ZÁVĚR Perspektivu rozvoje vzdělávání předpokládá vedení FEKT v realizaci části výuky v kombinované formě vzdělávání. Fakulta tím podstatně rozšíří nabídku vzdělávacích příležitostí a podpoří dva důležité cíle, které by měl mít v průběhu života každý jednotlivec: starost o vlastní vzdělanost a zaměstnatelnost. Příspěvek vznikl s podporou grantu FRVŠ 1988/2006: Inovace www aplikace pro kombinovanou a presenční formu studia fyziky.. Literatura 1. HRADILOVÁ, E.: elearning like a part of educational process at Department of Physics FEEC BUT. In: New Trends in Physics NTF 2004, pp. 312-315 (ISBN 80-7355-024-5) 2. HRADILOVÁ, E.: Multimedia Interactive System for Undergraduate Physics Problem Solving. In: CO-MAT-TECH 2004, pp. 384 388, Bratislava: STU, 2004 (ISBN 80-227- 2117-4) 3. HRMO, R.: Opinions on the Internet education. In AKADEMICKÁ DUBNICA 2002, Bratislava: STU, 2002, pp. 291 294 (ISBN 80-227-1807-6) 4. KRELOVÁ, K., VAŠKOVÁ, Ľ.: How to increase efficiency of technical education. In CO- MAT-TECH 2003. Bratislava : STU, 2003 (ISBN 80-227-1949-8) 5. TINÁKOVÁ, K.: Využitie multimédií vo vzdelávaní a tvorba multimediálnej prezentácie. In Schola 2003. Bratislava : STU, 2003, s. 216-219 (ISBN 80-227-1943-9) 6. UHDEOVÁ, N.: Distance Learning at the Technical Universities in the Czech Republic: present state and future. In Ingenieurpädagogik, September 2004, Schweiz, 50, pp. 521-525 ( ISSN 0724-8873 ) 7. http://www.valnehromady.cz RNDr. Eva Hradilová RNDr. Naděžda Uhdeová, Ph.D. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Ústav fyziky Adresa: Technická 8, 616 00 Brno E-mail: hradilva@feec.vutbr.cz uhdeova@feec.vutbr.cz