Onderwijstechnoloog/Voorbeelden

Uit Wikibooks
Naar navigatie springen Naar zoeken springen


Inleiding[bewerken]

Hier staan enkele voorbeelden van onderwijstechnologische ontwerpen die een onderwijstechnoloog ten behoeve van het onderwijs heeft gemaakt.

Elektronische leeromgeving Sterrenkunde[bewerken]

Dit ontwerp behelst de ontwikkeling van een elektronische leeromgeving voor de afdeling Sterrenkunde aan een faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen. Totdat een beter passende naam is bedacht doop ik deze elektronische leeromgeving tot GALE. Het ontwerp van GALE is een stap in de richting van effectieve en efficiënte computerondersteuning van het Sterrenkundig onderwijs.

De ontwikkeling van GALE is het resultaat van een project. De definitie, plaats, doelen, deelprojecten, plan, uiteindelijke uitvoering en de evaluatie van dit project wordt eerst beschreven en daarmee de volledige fasering van een didactisch ontwikkelproces; de voorbereiding, de uitvoering en de evaluatie. De conclusies uit de evaluatie vormen weer de basis voor de voorbereiding van de elektronische leeromgeving; de tweede cyclus in de ontwikkelspiraal van computerondersteund Sterrenkunde onderwijs.

Het ontwikkelen van een elektronische leeromgeving is niet alleen een didactisch maar ook een technisch proces. Vandaar dat in de voorbereiding zowel didactische als technische overwegingen en keuzen een rol spelen. De voorbereiding van de elektronische leeromgeving kunnen we tweedelen in een analyse fase en een ontwerp fase. In de analyse fase wordt informatie ingewonnen en geanalyseerd die van toepassing is op de te ontwikkelen elektronische leeromgeving.

De vragen hoe de gegevens uit de analyse dienen te worden gebruikt, wat dit uiteindelijk moet opleveren en waarom voor deze interpretatie is gekozen wordt beantwoord tijdens de ontwerpfase. Eerst wordt gekeken wat de elektronische leeromgeving moet kunnen. De functies van het systeem worden beschreven vanuit didactisch onderwijskundige overwegingen. Deze subfase noemen we het functioneel ontwerp.

In het technisch ontwerp worden technische keuzen voor het realiseren van de didactische en onderwijskundige wensen uit het functioneel ontwerp gemaakt. Het technisch ontwerp beschrijft het bouwwerk dat de gewenste functionaliteit levert. En de daarvoor benodigde bouwmaterialen en gereedschappen.

Omdat een voorbeeld meer doet spreken dan een beschrijving is er een prototype ontworpen en de opzet, de bouw en de werking (functies) van dit prototype beschreven. Het ontwerp van de leeromgeving is de start voor de realisatie daarvan.

Situatieschets[bewerken]

Het ontwerp van de elektronische leeromgeving Sterrenkunde (ELO) is het resultaat van een pilotproject bedoeld om Sterrenkunde (werk)colleges te migreren naar een krachtige elektronische leeromgeving die via het Web toegankelijk is. Het pilotproject vormt een onderdeel van een faculteitsbreed informatiecommunicatie technologie (ICT) en computerondersteunend onderwijs (COO) project. De ICT/COO pilotprojecten faciliteren één van de geprioriteerde thema’s; integratieve werkvormen, ict en practica, ict en simulaties, begeleiding en instructie van docenten en studiebegeleiding. Uitgangspunten bij de pilotprojecten zijn een sleutelrol door de vakdocent en de mogelijkheid van hergebruik door andere cursussen en opleidingsinstituten. "Interactieve Web-based werkcolleges" is als pilotproject gestationeerd onder integratieve werkvormen. Dit thema omvat het verder ontwikkelen van gecombineerde werkvormen in een activerende leeromgeving. Gecombineerde werkvormen houden in dat meer theoretisch-cognitieve onderwijsactiviteiten, zoals klassieke hoorcolleges, en meer praktisch-toepassingsgerichte onderwijsactiviteiten, zoals werkcolleges, worden samengebracht. In de activerende leeromgeving staat centraal het direct toepassen van de leerstof, het ontwikkelen van probleemoplossende vaardigheden en het oefenen van praktische vaardigheden.

In de huidige situatie zijn de Sterrenkunde werkcolleges gestoeld op de klassieke vorm van het collectief bespreken van problemen. De hoorcolleges zetten aan tot een passieve en consumptieve werkhouding. Het pilotproject "Interactieve Web-based werkcolleges" is bedoeld de studenten door (elektronische) interactie te motiveren en activeren tot meer zelfstandigheid en zelfverantwoordelijkheid. Voor het pilotproject “Interactieve web-based werkcolleges” is een werkplan opgesteld waar eindresultaten en deelresultaten zijn genoemd. Kernpunten uit deze doelen zijn het

  • toegankelijker,
  • attractiever,
  • efficiënter en
  • effectiever

maken van (werk)colleges door bestaande onderwijscomponenten te migreren naar een elektronische leeromgeving (ELO) en aan te vullen met nieuwe COO werkvormen. Ingrediënten die in het werkplan voor zo’n Elo worden genoemd zijn

  • elektronische voorbeelden,
  • verwijzingen naar elektronisch beschikbare bronnen,
  • praktische oefeningen ondersteund door computerprogramma´s,
  • automatisering van student-docent en student-student interactie,
  • een toolbox voor docenten om de ELO te vullen met onderwijsmateriaal
  • en inbedding van ICT en/of COO in bestaande colleges.

Uitgangspunten[bewerken]

Er was behoefte aan een evenwichtig curriculum. Een doel van de Sterrenkunde opleiding is dat na afronding de studenten doorgroeicompetent zijn. Dat betekent dat studenten bereid en in staat zijn zich voortdurend te ontwikkelen binnen de Sterrenkunde en verwante Natuurwetenschappen. Dit vraagt van de studenten dat ze hebben geleerd zelfstandig en zelfverantwoordelijk te leren en te denken. Kenmerkend voor onderwijs dat hierop gericht is, is een geleidelijke verschuiving in de verantwoordelijkheid en zelfstandigheid van het leren. Er vindt een graduele overgang van externe naar interne sturing plaats. Dit is terug te vinden in de Sterrenkunde opleiding. Aanvankelijk wordt daarin een zichtbare sturing aan de inhoud en vorm van het onderwijs gegeven. De vakken worden in collegevorm gegeven waarbij de leerdoelen[begrip 1] en de leermethoden worden bepaald door de docent. Als de opleiding vordert wordt de rol van de docent steeds meer een begeleidende en ondersteunende. Van de studenten wordt verwacht dat ze steeds zelfstandiger worden en steeds meer verantwoording voor hun leren nemen. Daarbij verandert de onderwijsmethode mee met de ontwikkeling van de studenten. Daardoor worden ze steeds weer opnieuw uitgedaagd verder te groeien in hun zelfverantwoordelijk en zelfstandig leren en denken.

De effectiviteit van onderwijs kan worden beperkt door het onderwijsrooster. Indien meer dan één vak per onderwijsperiode wordt aangeboden en ge­toetst, en indien de geplande lessen en zelfstudieactiviteiten onevenwichtig over de beschikbare tijd zijn verdeeld zal de effectiviteit mede worden bepaald door kenmer­ken van het onder­wijs- en tenta­menprogramma. Een niet studeerbare rooste­ring van lessen, zelfstudie en tentamens kan het effect van de vervulling van onderwijs­functies[begrip 2] groten­deels teniet doen. De elektronische leeromgeving dient dus middelen aan te reiken om het curriculum roostertechnisch te beheren.

In de Sterrenkunde zijn complexe cognitieve oplossingsstrategieën een van de te verwerven beroepsvaardigheden. Uitgangspunt voor de elektronische leeromgeving is dat het aanleren daarvan zo wordt ondersteund dat de student zelfgestuurd de complexe cognitieve vaardigheden kan eigen maken. Daarbij wordt gebruikt gemaakt van een methode die wetenschappelijk als effectief en efficiënt is gebleken. Een methode die vooral in de wereld van het leren programmeren en statische vaardigheden gebruikt wordt. In de methode wordt de leerstof gepresenteerd in een aantal componenten. Eerst wordt een introductie over hoe de oplossingsstrategie werkt beschreven. Daarna worden illustratieve voorbeelden van complexe problemen en bijbehorende oplossingen gegeven. Deze voorbeelden dienen door de studenten te worden aangepast om nieuwe complexe problemen op te lossen. Daarbij begint men met het aanbieden van incomplete, gestructureerde en begrijpbare oplossingen voor die complexe problemen die de student dient te volmaken. Langzamerhand vertoont de aangeboden oplossing steeds groter gaten, tot uiteindelijk de student de gehele oplossingsstrategie zelf kan bedenken en hanteren. Bij deze opdrachten dient de student niet alleen de oplossing te geven maar uit te leggen hoe en te verdedigen waarom de gekozen oplossingsstrategie werkt.

Leren door samenwerking en om samen te werken werd als uitgangspunt gesteld. Het samen vervullen van leeractiviteiten[begrip 3] heeft grote voordelen. Welke rol kan de elektronische leeromgeving daarin spelen. We kunnen daarbij denken aan een virtuele leergemeenschap. Een virtuele gemeenschap definiëren we als een groep mensen die actief zijn op een gemeenschappelijk gebied. Zij informeren elkaar, werpen vragen op, discussiëren, stellen elkaar vragen, geven elkaar feedback, consulteren elkaar en maken gezamenlijk producten. Afhankelijk van de samenstelling van de leergemeenschap kunnen binnen de gemeenschap verschillende typen relaties bestaan bijvoorbeeld de relatie tussen gelijkwaardige professionals, tussen senior en junior, coach en gecoachte.

Een virtuele gemeenschap heeft met name een toegevoegde waarde als het samenwerkend leren niet of slechts deels kan worden gerealiseerd middels het face-to-face contact of als voorbereiding hierop. Het face-to-face contact kan bemoeilijkt worden doordat deelnemers niet of moeilijk aanwezig kunnen zijn voor onderling contact. De aanwezigheidsbeperking kan ontstaan door de beschikbaarheid (een lastig af te stemmen agenda) en/of een grote fysieke afstand tussen de deelnemers. De virtuele gemeenschap kan zorgen voor een plaats- en tijdonafhankelijke uitvoering.

De fysieke afstand kan worden overbrugd door moderne communicatiefaciliteiten (telefonisch vergaderen, chatten, video conferencing, webcams). De computer als communicatiemiddel heeft als onderscheidend voordeel dat het beheer en organiseren van de communicatie flexibeler kan worden opgezet en eenvoudiger geadministreerd.

De beschikbaarheid kan worden vergroot door asynchrone communicatie. Asynchrone communicatie tussen een groep is beheersmatig zonder hulp van de computer een omslachtige bezigheid. Wederom geldt dat de computer als communicatiemiddel het onderscheidend voordeel heeft dat het beheer en organiseren van de communicatie flexibeler kan worden opgezet en eenvoudiger geadministreerd.

In de Sterrenkunde praktijk zien we een combinatie van synchrone en asynchrone communicatie tijdens de cursussen. Daarmee wordt recht gedaan aan de verschillen in voorkeuren communicatiewijzen die er bestaan tussen deelnemers. De groepen zijn klein, er is geen probleem voor studenten bij elkaar te komen, de beschikbaarheid voor en gebruiksvaardigheid door de studenten van geschikte communicatie tools is groot. Het lijkt dus wenselijk het virtuele communiceren te stimuleren als voorbereiding op het face to face contact, maar daar hoeft voorlopig de elektronische leeromgeving geen aparte gereedschappen voor te leveren.

Project[bewerken]

Werkwijze omzetting college

Dit schema geeft de werkwijze weer waarop het bestaande college werd omgezet. Het college werd eerst in afzonderlijke onderdelen geknipt die na aanpassing en aanvulling (samengevat in Computer Supported Collaborative Learning) in een nieuwe structuur werden opgenomen.

Om deze omzetting succesvol te bereiken op een manier waarop ook de studenten de eerder genoemde onderwijsdoelen zouden bereiken, is gekozen voor het opzetten van projectonderwijs. De projectorganisatie lag boven op een indeling van de deelnemers in sub-projecten die elk een onderdeel uit het ontwerp realiseerden. De projectorganisatie was er ter afstemming en integratie van deze onderdelen. Voordat de studenten daadwerkelijk de aan hun toegewezen onderdelen gingen bouwen, moesten ze hun activiteiten bedenken en plannen in een werkplan. De studenten werden begeleid door een viertal docenten.

De activiteiten begonnen met een aanmelding van de studenten voor het werkcollege middels een webformulier waarin naast het aangeven van algemene gegevens over de student oordeelkundige vragen over de vooraf bestudeerde studiematerialen werden gesteld. Middels deze aanmelding werd afgedwongen dat de studenten goed voorbereid op het eerste werkcollege kwamen. In de eerste bijeenkomst is er een indeling gemaakt van de groepen die de diverse deelproblemen gaan aanpakken. Er werd in een onderwijsleergesprek besloten dat iedere groep er probeert achter te komen wat het probleem is dat die groep moet oplossen en hoe de groep dat gaat aanpakken. De volgende bijeenkomst stond dus ook in het teken van het rapporteren hierover door de verschillende deelprojecten. Men gaf in het rapport het idee dat zij hadden over hun opdracht en de vragen die men daaromtrent had. Ook oefende men een aantal vaardigheden die voor het succesvol uitvoeren van de sub-projecten noodzakelijk zijn (maken van een concept map, omgaan met de ICT voorzieningen). Men sprak af dat de volgende keer iedere groep een werkplan opstelt voor het toegewezen onderdeel. In de daaropvolgende bijeenkomst rapporteerde iedere groep dan ook over het de voortgang van het uitwerken of verkennen van het vormgeven van het toebedeelde deelproject.

Met het verschaffen van duidelijke doelstellingen met en aan elkaar kon de resterende tijd voornamelijk op afstand worden (bij)gestuurd. Deadline was voor iedere groep de afsluitende bijeenkomst. Doel van de bijeenkomst was om vast te stellen of aan de oorspronkelijke doelstellingen van het werkcollege is voldaan en een gemeenschappelijk cijfer te bepalen. De studenten presenteerden hun product en vertellen over sterke en zwakke punten met het eigen werkplan in het achterhoofd. Als beloning voor ieders inspanning werd het uiteindelijk succesvol bereikte geïntegreerd product getoond; een computer ondersteund college “Inleiding in de Sterrenkunde”. Deze prestatie verdiende een feestelijke afsluiting.

Als voorbereiding op het nieuwe studiejaar werd een ander vak grondig geanalyseerd en in nauwe samenspraak met de betrokken docent herontworpen. De vooraf onduidelijke leerdoelen werden geformuleerd en gestructureerd in subdoelen. Dit leidde tot een evenwichtiger college dat qua structuur en inhoud beter aansloot bij de student. Ook werden er onderdelen ingevoerd die de studenten meer zou prikkelen tot samenwerking en tot zelfsturing van het leerproces. Getracht werd de werkpraktijk van een Sterrenkundige zo dicht mogelijk te benaderen door bijvoorbeeld waarneemvoorstellen te schrijven en zelf waarneming te gaan doen.

De voorstellen waren zo opgezet dat een zo minimaal mogelijke inspanning van de docent gevraagd werd. Dit bleek echter niet voldoende drempelverlagend te zijn. Onderwijs moet nu eenmaal zwaar concurreren met onderzoekstaken. In het onderzoek ligt meestal het hart van de docent en hij wordt daar in het huidig universitair stelsel ook nog steeds het meest voor beloond. Voor het vak betekende dit helaas dat de docent geen heil zag in verdere consultatie of begeleiding. Dit deelproject kon dus helaas als verloren worden beschouwd.

Voorbereiding[bewerken]

Het resultaat van het ICT-COO werkcollege werd het trimester daarop al uitgevoerd. “Inleiding in de Sterrenkunde” werd gegeven met behulp van computer ondersteuning. Het accent van de docent lag vooral op het gebruik van de hulpmiddelen leerhiërarchie, discussieforum en carrousselrapportage van een Sterrenkundig dilemma en het flexibel kunnen selecteren en indelen van de collegeonderwerpen op verzoek van de studenten. Dit paste binnen de doelstelling de studenten Sterrenkunde gestructureerd te laten verkennen en ze daarvoor te motiveren. Voor een meer gedetailleerd verslag van de ondernomen activiteiten verwijzen we naar de notulen.

Het “computerpracticum Sterrenkunde” viel in dezelfde periode als “Inleiding in de Sterrenkunde”. In het computerpracticum werd gekozen voor het prikkelen van een meer zelfstandige en zelfverantwoordelijke manier van leren dan in het eerste jaar, namelijk door taakgestuurd onderwijs. Dat is onderwijs waarin studenten taken krijgen waaraan ze moeten werken. Dit kan gepaard gaan met veel of relatief weinig verdere ondersteuning.

De studenten kregen eenvoudige taken die een Sterrenkundige in zijn dagelijkse praktijk uitvoert. De taken zijn gebaseerd op drill & practice. Indien de taak nog niet volledig wordt beheerst dient de student de taak (practice) bij te stellen (drill). De taken zijn individueel en zijn, doordat de student voor het eerst in aanraking hiermee komt, nog gesloten van karakter . De studenten krijgen bij elke taak informatie over het leerdoel, functie, instructie, resultaat, tijd en evaluatie. De taken werden sterk door de docent geleid door instructie materiaal, zelfstudie materiaal, mondelinge nabespreking van elke taak waarin men tussentijds wordt beoordeeld. Expliciete aandacht werd gegeven aan wat goed ging, motiverende voorbeelden en ervaringsverhalen werden verteld en haalbare verbeteringen werden gevraagd.

De opzet van het computerpracticum was zo dat de ondersteuning langzaam werd afgebouwd. Het doel was dat de student uiteindelijk de basis Sterrenkundige computervaardigheden zelfstandig kan uitvoeren of verder eigen kan maken. De taken werden individueel getoetst maar mochten in samenwerking worden uitgevoerd. De ondersteuning was zowel digitaal (studiemateriaal en asynchrone communicatie) als middels individuele gespreksafspraken (synchrone communicatie). Tijdens de college-uren waren de studiebegeleider en student-assistent beschikbaar voor ondersteuning.

Er was gekozen voor deze methodiek omdat we procedures en kennis wilden aanleren door te doen en te voldoen aan vooraf gestelde criteria ten aanzien van resultaat en werkwijze. Taken helpen leerprincipes gestalte te geven en stimuleren het studeergedrag doordat ze

  1. helpen voorkennis te activeren, de studenten de nieuwe leerstof laten opnemen samen met informatie over de situatie waarin die nieuwe leerstof gebruikt moet worden,
  2. helpen de nieuwe leerstof te structureren waarbij deze structuren worden mee opgeslagen in het geheugen waardoor
  3. het terughalen (herinneren) gemakkelijker wordt.
  4. taken zorgen ervoor dat de studenten de leerstof actief verwerken.
  5. daarmee zorgen ze voor meer verbindingen in het geheugen, meer wegen waarlangs de nieuwe informatie gevonden kan worden.
  6. taken zijn voor de meeste studenten motiverend omdat ze aansluiten bij de dagelijkse bezigheden van een Sterrenkundige.

De voorlaatste projectactiviteit, voor het ontwerpen van de elo, is een analyse van het vak Statische Methoden. De docent wilde graag projectmatig werken. In het bestaande onderwijs waren de opdrachten kort en gesloten, het smaakte naar taakgestuurd onderwijs. Dit vergde van de docent veel tijd voor de voor- en nabereiding. Dit was voor hem een reden om een komend studiejaar niet meer de onderwijstaak op zich te nemen. De oplossing was zijn wens te realiseren en daadwerkelijk projectonderwijs in te voeren. Toen de docent te horen kreeg wat dit inhield werd hem ook duidelijk dat deze aanpak een beperking van zijn onderwijstaak kon inhouden. Immers hij hoeft nu niet onbekende thema´s of vraagstukken zelf eerst uit te zoeken, maar kan dit nu gieten in een projectopdracht. Samen met de studenten zetten ze een project op wat zou moeten leiden tot de vervullen van de zelf gestelde opdracht. Uit de evaluatie van het ICT-COO werkcollege bleek al dat deze vorm van projectmatig onderwijs volgen efficiënt en effectief is. De docent kan als deelnemer een model zijn voor de studenten en laten zien hoe hij als professional zelfstandig en zelfverantwoordelijk vraagstukken, vakgebieden en problemen in de sterrenkunde oplost. De vaardigheid die dit vraagt was exact de vaardigheid die de docent graag op zijn studenten wou overbrengen. Het onderwijs werd door deze verandering niet alleen efficiënter (bereidingstijd) maar ook attractiever (betrokkenheid student en docent), toegankelijker (samen een opdracht definiëren) en effectiever (de leeractiviteiten zijn exact gelijk aan de te leren vaardigheid).

Techniek[bewerken]

  • De uitwisseling van informatie uit de elektronische leeromgeving met de gebruikers vindt plaats via het World Wide Web, kortweg Web genoemd. Dé taal die wordt gebruikt voor het maken van pagina’s voor het Web is HTML. HTML is een markuptaal. Markuptalen zijn talen die bestaan uit woorden (tags) waarmee men elementen uit een document specificeert, indeelt en identificeert. Deze tags hebben een begin en een eind.
  • XML (eXtensible Markup Language) is het universele formaat voor gestructureerde documenten en data op het Web. XML is een metamarkuptaal. De meta duidt aan dat de taal niet bestaat, zoals bij HTML, uit een vaste serie tags die een vast aantal elementen beschrijft. XML is daarentegen een serie regels voor het definiëren van tags. En wordt gebruikt om een syntaxis te specificeren om andere bestaande of nieuwe markuptalen vast te stellen. Met XML als leidraad kan men altijd voor elk element uit een document met een speciale betekenis, een passend woord bedenken. Een verzameling van deze woorden vormt dan een taal. MathML is bijvoorbeeld een op XML gebaseerde taal voor het aanwijzen van de betekenis van onderdelen van een wiskundige formule.
  • Sterrenkunde docenten kunnen via de ELO leermaterialen aanleveren om deze via het Web te publiceren. Deze materialen zijn geschreven in HTML of XHTML. Er is naast HTML gekozen voor XHTML omdat hierdoor de mogelijkheid ontstaat HTML netjes (W3C standaard) met andere XML applicaties te integreren. De integratie zorgt voor een eenvoudige samenvoeging van de bestaande mogelijkheden en materialen in HTML met de nieuwe gewenste mogelijkheden die XML biedt. Gewenste uitbreidingen die XML biedt zijn het gebruik van wiskundige notaties op het Web middels MathML, het ordenen van leereenheden middels EML en het speciferen van een eigen XML syntax genaamd SML.
  • SML maakt het mogelijk om zelf het gebruik van elementen die binnen HTML, MathML of EML omslachtig zijn te generen, mogelijk te maken. Hierbij wordt gedacht aan het eenvoudig aanroepen van centraal beheerde applets voor weergave van bijvoorbeeld DVI documenten, LaTex of WebTex teksten en interactieve elementen.
  • MathML maakt het mogelijk om de structuur van mathematische expressies te encoderen zodat deze kan worden weergeven, aangepast en gedeeld over het World Wide Web. MathML is krachtig en uitbreidbaar maar te complex voor gewoon gebruik. Daarom is een project gestart bij Sterrenkunde waarin wordt onderzocht hoe het gebruik van MathML door tools kan worden ondersteund.
  • EML is een onderwijstaal om alle onderdelen van een onderwijsproces gestructureerd op te slaan. Los van het uiteindelijk medium en didactische aanpak. Vanuit deze opslag kan de elektronische leeromgeving cursus(onderdel)en afleveren met een bepaalde didactische invulling. Voor de ELO van Sterrenkunde zullen we starten met het adopteren van woorden uit de taal om bestaande bouwstenen ofwel leercomponenten (dictaten, toetsen, leerdoelen, toelatingseisen, taken) en gebouwen ofwel leereenheden (cursussen, colleges) samengesteld uit deze leercomponenten, te archiveren. Ook zal er een voorstel komen welke leercomponenten en leereenheden in de toekomst zijn gewenst.
  • Pas na de realisatie van een softwaretool kon de onderwijstechnoloog aangeboden materialen (HTML en XHTML) middels een archiveringsinterface in EML opslaan. En later de opgeslagen informatie presenteren volgens de betekenis zoals gegeven door EML aan de inhoud zoals gespecificeerd door XHTML. Hij maakte bij het kiezen van software talen een onderscheid tussen een taal specifiek geschikt voor webcommunicatie en een taal optimaal voor het uitvoeren van handelingen op gegevens. In het eerste geval viel de keuze op PHP, in het tweede geval voor Python.
  • PHP is een gratis, open-source, compleet, cross-platform, stabiel, snel, duidelijk, eenvoudig te leren en goed te combineren embedded server-side webscripting taal. Met PHP kan men code insluiten (embedden) in gewone webpagina’s. Deze code wordt pas geïnterpreteerd (scripting) en verwerkt door de leverancier van de webpagina’s (server-side) op het moment dat deze door gebruikers worden opgevraagd. Dat betekent dat de webpagina’s dynamisch worden samengesteld. Geheel aangepast aan de specifieke gebruiker die zelf overigens niets van dit proces merkt. Hij/zij ontvangt steeds een doodgewone HTML pagina.
  • Python (http://www.python.org) is de ondersteunende taal die de Sterrenkundige informatica docenten hebben gekozen om de studenten het programmeren te leren. Python wordt niet alleen in het onderwijs maar ook in het dagelijks werk aan het instituut steeds meer toegepast. Men heeft gekozen voor Python omdat de taal vrij beschikbaar is, makkelijk te gebruiken is op verschillende computersystemen, de vele toepassingen die de taal biedt, de mogelijkheid de taal naar believen uit te breiden, maar bovenal door zijn eenvoud.
  • Bij het vertalen van aangeboden materialen zal Python de grootste rol spelen. De interface die deze vertaling ondersteunt door bijvoorbeeld van de gebruiker nodige meta-informatie te verzoeken, zal in PHP worden gebouwd. Bij het interpreteren van EML documenten zal een in Python gebouwde vertaler een PHP document produceren. Dit document zal door de webserver worden omgezet in een webpagina (HTML). De uiteindelijke gebruiker zit niets van deze tussenstappen. Samenvattend zorgt de software ervoor dat aangeboden materialen in HTML of XHTML worden omgezet in EML brondocumenten die vervolgens als webpagina (HTML) weer worden aangeboden. Vanzelfsprekend is wat er in gaat duidelijke anders van opmaak en structuur als er uit gaat. Toch blijft de opmaak van de inhoud wel volledig in handen van de producerende docent.
  • Omdat de onderwijstechnoloog in het feite met de ELO een webapplicatie, een computer programma dat gebruikers via het web benaderen, aan het ontwerpen is achtte hij het zinvol te overwegen dit te doen binnen een raamwerk dat daarvoor uitermate geschikt is. Zo dacht hij aan ZOPE als omgeving om de ELO te ontwikkelen. Omdat Zope open source licentie heeft kon hij dit zonder problemen ophalen (http://www.zope.org/) gebruiken en zelf aanpassen.

Functies[bewerken]

In de elektronische leeromgeving voor Sterrenkunde moet het volgende probleem worden opgelost; "Hoe zorgen we voor een consistente, uniforme maar bovenal onderwijsondersteunende opzet?" Onder onderwijsondersteuning verstaan we het helpen bij het realiseren van onderwijsactiviteiten en het aanreikenen van leermiddelen. Onderwijsactiviteiten en leermiddelen vervullen functies voor het leren van de studenten. Zo vervult een hoorcollege o.a. de functies "presenteren en toegan­kelijk maken van de leerstof". Opdrachten kunnen de functie "gelegenheid geven om te oefenen" vervullen. Naarmate deze zogenaamde onderwijsfuncties adequater worden vervuld zal het onderwijs effectiever en efficiënter zijn. De elektronische leeromgeving moet deze te ondersteunen met als doel de effectiviteit, efficiëntie, attractiviteit en toegankelijkheid van het onderwijs te bevorderen.

Onderwijsondersteuning mag niet betekenen dat docenten worden geconfronteerd met veel extra inspanningen. De ondersteuning van de ELO moet zodanig zijn dat de drempel laag is en blijft. Immers de motivatie wordt geremd als docenten door mistige beloningen in de verre toekomst niet een hoge directe investering kunnen rechtvaardigen. Inspanningen moeten zich dus direct terug betalen. Dat betekent dat het bestaande leermateriaal zonder veel bewerkingen moet kunnen worden opgenomen en verder ontwikkeld in de ELO. En dat het opnemen zelf in ieder geval efficiëntie bevorderend werkt. Krachtiger wordt de stimulans onderwijs via de ELO aan te bieden als het onderwijs daardoor eveneens effectiever, attractiever en toegankelijker wordt. Om de elektronische leeromgeving aantrekkelijk te maken is het belangrijk dat de wensen die docenten hebben geuit ondersteund worden door elektronische leeromgeving. In de paragraaf uitgangspunten wordt geïnventariseerd hoe deze wensen door de elektronische leeromgeving in vervulling kunnen worden gegaan.

Om nog meer houvast voor het ontwerp van de elektronische leeromgeving te krijgen is nagedacht over mogelijke werkwijze van docenten daarmee. Deze werkwijzen zijn beschreven in scenario’s. Deze scenario’s, samen met de onderwijsfuncties, de uitgangspunten en de doelstellingen uit de analyse kunnen worden vertaald in ontwerpdoelen. De meest passende ontwikkelfase is eerst de migratie van bestaande onderwijsmiddelen naar een elektronisch leeromgeving is. Men is nog niet aan het toevoegen van nieuwe onderwijscomponenten toe. De elektronische leeromgeving voor Sterrenkunde heeft daarom in eerste aanzet een verzameling leerobjecten die docenten al hebben ontwikkeld en gebruiken als bouwstenen voor de inrichting van het eigen onderwijs. De elektronische leeromgeving heeft dan als voordeel dat bestaande middelen toegankelijker worden, effectiever en efficiënter worden ingezet, aangevuld en ingedeeld en dat het onderwijs daarmee eveneens attractiever wordt. In de pagraaf elementen worden deze onderwijscomponenten beschreven.

In de uitgangspunten starten we vanuit de onderwijsfuncties. Hoofd­functies zijn oriënte­ren, gelegenheid geven tot oefenen, controleren van het leerresultaat en geven van terugkoppeling daar­over. Daarnaast kunnen nog drie andere functies worden onder­schei­den: inzicht geven in de doelstellin­gen, aansluiten op het beginni­veau van studenten en motive­ren/activeren.

De leeromgeving ondersteunt het curriculum door leerwegen van studenten eenvoudig te kunnen beheren en overzichtelijk te presenteren. Hiervoor dienen niet de sterrenkundige thema´s maar de leerdoelen (kennis en vaardigheden) als uitgangspunt te dienen. Leren is namelijk een doelgericht proces. Bekendheid met het doel bevor­dert het leren. Doelstel­lin­gen behoren te worden gepresenteerd in een voor studenten herken­ba­re vorm. Zij kunnen dan toewer­ken naar de leerresultaten die van hun worden verwacht. Vooral het "toe­werken naar" is essentieel. Dat gaat geleide­lijk. Tussendoelen zijn daarom noodza­kelijk. Bij de doelstellingen moet tevens het gewenste beheersingsni­veau worden aangege­ven: de eisen die worden gesteld aan de leerresul­taten. Dit geldt zowel voor een toets als voor een practi­cumver­slag, scrip­tie of iets dergelijks. Bekend­heid met de eisen bevor­dert het leren. Met het bekend maken van de doelen moeten dus ook de eisen die eraan worden gesteld kenbaar worden gemaakt. Het is dus van belang dat de elektronische leeromgeving handvatten aanbied om leerdoelen uit het curriculum te beheren en toe te wijzen aan onderdelen. Naast een beschrijving van de leerdoelen kunnen voorbeelden van tentamens, opdrachten en uitwerkingen daarvan een belangrijke steun zijn. Door overzichtelijk beheer van leerdoelen en voorbeelden daarvan worden overlappingen en hiaten opgelost, het leerpad wordt gestroomlijnd, waardoor het curriculum doelgerichter en doelmatiger wordt.

Een curriculum kan worden beschouwd als een leereenheid en is zelf weer opgebouwd uit leereenheden (cursus, colleges, werkcolleges, projecten). Binnen ieder leereenheid leren studenten begrippen, theorieën en (vakspe­cifieke) werkwijzen om problemen aan te pakken. De onderwijsfunctie ori­ënteren houdt in dat deze begrippen, theorieën en werkwijzen aan studenten worden gepresenteerd en toegankelijk worden gemaakt. De elektronische leeromgeving dient een zodanig beheer van deze leereenheden te bieden dat het (her)gebruik zo efficiënt en effectief mogelijk is. Daarnaast dienen de leereenheden attractief te worden gepresenteerd en eenvoudig te kunnen worden benaderd door de studenten. Voor docenten geldt dat nieuwe leereenheden gemakkelijk moeten kunnen worden toegevoegd. Deze flexibele invulling van curriculumonderdelen geeft de docent en student de mogelijkheid doelmatig aan te sluiten op individuele interesses (motiveren) en op eerder verwor­ven kennis (aansluiten).

De mogelijkheid van zelftoetsing vervult belangrijk functies; gelegenheid geven tot oefenen en het controleren en terugkoppelen over de voortgang tijdens de studie. Als de zelftoetsing belonend is in de zin van voorbereiding op de eindtoets of verplicht onderdeel vormt van de eindbeoordeling, dan wordt ook de extrinsieke motivatie van de studenten geprikkeld. De docenten staan welwillend tegenover het ontwikkelen van zelftoetsen voor hun studenten. Belangrijk daarbij is dat daarvoor een handige, snelle maar flexibele tool beschikbaar is. Gezien de ervaring van de docenten zou een tekstcommando georiënteerde oplossing waarin geprogrammeerde toetsing mogelijk is uitkomst bieden.


Personen

Organisaties

Begrippen

  1. Leerdoel = doelstelling waarin duidelijk en concreet is gespecificeerd wat men beoogt zichzelf of anderen eigen te maken op het gebied van kennis, inzichten en vaardigheden, hoe men zich dit eigen maakt en dient te tonen aan anderen
  2. Onderwijsfunctie = is een taak die in elk type onderwijs vervult dient te worden. Een onderwijsfunctie wordt ook wel een didactische functie genoemd.
  3. Leeractiviteit = een bezigheid die een leerproces in gang zet.

Referenties

Informatie afkomstig van http://nl.wikibooks.org Wikibooks NL.
Wikibooks NL is onderdeel van de wikimediafoundation.