POČÍTAČEM ŘÍZENÁ ÝUKA COMPUTER BASED TRAINIG 1. ÚOD Tréninkové prostředky CBT (výuka a trénink za pomoci počítače) slouží jako metoda pro interaktivní výuku teoretických základních znalostí, bojových postupů, výstroje a výzbroje. Tréninkové prostředky jsou stanice s počítačovou základnou a s výukovým softwarem. Základním stavebním prvkem výuky je dílčí kapitola integrovaná do výukové lekce. ýuková lekce obsahuje učební materiál v potřebném rozsahu pro dílčí problematiku. Dnes je nutné důkladné seznámení se s technikou, náročný výcvik na trenažérech všech druhů, opakované procvičování všech předepsaných dovedností. Nikdo asi nepochybuje o tom, že pracovníci velína jaderné elektrárny musí procházet výcvikem, kdy se simulují nejrůznější poruchy a závady na zařízení, které obsluhují. Příprava na obsluhu složitého technického zařízení prochází několika fázemi: ýuka předání teoretických základních znalostí, postupů, osvojování základních praktických zkušeností. Trénink na trenažéru osvojování základních návyků na trenažérovém zařízení, které umožňuje simulaci všech variant činností a stavů zařízení a současně simuluje chování zařízení při odezvách na jednotlivé kroky, které cvičící obsluha provádí. Praktická činnost provádění činnosti na konkrétním zařízení pod dohledem cvičitele. Tento výčet je samozřejmě velmi obecný a liší se podle náročnosti přípravy obsluhy a servisu jednotlivých technických zařízení. Je jasné, že příprava obsluhy velkokapacitního stroje na přípravu betonu a výuka stíhacího pilota je zcela odlišná, ale výše uvedený postup teoreticky popisuje přípravu obou. Tento systém byl plně aplikovaný na následující prostředky: 152 mm ShKH vz. 77 DANA PzPK SNĚŽKA (průzkumný a pozorovací komplet) PPK LOS (lehký průzkumný a pozorovací systém) ACHR 90M (chemický rozstřikovací automobil) I
2. STRUKTURA CBT Tréninkové prostředky CBT slouží jako metoda pro interaktivní výuku teoretických základních znalostí, postupů a činností. Tréninkové prostředky jsou v tomto případě stanice s počítačovou základnou a s výukovým softwarem. Podle náročnosti výuky se stanoví tréninkový program, který stanoví počet výukových lekcí, které musí student absolvovat. 2.1. Struktura CBT z pohledu žáka ýuka pomocí systému CBT je v první řadě rozdělena do jednotlivých vyučovacích předmětů (P). edení výuky v každém předmětu je rozděleno do tří částí: ýklad nové látky () Procvičování probrané látky (P ) Prověřování závěrečný test (PT) CBT 1. P 1. L 2. L n. L PT n. P 1. L 2. L n. L PT P P P P P P ýklad a procvičování jsou dále rozděleny do výukových lekcí (L). Otázky ve výukové lekci v procvičování korespondují s látkou probranou v příslušné výukové lekci v části výkladu, takže můžeme říci, že každá výuková lekce se skládá z výkladu probírané látky a z procvičování této probrané látky. Celá výuka daného předmětu je zakončena závěrečným testem. II
2.1.1. ýklad Jak již bylo řečeno, výklad problematiky je žákovi předáván v potřebném rozsahu formou výukových lekcí. Základním stavebním prvkem výukové lekce jsou dílčí kapitoly (DK). Doporučená doba trvání jedné výukové lekce je 45 min. Počet dílčích kapitol ve výukové lekci je závislý na délce trvání jednotlivých dílčích kapitol. podíl nabytých vědomostí (%) 100 1L 2L L 1. DK 2. DK n. DK 0 0 45 90 čas t (min) případě, že žák během výkladu nerozumí některé pasáži, může v dané dílčí kapitole vznést dotaz na lektora. Způsob řešení dotazů závisí na režimu výuky. III
2.1.2. Procvičování Jde o interaktivní cvičení systematicky rozdělené na otázky (PO) podle jednotlivých výukových lekcí, můžeme tedy mluvit o procvičování výukové lekce. Zde si žák může formou testu zkontrolovat úroveň svých vědomostí. Protože tato část výuky je plně založena na výkladu látky, je zde samozřejmostí propojovací vazba mezi výkladem a procvičováním. Procvičování 1. PO 2. PO n. PO i. DK j. DK k. DK vazba: výuka - procvičování Žák musí odpovědět správně na položenou procvičovací otázku, jinak nemůže dále pokračovat v procvičování. praxi to znamená, že při nesprávné odpovědi na položenou otázku, je žák donucen vrátit se zpět do výkladu na pasáž, která se přímo vztahuje k položené otázce. Počty správných a nesprávných odpovědí se uchovávají a slouží jako vstupní data pro konečné vyhodnocení procvičování uživatele. Lektor má možnost v rámci procvičování vytvořit procvičovací test ze všech již žáky probraných lekcí tak, aby se žáci mohli lépe připravit na závěrečný test. I
2.1.3. Prověřování závěrečný test POČÍTAČEM ŘÍZENÁ ÝUKA COMPUTER BASED TRAINING Prověřování závěrečný test je důležitým faktorem závěrečného hodnocení nabytých vědomostí, jde o finální fázi práce žáka na CBT, kdy dojde k prověření žáka na základě položených otázek a jejich odpovědí. K testu může být žák připuštěn pouze v případě, že prošel všechny L zařazené do vyučovacího předmětu, který studuje. Otázky pro závěrečný test jsou generovány podle kriterií zadaných lektorem ze seznamu otázek, které jsou přiřazeny k danému vyučovacímu předmětu a jsou označeny jako otázky pro prověřování.
2.2. Struktura CBT z pohledu lektora Pro sestavení a vedení výuky potřebujeme v databázi CBT následující data: Zdrojová data pro výklad látky struktura dílčích kapitol (DK) Procvičovací a prověřovací/testové otázky (PO + PTO) Databáze žáků CBT struktura DK PO + PTO Databáze žáků 1. L 2. L 1. L 1. vyučovací předmět P 1. L 2. L 1. L 2. vyučovací předmět PTO PT 1. studijní skupina 1. vyučovací předmět 1. žák 2. žák n. žák 2. studijní skupina 3. studijní skupina n. vyučovací předmět n. studijní skupina Musí být dále založen vyučovací předmět (P), ve kterém jsou z dílčích kapitol a otázek sestaveny výukové lekce. e vyučovacím předmětu můžou být definovány ještě zvláštní prověřovací otázky. Poslední strukturou v CBT je studijní skupina zde jsou sestaveny skupiny žáků a jim přiřazeny výukové předměty. I
2.2.1. Zdrojová data pro výklad látky POČÍTAČEM ŘÍZENÁ ÝUKA COMPUTER BASED TRAINING šechna zdrojová data uložená v systému CBT, jsou rozdělena do tematických okruhů. Základním stavebním prvkem tematických okruhů jsou dílčí kapitoly. Dílčí kapitoly můžou být v tematickém okruhu dále rozděleny a zařazeny do struktury kapitol. Toto strukturální rozdělení dílčích kapitol se děje již při instalaci dat do systému CBT a je možno je dodatečně měnit. Do systému CBT může být kdykoliv doinstalováno libovolné množství nových dílčích kapitol, které jsou již při instalaci rozděleny a zařazeny do struktury zdrojových dat. Rovněž je možné dílčí kapitoly ze struktury zdrojových dat odebrat. Možnost upravování dílčích kapitol závisí na způsobu jejich technické realizace. současné době způsob technické realizace dílčích kapitol neumožňuje jejich editaci a jakákoliv změna v dílčí kapitole vyžaduje nahrazení původní dílčí kapitoly novou verzí této kapitoly. Možnost zařazení editovatelných dílčích kapitol do systému CBT je v současné době ve stadiu vývoje. II
2.2.2. Procvičovací a prověřovací otázky POČÍTAČEM ŘÍZENÁ ÝUKA COMPUTER BASED TRAINING Ke každé dílčí kapitole je možno nadefinovat libovolné množství otázek. Tyto otázky můžou být dodány výrobcem dílčích kapitol nebo si je může nadefinovat podle potřeby lektor. Definice otázky obsahuje: Text otázky Možnosti odpovědí Označení správných odpovědí Dílčí kapitolu, k níž se otázka vztahuje Otázky svázané s dílčí kapitolou můžou být zařazeny jak do procvičování, tak do závěrečného testu. III
2.2.3. Databáze žáků systému CBT jsou rovněž uloženy informace o žácích: Osobní data žáků Informace o průběhu výuky Strukturu osobních dat v systému je možno upravovat, povinné jsou prakticky pouze dva údaje přihlašovací jméno a heslo, kterými se žák identifikuje při přihlášení do systému. Ostatní položky osobních dat žáků je možno zvolit nebo upravit podle požadavků školy. Informace o průběhu výuky se během výuky průběžně ukládají do databáze. Jedná se v prvé řadě o statistické údaje o zvládání výkladu a o úspěšnosti odpovídání na procvičovací otázky. Především jsou zde ale uloženy výsledek závěrečných testů. ýsledek testu je rozhodující pro závěrečné hodnocení, v případě potřeby může lektor zohlednit i ostatní uložené informace o průběhu výuky. IX
3. ROZDĚLENÍ CBT 3.1. Dělení dle témat CBT POČÍTAČEM ŘÍZENÁ ÝUKA COMPUTER BASED TRAINING 1) řízené téma bez interaktivity témata jsou informativní, lineární ( náročnost se postupně zvyšuje) a popisná. Student prochází výukovou lekcí krok po kroku bez interakce 2) řízené téma s interaktivitou témata jsou lineární a popisná s určitou mírou interaktivity: neřízená témata tato témata jsou popisná, cvičenec si může vybrat pořadí, kterého se bude držet, ale nemůže ukončit téma bez kompletního průchodu celým tématem simulační témata - tato témata rozdělujeme do dvou podtémat: simulace trasy pro studenta je nadefinovaná jednoduchá cesta. Jakákoliv odchylka, každé stisknuté tlačítko, každá pohnutá páčka, která není na proceduře předdefinované krok po kroku, nevyvolá žádnou odezvu simulace. Namísto toho se simulace zastaví a studentovi se objeví opravná zpráva. Tato může poskytovat detailní popis, proč studentův výběr nebyl správný. simulace o jeden krok zpět scénář s odchylkou 1 krok umožňuje studentovi vidět, co by se stalo pokud udělá jednoduchou chybu. Simulací je umožněno simulovat, co by se stalo, kdyby student stiskl tlačítko A namísto B, student ale nemůže pokračovat ve špatné cestě. X
3.2. Dělení CBT dle základních principů výuky: osvojování si znalostí teoretických principů kategorie I a II. osvojování si základních praktických zkušeností kategorie III. Jednotlivé kategorie se určují podle daného cíle výuky a dále podle typu interaktivity, použité grafiky a dále dle podílu animací a typu jednotlivých audiovizuálních složek. 3.2.1. KATEGORIE I Popis: Cíl tréninku: Rozšíření: Osvojování znalostí teoretických principů Základní prezentace učeného předmětu - max. 30 obrazových stran na L hlavně textových - přibližně 5 úkolů na L Interaktivita (IA): Typ cvičení: Použitá grafika: - standardní IA (přibližně 10 interakcí na L) - jednoduchá zpětná vazba v rámci úlohy - grafika vypracovaná detailněji na příslušných místech - digitalizované obrázky (ne elektronicky přepracované) - přibližně 10 rozdílných obrázků a fotek (max. 1 modifikace) na L 2-D animace: - animace se změnou barvy 3-D animace: není požadována ideo: Audio: není požadováno komentář přibližně 15 min. na L XI
3.2.2. KATEGORIE II Popis: Cíl tréninku: Rozšíření: Osvojování znalostí teoretických principů Prezentace učeného tématu střední interaktivity - max. 25 obrazových stran na jedno L (vyvážené využití textu a grafiky) - přibližně 5 úloh na L Interaktivita (IA): Typ cvičení: Použitá grafika: - rozvinutá IA (přibl. 15 interakcí na jedno L) - jednoduchá zpětná vazba na úlohu - grafika vypracovaná detailněji na příslušných místech - digitalizované obrázky (ne elektronicky přepracované) - přibliž. 20 rozdílných obrázků a fotek na L (každý včetně jedné modifikace) 2-D animace: - animace se změnou barvy 3-D animace: 3 rozdílné, jednoduché 3-D animace na L ideo: - krátké videospoty pro posílení základních subjektů technického obsahu, bez účinkujících, bez režiséra/producenta - lokace přímo u techniky - přibližně rozsah videa 3 minuty na L Audio: - přibližně 15 minut na L XII
3.2.3. KATEGORIE III Cíl tréninku: Rozšíření: ysoce interaktivní prezentace učeného subjektu včetně základního procedurálního tréninku, procedurálně-poznávací a psychomotorické tréninkové cíle včetně doplňkového vybavení zobrazovaného na obrazovce. - přibliž. 15 obrazových stran na jednu L (vyvážené využití textu a grafiky) - interaktivní užití popisných a cvičebních témat založených na řádně definovaných a operačních zkouškách a procedurách Interaktivita (IA): Typ cvičení: vysoká IA (více než 15 interakcí na jedno L) - použití simulace cesty, simulace odchylky 1 kroku vzhledem k metodologickým /didaktickým potřebám - zpětné vazby vzhledem k potřebám cvičení - dostupný jasný způsob řešení ( dobrá cesta, předprogramovaná cesta) Použitá grafika: - grafika vypracovaná detailněji na příslušných místech - digitalizované obrázky (ne elektronicky přepracované) - přibliž. 25 rozdílných obrázků a fotek na L (každý včetně jedné modifikace) 2-D animace: - animace se změnou barvy a jednoduché cesty 3-D animace: - max. 5 rozdílných, jednoduchých 3-D animací na ideo: Audio: - přibližný rozsah videa 5 minut na L - přibližně 20 minut na L XIII
4. ZPŮSOBY PRÁCE S CBT POČÍTAČEM ŘÍZENÁ ÝUKA COMPUTER BASED TRAINING CBT lze provozovat v tzv. lokální formě a síťové formě. 1. Lokální forma CBT je provozováno na počítači bez připojení do sítě. Styl práce si řídí student sám nebo je řízen instruktorem ústními pokyny. ýsledky prověřovacích testů se ukládají na tomto počítači. 2. Síťová forma CBT je provozováno v síťovém zapojení počítačů. tomto případě je postup výuky řízen z tzv. centrálního počítače instruktorem. Ten může sledovat postup práce jednotlivých studentů, podle stavu zvládnutí problematiky přidělovat studentům různé lekce apod. ýsledky prověřovacích testů se ukládají na centrálním počítači. LOKÁLNÍ FORMA CBT SÍŤOÁ FORMA CBT Internet ŘÍDÍCÍ SYSTÉM DATABÁZOÝ SERER PC XX - Externí PC 01 - Učebna PC 02 - Učebna PC 03 - Učebna PC 04 - Učebna PC 05 - Učebna PC 06 - Učebna PC 07 - Učebna PC 08 - Učebna XI
5. PRACONÍ TÝM CBT POČÍTAČEM ŘÍZENÁ ÝUKA COMPUTER BASED TRAINING Pro úspěšné vytvoření plnohodnotného výukového programu CBT je zapotřebí vytvořit scénáře pro: výuku a trénink uživatele a obsluhy výuku a trénink pro servis K tomu je nutné sestavit pracovní tým zahrnující: vedoucího projektu, který řídí tvorbu, posuzování a zavádění CBT odborníka na vlastní zařízení odborníka na didaktické postupy a metody scénáristu, který pracuje na podkladových materiálech pro vytvoření lekce spolupráci s výše uvedenými odborníky instrukčního designer přebírá podkladové materiály od scénáristy, podle norem pro tvorbu jednotlivých celků navrhne technické řešení, které předá ve formě úkolu programátorům a grafickým designerům, provádí kontrolu dodržení technických řešení, řídí tvorbu videa, animací, audia a fotografií programátory vytvářejí programové vybavení CBT, vytvářejí funkční prvky jednotlivých obrazových stránek, zakomponovávají do obrazových stránek zpracovanou grafiku od grafického designera grafické designery zpracovávají podkladové materiály a na jejich základě vytvářejí potřebná grafická a multimediální data, spolupracují při zpracování videa, animací, fotografií a textů. Technický realizátor edoucí projektu Armádní specialisté Instrukční designér Programátor Grafický designér CBT Praktický odborník Teoretický odborník Scénarista X