Opetusdokumentin yleisen rakenteen määrittely

Rakenteinen oppimisdokumentti

Oppimisdokumentti voi olla rakenteinen, eli dokumentin sisältö voidaan jakaa osiin (elementteihin). Dokumentin osia ovat esimerkiksi luku, aliluku, otsikko, aliotsikko, kappale ja sitaatti. Dokumentti voi myös olla sellainen, joka ei oppimisympäristön kannalta sisällä rakenteisuutta (se tulkitaan pelkäksi merkkijonoksi tai bittivirraksi, joka kuitenkin voidaan esittää tai näyttää oppimisympäristössä).

Oppimisdokumentin rakenne voi perustua pedagogisiin elementteihin, joita kutsutaan opetuksellisiksi toiminnoiksi (educational activities). Opetuksellisia toimintoja ovat esimerkiksi: tekstikatkelman lukeminen, tietokoneella olevan ohjelman käyttäminen tai esimerkiksi tiedon hakeminen kirjastossa. (Siviter & Brown)

Rakenteisen oppimisdokumentin etuja ovat materiaalin adaptiivisuus, monitasoiset dokumentit ja helpompi linkitettävyys. Rakenteinen oppimisdokumentti on adaptiivinen, koska käyttäjä voi määritellä käyttäjäprofiilin, josta käy ilmi, millaista materiaalia (elementtejä) hän haluaa opiskeltavaksi (esimerkiksi pelkkiä käsitteiden määritelmiä). Käyttäjäprofiilissa voidaan säilyttää tietoa myös siitä, millaisia asioita käyttäjälle ei enää tarvitse näyttää (esimerkiksi tietty käsitejoukko oletetaan tunnetuksi, eikä käsitteiden määritelmiä enää esitetä / linkitetä). Monitasoiset dokumentit tarkoittavat dokumentteja, jotka sisältävät asiakokonaisuuden tarkastelun usealla eri tasolla tai useasta eri näkökulmasta. Lisäksi rakenteiseen materiaaliin voidaan generoida automaattisesti hypertekstilinkkejä eri elementtien välille, esimerkiksi käsitteistä niiden määritelmiin.

Rakenteisen oppimisdokumentin rakenne voi myös perustua opetusprosessin mukaiseen määrittelyyn. Tällöin kartoitetaan ja laaditaan 1-3 vaihtoehtoista opetusprosessia, joiden perusteella voidaan laatia 1-n erilaista rakennetta opetusdokumentille. Opetusdokumentin rakenne kuvataan tämän jälkeen laatimalla DTD (Document type definition), joka määrittää ne erilaiset elementit, joita opetusdokumentissa voi olla.

Opetusprosessin näkökulmasta opetusdokumentin DTD voi olla esimerkiksi seuraavanlainen:

<TUNNISTETIEDOT>
<laatija> nn </laatija>
<päiväys> päivämäärä </päiväys>
...
</TUNNISTETIEDOT>

<johdanto> tekstikappaleita 1-n</johdanto>

<sisällysluettelo> sisällysluettelo </sisällysluettelo>

<hakusanalista> hakusanoja </hakusanalista>

<hakusanamäärittely> määrittelykappaleet hakusanoille, näille linkitys hakusanalistaan </hakusanamäärittely>

<OPPIJAN MUKAAN LUOKITELLUT MATERIAALIT>
<taso 1> 1-n kertaa
<kappale> kappale </kappale>
<kuva> kuva aiheesta </kuva>
</taso 1>
</OPPIJAN MUKAAN LUOKITELLUT MATERIAALIT>

<OPITUN TESTAUS>
<kysymyksiä> kysymykset, joihin linkitetään mallivastaukset </kysymyksiä>
<vastauksia> mallivastauksia, jotka linkitetään kysymyksiin </vastauksia>
...
</OPITUN TESTAUS>

Yllä esitetty DTD-malli ei ole täydellinen eikä syntaktisesti oikea. Se pyrkii kuvaamaan, Etäkamu-projektin puitteissa tehtävää tutkimustyötä, joka liittyy materiaalien laatimiseen rakenteiseen muotoon. Esimerkillä pyritään myös valottamaan sitä, mikä suhde on opetusprosessin määrittelyllä DTD:n (opetusdokumentin rakenteen) määrittelyyn.

Konversioprosessi

Lähtökohtana oppimisdokumenttien ja oppimisympäristöjen tuottamiselle on elektronisessa muodossa oleva materiaali. Materiaali voi olla tallennettu erilaisissa tiedostomuodoissa, esimerkiksi Microsoft Word -muodossa tai LaTeX -muodossa. Konversioprosessin tarkoituksena on tuottaa erilaisista tiedostomuodoista oppimisdokumentteja, joita voidaan välittää tietoverkoissa.

Konversioprosessi voi olla automaattinen tai puoliautomaattinen. Automaattinen konversio tunnistaa alkuperäisen materiaalin rakenteisuuden ja tuottaa rakenteisia oppimisdokumentteja. Puoliautomaattisessa konversioprosessissa tarvitaan ihmistä tunnistamaan dokumentin rakenteen.

Microsoft Word tiedosto
Konversio:
RTF HTML
WMF GIF
HTML & GIF tiedostot
Linkitys
HTML & GIF tiedostot
WWW palvelija
Käyttöliittymä

Kuva 1. Microsoft Word (RTF) -muotoisen materiaalin konversio HTML-muotoon.

Kuvassa 1 on esitetty konversioprosessin kulku, kun lähtökohtana on Microsoft Word - tekstinkäsittelijällä kirjoitettu dokumentti. Ensimmäisessä vaiheessa dokumentti tallennetaan RTF-muodossa. RTF-tiedosto konvertoidaan RtfTtoHtml-työkalun avulla HTML-tiedostoksi. Dokumentissa olleista kuvista konvertteri tuottaa WMF- (Windows) ja PICT- (Macintosh) tiedostoja. Kuvatiedostot pitää konvertoida vielä GIF-muotoon. Konversioprosessin seuraava vaihe on materiaalin linkitys. Linkitetty materiaali tallennetaan tiedostoina WWW-palvelijan hakemistorakenteeseen, jossa se voidaan tarvittaessa suojata hakemistokohtaisesti.

Microsoft Word tiedosto
DTD
Rakenteen määrittely, ns. "mark-up"
SGML, TeX, GIF tiedostot
SGML parser tarkistaa syntaksin
SGML tietokannan tuottaminen
SGML tietokanta
Oppimisdokumenttien elementit
Käyttäjäprofiilit
SgmlToHtml
LinkTool
WWW palvelija
Käyttöliittymä

Kuva 2. Microsoft Word-tiedostojen konversio SGML-tietokantaan.

Kuvassa 2 on esitetty toinen ratkaisu materiaalin konvertoimiseksi tietoverkkoon. Lähtökohtana on edelleen Microsoft Wordillä kirjoitettu teksti, joka on sen lisäksi "merkitty" SGML (Standardized General Markup Language) standardiin perustuvan merkkauskielen avulla. SGML dokumentit ovat rakenteisia ja dokumentin yleinen rakenne on kuvattu ns. DTD:n (Document Type Definition) avulla. SGML-tiedostot tallennetaan SGML-tietokantaan, josta käyttäjälle generoidaan tarpeen mukaan sopiva oppimisdokumentti. Dokumentin sisältö perustuu mm. käyttäjäprofiilissa olevaan tietoon käyttäjän opiskelemista asioista ja tavoista, joilla hän haluaa asiat esitettävän.

Pedagogisesti mielekkäät oppimisdokumentit

Oppimisympäristöjen suunnittelun keskeisenä ajatuksena on käsitys oppimisesta. Yleisesti ajatellaan, että ihminen oppii tekemällä (learning-by-doing) ja asettamalla itselleen oppimistavoitteita (instructional goals). (Schneider, 1994)

Tietoverkossa tarjolla oleva oppimisdokumentti "kilpailee" opiskelijoista perinteisten oppikirjojen, videolla olevien opetusohjelmien ym. kanssa. Tietoverkossa olevan oppimisdokumentin etuja ovat saatavuus ja ajantasaisuus. Toisaalta haittapuolia ovat materiaalin luettavuus (näyttöteknologiasta riippuva) ja käytettävyys (käyttöliittymästä ja verkon siirtonopeudesta riippuva). Lisäksi tietoverkossa oleva oppimisdokumentti voi sisältää elementtejä, joita ei voida ollenkaan esittää paperimuodossa (esimerkiksi fysikaalisten ilmiöiden simulaatiot ja niiden reaaliaikainen ohjaaminen). Pedagogisesti mielekäs oppimisympäristö voidaankin määritellä siten, että se käsittää oppimateriaalin sekä fyysisen ja mentaalisen viitekehyksen, joka mahdollistaa tavoitteellisen oppimisen (Pantzar, 1995). Pedagogisesti mielekkäässä oppimisympäristössä on kognitiivisia työkaluja, jotka tukevat, ohjaavat ja laajentavat oppimisprosessia (Jonassen, 1992) ja kommunikaatiotyökaluja, jotka mahdollistavat opiskelijan ja opettajan sekä opiskelijoiden välisen kommunikaation ja yhteistoiminnallisuuden.