Najważniejsze wiadomości - Narzędzia służące do przetwarzania języka, wspierające nauczycieli i uczniów
"Coraz większym problemem społeczności edukacyjnej, zwłaszcza w przypadku kształcenia wyższego, jest rozmiar grup. Wraz ze wzrostem liczby studentów w grupach czas nauczycieli staje się coraz rzadszym zasobem", twierdzi Wolfgang Greller, profesor nowych technologii medialnych oraz innowacji w dziedzinie wiedzy Holenderskiego Uniwersytetu Otwartego ('Open University of the Netherlands') Dr Greller, koordynator projektu LTfLL, wierzy, że receptą na ograniczenie powyższego problemu może być połączenie zaawansowanych rozwiązań z dziedziny przetwarzania języka naturalnego ('natural language processing' - NLP) z innymi technologiami. W krajach OECD od połowy lat 90-tych liczba studentów na uczelniach wyższych wzrasta średnio o 4% każdego roku. W niektórych wykładach uczestniczą obecnie setki studentów. Co niepokojące, badania wykazały, że wraz z powiększaniem się grup zmniejsza się skuteczność kształcenia studentów - studenci uczęszczający na zajęcia w ramach mniejszych grup radzą sobie znacznie lepiej, niż studenci z większych grup, niezależnie od kierunku studiów. Uczestnicy projektu LTfLL skupili swoją uwagę na trzech obszarach technologicznych, które mogą przynieść znaczące korzyści zarówno studentom, jak i wykładowcom: klasyfikowanie studentów oraz rozwój koncepcyjny pozwalają zagwarantować, że studenci przypisywani są do odpowiednich poziomów zaawansowania, w oparciu o ich aktualny stan wiedzy, a także pozwalają śledzić czynione przez nich postępy; analiza dialogów i tekstów, w połączeniu z inteligentnymi, zautomatyzowanymi systemami dostarczającymi informację zwrotną, pomagają odpowiednio kierować studentami w procesie zdobywania przez nich wiedzy, zmniejszając ilość pracy, którą muszą wykonywać wykładowcy; natomiast eksploracja zasobów semantycznych i społecznych pozwala lepiej dopasować i łatwiej odnajdywać informacje i zasoby powiązane z daną dziedziną wiedzy. Narzędzie stworzone przez uczestników projektu LTfLL, przy wsparciu finansowym ze strony Komisji Europejskiej w wysokości 2,85 milionów euro, zaprojektowano pod kątem bezproblemowej integracji z istniejącymi systemami z zakresu zarządzania procesem nauczania, takimi jaki Moodle, oraz pod kątem łatwego wdrażania w dowolnym środowisku nauczania, w którym wykorzystuje się zaawansowane rozwiązania technologiczne. Narzędzia te mogą być wdrażane kompleksowo lub też pojedynczo, w zależności od potrzeb danego użytkownika. "Technologie i narzędzia, które opracowaliśmy, są przydatne w praktycznie każdym środowisku edukacyjnym, nie tylko na uniwersytetach, ale także w szkołach średnich, szkołach dla dorosłych oraz placówkach kształcenia zawodowego", zauważa dr Greller. Niektóre aplikacje w pełni dowodzą swojej przydatności w przypadku, gdy jeden nauczyciel lub wykładowca odpowiedzialny jest za kształcenie licznej grupy uczniów lub studentów. Przykładowo, na niektórych uniwersytetach w zajęciach uczestnicy jednocześnie do 400 osób. W celu zachęcenia studentów do bardziej aktywnego uczestniczenia w zajęciach edukacyjnych można podzielić ich na kilkuosobowe grupy, omawiające wspólny temat, jednak nawet w takim przypadku niezbędne jest nadzorowanie około stu różnych grup. "W efekcie jednocześnie prowadzone jest około sto rozmów. Nie jest możliwe, by pojedynczy wykładowca lub nauczyciel oceniał wszystkie grupy i udzielał im porad - prowadzący zajęcia może co najwyżej raz na czas zaangażować się chwilowo w prace którejś z grup", twierdzi dr Greller. "Po zakończeniu dyskusji osoba prowadząca zajęcia powinna ocenić i przeanalizować to, o czym rozmawiano w ramach każdej z grup oraz wnioski, do których doszli ich członkowie - to ogromna ilość pracy jeśli uwzględni się liczbę grup, dyskusji oraz wymianę poglądów, która miała miejsce". Przeanalizuj nasz dialog Próbę rozwiązania powyższego problemu stanowi narzędzie służące do analizy dialogu, bazujące na innowacyjnej technologii NLP, opracowane przez naukowców uczestniczących w projekcie LTfLL. Testowane w ramach próbnych wdrożeń na uniwersytetach w Holandii i Rumunii, w oparciu o trzy języki (holenderski, angielski i rumuński), rozwiązanie to analizuje tekstowe interakcje zachodzące za pośrednictwem komunikatorów i forów internetowych, badając nie tylko jakościowy, ale także ilościowy aspekt konwersacji. "Powyższe narzędzie pomaga pedagogom analizować rozmowy prowadzone przez studentów obserwując tych, którzy biorą w nich udział oraz sposób, w jaki to robią: Czy zadają pytania? Czy udzielają odpowiedzi na pytania zadane przez innych studentów? Czy ich poglądy są odosobnione? Czy pomagają innym osobom? Czy pełnią rolę mediatora? itd.", tłumaczy dr Greller. "Powyższe informacje pozwalają pedagogom określić, czy studenci przedyskutowali kluczowe elementy danego zagadnienia, czy też ich rozmowa spełzła na boczny tor i dotyczyła piłki nożnej lub innego, niezwiązanego z zajęciami tematu". Dzięki temu wykładowcy i nauczyciele mogą zaoszczędzić czas niezbędny do dokonania oceny postępów realizowanych przez uczniów oraz, co ważniejsze, uczniowie mogą uzyskać potrzebne informacje zwrotne dotyczące ich postępów, bezpośrednio dzięki narzędziu przeprowadzającemu analizę. Tego rodzaju informacje zwrotne stanowią ponadto niezbędny element pracy studentów, którzy tworzą eseje lub artykuły - uczestnicy projektu LTfLL opracowali dla tego celu oddzielne narzędzie służące do analizy tekstu. "Powyższe narzędzie dostarcza studentom ciągłe wsparcie oraz informacje zwrotne pozwalające im ocenić jak dobrze opisują idee oraz pojęcia z zakresu tematyki, którą studiują. Dzięki temu możliwe jest ograniczenie ryzyka polegającego na tym, że studenci za bardzo oddalą się od tematu, który powinni opisać, z czego często zdają sobie sprawę zbyt późno, w chwili, gdy oddają gotową pracę pedagogowi", twierdzi dr Greller. Narzędzie analityczne działa na zasadzie porównania języka używanego przez studentów z językiem, którym posługują się eksperci z danej dziedziny, badając nie tylko częstotliwość stosowania danych słów przez studentów, ale także sposób posługiwania się nimi oraz kontekst, w którym są wykorzystywane. Narzędzie to bada ponadto zbieżność stylistyczną i zbieżność treści, podobnie jak czyni to oprogramowanie zapobiegające plagiatom. Powyższe narzędzia korzystają zarówno z zaawansowanej technologii NLP, jak i z technik analizy semantycznej oraz eksploracji społecznościowej. Wyszukiwanie semantyczne pomaga studentom uzyskać łatwy dostęp do treści powiązanych z dziedziną wiedzy, którą zgłębiają, podczas gdy komponent społecznościowy ułatwia komunikację oraz współdzielenie informacji z zaufanymi partnerami. "W powyższym sensie wybór treści dokonywany jest nie przez algorytm komputery, a przez zaufane źródło: pedagoga, kolegę ze studiów lub przyjaciela", twierdzi dr Greller. "Rozwiązanie to pozwala zwiększyć zaangażowanie studentów oraz ułatwia naukę w warunkach formalnych oraz nieformalnych". Dzięki otwartości kodu źródłowego narzędzie opracowane przez uczestników projektu LTfLL udostępniono społeczności naukowej, w celu dalszego rozwijania go. Obecnie nad narzędziem tym pracuje kilku uczestników projektu. Tymczasem austriacki partner projektu, firma Bit Media, planuje oferować usługi z zakresu hostingu i wsparcia dla szkół i uczelni, które nie są w stanie same wdrożyć powyższych technologii. Projekt LTfLL uzyskał wsparcie finansowe ze strony Komisji Europejskiej w ramach Siódmego Programu Ramowego UE (7PR). Użyteczne odnośniki: - strona internetowa projektu "Technologie językowe wspierające naukę przez całe życie" - 'Language technologies for lifelong learning' - LTfLL - informacje na temat projektu LTfLL w bazie danych CORDIS Odnośne publikacje: - Najważniejsze wiadomości - Skok jakościowy w przetwarzaniu języka naturalnego w dziedzinie nauczania - 'A qualitative leap forward in Natural Language Processing for education' - "Aktywowane głosem bazy danych ułatwiają dostęp do informacji" - 'Speech-activated databases facilitate access to information' - "Projekt z dziedziny TIK, którego celem jest usprawnienie interakcji człowiek-system" - 'ICT project to enhance human-system interactivity'