E-LEARNING W ZDALNYM KSZTAŁCENIU NA POZIOMIE AKADEMICKIM

Autor opracowania prowadzi zajęcia dydaktyczne w PWSZ Gniezno z przedmio-tów: Technika cyfrowa, Techniki symulacyjne oraz Automatyka na poziomie inży-nierskim. Dla przedmiotu Technika Cyfrowa doskonałym uzupełnieniem wiedzy przekazywanej na regularnych zajęciach wykładowych, ćwiczeniowych i laboratoryj-nych są między innymi materiały osadzone na serwerze Polskiej Wszechnicy Aka-demickiej [111]. Materiały te w postaci wykładów multimedialnych są doskonałym źródłem wiedzy dla studentów studiów niestacjonarnych, dla których stanowią roz-szerzenie informacji przedstawianych na zajęciach w wymiarze wynikającym z pla-nu studiów. Dla studentów studiów stacjonarnych serwer e-learningowy jest miej-scem, gdzie znaleźć można materiały wykładowe gotowe do wydruku, pomocne w przygotowywaniu się do egzaminu semestralnego. Materiały te są nieocenione w sytuacji, kiedy niemożliwa jest obecność studenta na danym wykładzie. Student ma możliwość uzupełnienia wiedzy dzięki uczestniczeniu w wykładzie oferowanym na platformie e-learning [62]. Dla przedmiotów: Techniki symulacyjne oraz Automa-tyka, dla których podstawowym narzędziem pracy jest środowisko naukowo--obliczeniowe Matlab, niestety nie istnieją materiały elektroniczne wspomagające kształcenie, dostępne na serwerze Polskiej Wszechnicy Akademickiej. Stąd koniecz-ność indywidualnego stworzenia materiałów e-learningowych oferowanych studentom jako uzupełnienie wiedzy przekazywanej w ramach prowadzonych zajęć.

11.2.1. PLATFORMA E-LEARNINGOWA

Narzędzia informatyczne wykorzystane do tworzenia multimedialnych materiałów dydaktycznych oraz przebieg prac autora artykułu dotyczących tworzenia części mate-riałów dydaktycznych pomocnych w kształceniu z przedmiotu Techniki symulacyjne i Automatyka są podobne do narzędzi i prac prowadzonych podczas przygotowywania materiałów do przedmiotu Systemy wbudowane [44]. Proces ten został szczegółowo przedstawiony w artykule [62].

Do zamiany materiałów przygotowanych w formacie PPT (slajdy) na format SWF (Flash) posłużył program Articulate Presenter [105]. Program ten umożliwił dodanie

komentarzy słownych do przygotowanych wcześniej slajdów. Po osadzeniu przy-gotowanych prezentacji multimedialnych na serwerze e-learningowym studenci uzyskali dostęp do zasobów edukacyjnych zgromadzonych dla przedmiotów Tech-niki symulacyjne i Automatyka. Dodatkowo każdy z opracowanych wykładów koń-czy się testem weryfikującym wiedzę. Testy sprawdzające zostały przygotowane za pomocą programu Articulate Quizmaker według zasad również szerzej omówionych w artykule [62].

11.2.2. INTERNETOWE WYKŁADY

Producent środowiska naukowo-obliczeniowego – firma Mathworks – na swoich stronach internetowych umieściła internetowe wykłady [116]. Dla przedmiotu Auto-matyka pomocny jest wykład internetowy Control System Interactive Kit, na który skła-da się 12 modułów multimedialnych prezentujących możliwości wykorzystania śro-dowiska Matlab do projektowania, walidacji i weryfikacji układów sterowania auto-matycznego. Najbardziej wartościowymi z perspektywy programu zajęć z przedmiotu Automatyka są moduły:

• Introduction to Dynamic Simulation, • Plant Modeling,

• Control Design, • Real-Time Testing,

• Introduction to Simulink for Control Design, • System Identification Toolbox,

• Multi-Loop Control Design In Simulink – Made Easy, • Verification, Validation, and Test for Embedded Controls.

Prezentowany na stronach Mathworks’a materiał w bardzo przejrzysty sposób przedstawia możliwości implementacji w praktyce teorii z dziedziny automatyki. Pewnym utrudnieniem w szybkim przyswajaniu wiedzy prezentowanej za pomocą internetowych wykładów może być jednak techniczny język angielski. Na rysunku 10.1 przedstawiono wybrany przykład internetowego wykładu oferowanego przez Mathworks’a.

Na stronach internetowych Matlab Central Home prezentowane są w języku pol-skim internetowe wykłady prezentujące możliwości wykorzystania narzędzia Simu-link, wchodzącego w skład pakietu Matlab – (Introduction to Simulink in Polish) [116]. Na stronie internetowej zgromadzono prezentacje multimedialne z następującej tematyki:

• wstęp i pierwsze proste modele, • lekcja tworzenia czytelnych modeli, • zaawansowane modele,

• tworzenie własnych bloków, • własne systemy,

Rozdział 11 108

• korzystanie z workspace’u Matlaba,

• przykładowe modelowanie i symulacja – model populacji owadów Chori-stoneura fumiferana.

Rys. 11.1. Wykład internetowy Mathworks [116]

Wykład internetowy można uruchamiać bezpośrednio na stronie Mathworks’a lub pobrać kompletny kurs na dysk i uruchamiać go z lokalnego komputera. Pewnym ograniczeniem jest konieczność posiadania środowiska Matlab do przetestowania prezentowanych przykładów, szczególnie w sytuacji, kiedy uczący się chciałby prze-prowadzić własne modyfikacje gotowych kodów źródłowych z przykładów. Na ry-sunku 11.2 przedstawiono główną stronę kursów polskojęzycznych oferowanych przez portal Mathworks.

Jedyny oficjalny, autoryzowany dystrybutor firmy Mathworks w Polsce – firma ONT Oprogramowanie Naukowo-Techniczne oferuje, za pomocą swojego kanału, na

portalu YouTube filmy prezentujące możliwości wykorzystania środowiska Matlab do modelowania i symulacji układów mechanicznych i elektrycznych. Aktualnie ofero-wane jest pięć filmów prezentujących środowisko od podstaw do specjalistycznych zastosowań [120].

Rys. 11.2. Wykład internetowy Matlab Central Home [116]

11.2.3. INTERNETOWE SEMINARIA

Połączenie wiedzy teoretycznej z danej dziedziny inżynierskiej z eksperymentami symulacyjnymi, realizowanymi w środowisku Matlab zostało przedstawione w inter-netowych seminariach osadzonych na stronach Mathworks [115]. Po wybraniu pol-skiej lokalizacji użytkownik otrzymuje spis dostępnych prezentacji multimedialnych (Recorder Webinars) oraz spis seminariów zapowiedzianych (Upcoming Webinars), w których można wziąć udział w trybie online. Ograniczeniem w dostępie do semina-riów archiwalnych i zapowiedzianych jest wymóg posiadania konta użytkownika, którego aktywacja sprowadza się do podania danych osobowych wraz z określeniem zainteresowań dotyczących wykorzystania środowiska Matlab.

Rozdział 11 110

Obecnie (stan z listopada 2011 r.) dostępne są seminaria internetowe z następu-jących dziedzin i tematyki szczegółowej:

• systemy sterowania – projektowanie układów sterowania, funkcje definiujące systemy dynamiczne, zasady pracy z narzędziem SISOTOOL, metody pracy z obiektami nieliniowymi, optymalizacja doboru nastaw regulatorów,

• procesory sygnałowe DSP – modelowanie i złożona analiza systemów teleko-munikacyjnych, kodowanie, analiza zakłóceń,

• przetwarzanie i analiza obrazów – modelowanie algorytmów przetwarzania i anali-zy sygnału video dla systemów wbudowanych z działaniem w czasie rzecanali-zywi- rzeczywi-stym,

• analiza statystyczna – import danych, analiza statystyczna, raportowanie wyni-ków analiz,

• systemy pomiarowe – konfiguracja kart pomiarowych do współpracy ze środo-wiskiem Matlab, przetwarzanie i wyświetlanie danych pomiarowych, tworzenie aplikacji pomiarowej.

Internetowe seminaria w wersji multimedialnej w bardzo przejrzysty sposób przedstawiają możliwości pełnego wykorzystania środowiska Matlab & Simulink w dziedzinach inżynierskich. Umieszczenie przykładów praktycznego wykorzysta-nia narzędzi środowiska naukowo–obliczeniowego umożliwiają bardziej efektywne przyswojenie umiejętności wykorzystania Matlaba do rozwiązywania problemów obliczeniowych.

Na rysunku 11.3 przedstawiono przykładową stronę z seminarium internetowego dotyczącego problematyki współpracy środowiska Matlab z instrumentami pomiaro-wymi oraz kartami akwizycji danych.

11.2.3. INTERNETOWE LABORATORIA

Pewnego rodzaju ograniczeniem dla studentów posługujących się środowiskiem Matlab jest utrudniony dostęp do aplikacji poza zajęciami. Rozwiązaniem może być instalacja wersji studenckiej, 30-dniowej na własnym komputerze. Innym rozwiąza-niem może być wykorzystanie dostępu do strony MATLAB-online.com – Matlab Web interface for free [117]. Na stronie tej studenci mają możliwość zdalnego przete-stowania funkcjonalności swoich rozwiązań pisanych za pomocą standardowych pole-ceń Matlaba.

Kolejnym portalem oferującym multimedialne internetowe laboratoria ze środowi-ska Matlab jest mepi.pl – multimedialna edukacja przez Internet [109]. Portal ten ofe-ruje między innymi kursy z wykorzystania Matlaba w mechanice, automatyce i robo-tyce. Studenci korzystający z portalu mogą podnosić swoje umiejętności z zakresu tworzenia GUI, modelowania i symulacji specjalistycznych układów mechaniki oraz modelowania i symulacji podstawowych członów automatyki z analizą charakte-rystyk czasowych i częstotliwościowych.

11.3. PERSPEKTYWY ROZWOJU KSZTAŁCENIA W FORMULE E-LEARNING