Tecnologie innovative per il supporto della didattica a distanza

La creazione e la distribuzione di materiale didattico multimediale ed interattivo può rappresentare un potente strumento per l’insegnamento sia a distanza che tradizionale.
In particolare con queste tecnologie si possono risparmiare molti investimenti in infrastrutture e si possono diminuire drasticamente gli spostamenti di docenti e studenti.
L’uso oculato di lezioni multimediali non è solo un modo per risparmiare risorse bensì uno strumento che migliora effettivamente l’efficienza dell’attività didattica.
L’integrazione del materiale audio visivo in un più ampio programma di gestione della conoscenza amplifica notevolmente l’efficacia di tali canali; un sistema di knowledge management permette infatti il riutilizzo e la ridistribuzione del know-how dei singoli docenti, degli studenti e di qualsiasi altra fonte esplicita o implicita.
La tesi, dopo aver caratterizzato in tale ambito il ruolo delle lezioni audiovisive interattive, e averne evidenziato potenzialità e rischi, passa in rassegna tutte le fasi di lavorazione pratica che si devono percorrere per creare e distribuire all’interno dell’università questi materiali.
Vengono perciò analizzate le fasi di codifica di materiale testuale e audio-visivo di origine sia naturale che sintetica con particolare attenzione alle problematiche relative alla ricerca, interazione e protezione del contenuto; successivamente si passa all’analisi delle soluzioni esistenti sul mercato per la distribuzione in rete di tale contenuto.
Nella prima parte ci si è concentrati in particolare su MPEG-4, un nuovo e potentissimo standard ISO che permette di creare materiale audio-visivo caratterizzato da un altissimo grado di interattività e scalabilità del bit-rate (da 10 Kbits/s del sistema cellulare GSM fino ai svariati Mbits/s per le qualità studio).
Il nuovo standard ha oltretutto un sistema per la protezione dei diritti di proprietà intellettuali che risulta molto importante per proteggere da copie illegali gli investimenti in materiale didattico. Altri standard analizzati meno in dettaglio sono XML, MathML, SMIL, MPEG-1, MPEG-2, ITU-T H.263-H.261, MPEG-7, XML-RDF, VRML 97, MIDI 2.
Per la distribuzione del materiale in rete è stata operata un’ampia analisi degli esistenti protocolli a vario livello che possiedono caratteristiche, quali la gestione di flussi real-time e del QoS, utili alla realizzazione di applicazioni client/server per la fruizione di contenuti multi e ipermediali. Alcuni fra i protocolli analizzati sono IPv4, IPv6, RTP-RTCP, RSVP, SDP, MPEG-4 DMIF, RTSP molti dei quali vengono utilizzati in M-Bone. Per quanto riguarda i livelli più bassi vengono introdotte due tecnologie emergenti strettamente legate tra loro: ATM e X-DSL.
Infine ci si è soffermati sulle problematiche di multicasting. Questo modello è l’unico che, su reti IP, permette di adeguarsi ad un bacino di utenza ampio come quello di un grande ateneo (pensiamo cosa accadrebbe se anche solo trenta studenti richiedessero in unicast una lezione multimediale contemporaneamente… né un basso bit-rate del flusso multimediale né tanto meno una riserva elevata di banda eviterebbero una congestione della rete).
Successivamente sono stati vagliati diversi tools per la codifica e la distribuzione di materiale su internet. I più completi e soprattutto accessibili si sono rivelati quelli prodotti da Microsoft nella sua suite Windows Media Tecnologies 4.0. L’insieme di strumenti consta di un encoder MPEG-4 versione 2 e di componenti server adatti alla distribuzione unicast e multicast denominati Windows Media Server. Il pacchetto permette la connessione di isole multicasting non raccordabili con routers multicasting attraverso l’incapsulamento unicast dei flussi.
Con l’ausilio di queste tecnologie sono state realizzate simulazioni di trasmissione multicast.