UvoĐenje videokonferencijske nastave na TehniČko veleuČiliŠte u Zagrebu: studija sluČaja

M. Bajić, I. Popčević, P. Jandrić

Sažetak

Tehničko veleučilište u Zagrebu već nekoliko godina uzastopno bilježi značajan porast zanimanja za specijalističke izvanredne studije informatike, elektrotehnike i građevine. Organizacija ovih studija posebno je prilagođena zaposlenim studentima, što se odražava na duljinu studiranja i termine predavanja. Međutim, brojni studenti Tehničkog veleučilišta ne žive u Zagrebu, što značajno povećava količinu vremena i novca utrošenog na dolazak na predavanja. Kako bi studentima izašli u susret, na specijalistički studij informatike u školskoj godini 2012/2013 uveli smo mogućnost videokonferencijskog praćenje predavanja. Studenti trebaju osobno doći na na tri predavanja  - na početku, sredini i kraju semestra  - dok ostala predavanja mogu uživo pratiti putem videokonferencije. Svim studentima i dalje je ponuđena mogućnost dolaska na predavanja u učionicu, a videokonferencijsko praćenje nastave strogo je fakultativno. Ova studija slučaja prikazuje različite aspekte uvođenja videokonferencijskog praćenja predavanja na Tehničko veleučilište u Zagrebu: organizaciju, tehnologiju, pedagogiju. Zadovoljstvo studenata ispitano je anketom, čiji rezultati služe kao dragocjena povratna informacija za poboljšanje kvalitete nastave. Temeljem iskustava prikazanim u ovom istraživanju, videokonferencijsku nastavu namjeravamo proširiti i na specijalističke studije elektrotehnike i građevine. Obzirom na širinu istraživačkog pristupa i velik broj polaznika, uvjereni smo da rezultati ovog istraživanja mogu poslužiti i izvan granica Tehničkog veleučilišta u Zagrebu, prvenstveno na drugim izvanrednim specijalističkim studijima u Hrvatskoj i inozemstvu.

1. Uvod

Kako bi zaposlenim i dislociranim studentima omogućili pohađanje predavanja uz manje uloženog vremena i snižene troškove putovanja, na Politehničkom specijalističkom studiju informatike na Tehničkom veleučilištu u Zagrebu (TVZ) pokrenut je projekt održavanja nastave uz mogućnost videokonferencijskog praćenja predavanja. Ovaj projekt pokrenut je iz dva osnovna razloga: povećanog interesa za studij i strukture studenata (41,4 posto zaposleno i 50% stanuje izvan mjesta održavanja nastave). Zadovoljstvo studenata videokonferencijskim praćenjem predavanja ispitano je pomoću ankete provedene na uzorku od 22 studenta koji su pratili predavanje u dvorani i 38 studenata koji su isto predavanje pratili videokonferencijskim prijenosom. Rezultati su uspoređeni sa relevantnim trendovima u korištenju interneta. Primjećen je sve veći porast korištenja multimedijalnih sadržaja za informiranje i zabavu, u poslovne svrhe, i pri studiranju. Rast značaja videokonferencijske nastave sukladan je procjenama o rastu broja korisnika i intenzitetu uporabe multimedijalnih sadržaja putem Interneta po godišnjoj stopi od 34% te porastu korištenja multimedijalnih sadržaja putem mobilnog Interneta po godišnjoj stopi od 90% u razdoblju od 2011.-2016. godine [Cisco® Visual Networking Index (VNI), 2012].
U radu ćemo dati pregled videokonferencijskog sustava implementiranog na Politehničkom specijalističkom studiju informatike na Tehničkom veleučilištu u Zagrebu, tehničke i organizacijske karakteristike primjenjenog modela. Prikazat ćemo rezultate ankete provedene među studentima, raspraviti moguće smjernice za razvoj te pokazati moguće probleme u uvođenju videokonferencijskog prijenosa predavanja. Prikupljeni rezultati daju moguće smjernice za daljnji razvoj studija na daljinu na TVZ-u, kao i videokonferencijskih sustava za izvođenje nastave u cjelini.

2. Videokonferencijski sustav na Tehničkom veleučilištu u Zagrebu

2.1 Specifikacija sustava

Videokonferencijski sustav implementiran je na prvom modulu prvog semestra Politehničkog specijalističkog studija informatike na tri predmeta: Matematici, Gospodarenju imovinom i Upravljanjem kvalitetom. Obzirom na specifičnosti svakog pojedinog predmeta, dizajnirana su tri različita načina predstavljanja materijala studentima:  Matematika se izvodi uz pomoć ploče i krede, Upravljanje kvalitetom pomoću Powerpoint prezentacije, dok se u Gospodarenju imovinom koristi softver za mentalne mape. Za sve predmete potrebno je osigurati vidljivost materijala koji su predstavljeni u dvorani. U uvođenju videokonferencijskog sustava nastojali smo zahtijevati što manje prilagodbe od strane nastavnika, stoga je sustav dizajniran na način koji ne zahtijeva nikakve preinake u uobičajenom izvođenju nastave. 
Ovisno o načinu pristupanja i broju korisnika, videokonferencijski sustavi mogu biti organizirani na sljedeće načine: klijent-klijent ili klijent-server-klijent. U skladu sa željenom kvalitetom audio i video prijenosa, mogu se upotrebljavati web kamere, kamere na prijenosnom računalu ili poluprofesionalne video kamere. Zvuk može biti prikupljen ambijentalnim mikrofonom, širokopojasnim mikrofonom, dinamičkim bežičnim ili malim kondenzatorskim bežičnim mikrofonom na kravati/odijelu. Postoji mogućnost fiksnog postava videokonferencijske sobe ili prijenosnog sustava uz potporu tehničara. Softver je univerzalan u smislu korisničke platforme i uređaja za korištenje. Ključne komponente za dostupnost sustava svakako su uravnoteženi brzi pristup serveru, dostupnost servera i prisutnost tehničara na terenu.

2.2 Tehničke karakteristike sustava

U prvi semestar na Politehničkom specijalističkom studiju informatike na Tehničkom veleučilištu u Zagrebu upisano je više od 170 studenata. Zbog velikog broja korisnika, odabrali smo klijent-server-klijent arhitekturu. Budući je ovo prvi projekt uvođenja videokonferencijske nastave na TVZ-u, nismo imali nikakve procjene o broju zainteresiranih studenata. Zbog lakšeg uvođenja u praksu i bolje kontrole nepredvidivih situacija te zbog iznimno dinamične prezentacije odlučili smo koristiti poluprofesionalnu video kameru na stativu kojom upravlja tehničar koji je ujedno i domaćin videokonferencijskog sustava prema studentima.
Zbog osnovne potrebe prenošenja zvuka sa što manje utjecaja zvukova iz okoline odabran je mali bežični kondenzatorski mikrofon na kravati/odjelu. Tehnički, bežični dinamički mikrofon bio bi bolje rješenje, no on zahtjeva nošenje u ruci koje je iznimno nepraktično tijekom održavanja nastave. Za softversku podršku videokonferencijskog prijenosa odabrali smo Adobe Connect Pro iz četiri osnovna razloga: vrlo široke platformske rasprostranjenosti, mogućnosti integracije prezentiranih materijala, interaktivnosti s korisnicima i jednostavnosti uporabe.
Serverski resursi i softver korišteni su kao dio partnerskog ugovora o međusobnoj suradnji između Tehničkog veleučilišta u Zagrebu i Hrvatske akademske i istraživačke mreže - CARNet-a. Korištenjem CARNetovih dugogodišnjih iskustava u raznim oblicima videokonferencijskih prijenosa, smanjili smo izloženost sustava u iznimno važnim područjima dostupnosti servera, propusnosti i usluge korisnicima.

 
Slika 1. Blok shema videokonferencijskog sustava

Mrežni pristup serveru je ostvaren preko TVZ-ove bežične mreže te mreže institucija na kojima se odvija jedan dio predavanja. Zbog moguće promjene dvorane u kojoj se održava nastava postoji i rezervna verzija pristupa serveru preko uređaja za mobilni internet. Kako bi se nastavnicima omogućilo što jednostavnije održavanje nastave i što manje prilagođavanja prijenosu, tehničar u potpunosti vodi brigu o tehničkim aspektima rada dok su nastavnicima dane samo kraće upute vezane uz odijevanje i interakciju sa studentima u dvorani.

2.3 Inicijalna zapažanja i problemi

Primijećeno je da prijenos putem videokonferencijskog sustava po kvaliteti odgovara prijemu informacija ekvivalentnom onome do 7 ili 8 reda sjedala u prostoriji, a svakako je smanjen negativan utjecaj šuma iz okoline. U tehničkom smislu, videokonferencijski prijenos stoga čini kvalitetnu alternativu masovnim predavanjima, u dvoranama sa deset ili više redova. Ovaj zaključak odgovara uvjetima u TVZ-ovim predavaonicama, izveden je iz neposrednog opažanja, i ovisi o konfiguraciji svake pojedine prostorije.
Do trenutka pisanja ovog rada održano je ukupno 30 predavanja. Prijenos jednog predavanja bio je nedostupan, jer je radi više sile u posljednji čas promijenjena predavaonica. U novoj predavaonici nije dostupna uobičajena internetska veza, a rezervna ne funkcionira zbog podrumske lokacije. Uzorci problema su identificirani i uklonjeni, čime je sustav postao otporan na sljedeću iznenadnu promjenu mjesta održavanja nastave.
U prvoj generaciji studenata koji su pohađali udaljenu nastavu, videokonferencijski prijenos bio je nedostupan u ukupno 3.33 % predavanja. Usprkos ovom tehničkom problemu, udaljeni studenti nisu zakinuti jer im je omogućeno naknadno praćenje snimke predavanja. Snimanje predavanja pokazalo se kao koristan mehanizam, koji može znatno smanjiti posljedice eventualnih problema u prijenosu.

3. Provedba nastave putem videokonferencijskog sustava na TVZ-u

Pri provedbi videokonferencijskog prijenosa poštivane su specifičnosti svakog pojedinog predmeta. Primjerice, u predmetima Gospodarenje imovinom i Upravljanje kvalitetom prezentirani materijal (Powerpoint odnosno mentalne mape) dominira ekranom, a u manjem dijelu ekrana nalazi se i video komponenta na kojoj se vidi nastavnik (Slika 2).  Također je čitavo vrijeme prisutan i zvuk sa predavanja. Kombinacija ovih komponenata studentima pruža jači dojam praćenja predavanja i sudjelovanja u nastavi, a nastavnicima mogućnost za kombiniranje brojnih pedagoških metoda. Posljedično, svi nastavnici su vrlo dobro prihvatili uvođenje sustava.
Pri komunikaciji sa studentima nastavnici su zamoljeni da ukratko rezimiraju postavljeno pitanje ili komentar te tek potom odgovore. Predavači uglavnom slijede upute, dok je kod nekih primijećeno direktno komuniciranje i integracija studenata koji su nastavu pratili videokonferencijski kroz obraćanje gledateljima. Radi specifičnosti gradiva, u predmetu Matematika jedini sadržaj korisničkog ekrana čine video prikaz ploče te audio komponenta (Slika 3). Prilikom rada s kredom i pločom posebno je važno da tehničar aktivno sudjeluje te prema potrebi približava i udaljava prikaz ploče kako bi se videokonferencijski moglo pratiti rješavanje zadataka.

Slika 2. Korisničko sučelje Gospodarenje imovinom

Slika 3. Korisničko sučelje Matematika

4. Zadovoljstvo studenata i nastavnika

4.1 Metodologija istraživanja

Zadovoljstvo studenata videokonferencijskim praćenjem predavanja ispitano je pomoću anonimne ankete provedene na uzorku od 22 studenta koji su pratili predavanje u dvorani i 38 studenata koji su isto predavanje pratili videokonferencijskim prijenosom. Studenti su anketu ispunjavali istodobno. Studenti u učionici ispunjavali su papirnatu verziju upitnika, dok su udaljeni studenti ispunjavali elektroničku verziju upitnika. Obzirom na malen broj nastavnika, njihovo zadovoljstvo ispitano je kroz razgovor.
Provedena anketa sastoji se od dva dijela. U prvom dijelu ankete ispitani su općeniti podaci o studentima i njihova stajališta studenata o korištenju multimedije na internetu, a u drugom dijelu ankete ispitana su specifična stajališta o korištenju multimedije u nastavi. Anketa je održana sredinom semestra, a ispunili su je samo oni studenti koji su bili uživo ili virtualno prisutni na predavanju.

4.2 Rezultati istraživanja

Prosječan anketirani student ima 26 godina. U populaciji ima 88% muškaraca i 12 % žena. U učionici je anketirano 84% muškaraca i 16% žena, dok je kod udaljenih studenata anketirano 96% muškaraca i 4% žena. Dakle, muškarci u većem postotku prate videokonferencijski prijenos nastave nego žene.
63% studenata koji su anketirani u učionici stanuje u Zagrebu, a 50% studenata koji su anketirani u učionici stanuje izvan Zagreba. Kao što je za očekivati, zanimanje za videokonferencijska predavanja raste proporcionalno s udaljenosti mjesta stanovanja od fakulteta.
35% studenata koji su anketirani u učionici su zaposleni, u usporedbi sa 45% studenata koji prate nastavu putem videokonfefencije. Dakle, zaposleni studenti u većem postotku prate videokonferencijski prijenos nastave nego nezaposleni studenti.
77% studenata koji dolaze na nastavu u učionici žive s roditeljima, dok je njih 18 oženjeno ili žive u vanbračnoj zajednici. 60% studenata koji prate nastavu putem videokonferencijskog prijenosa žive s roditeljima, dok ih je 29% oženjenih. Studenata koji žive sami ima previše malo, te statistički uzorak nije dovoljno velik za izvođenje zaključaka, a neoženjeni studenti češće dolaze na predavanja uživo od oženjenih.
Više od 80% sudionika ankete svakodnevno koristi Internet i multimedijalne sadržaje na Internetu. Skro svi sudionici posjeduju računala i odgovarajuću vezu na internet. Polovica studenata koristi se Internetom više od 4 sata dnevno. Precizniji dijelovi ankete pokazuju da studenti svakodnevno dijele sadržaje na društvenim mrežama i snimaju digitalne materijale poput fotografija i video zapisa. Obzirom da se radi o studentima informatike, ovakvi rezultati ne iznenađuju.
Studenti su uglavnom zadovoljni tehničkom kvalitetom videokonferencijskog prijenosa predavanja. U sadržajnom smislu 97% studenata anketiranih putem Interneta misli da su videokonferencijska predavanja jednostavna za praćenje, a isti postotak tih studenata želio bi sva predavanja pratiti putem internet prijenosa. Ova skupina studenata, njih 78,9% željelo bi cjelokupno održavanje nastave (predavanja, auditorne i laboratorijske vježbe) na daljinu.
Više od 80% svih anketiranih studenata željeli bi imati pristup arhivi videokonferencijskih predavanja, pri čemu valja naglasiti da se njih 76% anketiranih internetskom anketom i 81% anketiranih u predavaoni u potpunosti slaže s ovom tvrdnjom.
Od 6 nastavnika kojima je ponuđena mogućnost videokonferencijske nastave, jedan nastavnik je pomalo oklijevao, a jedan nastavnik je nakon početnog oklijevanja počeo razmišljati o dodatnim mogućnostima korištenja videokonferencijskog sustava. Ostali nastavnici uključeni u projekt zadovoljni su ovakvim načinom predavanja i nisu imali primjedbe.
Za projekt uvođenja videokonferencijskog prijenosa nastave vlada velik interes na svim studijima na Tehničkom veleučilištu u Zagrebu. Studenti elektrotehnike koji pohađaju iste predmete kao studenti informatike traže uključenje u videokonferencijska predavanja, a nastavnici graditeljstva i mehatronike također se raspituju o ponuđenim mogućnostima. Iz Studentske službe potvrđuje da među studentima postoji velik interes za ovakav oblik održavanja nastave. Za kraj, Udruga studenata Hrvatske također se zainteresirala za projekt i s njom je dogovorena dugoročna suradnja.

5. Rasprava

Postotak tehničkih problema od 3.33 % u prvoj generaciji studenata pokazuje da videokonferencijski sustav uveden na TVZ-u ima sve karakteristike dobrog, stabilnog i održivog sustava. Također, visoki postoci zadovoljstva studenata i nastavnika ukazuju na njegove dobre pedagoške karakteristike.
Za opravdanost uvođenja videokonferencijskog sustava i njegov dobar prijem kod nastavnika i studenata, vjerojatno je zaslužno preklapanje slijedećih parametara: dostupnost širokopojasnog interneta – mobilnog i fiksnog, intenzivno korištenje multimedijalnih sadržaja u svakodnevnom životu, visok postotak dislociranih i zaposlenih studenata te spremnost nastavnika na uvođenje novih tehnologija s ciljem poboljšavanja izvođenja nastave.
Efikasnost sustava je umnožak pouzdanosti, sposobnosti rada/dostupnosti u traženom vremenu i raspoloživosti u dužem periodu. Sustav se pokazao efikasnim, uz ključne komponente, tehničara na terenu, poznato mjesto održavanje nastave i dostupnost uravnoteženog brzog pristupa Internetu. Komponenta distribucije od servera do krajnjeg korisnika bez obzira na klijentski uređaj se pokazala besprijekornom.
Istraživanjem je obuhvaćeno ukupno 60 studenata, odnosno malo više od trećine od ukupne studentske populacije. Postotak obuhvaćenih studenata je razmjerno visok, i ukazuje na mogućnost izvođenja vjerodostojnih općih zaključaka. Međutim, opravdano je pretpostaviti da uspješniji studenti češće dolaze na predavanje od manje uspješnih studenata. Iz tog razloga, rezultati provedenog istraživanja vjerojatno bi bili nešto niži kada bi obuhvatili čitavu studentsku populaciju.

6. Zaključak

Videokonferencijski prijenos nastave na Tehničkom veleučilištu u Zagrebu zahtijeva sljedeću materijalnu opremu: kameru, mikrofon, internetski link, server te dva prijenosna računala i neke manje dijelove opreme. Radi kvalitete prijenosa, sustav nije automatski već iza kamere čitavo vrijeme stoji živa osoba. Prilikom odabira opreme potrebno je obratiti pozornost na platformsku rasprostranjenost, mogućnosti integracije prezentiranih materijala, interaktivnost s korisnicima i jednostavnost uporabe. Prilikom implementacije tehnologije dragocjenu podršku čine strateški partneri poput Hrvatske akademske i istraživačke mreže – CARNeta. Ova studija slučaja ne obrađuje ekonomski aspekt projekta, koji radi zanimljivosti i opsežnosti planiramo istražiti u zasebnom radu.  
U pedagoškom smislu, uspješni videokonferencijski sustavi imaju slijedeće karakteristike:

• dojam direktnog sudjelovanja i fizičke prisutnosti među geografski dislociranim sudionicima
• pruža kvalitetne mogućnosti učenja (jednako dobre ili bolje od drugih metoda ili tehnologija)
• pruža uživo mogućnosti interaktivnosti na udaljenim lokacijama, uključujući i davanje globalne ekpertize geografski dislociranim sudionicima
• eliminiraju ili smanjuju vrijeme utrošeno na putovanje [Roberts,1998].

Rezultati provedenog istraživanja ukazuju da sustav za videokonferencijsko praćenje nastave implementiran na Tehničkom veleučilištu u Zagrebu ispunjava ove kriterije, stoga ga ocjenjujemo uspješnim.
Ovo istraživanje daje važne smjernice za tehnički i pedagoški razvoj projekta. Arhivu snimljenih predavanja treba svakako učiniti trajno dostupnom, a projekt treba što prije proširiti na ostale studije i smjerove.

7. Popis literature

Cisco Visual Networking Index: Forecast and Methodology, 2011-2016." pristupano 10.1.12013. na http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-481360_ns827_Networking_Solutions_White_Paper.html.
J.M. Roberts, "Compressed Video Learning: Creating Active Learners", Cheneliere/ McGraw-Hill, Montreal, 1998, ISBN 2-89461-196-X