Обучение детей с ограниченными возможностями с использованием сетевых технологий: 2006-2011
В 2006 я плотно занимался IT-инфраструктурой школ города. Однажды ко мне пришел человек и сказал примерно следующее: «Я — отец девочки-инвалида. Насколько я знаю, школы все подключены в одну сеть. А нельзя как-то организовать обучение так, чтобы дети учились через компьютер и сеть?» И в этот момент я вдруг понял, что сделать это можно и я примерно представляю как именно. О том, что вышло, какие были успехи и трудности — под катом.
Оговорки сразуЗдесь и далее речь пойдет о городе Алчевске (Луганская обл., Украина) и немного о городе Кременчуге. И еще. Я заранее прошу прощения у хабражителей — хоть это и не принято, я назову очень многих по именам — и учеников, и учителей, и внесших свой вклад предпринимателей и чиновников. Проект в принципе бы не состоялся без их участия, и описывать его безлико было бы неправильно. Эти люди никуда не баллотируются, прошу пиаром не считать.
Предыстория и проблемаИтак, ко мне, а еще точнее, к провайдеру, с которым я сотрудничал, пришел Юрий Васильевич Ткаченко — отец ученицы 8-го (на тот момент) класса Лены Ткаченко и изложил проблему. Суть проблемы в следующем. В школах есть целая категория детей, находящихся на индивидуальном обучении по самым разным причинам. Причем это совершенно нормальные дети, но по каким-то причинам, связанным со здоровьем, посещать школу они не могут. Как огранизовано обучение для этих детей? Учителя ходят к ним на дом, и в этом есть целая масса проблем. Прежде всего, каждый приход учителя — это стресс для ребенка, зачастую положительный стресс, но все же. Учебная нагрузка для ребенка на индивидуальном обучении в разы меньше, чем в школе, со всеми вытекающими отсюда последствиями для качества знаний. Участвовать в каких-либо внешкольных учебных мероприятиях, как-то: конкурсы, олимпиады etc. дети в принципе лишены возможности В дополнение к этому дети лишены общения в коллективе сверстников.
Постановка задачЗадача в глобальном может быть сформулирована так: «Сделать с помощью сетевых технологий максимально полный эффект присутствия ребенка в коллективе и на уроке». В деталях это звучит так: трансляция в реальном времени: — звука — видео — презентаций — совместной доски раздача и сбор: — учебных материалов — домашних заданий. Плюс к этому: — обеспечение бесперебойного функционирования системы — отслеживание технического качества проводимых занятий — обслуживание системы — обучение детей и учителей работе с системой.
Программные задачи могут показаться совсем простыми — есть масса сервисов, которые в той или иной мере решают эти задачи, есть широкополосный Интернет. Да, все именно так. В той или иной мере, и в 2012 году. В 2006 ситуация была несколько иной, но главное — в таком проекте софтовые задачи важны, но находятся на втором плане относительно задач организационных.
Первые шагиЯ обращу внимание на один нюанс. Если вы хотите что-то кому-то рассказывать и показывать и назвать это обучением — это пожалуйста. Но если вы хотите организовать альтернативный учебный процесс в государственной системе образования — тут все должно быть официально: уроки — это уроки, оценки — это оценки, аттестат — это аттестат, а прочитанные учителями часы оплачиваются согласно государственным расценкам из бюджета.
Итак, первым визит — к начальнику Управления образования (ну то бишь гороно) Колосовской Елене Николаевне, собственно вся тяжесть организации процесса на уровне школ достанется ей. От нее получаем горячее одобрение и поддержку, узнаем то, что описано в предыдущем абзаце, получаем обещание подготовить списки детей на индивидуальном обучении и переадресуемся на заместителя мэра, курирующую образование — Гогитизде Евгению Леонидовну.
У заместителя мэра получаем официальное одобрение, обещание максимально содействовать и придать проекту официальный статус на уровне города, плюс получаем мощнейший бонус — переадресацию на главного спонсора: Фонд развития Алчевска в лице директора Сторчака Василия Владимировича.
У директора фонда слышим одну фразу: «Все что потребуется — оборудование, софт — для детей мы купим». К слову, без этого мы бы никуда вообще не уехали — как выяснилось немного позднее, почти ни у кого из детей компьютеров не было или были совсем старые — Win98, 32/64 Mb RAM и подобное.
Попутно по душам общаемся с Генеральным директором провайдера — Лизенко Дмитрием Игоревичем, и убеждаемся в том, что бесплатно подключить всех детей, которые будут участвовать в проекте, и дать им бесплатный Интернет, с его точки зрения — «вообще не вопрос».
Итак, все идет хорошо. Задачи меняются: — сформировать список детей — со всеми детьми пообщаться и получить письменное согласие родителей на участие в проекте — отработать софт — сформировать требования к оборудованию у детей и в школах — научить детей пользоваться софтом и, при необходимости, компьютером вообще — организовать техподдержку, обратную связь по техническим вопросам и мониторинг
Формирование списка детейБерем список, в нем обязательно должны быть медицинские данные. Исключаем из списка детей, имеющих противопоказания, прежде всего по зрению. Временно исключаем тех, куда мы не сможем в ближайшее время дотянуть сеть провайдера (конечно, в 2012 году уже это неактуально). Исключаем начальную школу. В итоге в списке остается 15 детей.
(По статистике еще нескольких городов можно назвать опорную величину, которую можно использовать для расчетов: 20 детей не в начальной школе и еще столько же в начальной на 100 тыс населения).
Едем, общаемся со всеми. Получаем одобрение, из всех отказались только одни родители. Причина озвучена не была. Подаем список на официальное утверждение
Официальная и бюрократическая частьПроект в системе образования города оформляется как экспериментальная образовательная площадка, утверждается в областном Управлении образования (в облоно по-старому).
Составляется список предметов, которые будут читаться по… и возникает хороший вопрос: как назвать такое обучение? Дистанционным — нельзя, «дистанционное обучение» — это официальный термин, имеющий вполне определенный официальный смысл. «Онлайн» отвергается в силу большого количества вопросов из официальных источников. В итоге обучение назвали «интерактивным», и это название начинает фигурировать во всех официальных документах и появляется в названии проекта.
Итак, составляется список предметов. Для подстраховки часть половина предметов остается на обычной форме индивидуального обучение (т.е. когда учитель ходит на дом), а половина предметов официально переводится на интерактивное обучение, среди них: физика, украинский/русский язык и литература, биология, химия. К началу нового, 2007/2008 учебного года составляется расписание уроков, самое обычное.
Разумеется, все эти действия выполняет Управление образования города.
Техника и первый софтДля детей Фонд развития Алчевска купил компьютеры, довольно мощные по тем временам. Из дополнительной комплектации: веб-камеры, само собой микрофоны и гарнитуры, также планшеты рукописного ввода (8х6 дюймов) и сканеры. Планировалось, что на планшете дети и учителя будут писать, как на виртуальной доске, а назначение сканера — отправить рукописно выполненное домашнее задание учителю.
В школы Фонд купил мощные ноутбуки, видеокамеры и то же самое доп. оборудование — планшеты и сканеры. Забегая вперед: учитель, ведя урок из школы, вместе со всем этим хозяйством выглядел так (на фото — урок истории, проводит одна из лучших учителей города Ламтюгова Светлана Петровна):
а ученики — примерно так (на фото — будущий победитель многих конкурсов Вика Маркеева)
После закупки техники — развозим, устанавливаем, настраиваем сеть. Обучать детей работе на компьютере не потребовалось (что, впрочем, совсем неудивительно).
Начинаем тренироваться с софтом. Пробуем все что было на тот момент: начиная от Скайпа, заканчивая прориетарными NetOp и NetSupport. Выясняем замечательнейшую вещь: в сети провайдера регулярно наблюдаются резкие падения пропускной способности со 100 Мбит/с до нескольких десятков килобит/сек. В результате сессии видео и трансляций удаленного экрана рвутся, Скайп лагает ужасно. Общаемся с независимыми разработчиками. Безрезультатно — без устранения проблем в сети результат не гарантируется, и совсем нет времени.
Выходим из ситуации вот как. Для звука используем TeamSpeak — этот голосовой чат прекрасно себя чувствует на медленных каналах. Для видео делаем так. Берем программу WebCamXP — она динамически формирует JPEG-изображения. Добавляем к веб-ресурсу проекта страницу с видео. Принцип видео прост и ужасен — яваскрипт просто в цикле обновляет изображение с веб-камеры. Как показала практика, такая передача видео абсолютно некритична к скорости сети — просто медленнее обновляются изображения, при скоростях хотя бы в несколько десятков килобит/сек наблюдаем приемлемое видео. Получается вот так:
заодно выясняем следующее: 1. Качество такого «видео» выше, чем обычного видео — фактически мы смотрим JPG, без сжатия видеокодеками и соответствующих артефактов и размытости. В частности, дети прекрасно видят доску в классе и текст в книге, если поднести их к камере. Совсем уж отвлекаясь от темы: в экспериментах было замечено, что с расстояния в метр при такой передаче «псевдовидео» прекрасно видно папиллярные линии на пальцах. Конечно, HD-видео сейчас обеспечивает все то же.
2. Таким же образом можно решить (и решаем) трансляцию удаленного рабочего стола — к программе WebCamXP есть специальная утилита для этих целей.
После установки WebCamXP обрабатываем кучу заявок в ТП — почти у всех падает Скайп. Выясняем, что WebCamXP каким-то образом повреждает exe-шник Скайпа. Решаем проблему резервным копированием exe-шника.
О том, какой софт разумно применять сейчас — см. ниже.
Итак, звук есть, видео есть, удаленный рабочий стол (а значит, и псевдодоска, и показ презентаций) — есть, мониторинг наличия на связи (Скайпом) — есть.
Перед началом занятий проверяем много раз работу технических средств, связь etc. Все ОК.
1 октября 2007 года начинаем учебный процесс (затянули из-за поздней закупки техники — только в середине августа ее начали поставлять).
Первый учебный год: интересные ситуации и радостные итогиТехнические проблемы не просматриваются — все работает. По горячему пришлось сделать на веб-ресурсе журнал занятий, в котором отмечалось присутствие, оценки и качество работы тех. средств.
Регулярно поступают трививальные заявки в ТП: у кого-то вирус пролез на компьютер, кто-то камеру не вставил в разъем и пр. Время от времени меняем гарнитуры, в общем мелочи всякие. Поначалу немного путались учителя, это быстро выровнялось.
Развивая успех, детей сразу начали включать в конкурсы. В частности, Виктория Маркеева (на фото выше) занимает первое место на городском конкурсе чтецов (находясь во время конкурса дома разумеется).
Олег Никишин (на видео в конце топика) занимает 2-е место на областном конкурсе работ Малой Академии Наук в секции информатики (руководитель — ваш покорный слуга). Для выступления в области в качестве канала Интернет использовался GPRS через обычный мобильный телефон. Для трансляции презентации использовался TeamViewer. Все прошло без сбоев.
Интересная ситуация на первом годуСпустя пару месяцев после начала занятий мне на e-mail пришло письмо от мальчика — участника проекта, в котором он категорически отказывался участвовать в проекте. Причина не называлась. Я поехал пообщался с родителями — они тоже ничего не понимали. После долгой, доверительной беседы с парнем (инвалид-колясочник) выяснилось следующее. Вирутальный класс, в котором он занимался, состоял из четырех человек: он сам и три девочки, и парень… просто стеснялся. Этот момент был преодолен, парень успешно доучился в проекте до выпуска.
ЗабавноеШкольники — они школьники :) В ТП постоянно стали приходить заявки от одного и того же парня с одной и той же неисправностью — не работает веб-камера и микрофон. При проверке выяснялось, что все исправно. Наблюдение за ситуацией показало, что «ломалось» оборудование именно в момент, когда парня спрашивали по предмету на оценку. Парню были выданы запасная камера и микрофон и разъяснено, что если еще раз что-то в такие моменты будет ломаться и он не сможет ответить — он выбывает из проекта, и по предмету получает 2 (из 5) за четверть. Поломки прекратились.
Итоги первого учебного годаВ конце первого учебного года был проведен срез успеваемости и психологических показателей. Успеваемость детей не изменилась — она была достаточно высокой, средние баллы по предметам не поменялись. Обследование врачами тоже вреда от участия в проекте не выявило.
А вот психологические показатели всех поразили: резкий рост таких показателей, как: социальная адаптация, мотивированность на результат, интерес к учебе, показатели общения, повышение самооценки etc. Собственно, это — главное.
Все это послужило дальнейшему развитию проекта, в настоящее время к проекту в системе образования города все привыкли как к чему-то естественному.
В проект добавили предметы, включили начальную школу — проект развивается.
Итоги проекта на текущий момент — очень позитивны, но немного неожиданны. Об этом — в самом конце топика.
Технические итоги первого годаТо, что видео «на коленке» — понятно. Оно работало, но решение не самое правильное, да и много проблем с управлением. Но к к окончанию первого года решение (с учетом всех местных особенностей интернета) так и не нашли.
Скайп кое-как наладился и звук был переведен на скайп, главная причина — скайп позволяет разговаривать не в гарнитуре, а используя колонки. Это приятный плюс для учеников и абсолютная необходимость для учителей — в гарнитуре учитель не может отойти от ноутбука, например, к доске.
Было перепробовано множество дополнений к Скайпу: удаленные доски, трансляции рабочего стола и пр. Для проекта ничего не отобрали — ни бесплатного, ни платного.
Сложности вызвало использование планшетов. Писать на планшете от руки, глядя в экран — оказалось сложно и требует навыка. Однако был и случай обратный. Девочка из Кременчуга любила рисовать, и открыла для себя планшет как замечательный инструмент.
Совсем мало использовались сканеры.
Особых проблем с техникой не было, но при активном использовании гарнитур «Sven» средний срок их службы — около 2-х месяцев. «Logitech» служат гораздо дольше — год и более, но тоже в принципе расходный материал.
Какие программные средства в Алчевске применяются на данный момент, я сказать не могу — по независящим от меня причинам технической частью проекта я не занимаюсь с 2010 года. Но есть другие наработки.
Опыт Кременчуга и нормальный софт для обученияВ 2010 году в Кременчуге был проведен эксперимент по интерактивному обучению. Возможности быстро развернуть полноценный бэкенд не было вообще, и в качестве софта использовались аккаунты в системе TrueConf (на тот момент называлась VideoPort). К слову, когда я начал переговоры о ценах и озвучил, для какого проекта мне нужен софт, нужное кол-во «максимальных» аккаунтов для длительного тестирования компанией было предоставлено бесплатно.
Могу сказать только одно: для обучения такой софт — почти идеален, это без всякого пиара. Он абсолютно прост и интуитивно понятен, и в нем все есть: от возможности начать урок нажатием одной кнопки, до удаленной доски и полноценных real-time презентаций. Звук — как скайп, можно использовать колонки вместо гарнитур. Почему «почти»? Потому что электронная «доска» доступна только в режиме один-на-один, хотя все остальные сервисы доступны для группы. В принципе удаленную доску можно заменить трансляцией рабочего стола, но имхо это не то — точно также не то будет, если заменить удобную презентацию трансляцией рабочего стола. Впрочем, жить без групповой доски — можно.
Выглядит процесс с использованием TrueConf (точнее, VideoPort версии 2010 года) вот так:
Я постоянно по привычке отслеживаю решения, которые могут пригодиться в подобных проектах. Если бы сейчас было нужно быстро развернуть проект, я бы сделал веб-ресурс на выделенном сервере: тесты, документы, расписания, отчетность, презентации, домашние задания, для real-time — Big Blue Button. Если организовать запись и систематизацию занятий нескольких групп — через год-два сама собой образуется целая коллекция прекрасных уроков, проведенных лучшими учителями.
Общий алгоритм разворачивания проектаИтак, если вы решите развернуть подобный проект, алгоритм выглядит так: 1. Согласуйте проект с официальными инстанциями. Помимо прочего, этим инстанциям необходимо официально оформить проект в системе образования, как вариант — экспериментальная площадка. Разумеется, вы должны заверить чиновников, что вы не шутите, не бросите проект, обязательно реализуете его и будете сопровождать хотя бы год.
2. Нужно убедиться, что у всех детей есть или обязательно будет высокоскоростной Интернет и компьютер соответствующей конфигурации. Подчеркну — тут нужно именно убедиться, информация со слов тут может сыграть злую шутку, и были прецеденты («у нас очень быстрый Интернет» — 128 кбит/с, «нормальный компьютер» — древний Celeron 667 и пр., это Кременчуг). Если кто-то из участников проекта использует беспроводной Интернет — убедитесь, что в дневное время хватает скорости на групповую видеоконференцию (мы этот момент как-то было прощелкали — в результате сорвалась презентация проекта).
3. Отберите/создайте софт по своему вкусу. Его нужно отработать с реальными учениками и реальными школами, нюансы могут выясниться самые разные — плохой канал, неадекватно настроенный прокси в школе, вдруг отказывает софт и вообще что угодно.
4. Разверните адекватную техподдержку. На 20 человек детей и несколько школ достаточно двух хороших технических специалистов, но самое важное — пусть не 24/7, но ответить на звонок в разумное время детям и учителям должны всегда. Школы — беспокойное хозяйство.
5. Будьте готовы лично общаться с детьми, родителями и персоналом школ — не стоит это никому делегировать, во всяком случае на первых порах. Школы — беспокойное хозяйство.
6. Вне зависимости от того, какой софт вы выберете, проекту обязательно нужен веб-ресурс, хотя бы самый простой — с расписанием, новостями (изменения в расписании etc.) и журналом занятий на каждую группу. Но тут большое поле для хорошей фантазии — тесты, справочные материалы, записи занятий etc.
7. Будьте готовы организовать обучение — нет, не детей — учителей работе с вашим софтом и еще некоторым действиям: что и как проверить при отказе системы, что делать, если ученика нет на связи, куда звонить при поломках и пр. Просто ваш телефон, оставленный директору школы, мало поможет. Идеально — подготовить и оставить на каждом рабочем месте ученика и учителя справочные материалы.
8. Вас ждут минимум три совещания в управлении образования — одно перед началом проекта, одно спустя месяц после начала и одно в конце года. Будьте готовы к тому, что вам там могут сказать не совсем приятные вещи, причем вне зависимости от успехов проекта. Школы — беспокойное хозяйство.
9. Лучшее время для старта обучения — середина сентября. В конце августа и начале сентября система образования работает с перегрузкой, всем просто не до вас. А начинать обучение, слишком затянув — просто нельзя, это срывает учебные планы.
10. И будьте готовы, что некоторые дети будут доставать вас вопросами по IT-тематике. Некоторые будут совсем простые, а некоторые — очень глубокими и грамотными. Отвечая на эти вопросы, вы тоже сможете потом сказать:
Нашего полку прибыло!О персонажах на видео по состоянию на июль 2012 года: Артем Боровской (самый первый на видео) успешно трудится в информационном центре мэрии. Собирался поступать на IT-специальность. Максим Синдеев (колясочник) и Олег Никишин (последний на видео, который мечтал собрать команду из своих) таки собрались в команду. Углубились в .NET технологии, оба учатся на IT-специальности. При последнем разговоре взахлеб говорили, что создают суперредактор, который оставит продукты MicroSoft далеко позади. Не сомневаюсь :) Дима Коротеев в этом году занял первое место на областной защите работ Малой Академии Наук, поступил на IT-специальность и интересовался, где и как хорошо подтянуть английский — есть заказчики на фрилансе.