" Δ Η Μ Ι Ο Υ Ρ Γ Ι Α Δ Ι Δ Α Κ Τ Ι Κ Ο Υ Χ Ω Ρ Ο Υ Γ Ι Α Τ Ο Τ Ε Ι Κ Α Β Α - Λ Α Σ Σ Τ Ο Ν Ε Ι Κ Ο Ν Ι Κ Ο Κ Ο Σ Μ Ο
Τ Ο Υ O P E N S I M U L A T O R "
ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ:
ΣΟΛΑΚΗ ΜΑΡΙΑ ΜΗΝΟΥ ΑΦΡΟΔΙΤΗ
ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ : ΚΑΖΑΝΙΔΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ
ΚΑΒΑΛΑ, 2013
“Δημιουργία Διδακτικού Χώρου για το ΤΕΙ Καβάλας στον Εικονικό Κόσμο του OpenSimulator”
Περίληψη
Η υψηλή ποιότητα των γραφικών, η αύξηση της υπολογιστικής ισχύς των προσωπικών Η/Υ, καθώς και η διευρυμένη χρήση των δικτυακών συνδέσεων υψηλών ταχυτήτων προσέδωσε μία ώθηση στην εισαγωγή των εικονικών κόσμων σε νέους τομείς, ένας από τους οποίους εί- ναι και η εκπαίδευση εξ’ αποστάσεως. Υπάρχουν πολλές ηλεκτρονικές εφαρμογές απομα- κρυσμένης εκπαίδευσης όπου οι εκπαιδευόμενοι μπορούν να συνδεθούν δικτυακά σε ένα κε- ντρικό σύστημα και να συμμετέχουν σε μία διάλεξη. Όμως, η είσοδος πολλών χρηστών σε ένα εικονικό περιβάλλον το οποίο έχει κατασκευαστεί για να φιλοξενεί εκπαιδευτικές δρά- σεις, παρουσιάζει μία διαφορετική εμπειρία εκπαίδευσης, καθώς τα εντυπωσιακά τρισδιάστα- τα γραφικά, η αμεσότητα της συμμετοχής με την εικονική παρουσία του κάθε εκπαιδευομέ- νου και οι δυνατότητες που δίνονται στους εκπαιδευομένους που προσεγγίζουν αυτές μίας ρεαλιστικής αίθουσας διάλεξης, ανοίγουν ένα διαφορετικό ορίζοντα στην διεξαγωγή απομα- κρυσμένων εκπαιδεύσεων. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η α- νάπτυξη ενός εικονικού, διδακτικού χώρου για το ΤΕΙ Καβάλας στο περιβάλλον του ελεύθε- ρου λογισμικού ανάπτυξης εικονικών κόσμων OpenSimulator. Σκοπός της εργασίας είναι να επιτρέψει στους εκπαιδευτικούς και στους φοιτητές του ιδρύματος να συμμετάσχουν σε σύγ- χρονες εξ’ αποστάσεως διδασκαλίες στον εικονικό κόσμο του OpenSimulator.
Λέξεις Κλειδιά
Εικονικά Περιβάλλοντα, Εξ’ αποστάσεως Εκπαίδευση, OpenSimulator, SecondLife, Sloodle.
Ευχαριστίες
Αρχικά θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε θερμά τον επιβλέποντα καθηγητή της πτυχιακής μας κ.
Καζανίδη Ιωάννη για την καθοδήγηση και την βοήθεια του σε κάθε φάση της δημιουργίας της, όπως επίσης και όλους εκείνους οι οποίοι βοηθήσαν στην επίλυση ορισμένων τεχνικών προβλημάτων.
Δεν θα ξεχάσουμε επίσης να απευθύνουμε τις ευχαριστίες μας στις οικογένειες μας για την
Πίνακας Περιεχομένων
Πίνακας Περιεχομένων ... 3
Πίνακας Εικόνων... 4
Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή ... 8
1.1 Αντικείμενο και Σκοπός της Εργασίας ... 8
1.2 Δομή της Εργασίας ... 8
Κεφάλαιο 2 Εικονικά Περιβάλλοντα και Εκπαίδευση ... 10
2.1 Γενικά ... 10
2.2 Εκπαιδευτική Διαδικασία σε Εικονικούς Κόσμους ... 13
2.3 Το Περιβάλλον Second Life ... 16
2.4 Το Περιβάλλον OpenSimulator. ... 18
Κεφάλαιο 3 Δημιουργία Εικονικού Διδακτικού Χώρου ... 19
3.1 Προδιαγραφές του Διδακτικού Χώρου ... 19
3.2 Σχεδιασμός της Ανάπτυξης του Διδακτικού Χώρου ... 19
3.3 Ανάπτυξη του Διδακτικού Χώρου ... 22
3.3.1 Εγκατάσταση Λειτουργικού Συστήματος Linux ... 22
3.3.2 Εγκατάσταση Λογισμικού “Mono” του Linux ... 25
3.3.3 Εγκατάσταση Βάσης Δεδομένων MySQL ... 27
3.3.4 Εγκατάσταση του OpenSimulator ... 33
3.3.5 Εγκατάσταση των Viewers του OpenSimulator ... 39
3.3.6 Ενεργοποίηση της Φωνής στον OpenSimulator... 42
3.3.7 Κατασκευή του Διδακτικού Χώρου στον OpenSimulator ... 46
3.3.8 Εγκατάσταση του Moodle ... 61
3.3.9 Εγκατάσταση του Sloodle – Προβολή Εκπαιδευτικού Υλικού ... 67
Κεφάλαιο 4 Συμπεράσματα ... 83
Κεφάλαιο 5 Αναφορές ... 85
Πίνακας Εικόνων
Εικόνα 1: Υποσύνολα της Απομακρυσμένης Εκπαίδευσης... 11
Εικόνα 2: Γενικά Υποσυστήματα ενός Learning Management System ... 12
Εικόνα 3: Πανοραμική Όψη του Εικονικού Συγκροτήματος του Πανεπιστημίου του Ohio ... 14
Εικόνα 4: Πύλη του Εικονικού Συγκροτήματος του Πανεπιστημίου του Ohio ... 15
Εικόνα 5: Το Κεντρικό Κτίριο του Πανεπιστημίου Harvard στον Εικονικό Κόσμο Second Life. ... 16
Εικόνα 6: Οθόνη “About” του Ubuntu Linux 10.04 LTS – The Lucid Lynx ... 23
Εικόνα 7: Ο χρήστης – διαχειριστής της Εγκατάστασης του Ubuntu Linux ... 24
Εικόνα 8: Η Αρχική Έκδοση του Kernel στο Linux Ubuntu 10.04 ... 24
Εικόνα 9: Ενημέρωση του Συστήματος μετά την Αρχική Εγκατάσταση του Linux Ubuntu 10.04 ... 25
Εικόνα 10: Η έκδοση του Kernel στο Linux Ubuntu 10.04 Μετά τις Ενημερώσεις ... 25
Εικόνα 11: Επιλογή για Εγκατάσταση των Πακέτων του Framework “Mono” στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux ... 26
Εικόνα 12: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων του Framework “Mono” στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux ... 27
Εικόνα 13: Επιλογή για Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linu ... 28
Εικόνα 14: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux ... 29
Εικόνα 15: Ρύθμιση του password του “root” Χρήστη κατά την Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL ... 29
Εικόνα 16: Η Εικόνα του Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux μετά την Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL ... 30
Εικόνα 17: Αρχική Οθόνη του Περιβάλλοντος Διαχείρισης του RDBMS MySQL ... 30
Εικόνα 18: Δημιουργία νέου Σχήματος στη MySQL για το OpenSimulator ... 31
Εικόνα 19: Δημιουργία νέου Χρήστη – Διαχειριστή στη MySQL για το Σχήμα του OpenSimulator ... 32
Εικόνα 20: Ανάθεση Δικαιωμάτων Πρόσβασης του νέου Χρήστη – Διαχειριστή στη MySQL για το Σχήμα του OpenSimulator ... 32
Εικόνα 21: Αλλαγή Χρήστη και Group για τα Αρχεία Εγκατάστασης του OpenSimulator ... 33
Εικόνα 26: Εγκατάσταση OpenSimulator – Βασικές Ρυθμίσεις Estate Owner ... 38
Εικόνα 27: Εγκατάσταση OpenSimulator – Ολοκλήρωση Εγκατάστασης και Γραμμή Εντολών Server ... 38
Εικόνα 28: Εγκατάσταση Imprudence – Σύνδεση στο Grid localhost ... 41
Εικόνα 29: Εγκατάσταση Imprudence – Πρώτη Σύνδεση στο Region IIDEP με το avatar “Ruth” ... 41
Εικόνα 30: Εγκατάσταση Imprudence – Το Παράθυρο “About” του Προγράμματος ... 42
Εικόνα 31: Η Εικόνα του Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux μετά την Εγκατάσταση των Πακέτων Libcurses. ... 43
Εικόνα 32: Περιβάλλον Διαμόρφωσης της Εμφάνισης του Avatar στον OpenSimulator ... 47
Εικόνα 33: Έναρξη Κατασκευής του Αμφιθεάτρου με το Πρώτο Αντικείμενο - Κύλινδρος . 49 Εικόνα 34: Αλλαγή του Texture ενός Αντικειμένου ... 49
Εικόνα 35: Αλλαγή του Μεγέθους ενός Αντικειμένου ... 50
Εικόνα 36: Δημιουργία Κενού στο Εσωτερικό ενός Αντικειμένου ... 51
Εικόνα 37: Αφαίρεση Κατακόρυφου Τμήματος από ένα Αντικείμενο ... 51
Εικόνα 38: Ανάθεση Διαφορετικού Texture στην Εσωτερική Επιφάνεια ενός Αντικειμένου 52 Εικόνα 39: Ο Αρχικός Κύλινδρος κατά την Κατασκευή Ενδιάμεσης Βαθμίδας του Αμφιθεάτρου ... 52
Εικόνα 40: Η Τελική Μορφή Ενδιάμεσης Βαθμίδας του Αμφιθεάτρου... 53
Εικόνα 41: Ολοκλήρωση της Κατασκευής των Βαθμίδων του Αμφιθεάτρου... 53
Εικόνα 42: Κατασκευή του Συμπληρωματικού Αντικειμένου για τον Εξωτερικό Τοίχο του Αμφιθεάτρου ... 54
Εικόνα 43: Τοποθέτηση του Συμπληρωματικού Αντικειμένου για τον Εξωτερικό Τοίχο του Αμφιθεάτρου ... 54
Εικόνα 44: Κατασκευή Καθίσματος του Αμφιθεάτρου ... 55
Εικόνα 45: Εισαγωγή Script για την Συμπεριφορά του Αντικειμένου Καθίσματος ... 55
Εικόνα 46: Επιλογές Γρήγορου Μενού του Αντικειμένου Καθίσματος ... 56
Εικόνα 47: Τελική Θέση Καθίσματος του Avatar με την Προσθήκη Διορθωτικού Script ... 57
Εικόνα 48: Τελική Τοποθέτηση των Καθισμάτων στο Αμφιθέατρο ... 57
Εικόνα 49: Έναρξη Κατασκευής του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου ... 58
Εικόνα 50: Αλλαγή Texture του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου 58 Εικόνα 51: Αλλαγή Μεγέθους του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου ... 59
Εικόνα 52: Αλλαγή Σχήματος του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου ... 59
Εικόνα 53: Αλλαγή Texture Εσωτερικής Επιφάνειας του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου ... 60
Εικόνα 54: Όψη του Ολοκληρωμένου Αμφιθέατρου ... 60
Εικόνα 55: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων του Web Server “Apache” στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux ... 61
Εικόνα 56: Αρχική Σελίδα του Apache στο Ubuntu Linux ... 62
Εικόνα 57: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων της Γλώσσας “PHP” στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux ... 62
Εικόνα 58: Δημιουργία νέου Σχήματος στη MySQL για το Moodle ... 63
Εικόνα 59: Ανάθεση Δικαιωμάτων Πρόσβασης του νέου Χρήστη – Διαχειριστή στη MySQL για το Σχήμα του Moodle ... 63
Εικόνα 60: Πρώτη Οθόνη Εγκατάστασης του Moodle ... 64
Εικόνα 61: Οθόνες από τα Βήματα Εγκατάστασης του Moodle ... 65
Εικόνα 62: Οθόνες από τα Τρία Τελευταία Βήματα Εγκατάστασης του Moodle ... 66
Εικόνα 63: Ρυθμίσεις του Κεντρικού Module του Sloodle μέσα στο Moodle ... 69
Εικόνα 64: Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) μέσα στο Moodle ... 70
Εικόνα 65: Καταχώρηση Αντικειμένων του Sloodle στο Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) του Moodle ... 70
Εικόνα 66: Καταχώρηση του Sloodle Controller στο Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) του Moodle ... 71
Εικόνα 67: Καταχώρηση του Sloodle Presenter στο Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) του Moodle ... 71
Εικόνα 68: Οθόνη Καταχώρησης των Slides tου Sloodle Presenter στο Moodle ... 72
Εικόνα 69: Οθόνη Επεξεργασίας των Slides tου Sloodle Presenter στο Moodle ... 72
Εικόνα 70: Οθόνη Προβολής των Slides tου Sloodle Presenter στο Moodle ... 73
Εικόνα 71: Εισαγωγή του Sloodleset στον Εικονικό Χώρο του OpenSimulator ... 74
Εικόνα 72: Σύνδεση του Sloodleset προς το Moodle ... 74
Εικόνα 73: Καταχώρηση Κωδικών Διαχειριστή του Moodle για Σύνδεση με το Sloodleset .. 75
Εικόνα 74: Αίτημα Σύνδεσης με Συγκεκριμένο Controller του Moodle από το Sloodleset .... 75
Εικόνα 75: Επιτυχής Σύνδεση Controller του Moodle με το Sloodleset ... 76
Εικόνα 76: Αυτόματη Λήψη Ρυθμίσεων του Controller του Sloodleset από το Moodle ... 76
Εικόνα 77: Επιλογή Εικονικού Αντικειμένου από το Sloodleset του OpenSimulator ... 77 Εικόνα 78: Επιλογή και Τοποθέτηση Εικονικού Αντικειμένου Presenter από το Sloodleset
Εικόνα 82: Τελική Εφαρμογή Ρυθμίσεων Σύνδεσης του Εικονικού Αντικειμένου Presenter με Συγκεκριμένο Presenter του Moodle ... 80 Εικόνα 83: Εμφάνιση της Παρουσίασης του Moodle στον Presenter του OpenSimulator ... 80 Εικόνα 84: Ρυθμίσεις Ενεργοποίησης Εκτέλεσης Streaming στον Viewer του OpenSimulator ... 81 Εικόνα 85: Επιλογές του Texture στο Τρέχον Parcel του OpenSimulator ... 81 Εικόνα 86: Πανοραμική Όψη του Διδακτικού Χώρου στον OpenSimulator ... 82
Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή
1.1 Αντικείμενο και Σκοπός της Εργασίας
Οι εφαρμογές Εικονικής Πραγματικότητας με την ανάπτυξη εικονικών κόσμων όπου πολλοί χρήστες συνδέονται απομακρυσμένα και μπορούν να συνεργαστούν μεταξύ τους έχουν πια ευρεία διάδοση, ώστε αναζητούνται τρόποι αξιοποίησής τους πέρα των αρχικών στόχων τους.
Η υψηλή ποιότητα των γραφικών, η αύξηση της υπολογιστικής ισχύς των προσωπικών Η/Υ, καθώς και η διευρυμένη χρήση των δικτυακών συνδέσεων υψηλών ταχυτήτων προσέδωσε μία ώθηση στην εισαγωγή των εικονικών κόσμων σε νέους τομείς, ένας από τους οποίους εί- ναι και η εκπαίδευση εξ’ αποστάσεως. Υπάρχουν πολλές ηλεκτρονικές εφαρμογές απομα- κρυσμένης εκπαίδευσης όπου οι εκπαιδευόμενοι μπορούν να συνδεθούν δικτυακά σε ένα κε- ντρικό σύστημα και να συμμετέχουν σε μία διάλεξη. Με την είσοδο, όμως, πολλών χρηστών σε ένα εικονικό περιβάλλον το οποίο έχει κατασκευαστεί για να φιλοξενεί εκπαιδευτικές δράσεις, η εμπειρία μοιάζει διαφορετική, καθώς τα εντυπωσιακά τρισδιάστατα γραφικά, η αμεσότητα της συμμετοχής με την εικονική παρουσία του κάθε εκπαιδευομένου και οι δυνα- τότητες που δίνονται στους εκπαιδευομένους που προσεγγίζουν αυτές μίας ρεαλιστικής αί- θουσας διάλεξης, ανοίγουν ένα διαφορετικό ορίζοντα στην διεξαγωγή απομακρυσμένων εκ- παιδεύσεων.
Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη ενός εικονικού, διδακτικού χώρου για το ΤΕΙ Καβάλας στο περιβάλλον του ελεύθερου λογισμικού ανάπτυξης εικονικών κόσμων OpenSimulator. Σκοπός της εργασίας είναι να επιτρέψει στους εκπαιδευ- τικούς και στους φοιτητές του ιδρύματος να συμμετάσχουν σε σύγχρονες εξ’ αποστάσεως διδασκαλίες στον εικονικό κόσμο του OpenSimulator. Ήδη από την περιγραφή του αντικει- μένου της εργασίας προκύπτει απευθείας ότι το περιεχόμενο της εργασίας έχει περισσότερο χαρακτήρα πρακτικό και «κατασκευαστικό», αλλά περιλαμβάνεται και η θεωρητική προσέγ- γιση του αντικειμένου με την περιγραφή των εισαγωγικών εννοιών του θέματος. Η κατα- σκευή και η θέση σε λειτουργία ενός εικονικού κόσμου μέσα στον OpenSimulator είναι ένα σύνθετο έργο, καθώς απαιτεί τη χρήση και διαμόρφωση διαφορετικών εργαλείων λογισμικού, από Βάσεις Δεδομένων μέχρι εργαλεία σχεδιασμού τρισδιάστατων μοντέλων, γι αυτό και θα δοθεί έμφαση στις όσο το δυνατό αναλυτικότερες περιγραφές των σταδίων της υλοποίησης.
Στο κεφάλαιο 3 αναλύεται όλη η διαδικασία ανάπτυξης του εικονικού, διδακτικού χώ- ρου του ΤΕΙ Καβάλας. Η διαδικασία ξεκινάει με τη διατύπωση των γενικών προδιαγραφών που πρέπει να έχει νέος διδακτικός χώρος (ενότητα 3.1). Η επόμενη φάση περιλαμβάνει την προετοιμασία της υλοποίησης με την καταγραφή των συγκεκριμένων βημάτων που πρέπει να ακολουθηθούν καθώς και των ιδιαιτεροτήτων κάθε φάσης της υλοποίησης (ενότητα 3.2). H αναλυτική περιγραφή της υλοποίησης γίνεται στην ενότητα 3.3 η οποία αναλύεται σε επιμέ- ρους ενότητες (3.3.1 – 3.3.9) για καθένα από τα στάδια της ανάπτυξης του διδακτικού χώρου.
Στο κεφάλαιο 4 παρατίθενται τα συμπεράσματα της συνολικής εκπόνησης της παρούσας ερ- γασίας σε σχέση με τους στόχους που τέθηκαν αρχικά, ενώ στο κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται οι βιβλιογραφικές αναφορές στις οποίες βασίστηκε η ολοκλήρωση της παρούσας εργασίας.
Κεφάλαιο 2 Εικονικά Περιβάλλοντα και Εκπαίδευση
2.1 Γενικά
Οι σύγχρονες μέθοδοι «Εξ’ αποστάσεως Μάθησης» (“Distance Learning”) παίρνουν ολοένα και πιο καινοτόμες μορφές με την αυξημένη χρήση τω νέων τεχνολογιών. Η απομακρυσμένη ή εξ’ αποστάσεως εκπαίδευση είναι ένας γενικός όρος ο οποίος περιγράφει πρακτικές διδα- σκαλίας όπου οι εκπαιδευόμενοι δεν είναι στο ίδιο χώρο με τους εκπαιδευτές. Συνεπώς, σε αυτή την κατηγορία εκπαίδευσης προκύπτει ένα ευρύ φάσμα από τεχνικές και μέσα διδασκα- λίας τα οποία έχουν ως στόχο την ενεργή και συνεχή συμμετοχή των εκπαιδευομένων, ώστε να ξεπερνιέται το μειονέκτημα της απόστασης. Προφανώς, η ποικιλία των μέσων βασίζεται στη ραγδαία εξέλιξη των τεχνολογιών της Πληροφορικής και των Τηλεπικοινωνιών, γι αυτό και η εξ’ αποστάσεως εκπαίδευση σήμερα σχεδόν ταυτίζεται με το όρο «Ηλεκτρονική Μάθη- ση (E-Learning) Συνεπώς, οι νέες τεχνολογίες έχουν ενσωματωθεί σε μεγάλο βαθμό μέσα στην εκπαιδευτική διαδικασία με σκοπό το καλύτερο εκπαιδευτικό αποτέλεσμα τόσο μέσα στην αίθουσα όσο και εκτός από αυτή, σε μία συνεχή επικοινωνία εκπαιδευτή και εκπαιδευό- μενου εξ αποστάσεως. [4].
Ο βαθμός αξιοποίησης των νέων τεχνολογιών στην εξ αποστάσεως εκπαιδευτική διαδι- κασία μπορεί να ποικίλει από την απλή χρήση ηλεκτρονικού διδακτικού υλικού και την α- νταλλαγή του με ηλεκτρονικό ταχυδρομείο (e-mail) μέχρι την διεξαγωγή μαθημάτων σε εικο- νικούς, ψηφιακούς διδακτικούς χώρους. Η συγκεκριμένη διαβάθμιση οδηγεί στον προσδιορι- σμό υποκατηγοριών στο χώρο της εξ’ αποστάσεως μάθησης ως εξής (βλ. επόμενη Εικόνα) [11]:
Computer-Based Learning: Αποτελεί την πιο απλή μορφή χρήσης της τεχνολογίας των Η/Υ όπου μέρος ή το σύνολο του διδακτικού υλικού βρίσκεται αποθηκευμένο σε ψηφι- ακή μορφή σε ψηφιακά μέσα αποθήκευσης (πχ CD/DVD, δισκέτες, USB flash drives κλπ). Σε αυτή την περίπτωση δεν απαιτείται δικτυακή πρόσβαση του εκπαιδευομένου στο Internet, ενώ συνήθως δεν περιλαμβάνονται στο διδακτικό υλικό συνδέσεις σε εξω- τερικές, διαδικτυακές πηγές.
Online Learning: Ταυτίζεται και με τις έννοιες Web-based Learning ή Internet-based
μπορούν να συνοδεύονται από την τήρηση βαθμολογίων και εμφάνισης αποδόσεων των εκπαιδευομένων. Στις πιο εξελιγμένες εκδοχές των on-line εκπαιδευτικών εφαρμογών συμπεριλαμβάνονται εκπαιδευτικό υλικό με προσανατολισμό στα πολυμέσα (βίντεο, ηχογραφήσεις, animation) είτε σε μορφή στατικών αρχείων είτε ακόμα και σε μορφή ζωντανών on-line συνδέσεων. Με αυτά τα εργαλεία μπορεί να επιτευχθεί εκτός από το καθαρά μαθησιακό έργο και συνοδευτικές εκπαιδευτικές δράσεις όπως η συζήτηση με ειδικούς ή επαγγελματίες του γνωστικού αντικειμένου, on-line συμβουλευτική είτε για επαγγελματικό προσανατολισμό είτε για καθαρά ακαδημαϊκά θέματα, on-line σεμινά- ρια ή παρουσιάσεις.
Πηγή: [11]
Εικόνα 1: Υποσύνολα της Απομακρυσμένης Εκπαίδευσης
E-Learning: Περιλαμβάνει όλες τις εκπαιδευτικές δραστηριότητες που χρησιμοποιούν ψηφιακές τεχνολογίες για την επίτευξη υψηλού επιπέδου μάθησης είτε σε κλασικές αί- θουσες διδασκαλίας είτε με την συγκρότηση ψηφιακών εκπαιδευτικών ομάδων με απο- μακρυσμένα μέλη είτε με πιο εξελιγμένες μεθόδους όπως οι εικονικοί διδακτικοί χώροι.
Συχνά ταυτίζεται με τον όρο της «Εξ’ αποστάσεως Μάθησης», αλλά στην πράξη απο- τελεί υποσύνολο αυτής, καθώς το e-Learning περιγράφει κάθε εκπαιδευτική δραστη- ριότητα από απόσταση, η οποία όμως περιλαμβάνει αποκλειστικά ως εκπαιδευτικά μέ- σα τεχνολογικά προϊόντα και υπηρεσίες. Συγκεκριμένα, η χρήση ψηφιακού εκπαιδευτι- κού υλικού (ακόμα και στην απλούστερη μορφή των CD-ROMs ή των ταινιών), η χρή- ση ψηφιακής Τηλεόρασης ή δορυφορικών μεταδόσεων και η χρήση φυσικά των τεχνο- λογιών και υπηρεσιών του Internet συνιστούν εκπαιδευτικές δραστηριότητες που μπο- ρούν να υπαχθούν στο e-Learning. Επίσης, η παράμετρος «της χρήσης οποιουδήποτε ψηφιακού μέσου» αποτελεί τον επιπλέον χώρο που καλύπτει το e-Learning σε σχέση με τις δράσεις του on-line Learning οι οποίες αφορούν αποκλειστικά τη χρήση δικτυακών εφαρμογών, βασισμένων συνήθως στις τεχνολογίες του Internet. Τα συστήματα που παρέχουν υπηρεσίες e-Learning μπορεί να γίνουν αρκετά πολύπλοκα, ώστε έχουν απο- κτήσει δικιά τους κατηγορία Πληροφοριακών Συστημάτων, τα Learning Management Systems – LMS. Ένα τυπικό LMS παρέχει το απαραίτητο πληροφοριακό υπόβαθρο συ-
νεργασίας μεταξύ των βασικών συμμετεχόντων: Διαχειριστή (Administrator), Εκπαι- δευτών (Instructor), Εκπαιδευομένων (Student) (βλ. παρακάτω Εικόνα).
Πηγή: [17]
Εικόνα 2: Γενικά Υποσυστήματα ενός Learning Management System
Εξ’ Αποστάσεως Μάθηση (Distance Learning): Αποτελεί οποιοδήποτε συνδυασμό εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων των παραπάνω κατηγοριών που παρέχουν τη μάθηση εκτός των κλασικών εκπαιδευτικών αιθουσών, με τις επιπλέον δυνατότητες των εντε- λώς κλασικών μέσων εκπαίδευσης από απόσταση, χωρίς συμμετοχή της ψηφιακής τε- χνολογίας. Συνεπώς, η παραδοσιακή μέθοδος της εκπαίδευσης «δια αλληλογραφίας»
αποτελεί μία εκπαιδευτική δράση «Εξ’ Αποστάσεως Μάθησης» χωρίς την χρήση κάποι- ου τεχνολογικού μέσου. Γι αυτό και το εύρος της «Εξ’ Αποστάσεως Μάθησης» είναι με- γαλύτερο των υπολοίπων κατηγοριών.
Στην παραπάνω κατηγοριοποίηση της «Εξ’ Αποστάσεως Μάθησης» μπορεί κάλλιστα ο όρος «Μάθηση» να αντικατασταθεί από τον όρο «Κατάρτιση» (Training) ώστε να καλύπτει τις περιπτώσεις επαγγελματικών εκπαιδεύσεων ή ενημερώσεων ή τις εκπαιδεύσεις που αφο- ρούν απόκτηση δεξιοτήτων και πιστοποιήσεών τους.
Μία εναλλακτική κατανομή των Εξ’ Αποστάσεως εκπαιδευτικών διαδικασιών σχετίζε- ται με το χρόνο και το συγχρονισμό διεξαγωγής της εκπαίδευσης. Συγκεκριμένα, υπάρχουν δύο γενικές κατηγορίες του χρόνου διεξαγωγής της Εξ’ Αποστάσεως μάθησης [11]:
Σύγχρονη διεξαγωγή μαθημάτων (Synchronous Course Delivery). Περιγράφει την
Ασύγχρονη διεξαγωγή μαθημάτων (Asynchronous Course Delivery): Περιγράφει την διεξαγωγή μαθημάτων κατά την οποία η επικοινωνία μεταξύ των συμμετεχόντων δεν γίνεται την ίδια χρονική στιγμή, αλλά με απαραίτητη χρονική καθυστέρηση. Ενδεικτικά παραδείγματα τέτοιων εκπαιδευτικών πρακτικών είναι τα εκπαιδευτικά προγράμματα μέσω Internet με την παροχή ψηφιακού εκπαιδευτικού υλικού (αρχεία κειμένου, αρχεία βίντεο παρουσιάσεων, video streaming ήχου/εικόνας κλπ), με την παροχή των «κλασι- κών» μέσων επικοινωνίας (e-mail, chats και forums).
Τα προγράμματα της σύγχρονης εκπαίδευσης είναι γενικώς τα δυσκολότερα αλλά πα- ρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον, καθώς η ζωντανή επικοινωνία διατηρεί μία αίσθηση εκπαιδευτικής αίθουσας, αλλά επίσης είναι πιο εύκολο να συντηρηθεί το ενδιαφέρον των εκ- παιδευομένων. Οι συνηθέστερες εφαρμογές σύγχρονης εκπαίδευσης περιλαμβάνουν κάποιας μορφής τηλε-διάσκεψης με επιπρόσθετες λειτουργίες παρόμοιες με αυτές μίας κλασικής αί- θουσας (πχ υπάρχει η λειτουργία σε κάθε εκπαιδευόμενο για «σήκωμα χεριού» όταν επιθυμεί να πάρει το λόγο κλπ). Ένα από τα πιο γνωστά περιβάλλοντα σύγχρονης εκπαίδευσης είναι το Saba Centra [18].
2.2 Εκπαιδευτική Διαδικασία σε Εικονικούς Κόσμους
Στην προηγούμενη ενότητα αναλύθηκαν οι κατηγορίες δράσεων μάθησης Εξ’ Αποστάσεως από τις οποίες η πιο ενδιαφέρουσα και κατά κάποιο τρόπο η κυρίαρχη είναι το e-Learning. Η παρούσα εργασία εστιάζει στην υποκατηγορία των e-Learning εφαρμογών οι οποίες δημι- ουργούν εικονικούς διδακτικούς χώρους μέσα στους οποίους οι συμμετέχοντες (εκπαιδευτές και εκπαιδευόμενοι) μπορούν να συναντιούνται και να συνεργάζονται μέσω των εικονικών τους χαρακτήρων ή αλλιώς “Avatars”. Τα πιο διαδεδομένα εικονικά περιβάλλοντα δεν έχουν εκπαιδευτικό προσανατολισμό αλλά παρέχουν μεγάλες δυνατότητες ανάπτυξης ξεχωριστών, θεματικών χώρων με ιδιαίτερά τους χαρακτηριστικά. Συνεπώς, μέσα στους γενικού σκοπού εικονικούς κόσμους δημιουργούνται και χώροι ή ολόκληρα ιδρύματα διδασκαλίας στα οποία μπορούν να λειτουργήσουν οργανωμένες εκπαιδεύσεις με τις κατάλληλες προσθήκες εικονι- κών, εκπαιδευτικών εργαλείων [4].
Γενικά, οι εφαρμογές Εικονικής Πραγματικότητας προσφέρουν στους χρήστες μία ε- ντελώς καινούρια και διαφορετική εμπειρία αλληλεπίδρασης με τους Ηλ. Υπολογιστές (Hu- man Computer Interaction - HCI). Η σημαντικότερη καινοτομία και ιδιαιτερότητα των εφαρ- μογών Εικονικής Πραγματικότητας είναι ότι με τα τρι-διάστατα γραφικά, υψηλής πιστότητας, δημιουργούνται φανταστικά – εικονικά περιβάλλοντα και αντικείμενα τα οποία εισάγουν την τρίτη διάσταση στη χρήση της εφαρμογής, άρα ο χρήστης δεν λειτουργεί με την εφαρμογή αλλά μέσα στην εφαρμογή [16]. Όπως υπογραμμίζεται στο [15] τα Εικονικά Περιβάλλοντα, σε αντίθεση με τα δι-διάστατα περιβάλλοντα «Άμεσου Χειρισμού» (“Direct Manipulation – DM”), δομούνται ως τρι-διάστατα γραφικά μοντέλα από τα οποία παρουσιάζονται μόνο τμή- ματα της όψης και της συμπεριφοράς τους στο χρήστη. Το Εικονικό Περιβάλλον είναι σχετι- κά σταθερό και ο χρήστης κινείται μέσα στο μοντέλο ώστε να εντοπίσει το αντικείμενο ενδι- αφέροντος. Συνεπώς, εισάγονται νέες έννοιες για την περιγραφή των εργασιών ενός χρήστη κατά την αλληλεπίδρασή του με την Εικονική εφαρμογή, όπως η «Πλοήγηση»
(“Navigation”), η «Εξερεύνηση» (“Exploration”) και η «Ενασχόληση» (“Engagement”), ενώ τα Εικονικά Περιβάλλοντα πρέπει να σχεδιάζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να υποστηρίζουν αποδοτικά αυτές τις μορφές αλληλεπίδρασης χρήστη – εφαρμογής. Επιπροσθέτως, η κύρια και σημαντικότερη κατάσταση που βιώνει ο χρήστης σε όλη τη διάρκεια αλληλεπίδρασής του με την Εικονική εφαρμογή είναι η αίσθηση της «Παρουσίας» (“Presence”) μέσα στο Εικονι- κό Περιβάλλον η οποία τον «μεταφέρει» από τον πραγματικό κόσμο στον εικονικό. Η συγκε- κριμένη αίσθηση καλείται και «Εμβύθιση» (“Immersion”) με βάση την οποία χαρακτηρίζεται
και όλη η κατηγορία εφαρμογών (“Immersive Systems”). Με την παράλληλη αξιοποίηση του διαδικτύου και των τεχνολογιών του Internet τα Εικονικά Περιβάλλοντα μπορούν να φιλοξε- νήσουν ταυτόχρονα πολλούς χρήστες οι οποίοι μπορεί να βρίσκονται σε διαφορετικές Ηπεί- ρους αλλά μέσω των εικονικών χαρακτήρων τους συναντώνται στον ίδιο εικονικό χώρο. Η ταυτόχρονη συνύπαρξη και συνεργασία απομακρυσμένων χρηστών μπορεί να επιτευχθεί και σε πολλές άλλες διαδικτυακές εφαρμογές, αλλά μέσα στους κόσμους της Εικονικής Πραγμα- τικότητας προστίθεται η βιωματική προσέγγιση μέσω της αίσθησης παρουσίας στην Εικονικό Κόσμο και η τρισδιάστατη οπτική η οποία είναι σαφώς πιο ενδιαφέρουσα, ελκυστική και χρήσιμη. Τα συγκεκριμένα συστήματα ονομάζονται «Κατανεμημένα Εικονικά Περιβάλλοντα πολλών Χρηστών» (“Multiuser Distributed Virtual Environments - MDVEs”) και έρχονται σε αντίθεση με τα απλά Εικονικά Περιβάλλοντα όπου ένας ή περισσότεροι χρήστες με κατάλλη- λο εξοπλισμό (γάντια, γυαλιά, 3-D «ποντίκια») μετακινούνται μέσα στον εικονικό κόσμο που δημιουργεί ειδικό πρόγραμμα και προβάλλεται σε κατάλληλες οθόνες με όλη την εγκατάστα- ση να έχει αναπτυχθεί σε ειδικούς χώρους με αυστηρές προδιαγραφές φωτισμού και ηχητι- κής. Ένα ακόμα επιπλέον πλεονέκτημα των MDVEs σε σχέση με τα απλά Εικονικά Περιβάλ- λοντα είναι ότι αναπτύσσεται και η κοινωνική διάσταση, καθώς πολλοί χρήστες μπορούν να μετακινούνται μέσα σε εντυπωσιακούς τρι-διάστατους κόσμους, το οποίο παρέχει περισσότε- ρες δυνατότητες κοινωνικότητας [4].
Συνεπώς, όλα τα γενικά πλεονεκτήματα των MDVEs αξιοποιήθηκαν γρήγορα από πολ- λά μεγάλα ή μικρά εκπαιδευτικά ιδρύματα σε όλο τον κόσμο για την δημιουργία των Εικονι- κών τους αντιγράφων σε δημοφιλείς Εικονικούς Κόσμους. Οι τρόποι με τους οποίους σημα- ντικά ακαδημαϊκά ιδρύματα αξιοποιούν τα Εικονικά Περιβάλλοντα είναι [9, 10, 20]:
Πηγή: [20]
Εικόνα 3: Πανοραμική Όψη του Εικονικού Συγκροτήματος του Πανεπιστημίου του Ohio
δημοφιλή, ανοιχτά Εικονικά Περιβάλλοντα, όπως το Second Life1 και συχνά οργανώ- νουν ειδικά προγράμματα εικονικής ξενάγησης. Με αυτό τον τρόπο οι χρήστες του Ει- κονικού Περιβάλλοντος μπορούν να περάσουν μέσα από τους πραγματικούς χώρους των Ιδρυμάτων και να αποκτήσουν μία αναλυτική οπτική των εγκαταστάσεων, η οποία μπορεί να συγκριθεί μόνο με τη φυσική επίσκεψη στο ίδιο το Ίδρυμα. Το μεγάλο πλεο- νέκτημα αυτού του τρόπου προβολής είναι ότι μέσα στις πραγματικές αναπαραστάσεις των Ιδρυμάτων μπορούν να αναπτυχθούν φανταστικές εγκαταστάσεις οι οποίες να ε- μπλουτίζουν την ξενάγηση, όπως για παράδειγμα μία εικονική γωνία με συναυλίες και ζωντανή μουσική ή ένας ειδικός χώρος με παιχνίδια όπου μπορούν να συμμετέχουν οι επισκέπτες.
Πηγή: [20]
Εικόνα 4: Πύλη του Εικονικού Συγκροτήματος του Πανεπιστημίου του Ohio
Διεξαγωγή Εξ’ Αποστάσεως Εκπαιδευτικών Προγραμμάτων: Η επόμενη σημαντική εφαρμογή των Εικονικών Κόσμων για εκπαιδευτικούς σκοπούς είναι η καθ’ αυτού α- νάπτυξη εκπαιδευτικών προγραμμάτων είτε με περιεχόμενο σχετικό με τους Εικονικούς Κόσμους είτε με κλασικά θέματα. Τα συγκεκριμένα προγράμματα διεξάγονται συνήθως με τη μορφή σεμιναρίων με εκπαιδευτές – εισηγητές και εκπαιδευομένους – συμμετέ- χοντες. Καθώς οι χώροι των σεμιναρίων είναι περιορισμένοι, ακολουθείται συνήθως μία διαδικασία εγγραφής και επιλογής στα προγράμματα. Το σημαντικότερο, πλεονέ- κτημα σε σχέση με άλλα περιβάλλοντα σύγχρονης εκπαίδευσης είναι ότι αναπτύσσεται σε μεγαλύτερο βαθμό η αίσθηση της συμμετοχής σε μία αίθουσα τόσο από την πλευρά των εκπαιδευομένων όσο και από την πλευρά του εκπαιδευτή. Επιπροσθέτως, μερικά προγράμματα δομούνται κατά τέτοιο τρόπο ώστε οι συμμετέχοντες χρήστες να έχουν δικαίωμα κατασκευής δικών τους εικονικών αντικειμένων και να αναπτύξουν σχετικό λογισμικό για τη συμπεριφορά τους, με αποτέλεσμα τα συγκεκριμένα περιβάλλοντα να είναι ιδανικά για την διδασκαλία θεμάτων τεχνολογίας Ηλ. Υπολογιστών ή Πολυμέ- σων.
1 Αναλυτική παρουσίαση του Εικονικού Κόσμου του Second Life στην επόμενη ενότητα.
Λειτουργία ως Μέσο Ασύγχρονης Εξ’ Αποστάσεως Εκπαίδευσης: οι δυνατότητες των Εικονικών Κόσμων μπορούν να αξιοποιηθούν και την παροχή ασύγχρονης μάθησης με περισσότερους και πιο ελκυστικούς τρόπους. Για παράδειγμα, εκπαιδευτικό υλικό μπο- ρεί να είναι διαθέσιμο σε ένα ειδικά κατασκευασμένο αντικείμενο ή ολόκληρο χώρο (πχ ένα «Κιόσκι Γνώσης»). Παράλληλα, οι δοκιμασίες ή τα κουίζ που συχνά εμφανίζο- νται στις κοινές πλατφόρμες ασύγχρονης εκπαίδευσης μπορούν να παρουσιαστούν ως παιχνίδια που μπορούν να εξελίσσονται σε πολλούς χώρους για μεγάλη χρονική διάρ- κεια (πχ αναζήτηση και σύνθεση διάσπαρτων αντικειμένων με κάποιο συνδετικό χαρα- κτηριστικό). Επίσης, μία εργασία μπορεί να περιλαμβάνει αναζήτηση σε αρχεία ή ψη- φιακό υλικό που μπορεί να υπάρχει διαθέσιμο σε εγκαταστάσεις βιβλιοθήκης του Ιδρύ- ματος ή αρχειακού υλικού.
Πηγή: [9]
Εικόνα 5: Το Κεντρικό Κτίριο του Πανεπιστημίου Harvard στον Εικονικό Κόσμο Second Life.
Ανάπτυξη Εικονικών Κοινοτήτων: Τα περισσότερα από τα Ιδρύματα που λειτουργούν εγκαταστάσεις τους σε Εικονικούς Κόσμους ενθαρρύνουν τη συνάντηση και συνεργα- σία των φοιτητών – χρηστών κάτω από κάποιο συνεκτικό χαρακτηριστικό. Συνεπώς, το κοινό ενδιαφέρουν μπορεί να αφορά κάποιο μάθημα, κάποια σχολική δραστηριότητα, καλλιτεχνικές δραστηριότητες των σπουδαστών. Παράλληλα, είναι εφικτό να οργανω- θούν γεγονότα (εκθέσεις, επιδείξεις, παρελάσεις κλπ) σε συγκεκριμένες ημερομηνίες ως αφορμή για τη συνάντηση σπουδαστών – επισκεπτών σε συγκεκριμένους χώρους του Εικονικού Κόσμου. Επίσης, γίνονται αρκετές απόπειρες μετάδοσης πραγματικών γεγο- νότων σε «ζωντανό» χρόνο μέσα από τον Εικονικό Κόσμο των Ιδρυμάτων ως μία ακό-
γαριασμούς δωρεάν στην υπηρεσία καλούνται “Residents” και αποκτούν ένα εικονικό τους είδωλο, το Avatar με το οποίο μπορούν να συμμετέχουν στα δρώμενα του εικονικού κόσμου ή διαφορετικά “Grid”. Εκτός από τη δημιουργία ενός λογαριασμού, απαιτείται από την πλευ- ρά κάθε χρήστη η εγκατάσταση συγκεκριμένων, συμβατών προγραμμάτων με την υπηρεσία SecondLife, τα οποία παίζουν το ρόλο του «πελάτη» γι αυτή την υπηρεσία. Δηλαδή, με αυτά τα προγράμματα μπορούν οι χρήστες να συνδέονται στην υπηρεσία του SecondLife αλλά και να διαμορφώνουν πολλά στοιχεία από το Avatar αλλά και το χώρο τους.
Με τη σύνδεση στην υπηρεσία SecondLife οι χρήστες μέσω των Avatars μπορούν:
Να επισκέπτονται τις τοποθεσίες (Regions) που έχουν αναπτυχθεί μέσα στον εικονικό κόσμο κυρίως από άλλους χρήστες με ειδικά δικαιώματα. Οι συγκεκριμένες τοποθεσίες μπορεί να είναι είτε απολύτως φανταστικές είτε ρεαλιστικές απεικονίσεις πραγματικών περιοχών. Τα Avatars έχουν τη δυνατότητα της απλής μετακίνησης με περπάτημα, αλλά μπορούν να τρέξουν, να πετάξουν ή να μεταφερθούν αυτόματα (teleport) σε μία επι- λεγμένη τοποθεσία. Δεν είναι όλες οι περιοχές του εικονικού κόσμου ελεύθερα προ- σβάσιμες, αλλά για κάποιες απαιτείται η πληρωμή συνδρομής στην υπηρεσία.
Να συναντούν άλλους χρήστες και να συνομιλούν είτε με κείμενο είτε με ζωντανή φω- νή.
Να συμμετέχουν σε ατομικές ή ομαδικές δραστηριότητες που οργανώνονται σε διάφο- ρες τοποθεσίες του Grid με διαφορετικό κάθε φορά περιεχόμενο: καλλιτεχνικά δρώμε- να, γιορτές, διαλέξεις σε ακαδημαϊκά ιδρύματα, οργανωμένες ξεναγήσεις σε χώρους ενδιαφέροντος κλπ.
Να παρουσιάζει έναν «άλλο εαυτό» μέσω των απεριόριστών επιλογών διαμόρφωσης του Avatar του αλλά και μέσα από τις επιλογές διαμόρφωσης περιοχών.
Ο εικονικός κόσμος του SecondLife έχει αποκτήσει ιδιαίτερα μεγάλη διάδοση λόγω της μεγάλης ποικιλίας που εμφανίζει σε διαθέσιμες δυνατότητες για τους χρήστες. Στην πράξη έχει αναπτυχθεί μία ολόκληρη οικονομία μέσα στον εικονικό κόσμο η οποία έχει το δικό της νόμισμα, το «Δολάριο Linden» με σύμβολο το “L$”. Με αυτό το νόμισμα μπορούν να γίνουν συναλλαγές μέσα στο SecondLife, κυρίως για την αγορά εικονικών αντικειμένων και για την ενοικίαση ή αγορά εικονικής γης. Ειδικά η αγορά και ενοικίαση της γης στον κόσμο του Sec- ondLife παρουσιάζει μεγάλη κινητικότητα καθώς όλο και περισσότεροι επιθυμούν να απο- κτήσουν ένα μέρος του εικονικού κόσμου και να κατασκευάσουν τη δικιά τους τοποθεσία. Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της οικονομίας του SecondLife είναι ότι το νόμισμα “L$” μπορεί να ανταλλαγεί με άλλα πραγματικά νομίσματα, όπως το δολάριο ($).
Σχετικά με τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά του SecondLife, όπως είναι αναμενόμενο η υπηρεσία φιλοξενείται σε ένα μεγάλο πλήθος από servers της κατασκευάστριας εταιρίας και κάθε Region «απασχολεί» έναν πυρήνα ενός «πολύ-πύρηνου» επεξεργαστή. Η λεπτομέρειες της εμφάνισης και της κίνησης των Avatars και των αντικειμένων (αποκαλούμενη και ως
«Φυσική των γραφικών») εκτελείται εσωτερικά από το λογισμικό Havok2. Επίσης, έχει ανα- πτυχθεί και μία γλώσσα προγραμματισμού, η “Linden Scripting Language – LSL” η οποία μοιάζει στη C και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους χρήστες – κατασκευαστές αντικειμέ- νων για να προγραμματίσουν τη συμπεριφορά τους.
2 www.havok.com
2.4 Το Περιβάλλον OpenSimulator.
Ο OpenSimulator είναι ένα πρόγραμμα τρισδιάστατων γραφικών, ανοιχτού κώδικα (Open
Source) το οποίο μπορεί να εκτελεστεί σε διαφορετικά λειτουργικά συστήματα [2] . Ξεκίνησε τη λειτουργία του το 2007 και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη εικονι- κών κόσμων στους οποίους μπορούν να συνδέονται πολλοί χρήστες οι οποίοι και να τους δι- αμορφώνουν με ποικίλα εργαλεία. Έχει αναπτυχθεί στη γλώσσα C# πάνω στην τεχνολογία .NET των Microsoft Windows, αλλά μπορεί να εκτελεστεί και στο λειτουργικό σύστημα Linux μέσα από το περιβάλλον “Mono”. Ακολουθεί το ίδιο πρωτόκολλο επικοινωνίας με αυ- τό του SecondLife, οπότε μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως προγράμματα Viewers των εικο- νικών κόσμων του OpenSimulator όλοι οι Viewers που είναι συμβατοί με το SecondLife. Η δημιουργία των εικονικών κόσμων μέσα στον OpenSimulator παρουσιάζει πολλές ομοιότητες με το SecondLife, αλλά ο OpenSimulator δεν είναι ένας κλώνος του SecondLife αλλά ένας εναλλακτικός server υποστήριξης τρισδιάστατων, εικονικών κόσμων με τα δικά χαρακτηρι- στικά.
Εξαιτίας της ελεύθερης και ανοιχτής διάθεσης του OpenSimulator υπάρχει διευρυμένη και αφοσιωμένη κοινότητα χρηστών οι οποίοι αναπτύσσουν κεντρικά ή περιφερειακά τμήμα- τα του λογισμικού του server, αλλά και υποστηρίζουν την χρήση και εγκατάσταση του Open- Simulator μέσα από εξειδικευμένα Forums. Οι ιδιότητες του OpenSimulator το καθιστούν ιδανικό για χρήση μέσα στην ακαδημαϊκή κοινότητα ως συμπληρωματικό εργαλείο απομα- κρυσμένης εκπαίδευσης, καθώς είναι σχετικά απλή και ελεύθερη η ανάπτυξη εικονικών διδα- κτικών χώρων για ένα ακαδημαϊκό Ίδρυμα. Ειδικά γι αυτό το σκοπό έχουν αναπτυχθεί ειδικές βιβλιοθήκες με τις οποίες μπορεί ο OpenSimulator να συνεργαστεί με το διαδεδομένο πρό- γραμμα Ασύγχρονης Εκπαίδευσης, το Moodle. Οι συγκεκριμένες βιβλιοθήκες και εικονικά αντικείμενα ονομάζονται “SLOODLE – Simulation Linked Object Oriented Dynamic Learn- ing Environment” και ενισχύουν την αξιοποίηση του OpenSimulator ως εργαλείο Απομακρυ- σμένης Εκπαίδευσης. Συνεπώς, ο server του OpenSimulator σε συνδυασμό με τα εργαλεία του Sloodle χρησιμοποιούνται και στην παρούσα εργασία για την ανάπτυξη του Διδακτικού Χώρου του ΤΕΙ Καβάλας.
Κεφάλαιο 3 Δημιουργία Εικονικού Διδακτικού Χώρου
3.1 Προδιαγραφές του Διδακτικού Χώρου
Ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι να επιτρέψει τους εκπαιδευτικούς και τους φοιτητές του ιδρύματος να συμμετάσχουν σε σύγχρονες εξ’ αποστάσεως διδασκαλίες στον εικονικό κόσμο του OpenSimulator. Οι βασικές απαιτήσεις που έχουν τεθεί για το συγκεκριμένο διδα- κτικό χώρο είναι:
Εγκατάσταση και παραμετροποίηση του OpenSimulator σε σύστημα Linux και η δια- σύνδεσή του με το παγκόσμιο εικονικό κόσμο του περιβάλλοντος.
Εγκατάσταση κατάλληλου viewer για το περιβάλλον.
Σχεδίαση και δημιουργία του διδακτικού χώρου του ΤΕΙ Καβάλας μέσα στον κόσμο.
Αυτό μπορεί να αναλυθεί σε επιμέρους απαιτήσεις οι οποίες περιλαμβάνουν τα εξής:
o Δημιουργία ενός μεγάλου χώρου διδασκαλίας για σχετικά μεγάλο αριθμό εκπαι- δευομένων. Για παράδειγμα, μπορεί να δημιουργηθεί είτε μία αίθουσα διδασκα- λίας είτε μία μορφής αμφιθέατρο.
o Σχεδίαση και κατασκευή ή αναζήτηση από ελεύθερες βιβλιοθήκες τρισδιάστατων αντικειμένων, όπως θρανία ή έδρανα ή οτιδήποτε άλλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο διδακτικό χώρο.
o Κατασκευή ενός αντικειμένου προβολής παρουσιάσεων για τον εισηγητή και ε- νεργοποίησή του ώστε να λειτουργεί με τη συλλογή αντικειμένων Sloodle.
Διασύνδεση του OpenSimulator με το Moodle μέσω του Sloodle.
3.2 Σχεδιασμός της Ανάπτυξης του Διδακτικού Χώρου
Η ανάπτυξη εικονικών κόσμων αποτελεί μία διεργασία η οποία συνδυάζει ποικίλες ικανότη- τες του σχεδιαστή – κατασκευαστή. Ο λόγος γι αυτό το γεγονός είναι ότι πρέπει να συνδυα- στεί η ανάπτυξη τρισδιάστατων γραφικών αντικειμένων και προσώπων με εγκαταστάσεις και ρυθμίσεις των χρησιμοποιούμενων εργαλείων οι οποίες περιλαμβάνουν και διαδικασίες προ- γραμματισμού. Συνεπώς, πριν την έναρξη κατασκευής του εικονικού Διδακτικού Χώρου α- παιτείται η αποτύπωση των γενικών βημάτων που πρέπει να ακολουθηθούν καθώς και η προ- ετοιμασία για οποιαδήποτε κρίσιμα σημεία ενδεχομένως προκύψουν.
Συγκεκριμένα, οι φάσεις που απαιτούνται για την έναρξη λειτουργίας ενός Εικονικού Κόσμου στον OpenSimulator καθώς και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους είναι [2,3]:
Εγκατάσταση – Παραμετροποίηση του Λειτουργικού Συστήματος: πολλά από τα ερ- γαλεία που χρησιμοποιούνται για τη λειτουργία του Εικονικού Κόσμου απαιτούν συ- γκεκριμένα χαρακτηριστικά από το Λειτουργικό Σύστημα. Συγκεκριμένα, είναι πιθανό να απαιτούνται συγκεκριμένες βιβλιοθήκες γλωσσών (πχ PHP) ή κάποιες βιβλιοθήκες πολυμέσων, αφού τα περισσότερα εργαλεία αφορούν εμφάνιση τρισδιάστατων γραφι- κών. Κατά την έναρξη ανάπτυξης του εικονικού χώρου πρέπει να προσδιοριστούν α- κριβώς τα εργαλεία που θα χρησιμοποιηθούν, οι εκδόσεις τους και οι απαιτήσεις τους από το Λειτουργικό Σύστημα στο οποίο όλα αυτά θα λειτουργήσουν.
Εγκατάσταση Βάσης Δεδομένων: Πολλά από τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται σε ένα εκπαιδευτικό εικονικό περιβάλλον απαιτούν την ύπαρξη μίας Βάσης Δεδομένων για την αποθήκευση των δεδομένων και των παραμέτρων τους. Συνήθως, υπάρχει η υ- ποστήριξη αρκετών από τις διαδεδομένες Βάσεις Δεδομένων, οπότε ανάλογα με τις α- νάγκες επιλέγεται και εγκαθίσταται αυτή που μπορεί να εξυπηρετήσει όλα τα εργαλεία ταυτόχρονα.
Εγκατάσταση του OpenSimulator: Ο server του OpenSimulator αποτελεί το κεντρικό λογισμικό στο οποίο στηρίζεται η παρούσα εργασία. Εκτός από τις βασικές ενέργειες που αφορούν στην εγκατάστασή του, απαιτούνται συγκεκριμένες αποφάσεις σχετικά με την αρχιτεκτονική της λειτουργίας του, δηλαδή αν το πρόγραμμα του OpenSimulator θα εκτελείται χρησιμοποιώντας τους πόρους ενός Η/Υ (standalone mode) ή θα εγκατα- σταθεί κατά τέτοιο τρόπο ώστε να χρησιμοποιεί τους πόρους πολλών Η/Υ (grid mode).
Εγκαταστάσεις των Viewers: Οι Viewers είναι προγράμματα απαραίτητα για την πρό- σβαση αλλά και διαμόρφωση του εικονικού κόσμου. Η εγκατάστασή τους είναι απλή και συνήθως δεν απαιτούνται περαιτέρω ρυθμίσεις. Σύμφωνα με το [2] οι συμβατοί Viewers για τον OpenSimulator είναι όσοι μπορούν να συνδεθούν στο SecondLife, αλ- λά στο [3] συγκεκριμενοποιούνται οι παρακάτω:
o Imprudence Viewer, ο οποίος παρέχεται από την Imprudence Development Team [6].
o Zen Viewer, ο οποίος παρέχεται από Zena Juran3.
o Radegast Metaverse Client, ο οποίος παρέχεται από Latif Khalifa4
Διαμόρφωση του Region: Η συγκεκριμένη φάση μπορεί να έχει απεριόριστο εύρος κα- θώς είναι μία συνεχής διαδικασία μετά την πρώτη λειτουργία του εικονικού κόσμου. Οι συγκεκριμένες διαμορφώσεις μπορούν να γίνουν είτε με εντολές του OpenSimulator server (Server Commands) είτε με εργαλεία μορφοποίησης ή δημιουργίας αντικειμέννω που παρέχουν οι Viewers. Οι πρώτες βασικές ενέργειες που μπορούν να γίνουν είναι:
o Διαμόρφωση της Μορφολογίας του Εδάφους (ή αλλιώς Terrain) του νέου Region με αντίστοιχες εντολές του server.
o Δημιουργία Χρηστών με εντολές του server και διαμόρφωση των Avatars τους μέσα από τις βιβλιοθήκες αντικειμένων και εμφανισιακών χαρακτηριστικών που
