SCHEDA FAD-MLAB
L’ambiente LEARNINGSPACE (Lotus Co.)

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Tesi di Laurea in Scienze Dell’Informazione a Mlab (Bicocca) Home: www.mlab.dsi.unimi.it
Prof. Roberto Bisiani

Tesisti: Fabio Bevilacqua, Ettore Zucchi

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A Mlab, laboratorio dell’Universita’ Milano Bicocca, gestito dal Prof. R.Bisiani si stanno ultimanto due tesi sulla formazione a distanza con Learningspace, applicativo Lotus Notes.
Descriviamo in breve il contesto in cui abbiamo lavorato e come abbiamo realizzato gli obiettivi che ci siamo proposti.
Learningspace e’ un’applicativo Lotus Notes costruito per supportare il cosiddetto "distibuited collaborative learning". Per un approfondimento si faccia riferimento al White Paper fornito dalla Lotus
www.lotus.com . (Entrare nel sito e fare una ricerca con parola "learningspace"). Per poterlo utilizzare occore possedere l’ambiente Notes Domino Server e Client.

LA NOSTRA ESPERIENZA CON LEARNINGSPACE
Dopo esserci familiarizzati con l’ambiente Lotus Notes, in quanto tutte le operazioni che si compiono nell’applicazione Learningspace da punto di vista dell’amministratore/insegnante sfruttano appieno il predetto sistema (in altre parole, senza Notes Client non si possono inserire ne’ i contenuti ne’ amministrare LS), ci siamo posti questi obiettivi:
   1. Predisposizione materiali per lo sviluppo di progetti per il corso di Architettura Degli Elaboratori I (anno accademico 98/99 Dip. Informatica universita’ Statale di Milano, zona Bicocca)
   2. Gestione dei progetti: supporto al lavoro di gruppo e gestione dei lavori realizzati nell’ambiente collaboratico Learningspace.

COME ABBIAMO REALIZZATO IL PRIMO OBIETTIVO?
Tenendo conto che gli studenti sono al primo anno del corso di laurea e di diploma in Informatica abbiamo pensato di predisporre i seguenti corsi con Learningspace:
   1.Un corso che fornisce le basi tecniche per poter utilizzare gli strumenti di simulazione per realizzare i compiti e i progetti per l’esame di Architettura Degli Elaboratori I. (TESI PRIMA)
   2. Un breve corso introduttivo all’uso di NT 4.0 il sistema operativo che viene utilizzato nei laboratori del Dipartimento di Informatica. (TESI SECONDA (parte prima))

1.1 (TESI PRIMA)
Il lavoro di tesi ha affrontato il problema della produzione e dell’erogazione di parte di un corso universitario con mezzi informatici collaborativi che permettono al docente un’interazione limitata e asincrona con gli studenti. I partecipanti del corso, insieme con l’istruttore, possono creare un luogo comune dove condividere le idee, collaborare sui progetti, condurre discussioni e porre domande on-line. In ogni corso è permesso ad ogni partecipante gestire il proprio lavoro a piacere. E’ infatti possibile, accedere al corso da ogni luogo ed in ogni istante (accesso tramite Web browser) potendo in questo modo gestire a piacere i tempi di apprendimento dei contenuti, nel caso degli studenti, e i tempi di supervisione o di insegnamento, nel caso del docente.
Oltre alla possibilità di partecipare a discussione on-line, è possibile impostare lavori specifici per uno studente oppure per un gruppo di loro, permettendo di creare anche discussioni private tra studenti, tra gruppi di studenti e tra studenti e docenti. E’ possibili inoltre creare esami on-line, creare esercizi di autovalutazione (esercizi utili per la preparazione di un esame), impostare dei lavori con scadenze temporali.
Tutti i risultati di ogni esame sono automaticamente gestiti da Notes, il quale valuta automaticamente ognuno di essi, chiede la conferma della valutazione al docente e pubblica i risultati: al docente è richiesto di creare le domande e fornire una valutazione numerica sulla difficoltà della domanda posta, la quale difficoltà determinerà la valutazione dell’esame. Per la creazione di questi esami esistono molte possibilità di personalizzazione: per esempio esistono domande con risposta chiusa, domande con risposte aperte, oppure un insieme di esse; inoltre è possibile determinare impostare l’ordine con cui le domande vengono presentate agli studenti, oppure decidere che la sequenza sarà diversa da studente a studente.
Il lavoro di tesi è stato l’impostazione e la creazione personalizzata di questo ambiente per realizzare e per gestire parti del corso universitario di Architettura degli Elaboratori I.
Le parti sviluppate sono :
   * Il linguaggio della macchina: le istruzioni del processore MIPS R2000/3000 : in esso sono analizzate le istruzioni assembler di lettura e scrittura dalla memoria, le operazioni aritmetiche tra interi ed operazioni di salto, ponendo attenzione alla loro rappresentazione sul calcolatore.
   * Principi della programmazione in assembler per MIPS R2000/3000: vengono analizzati i principi della programmazione assembler (definizioni di dati, definizioni delle istruzioni) soffermando l’attenzione su come gestire costrutti caratteristici di un linguaggio ad alto livello (procedure, funzioni, dati strutturati) in linguaggio assembler.
  * Descrizione della pipeline del processore MIPS R2000/3000: viene introdotta la tecnica di pipeline e viene analizzata l’organizzazione del processore MIPS R2000/3000, processore organizzato con una pipeline a 5 livelli. Particolare attenzione viene posta ai conflitti di dati e conflitti strutturali (come determinarli e come risolverli) e al problema della gestione delle interruzioni.
  * La gerarchia di memoria : dopo una introduzione al concetto di gerarchia di memoria, sono analizzati le principali tecniche di realizzazione delle memorie cache (ad indirizzamento diretto, set associative ad n vie e completamente associative), analizzando le prestazioni di ognuna di esse. Inoltre viene analizzata in dettaglio la cache Decstation 3100, utilizzata nel processore MIPS R2000/3000.

Gli argomenti presentati sono sviluppati nel libro "Computer Organiztion & Design: THE HARDWARE/ SOFTWARE INTERFACE" David A.Patterson ed John L.Hennessy.

Tutti i concetti sono stati analizzati attraverso quattro differenti simulatori:
  * SPIM20 : simulatore del processore MIPS R2000/3000 il quale permette di scrivere e analizzare in modo dettagliato programmi assembler scritti per questa macchina.
   * WinDLX : simulatore del processore DLX, processore RISC organizzato con tecnica pipeline.
   * MIPSim : simulatore del processore MIPS R2000/3000 che permette una analisi approfondita della sua struttura interna, organizzata con tecniche di pipeline.
   * XCACHE32 : simulatore di memorie cache nel quale, impostando in modo diverso i suoi parametri caratteristici, è possibile analizzare in dettaglio l’organizzazione di tutti i tipi di memorie cache.

1.2 (TESI SECONDA – parte prima )
Analizziamo come un istruttore possa gestire l’iter di creazione e erogazione di corso con LS, offrendo come esempio un mini-corso introduttivo su NT4, sistema operativo delle macchine presenti nel laboratorio LIB di informatica presso l’Universita’ Bicocca. Questo corso si pone come obiettivo di rendere gli studenti in grado di usare al meglio le potenzialita’ di questo sistema operativo per svolgere i loro lavori.

COME ABBIAMO REALIZZATO IL SECONDO OBIETTIVO?

 (TESI SECONDA – parte seconda )
Abbiamo analizzato LS dal punto di vista di come uno studente/gli studenti potrebbero utilizzare tramite un comune client Internet l’ambiente LS sia per il loro apprendimento personale sia per collaborare intorno a un comune obiettivo.
L’attivita’ di progetto comprende la capacita’ di affrontare problemi sottospecificati, di trovare le informazioni che servono per meglio comprendere il problema che si ha di fronte, di documentare il lavoro svolto e infine di sapersi dividere il lavoro in maniera organizzata.
In questo caso abbiamo predisposto un corso di sostegno che illustra l’iter da seguire per gestire e poi presentare i progetti realizzati per l’esame di Architettura Degli Elaboratori I. Infatti Learningspace mette a disposizione vari modi per interagire nella classe virtuale, dalle annotazioni che gli studenti possono allegare a ogni documento specificando chi puo’ leggerle (tutti, personali, solo per l’istruttore, solo per il suo gruppo!) a delle vere discussioni che possono essere attivate dagli stessi intorno agli argomenti che ritengono utili sviscerare per portare a termine il loro lavoro. Sfruttando queste possibilita’ dell’ambiente viene anche predisposto il luogo dove inviare in maniera precisa i lavori ultimati perche’ vengano poi corretti dal docente. Questo corso si pone quindi come obiettivo quello di introdurre gli studenti del primo anno a un lavoro indipendente e collaborativo descrivendo cio’ che e’ necessario perche’ le varie esigenze dell’attivita’ di progetto vengano soddisfatte nel modo migliore.

CONCLUSIONI
Ricordiamo che quanto svolto finora sia la preparazione dei contenuti sia la proposta di gestione dei progetti non e’ stato ancora verificato in pratica.
L’ambiente Learningspace presenta buone potenzialita’ come ambiente collaborativo asincrono, ma non possiamo anticipare cio’ che accadra’ sia a livello di interazione tra gli studenti/studenti e tra gli studenti/insegnante quanto ne faranno effettivamente uso per svolgere i loro compiti all’interno del corso.