Η Σημασία των Τεχνολογικών Εξελίξεων και Παραδείγματα Συγκεκριμένων Εφαρμογών για την Εκπαίδευση Θεόδωρος Σ. Παπαθεοδώρου Καθηγητής Πανεπιστήμιο Πατρών.

Παρουσίαση με θέμα: "Η Σημασία των Τεχνολογικών Εξελίξεων και Παραδείγματα Συγκεκριμένων Εφαρμογών για την Εκπαίδευση Θεόδωρος Σ. Παπαθεοδώρου Καθηγητής Πανεπιστήμιο Πατρών."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Η Σημασία των Τεχνολογικών Εξελίξεων και Παραδείγματα Συγκεκριμένων Εφαρμογών για την Εκπαίδευση Θεόδωρος Σ. Παπαθεοδώρου Καθηγητής Πανεπιστήμιο Πατρών

2 Προεπισκόπηση Ψηφιοποίηση Πρότυπο Εκπαιδευτικό Απόθεμα
Καινοτόμες τεχνολογίες για την ενίσχυση της εκπαίδευσης, της έρευνας και της ψυχαγωγίας τεχνολογίες πλέγματος τεχνολογία Haptics και εφαρμογές της [εικονικό άγγιγμα και αίσθηση αντικειμένων και ασκούμενων δυνάμεων] 3D αναπαράσταση πραγματικού χρόνου αρχαίων μνημείων

3 Ψηφιοποίηση Αξιοποίηση των επιστημονικών-τεχνολογικών εξελίξεων για να μη χαθούν και για να ενισχυθούν απαραίτητα στοιχεία της κοινωνίας Αρχές Lund (Lund Principles), Σουηδία 4 Απριλίου 2001 “Το απόθεμα της Ευρώπης στην πολιτισμική και επιστημονική γνώση είναι ένα μοναδικό κεφάλαιο που διαμορφώνει την εξελισσόμενη μνήμη των διαφορετικών κοινωνιών μας [και παρέχει μια στέρεα βάση για την ανάπτυξη της βιομηχανίας του περιεχομένου σε μια κοινωνία διατήρησης της γνώσης]” “Europe's cultural and scientific knowledge resources are a unique public asset forming the collective and evolving memory of our diverse societies [and providing a solid basis for the development of our digital content industries in a sustainable knowledge society]”

4 Ψηφιοποίηση Ψηφιακό υποκατάστατο (digital surrogate)
μαζί με συνοδευτική πληροφορία (για αναζήτηση κι ανάκτηση) Βασική και απαραίτητη η Ψηφιοποίηση (Digitization) Μέσο για: τη διατήρηση/διάσωση πολύτιμης πληροφορίας για την Ιστορία, τις Παραδόσεις, την Παιδεία, τη Γλώσσα, τον Πολιτισμό, την Επιστήμη, …  τη διάσωση κι ενίσχυση της συλλογικής μνήμης των λαών και των ιδιαιτεροτήτων του κάθε πολιτισμού την προβολή-ενημέρωση και την οικονομική ανάπτυξη

5 Αξιοποίηση της Πληροφορίας
Η πληροφορία στο Διαδίκτυο  ανάκτηση π.χ. Για γνωστά ιστορικά μνημεία και πώς αυτά σχετίζονται με την Ελληνική Ιστορία Για το Ψηφιακό Πλανητάριο στην Αθήνα, το Μουσείο Λούβρου, το Βρετανικό Μουσείο, … (εικονικές επισκέψεις) Ποια ντοκιμαντέρ αναφέρονται στο θέμα X και τί έλεγαν οι … Να δούμε μερικές εφευρέσεις του 20ου αιώνα; Τί έχει γράψει ο Stephen Hawking για … Πώς ήταν ο Παρθενώνας τότε; Ο ναός της Αγίας Σοφίας;

6 Καλές Εφαρμογές Ψηφιοποίησης
Επιστήμη Ιατρική Πολιτισμός Παιδεία Ψυχαγωγία Τουρισμός Οικονομική Ανάπτυξη Και: Μέσα από το Διαδίκτυο: μελέτη, έρευνα, διαλέξεις, σημειώσεις, … CD, DVD, posters, …

7 Δράσεις Υποστήριξης του Εκπαιδευτικού Έργου
Ασύγχρονη Τηλεκπαίδευση – Επέκταση της ήδη υπάρχουσας πλατφόρμας (e-class) Σύγχρονη Τηλεκπαίδευση Ιδρυματική Εκπαιδευτική Πύλη και Παρατηρητήριο Πρότυπο Εκπαιδευτικό Απόθεμα Αναβάθμιση Εκδοτικού Μηχανισμού του Πανεπιστημίου Πατρών - Ιδιοπαραγωγή εκπαιδευτικών ηλεκτρονικών και έντυπων εκδόσεων

8 Πρότυπο Εκπαιδευτικό Απόθεμα
Μηχανισμός για την περιγραφή, αποθήκευση, διαχείριση, αξιοποίηση και διάχυση ψηφιοποιημένου εκπαιδευτικού υλικού Διεθνή πρότυπα Σύγχρονες μέθοδοι και ευχρηστία εργαλείων Ενίσχυση των δυνατοτήτων ατομικής και ευέλικτης διαδρομής στη μάθηση

9 Πρότυπο Εκπαιδευτικό Απόθεμα
Κατάλληλο για: Ψηφιοποιημένο υλικό σε οποιοδήποτε μορφότυπο Για την περιγραφή υλικού: Χρήση περιγραφικών και τεχνικών μεταδεδομένων Μόνιμα αναγνωριστικά (URL) Διατήρηση: Μεγάλης κλίμακας, σταθερή και μακροπρόθεσμη Διάχυση: Δυνατότητα αναζήτησης με χρήση των μεταδεδομένων των στοιχείων Διάχυση μέσω Web, με τους απαραίτητους ελέγχους πρόσβασης Διγλωσσία: Σε επιφάνεια διεπαφής Στα μεταδεδομένα

10 Πρότυπο Εκπαιδευτικό Απόθεμα
Περιεχόμενο: Άρθρα, Βιβλία, Δημοσιεύσεις, Διπλωματικές Εργασίες, Διδακτορικές Διατριβές, Εικόνες, Βίντεο, Ηχογραφήσεις, Χάρτες, Μαθησιακά Αντικείμενα, Ψηφιοποιημένες Συλλογές, Λογισμικό, … Διαχωρισμός χρηστών σε κατηγορίες με διαφορετικά δικαιώματα πρόσβασης. Χρήστες: Με δικαιώματα υποβολής Συμμετέχοντες στη διαδικασία υποβολής (αποδοχή/απόρριψη υποβολών) Συνδρομητές (λήψη ενημερωτικών ) Με δυνατότητα πρόσβασης σε εμπιστευτικό περιεχόμενο Δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης του υλικού για την παραγωγή έντυπων και ηλεκτρονικών εκδόσεων (CD-ROM) με στόχο την ενίσχυση της εκπαιδευτικής διαδικασίας Προστασία πνευματικών δικαιωμάτων

11 Τεχνολογίες Πλέγματος
Grid: Αναπτυσσόμενη υποδομή που παρέχει πρόσβαση σε υπολογιστική ισχύ και αποθηκευτικό χώρο κατανεμημένα σε όλο τον κόσμο Συλλογή γεωγραφικά κατανεμημένων ετερογενών υπολογιστικών πόρων Πρόσβαση σε έναν ενιαίο ισχυρό εικονικό υπολογιστή Υποβολή από τους χρήστες μεγάλου πλήθους εργασιών χωρίς να ενδιαφέρονται που θα εκτελεστούν

12 Τεχνολογίες Πλέγματος στην Εκπαίδευση
Οι ηλεκτρονικές βιβλιοθήκες μπορούν να επωφεληθούν από σχετικά εργαλεία για πρόσβαση σε κατανεμημένα δεδομένα Η ηλεκτρονική μάθηση μπορεί να επιτευχθεί με τη δημιουργία εικονικών τάξεων με μαθητές, πόρους και εκπαιδευτές που βρίσκονται σε διαφορετικά μέρη

13 Τεχνολογίες Πλέγματος στην Εκπαίδευση
Αξιοποίηση του e-Science και άλλων σχετικών ερευνητικών κυβερνητικών ή επιχειρησιακών πλεγμάτων των οποίων οι πόροι μπορούν να προσαρμοστούν προκειμένου να χρησιμοποιηθούν στην εκπαίδευση Δυνατότητα να γίνει η εκπαίδευση πιο «πραγματική» Μια πρώτη επαφή των μαθητών με την επιστημονική έρευνα Υποστήριξη της εικονικής οργάνωσης που αποτελείται από την κοινότητα των εκπαιδευτών και εκπαιδευόμενων Πρόκειται για μια ετερογενή κοινότητα από δασκάλους, μαθητές, γονείς, υπαλλήλους, εκδότες, ακαδημαϊκούς, … Οργάνωση του Εκπαιδευτικού Πλέγματος (Education Grid) σαν Πλέγμα Πλεγμάτων (Grid of Grids)

14 MUVII IST Project Βασικός στόχος:
α) Ανάπτυξη H3DI ( 3D απτικό περιβάλλον διεπαφής) β) Ανάπτυξη πρωτοτύπου μιας διασυνδεδεμένης πλατφόρμας χρησιμοποιώντας το IKD (Interactive Kiosk Demonstrator -Διαδραστικός Σταθμός Επίδειξης) Σκοπός του MUVII IKD: Επίδειξη νέων διαδραστικών παραδειγμάτων σε μια νέα μορφή παρουσίασης 3D εικόνας, 3D ήχου και απτικής ανάδρασης

15 IKD (Interactive Kiosk Demonstrator)
Η Απτική Συσκευή (Haptic Device) που αναπτύχθηκε: Αποτελείται από δύο 3-DOF robot (DOF:Βαθμοί ελευθερίας κίνησης) που βρίσκονται στο χέρι Επιτρέπει απεριόριστες κινήσεις των δακτύλων Η ανάδραση δύναμης σε κάθε δάχτυλο είναι 5 N σε όλες τις κατευθύνσεις Το μέγεθος της συσκευής είναι προσαρμόσιμο σε χέρια διαφορετικών μεγεθών

16 Παραδείγματα (ειδικά για διδασκαλία)
«Μόνος» τρόπος για να αισθάνονται και να κατανοούν τους νόμους της βαρύτητας να πλοηγούνται στο ηλιακό σύστημα και να νιώθουν την έλξη του πλανήτη να νιώθουν τη σύγκρουση με αντικείμενα στο χώρο Feeling the gravity (Planet: Mercury. Diameter: km) Επιτυχία και με τα παιδιά του Δημοτικού Σχολείου

17 Παραδείγματα Συναρμολογώντας έναν ανεμόμυλο Συναρμολογώντας ένα μηχανικό ρολόι

18 IKD Testing Τυχαία επιλεγμένοι χρήστες Συμμετοχή 163 μαθητών
64 μαθητές δημοτικού 74 μαθητές γυμνασίου 25 μαθητές λυκείου Πειράματα σε μικρές ομάδες (4-5 μαθητές κάθε φορά) Ερωτηματολόγια πριν και μετά το πείραμα Ικανοποιητική ανταπόκριση των μαθητών χωρίς αντιμετώπιση ιδιαίτερων δυσκολιών Τα νεαρά άτομα προσαρμόζονται γρήγορα στον χειρισμό συσκευών μέσω υπολογιστή, όπως η MUVII απτική διεπαφή IKD Testing στην Πάτρα, νεαρός χρήστης

19 Παρθενώνας VR – Ανακατασκευή και Περιήγηση σε Πραγματικό Χρόνο
Ανακατασκευή υψηλής ανάλυσης που βασίζεται σε επιστημονικές περιγραφές και μετρήσεις Αποτυπώνει όλες τις καμπύλες και τα χαρακτηριστικά του Παρθενώνα. Περιήγηση σε Πραγματικό Χρόνο σε μια ιδιαίτερα πολύπλοκη σκηνή ( πολύγωνα) Καλή απόδοση σε χαμηλού κόστους προσωπικούς υπολογιστές Αποτυπώνει τις τελειότερες αρχιτεκτονικές λεπτομέρειες του Αρχαίου Ναού Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εκπαιδευτικούς ή πληροφοριακού περιεχομένου σταθμούς.

20 Παρθενώνας – Walkthrough Video