Descrizione della rete didattica Alice

1. Introduzione

Alice è una rete didattica multimediale software interamente prodotta in Italia da Integrazione Totale (www.integrazionetotale.it).

E' un supporto potente, semplice ed economico all'insegnamento nelle aule dotate di elaboratori elettronici.

Sfruttando una normale rete locale esistente, Alice mette in parallelo, secondo varie modalità selezionabili, i video, i mouse, le tastiere e le schede audio di tutti gli elaboratori di una o più aule, sostituendo o integrando i tradizionali supporti didattici quali la lavagna, la lavagna luminosa, il videoproiettore, il monitor a grande schermo.

Alice garantisce il totale controllo del Docente sulla classe ed un sostanziale aumento della partecipazione degli Allievi alle lezioni.

2. Caratteristiche peculiari

Alice si è evoluta negli anni grazie ai consigli dei tanti Docenti che la hanno utilizzata. I princìpi che ne hanno da sempre ispirato la progettazione sono:

Semplicità d'uso

Tutto questo rende Alice adatta ad ogni grado di scuole. Ed infatti è attualmente installata ed apprezzata dalle Elementari all'Università.

Solidità

Finchè il computer funziona, Alice funziona.

Flessibilità

Se avete un bel laboratorio nuovo e omogeneo, meglio per tutti, ma se vivete nel mondo reale, Alice può darvi una mano.

Modularità

Alice può crescere gradualmente fino a fornire al laboratorio di informatica le funzionalità di un completo laboratorio linguistico attivo-comparativo, consentendo un utilizzo della struttura totalmente trasversale alle materie di insegnamento.

3. Descrizione dei singoli moduli

Il pacchetto Alice è composto dai seguenti moduli:

modulo base

gestisce video, mouse e tastiera; da solo costituisce ciò che comunemente è definito "rete didattica";

modulo estensione multimediale

gestisce la trasmissione in tempo reale dell'audio mono/bi-direzionale (comunemente definito "audio attivo"); può essere visto come completamento multimediale della rete didattica o come primo livello di un laboratorio linguistico; per funzionare necessita del modulo base;

modulo audio comparativo (aggiuntivo all'estensione multimediale)

è la trasposizione software di un registratore audio doppia traccia; il programma è pilotato esclusivamente tramite un telecomando esterno, garantendo così la stessa semplicità e flessibilità d'uso di un tradizionale registratore da banco; è il perfezionamento del modulo estensione multimediale, insieme al quale costituisce un completo laboratorio linguistico; per funzionare necessita del modulo estensione multimediale;

modulo audio comparativo (indipendente)

fornisce tutte le caratteristiche funzionali del modulo precedente (compreso il telecomando) ma viene installato su macchine prive dei moduli base ed estensione multimediale; può così integrare reti didattiche hardware preesistenti o essere installato su macchine esterne al laboratorio, per la preparazione di materiale didattico o per esercitazioni individuali.

4. Il telecomando

Il telecomando di Alice è un dispositivo esterno collegato via cavo ad una porta seriale del computer.

E' dotato di 8 tasti e tre spie LED e viene fornito insieme alla licenza docente di ogni laboratorio.

Viene usato dal Docente per pilotare tutte le principali funzioni del programma. Ad esempio, per iniziare una lezione è sufficiente premere il tasto play del telecomando, qualunque sia l'attività in corso sul computer. Per fermarla si usa il tasto Stop. Nessun'altra operazione è richiesta, né con il mouse, né con la tastiera.

Viene fornito anche insieme alle licenze allievo per il Modulo Audio-comparativo.

I tasti sono in rilievo per consentirne l'uso anche ai non vedenti.

5. Descrizione funzionale del Modulo base

Il funzionamento del programma può essere schematizzato in sei fasi ad ognuna delle quali viene assegnato un colore distintivo, ripreso sia nella documentazione che nelle maschere dell'interfaccia utente.

Lo standby (fase NERA)

Con il termine standby si intende la fase di lavoro individuale in cui tutte le macchine sono regolarmente collegate con Alice, ma non è in corso alcuna attività formativa che coinvolga il programma.

E' la fase in cui si trovano all'accensione le macchine di un laboratorio in cui sia stata installata Alice.

La lezione (fase VERDE)

Corrisponde al momento formativo dell'istruzione frontale da parte del Docente. Tutto ciò che compare sul monitor della postazione docente viene trasmesso a tutte le stazioni allievo collegate, qualunque sia il programma o il modo video utilizzato.

Alice è in questa fase un supporto assolutamente indispensabile per tutti gli interventi di alfabetizzazione informatica o di formazione all'uso di programmi specifici, dunque nei moduli didattici che prevedono l'insegnamento dell'informatica.

Sempre più frequente è, però, l'uso interdisciplinare di supporti multimediali quali ipertesti o più semplicemente presentazioni in cui l'elaboratore fa le veci della lavagna luminosa con i relativi lucidi o di proiettore di diapositive.

In questi casi Alice è un valido supporto all'insegnamento di qualunque disciplina.

Infine, una menzione particolare spetta di diritto alla navigazione INTERNET che grazie alla modalità lezione può essere eseguita dal Docente pur consentendo all'intera classe di fruirne.

Il gruppo di ascolto

La lezione è sempre indirizzata al gruppo di ascolto, termine con cui si intende l'insieme delle postazioni allievo abilitate a ricevere le schermate della macchina trasmittente.

Normalmente, tale insieme è costituito dalla totalità delle stazioni allievo collegate, ma è possibile escludere una o più postazioni fino a giungere al limite di una unica macchina abilitata alla ricezione.

Questo può essere prezioso, ad esempio, quando una o più macchine dell'aula devono essere lasciate a disposizione di allievi o docenti di altri corsi, o quando uno o più allievi hanno bisogno di ulteriori chiarimenti a fine spiegazione, mentre la maggioranza della classe è già in grado di intraprendere l'attività individuale.

La pausa (fase ROSA)

In qualunque momento dell'attività di lezione, il Docente può sospendere momentaneamente l'invio delle schermate alle stazioni allievo, senza far uscire queste ultime dalla fase di lezione.

Gli allievi continuano ad avere le tastiere ed i mouse disabilitati ed a vedere l'ultima schermata inviata loro dal Docente.

La pausa può essere molto comoda per preparare l'argomento successivo lasciando il tempo agli allievi di prendere appunti sul precedente o per svolgere una breve attività parallela (cercare un documento, eseguire dei calcoli ...) senza rischiare di perdere l'attenzione della classe.

L'intervento (fase GIALLA)

Durante una lezione il Docente può consentire ad uno degli allievi collegati di intervenire per proseguire insieme l'attività. Questa operazione è semplicissima e non interrompe la lezione, dunque non genera alcuna distrazione nella classe.

L'allievo scelto viene abilitato ad usare il proprio mouse e la propria tastiera per lavorare sulla macchina del Docente.

Concettualmente è la trasposizione telematica del chiamare alla lavagna uno studente per far proseguire una spiegazione o un esercizio iniziato dal Docente.

Si noti che, durante un intervento, il Docente non perde mai il controllo della propria tastiera e del proprio mouse che risultano in parallelo con quelli dello studente coinvolto.

L'aiuto (fase ROSSA)

Questa modalità è stata pensata per assistere il Docente durante la pratica individuale degli studenti.

In questa fase, il Docente può controllare l'operato di uno studente e rispondere a specifiche richieste di chiarimenti senza abbandonare la propria postazione e senza interferire con l'operato del resto della classe.

Il Docente vede comparire sul proprio monitor le schermate inviate dalla macchina allievo selezionata e può operare con il proprio mouse e la propria tastiera direttamente sulla macchina remota, come avviene per gli studenti durante la fase di intervento.

Durante un aiuto lo studente non perde mai l'uso della propria tastiera e del proprio mouse che risultano quindi in parallelo con quelli del Docente.

La richiesta di aiuto

Durante la pratica individuale, ogni allievo può richiedere l'assistenza del Docente tramite Alice, una sorta di equivalente telematico di "alzare la mano" per attirare l'attenzione del Docente.

Di norma Alice si prepara automaticamente ad iniziare una fase di aiuto verso l'allievo che ha operato la richiesta, ma è facoltà del Docente dare seguito o meno alla chiamata.

Il Docente può anche scegliere di non essere disturbato disattivando il meccanismo di avviso. In questo caso le chiamate vengono comunque accodate regolarmente. Il meccanismo di chiamata non è attivo sulle stazioni che stanno ricevendo il video quindi un allievo non può interrompere una lezione in corso.

L'esempio (fase BLU)

Quest'ultima attività può essere vista come l'unione di lezione ed aiuto. Infatti consente al Docente di mostrare l'operato di uno studente a tutti i suoi colleghi, controllando, nel contempo, la macchina prescelta, direttamente dalla propria postazione.

In altri termini, il Docente può fare personalmente lezione da una macchina diversa dalla propria o limitarsi a farla fare allo studente che lavora su tale macchina, pur con la facoltà di intervenire per aiutarlo in caso di bisogno.

Lo scenario tipico è la verifica e la discussione del lavoro svolto durante la pratica individuale, fase normalmente considerata fondamentale nell'iter formativo.

I fruitori dell'esempio sono soggetti alle medesime regole imposte dalla lezione (tastiera e mouse disabilitati) e devono rientrare nel gruppo di ascolto impostato dal Docente.

6. Descrizione funzionale del Modulo estensione multimediale

Questo modulo non può essere installato senza il Modulo base.

L'operatività rimane identica e le fasi di lavoro mantengono lo stesso nome e lo stesso significato.

Semplicemente, la trasmissione del suono avviene parallelamente a quella del video e passa automaticamente dalla mono alla bi-direzionalità, in base alla fase corrente.

Di solito, le macchine Allievo utilizzano, come sorgente audio, il solo microfono, mentre sulla macchina Docente si attivano microfono, registratore a cassette, CD audio ed output composito dei vari programmi multimediali (CD ROM, Real Audio da Internet, sequencers ecc.).

La lezione (fase VERDE)

In Lezione trasmette la sola macchina Docente a tutti gli Allievo facenti parte del Gruppo di ascolto.

Di solito, il Docente utilizza, come sorgente audio, microfono, registratore a cassette, CD audio ed output composito dei vari programmi multimediali (CD ROM, Real Audio da Internet, sequencers ecc.).

La pausa (fase ROSA)

In Pausa trasmette la sola macchina Docente a tutti gli Allievo facenti parte del Gruppo di ascolto.

 

L'intervento (fase GIALLA)

In Intervento l'Allievo attivo può dialogare con il Docente, mentre gli altri Allievi abilitati possono ascoltare entrambi.

Di solito, Docente ed Allievo utilizzano, come sorgente audio,   il solo microfono.

L'aiuto (fase ROSSA)

In Aiuto, il Docente può dialogare con l'Allievo attivo senza essere ascoltato dal resto del laboratorio che continua il proprio lavoro autonomamente.

Di solito, Docente ed Allievo utilizzano, come sorgente audio, il solo microfono.

L'esempio (fase BLU)

In Esempio l'Allievo attivo può dialogare con il Docente, mentre gli altri Allievi abilitati possono ascoltare entrambi.

Di solito, Docente ed Allievo utilizzano, come sorgente audio,   il solo microfono.

Doppia scheda audio

La gestione dell'output dei programmi multimediali varia in base alla scheda audio utilizzata. Per evitare possibili interferenze con l'utilizzo full duplex di Alice (fasi di dialogo: Intervento, Aiuto ed Esempio), è possibile installare una seconda scheda audio, sulla sola macchina Docente, a cui demandare la gestione dei programmi multimediali, lasciando la prima scheda a disposizione di Alice.

7. Descrizione funzionale del Modulo audio comparativo

E' la simulazione software di un registratore audio a doppia pista, del tipo utilizzato nei laboratori linguistici tradizionali.

La prima pista (master) viene incisa dal Docente, mentre la seconda è a disposizione degli Allievi.

Durante l'ascolto, le due piste vengono miscelate così da consentire all'Allievo di ascoltare sia la propria registrazione sia quella originale proposta dal Docente, senza, però, poter sovrascrivere e quindi danneggiare quest'ultima.

Per poter utilizzare convenientemente questa possibilità di confrontare (comparare) le due registrazioni, la pista master viene di norma incisa con dei periodi di silenzio (bianco) che l'Allievo utilizza per la propria incisione creando, in conclusione, un'alternanza di parlato tra le due piste.

Il software viene pilotato esclusivamente tramite il telecomando, e la sua finestra ha lo scopo di semplice controllo visivo delle operazioni, mostrando nome e durata della registrazione, posizione corrente, segnalino di memoria, livelli di volume, livelli correnti di registrazione ed ascolto.

Tutte le funzionalità del programma restano invariate anche con la finestra di controllo chiusa.

Questa caratteristica ne permette l'agevole utilizzo combinato con altri programmi, come video scrittura o questionari, senza la complicazione di avere due finestre attive sul video.

Molto importante è la possibilità di utilizzo da parte di non vedenti, anche grazie ai tasti in rilievo del telecomando.

8. Strumenti accessori

Alice costituisce anche un prezioso supporto per la manutenzione del laboratorio. Consente, infatti, di:

9. Descrizione tecnica

Alice è implementata quasi interamente a livello di device driver per garantire le massime prestazioni possibili in ambiente Windows.

Il componente principale è un protocollo di comunicazione proprietario. Questo rende Alice assolutamente indipendente dai protocolli tradizionali installati sulle macchine (TCP/IP, Netbeui, IPX). Alice non utilizza e non interferisce in alcun modo con la rete di Windows. Accede direttamente alla scheda di rete tramite l'interfaccia NDIS (3, 4 o 5).

Un'osservazione fondamentale è che Alice non nasce come sottoprodotto di un programma di teleassistenza o teleconferenza, ma è stato progettato esplicitamente per gestire un laboratorio di informatica, per questo la struttura  del protocollo è basata su datagrammi broadcast e non su sessioni indipendenti.

Questo rende le prestazioni assolutamente indipendenti dal numero di postazioni allievo collegate.

Gli altri drivers coinvolti sono filtri: per video, mouse e tastiera, oltre ovviamente al device driver che gestisce il telecomando seriale.

Solo la parte audio è attualmente implementata a livello di applicazione, tramite una dll condivisa tra il modulo audio comparativo e il modulo estensione multimediale (se presente).

Tutti i componenti a livello win32, comunque, sono implementati come Servizi di Sistema e quindi non sono accessibili agli utenti, che non possono farli partire manualmente e non possono bloccarli, garantendo una notevole resistenza alle manomissioni.

Requisiti software

Versione 5: tutte le versioni di Windows 95, 98, ME, 2000, XP. E' richiesta l'installazione di DirectX (almeno versione 4).

Versione 3: tutte le versioni di Windows 95, 98, ME. Non richiede DirectX e può gestire programmi MSDOS a schermo intero. E' ancora possibile richiedere la versione 2 per MSDOS, LANTastic, Netware, Windows 3.1, Windows For Workgroup 3.11.

Attualmente non esistono versioni per Windows NT (3.51 o 4) e per Linux.

Requisiti hardware

E' utilizzabile qualunque rete locale, anche wireless. Unico consiglio: evitare di cablare reti miste 10 Mbps / 100 Mbps. In particolare utilizzando switch al posto di hub, la presenza anche di una sola scheda a 10 Mbps penalizza notevolmente le prestazioni dell'intera rete (ricordiamo che Alice utilizza pacchetti broadcast). Si faccia attenzione specialmente ai vecchi router per la condivisione Internet, che spesso hanno schede a 10 Mbps. Se tale configurazione fosse inevitabile, consigliamo di collegare tutti i dispositivi a 10 Mbps ad un hub 10/100 da disporre poi in cascata con lo switch principale.

Modulo base: non ha alcuna esigenza hardware ed è in grado di gestire laboratori anche fortemente eterogenei. La postazione Docente ha bisogno di una porta seriale libera (per il telecomando).

Modulo estensione multimediale: si garantisce una qualità adeguata solo con schede audio Creative originali.

Modulo audio comparativo: è necessaria una porta seriale libera (per il telecomando). Vale quanto detto per il Modulo estensione multimediale.

Modi video gestiti

Versione 5: Sono gestite le risoluzioni grafiche: 640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024 pixel. I colori gestiti sono: 256 (8 bit), 65536 (15 e 16 bit), 16,8 milioni (solo 32 bit). Non sono gestiti i 16,8 milioni di colori a 24 bit.

Versione 3: Sono gestite tutte le risoluzioni grafiche CGA, Hercules, VGA e SVGA: da 320x200 a 1024x768 pixel. I colori gestiti sono: 2 (1 bit), 4 (2 bit), 16 (4 bit), 256 (8 bit), 65536 (15 e 16 bit). Sono gestite le risoluzioni testo: 40x25, 80x25, 80x43, 80x50.

Poichè il ricevente adatta automaticamente il proprio modo video a quello del trasmittente, la presenza di schede video obsolete limita di fatto i modi video utilizzabili a quelli gestiti dalla scheda video più piccola del laboratorio.

Formato audio

Il modulo estensione multimediale ed il modulo audio comparativo utilizzano una frequenza di campionamento di 11025 Hz con risoluzione di 16 bit, mono.