Aujourd'hui, l'apprentissage en ligne commence vraiment à évincer l'apprentissage à temps plein. Même certaines universités russes progressistes introduisent lentement des cours en ligne destinés à remplacer les couples au sein des établissements d'enseignement. Mais à quel point tout cela est-il réel? Aujourd'hui, nous allons parler des problèmes et des tendances de l'apprentissage en ligne moderne.
Et quoi de plus pratique pour vous: aller aux cours ou étudier à la maison, enveloppé dans un plaid?
Je donne la parole à l'auteur.Dans cet article, nous aimerions partager avec vous des réflexions sur les problèmes et les tendances de l'apprentissage en ligne moderne, ainsi que sur la possibilité de créer des projets VR qui peuvent être intégrés à l'apprentissage en ligne moderne.
Dans le monde moderne, le concept d'apprentissage en ligne (e-Learning) est complexe et comprend plusieurs éléments:- Apprentissage mixte - formation qui combine des cours avec un instructeur et une formation en ligne avec des options pour des activités «hors classe». Un étudiant peut créer des projets, utiliser l'aide de mentors, etc. L'apprentissage mixte peut être synchrone et asynchrone (la version synchrone implique une rétroaction instantanée sur les résultats scolaires de l'enseignant. Asynchrone utilise le concept de tâches indépendantes à domicile);
- Apprentissage mobile - Formation à l'aide d'appareils mobiles;
- Apprentissage informel - activité en dehors de l'environnement formel (cours, cours en ligne, etc.). Ce type d'apprentissage fonctionne grâce à l'interaction sociale.
Si nous considérons l'évolution de l'apprentissage en ligne dans le contexte des théories socioculturelles, le développement s'est produit du behaviorisme au constructivisme social. Initialement, le système de formation était construit sur des principes comportementalistes - l'enseignant était situé au centre, et autour de lui étaient des étudiants qui l'écoutaient en silence.
La transition vers des modèles d'apprentissage plus complexes a commencé avec les travaux de Lev Vygotsky, qui a suggéré que l'apprentissage se produisait à la suite d'une interaction sociale avec d'autres personnes. De cette thèse, des théories constructivistes sont nées. Ils suggèrent que la connaissance n'est pas externe à l'élève, à savoir que chaque élève construit son propre modèle de connaissance spécifique. À l'aide de ces modèles, l'attention se déplace de l'enseignant à l'élève, qui tire ses connaissances de diverses sources.
Quelques autres concepts d'apprentissage sont les modèles connectivistes et sociaux. Ils suggèrent que la connaissance est un réseau de diverses sources interconnectées. En conséquence, la quantité de connaissances augmente à mesure que des sources sont ajoutées au réseau. Les sources peuvent être, par exemple, des personnes ou des livres, ou Internet.
Réaliser les concepts
La question se pose: «Comment mettre en œuvre toutes les formes de formation?» Traditionnellement, si nous considérons le développement de la sphère de l'e-Learning, d'énormes systèmes et protocoles ont été créés sous le concept behavioriste (basé sur les instructions). Mais le fait est que tous les systèmes ont été construits sous la présence d'un certain ensemble de connaissances. Il peut être formé sous la forme dans laquelle il est nécessaire pour l'intégration dans un système particulier.
Construire un système d'apprentissage centré sur l'élève et un nouveau protocole d'apprentissage
Historiquement, le protocole SCORM était initialement activement utilisé dans l'US Air Force et supposait un système d'entraînement comportemental. Et cela impliquait que les actions de l'étudiant étaient complètement hors de propos - il devrait simplement mémoriser toutes les informations fournies. SCORM, cependant, devient obsolète et devient moins efficace avec le temps. Maintenant, la question se pose de manière plus urgente: "Comment organiser un système éducatif centré sur l'élève en utilisant les services en ligne dans le monde moderne?"
Pour répondre à cette question, trois points doivent être pris en compte:
- Le système devrait être centré sur l'élève;
- Le système devrait prendre en charge l'apprentissage mixte;
- La formation dans le système doit être basée sur une expérience sociale.
Pour prendre en compte la première thèse, vous devez utiliser des parcours d'apprentissage individuels. Cependant, avec cette approche, il devient nécessaire d'obtenir une énorme quantité de données sur le comportement des élèves.
Pour résoudre le problème énoncé dans la deuxième thèse, nous arrivons à l'idée des caractéristiques des protocoles SCORM et AICC actuels. Ils suggèrent de travailler en ligne, c'est-à-dire que si la formation a lieu dans une salle de classe ou une salle de classe, leur utilisation devient automatiquement impossible.
Le principal problème dans le domaine de l'éducation sociale, comme le dit la troisième thèse, est le manque de développement. Cependant, il y a maintenant beaucoup de discussions sur ce type de formation, mais personne ne sait vraiment comment l'implémenter correctement. Le moment est venu d'introduire de nouvelles normes pour les protocoles de formation. SCORM est remplacé par xAPI.
xAPI
L'idée principale derrière le développement de xAPI est la séparation des statistiques du contenu du matériel de formation lui-même. Cela est nécessaire pour des options plus flexibles de collecte de ces statistiques. Par exemple, si le matériel pédagogique n’existe pas sous forme électronique, supposons que l’élève reçoive des informations par le biais d’un livre.
Un autre paradigme est la simulation, elle s'est toujours démarquée. La simulation est un environnement dans lequel l'élève peut faire ce qu'il veut. Cependant, afin d'obtenir le résultat souhaité, la personne reçoit des données d'entrée, mais elle choisit elle-même la «route» pour passer la simulation. Actuellement, tous les entraînements VR et les jeux sérieux fonctionnent en dehors des systèmes d'entraînement avec presque aucun échange de données. xAPI vous permet d'intégrer l'échange de données dans la formation VR, ce qui n'est pas possible en utilisant le protocole SCORM.
Construire des espaces virtuels
Traditionnellement, les systèmes d'apprentissage en ligne ont évolué en tant que systèmes Web. En conséquence, le vecteur de développement est passé du Web 1.0 au Web 2.0, c'est-à-dire à la création de contenu généré par les utilisateurs. Et ce paradigme est très adapté aux systèmes de formation, principalement en raison du fait qu'il a donné aux enseignants des moyens assez simples pour créer du contenu éducatif.
Si vous regardez un système de gestion de l'apprentissage maintenant, il fournit de très bons moyens pour créer des présentations, divers tests et tout le nécessaire pour développer un cours de formation, alors que tout cela se fait directement dans le navigateur. Bien sûr, il existe de nombreux outils de création tiers, et ils sont activement utilisés, en particulier pour créer du contenu plus complexe - mais à la fin de la chaîne, nous avons toujours Internet et la publication dans un format adapté à l'intégration dans une page Web.
Mais le développement de divers systèmes pour travailler avec du contenu 3D s'est complètement mal passé. Tout d'abord, tous les jeux (et les jeux étaient assez longs, et restent aujourd'hui, l'un des moteurs du progrès dans ce domaine) avaient besoin d'un réseau. Et surtout - le réseau est complexe. De plus, le moyen de créer du contenu personnalisé n'est pas seulement une chose nouvelle (les éditeurs de niveau ont déjà de très nombreuses années), mais le moyen de créer une fonctionnalité fondamentalement nouvelle, le modding profond est déjà sensiblement plus jeune. On croit traditionnellement qu'un modder sait ce qu'il fait, c'est-à-dire au moins un peu, mais il connaît la programmation, a une idée d'un pipeline pour travailler avec des modèles 3D et d'autres choses spécifiques.
Mais dans ce cas, ce n'est pas très approprié, car il faut créer un système de formation et le rendre accessible à tous. Autrement dit, il est nécessaire de simplifier et en même temps de compliquer le «modding», ce qui le rend plus similaire au modèle Web 2.0., Sans perdre la polyvalence. Essayons de voir à quoi ressemble un jeu MMO standard et réfléchissons à ce qui manque dans une telle architecture.
Différentes générations de MMO et approches d'architecture
Si nous regardons (de très haute hauteur, sans détails) comment un espace 3D multi-utilisateurs est organisé, par exemple, le MMO standard de l'ère WoW, nous verrons quelque chose comme ceci:
Naturellement, il y a un client et un serveur. La tâche principale du serveur est de synchroniser les actions des différents utilisateurs. Pour cela, un certain protocole de communication fixe entre le client et le serveur est déterminé, à l'aide duquel nous pouvons envoyer des messages du client au serveur et, dans le cas le plus simple, les envoyer à tous les autres clients. (Bien sûr, il y a une énorme couche de nuances associées à la mise en œuvre de ce processus - par exemple, le serveur est-il autoritaire, comment le décalage est-il compensé, comment fonctionne la physique, etc. - mais à ce niveau du circuit, il vaut la peine de sauter cela). En outre, vous devez en quelque sorte suivre la logique des interactions côté serveur, par exemple, les scripts de jeu. Pour cela, vous aurez probablement besoin d'une sorte de script côté serveur. Pour simplifier la vie, les scripts côté client sont également très utiles.
Cependant, la question se pose: "Et d'où vient le contenu réel dans ce schéma, c'est-à-dire les modèles, les textures, les sons et tout ça?" Tout cela est à l'intérieur du client. C'est pourquoi les clients MMO sont souvent si lourds en termes de taille. Quand quelque chose de nouveau est ajouté, les utilisateurs doivent télécharger la mise à jour et seuls le développeur lui-même, ses programmeurs et artistes peuvent ajouter quelque chose de nouveau.
La question se pose: "Qu'est-ce qui doit être changé dans l'architecture pour permettre aux utilisateurs de créer du contenu?"
L'idée semble immédiatement stocker le contenu côté serveur. Dans cette version, le client ressemble plus à un navigateur Web - il télécharge tout ce dont vous avez besoin et met en cache.
Plusieurs projets ont été réalisés dans ce sens, dont le plus célèbre est peut-être Second Life. L'utilisation d'un tel schéma dans sa forme pure n'est pas toujours justifiée - parfois une approche hybride est meilleure, lorsqu'une partie du contenu est téléchargée directement (par exemple, lors du chargement d'une nouvelle scène), et qu'une partie est chargée dynamiquement.
La question suivante est de savoir quoi faire avec la logique. Néanmoins, Second Life a proposé un schéma de script de serveur, ce qui était tout à fait unique à l'époque - l'utilisateur a écrit le code du comportement de l'objet dans l'éditeur client intégré, puis le script a été envoyé au serveur et exécuté dessus. Mais ici aussi, il y a un certain nombre de questions. Premièrement, le script doit avoir accès à certains sous-systèmes de serveurs clés, et la question se pose - combien de tels sous-systèmes devraient être et quels devraient-ils être? Deuxièmement, il y a une question sur ce que le langage devrait être et à quoi devrait ressembler sa bibliothèque standard - LSL, le langage de script Second Life, était plutôt primitif et compliqué à la fois (par exemple, il n'y avait pas de travail normal avec les tableaux et il n'y avait pas de POO dans principe).
Extrême-Orient
Le concept est quelque peu similaire à SL, mais diffère par un certain nombre de détails. Un élément d'un environnement virtuel peut être une application à part entière qui compile et possède toute la logique de travail nécessaire "à l'intérieur" de lui-même, c'est-à-dire une sorte de boîte noire en termes de l'ensemble du système client-serveur et d'autres applications. Dans le même temps, l'environnement virtuel entier peut agir comme une interface d'application possible, mais pas la seule. Il complète la bibliothèque standard, offrant un certain nombre de fonctions pour travailler avec vous-même. En d'autres termes, il s'agit d'un analogue d'une application ordinaire dans un système d'exploitation moderne, seul l'environnement lui-même exécute la fonction OS.
En plus des interactions dans l'espace 3D, l'application virtuelle a accès à l'interface client et la possibilité de créer ses propres parties de l'interface. Le reste - idéalement - l'application ne devrait rien savoir de la division entre client et serveur. Le code doit être écrit de la même manière qu'une application mono-utilisateur ordinaire.
Un environnement virtuel, dont les objets sont de telles applications, nous appelons un environnement virtuel dynamique.
Cependant, un certain nombre de questions assez évidentes se posent sur la mise en œuvre pratique d'un tel système - comment combiner ces principes avec la fiabilité, les performances et de nombreux autres critères, et comment mettre en œuvre l'architecture spécifique d'un tel projet? Nous en parlerons dans le prochain article.
Les auteurs
Jedium est une société partenaire de Microsoft travaillant dans le domaine de la réalité virtuelle, augmentée et de l'intelligence artificielle. Jedium a développé un cadre pour simplifier le développement de projets complexes sur Unity, dont une partie est accessible au public
sur GitHub . Jedium prévoit de reconstituer le référentiel avec de nouveaux modules de framework, ainsi que des solutions d'intégration avec Microsoft Azure.
Vitaliy Chashchin -
Développeur de logiciels avec plus de 10 ans d'expérience dans la conception et la mise en œuvre d'applications client-serveur tridimensionnelles - du concept à la mise en œuvre complète et à l'intégration des applications et des solutions dans le domaine de la réalité virtuelle. Architecte système Jedium LLC, MSc en informatique.
Alexey SarafanovResponsable marketing chez Jedium LLC.
Sergey KudryavtsevPDG et fondateur de Jedium LLC.