Diseño De Un Repositorio De Objetos De Apoyo Al .
Diseño de un Repositorio de Objetos de Apoyo al Aprendizaje ColaborativoLuis A. ÁLVAREZ GONZÁLEZInstituto de Informática, Universidad Austral de ChileValdivia, Campus Miraflores, Chile.yMónica del C. GALLARDO GONZÁLEZDepartamento de Ciencias Exactas, Universidad de Los LagosOsorno, Avda. Fuchslocher 1305, Chile.RESUMENActualmente las universidades utilizan software paraadministrar cursos, éstos traen herramientas de colaboración quegeneralmente no son reutilizables en otros ambientes, por estose diseña y construye un repositorio para almacenarherramientas de colaboración bajo el concepto de objetos deaprendizaje reutilizables permitiendo ha cualquier usuarioregistrado contribuir en su construcción agregando recursos. Elrepositorio clasifica los objetos de acuerdo al uso pedagógico yexisten funcionalidades como buscar objetos, agregar,registrarse como usuario entre otras. Una funcionalidadimportante es la evaluación en línea que permite mejoraspermanentemente. El diseño del modelo del repositorio serealizó mediante lenguaje de modelado unificado (UML), quefacilita la descripción de funcionalidades permitiendo verdiversas perspectivas del sistema. Así se diseñaron diagramasde caso de uso y actores para representar funcionalidades delsistema, diagramas de secuencia para enfatizar interaccionesentre los objetos y diagramas de actividad para modelarcomportamiento de actividades que se pueden efectuar en elsistema. Este trabajo fue apoyado por el Instituto de Informáticade la Universidad Austral de Chile y financiado por la Direcciónde Investigación y Desarrollo de la misma Universidad con elproyecto DID S-2003-60. "Diseño y Construcción de rendizaje Virtual".Palabras Claves: Aprendizaje colaborativo, Entorno virtual deaprendizaje, Objetos de aprendizaje, Repositorio.1.INTRODUCCIÓNEl Aprendizaje Colaborativo Apoyado por Computador (CSCL:Computer Supported Collaborative Learning) aparece comoárea emergente en 1991 con el “Workshop on ComputerSupport for Collaborative Learning”, celebrado entre el 4 y 6 deOctubre de 1991 en Southern Illinois University, a partir de allíaño a año se han celebrado las conferencias CSCL y a desde el2001 alternadamente con las EuroCLCL (http://www.csclhome.org/). Con esto la necesidad de acercar herramientas deCSCL a las teorías clásicas de aprendizaje [1].elementos de apoyo al aprendizaje. Es así como se incorpora unnuevo tipo de datos de acuerdo al paradigma de orientación aobjetos, llamado Objetos de Aprendizaje (LO: LearningObjects) [2] y con ello la necesidad de administrarlosadecuadamente a través de Repositorios de Objetos deAprendizaje, para lo cual existen varios de ellos entre los que sepueden mencionar el del proyecto BELLE [3], el proyecto om.ac.mu/lor/) y el proyecto POOL [4]. En elproyecto BELLE en particular muchos de los LO son del tipoInteractive Multimedia Document (IMD)[5][6].Pero, existen diferentes tipos de LO y los repositoriosanteriormente indicados, están orientados principalmente a losdel tipo Instrucción y Evaluación, de acuerdo a la clasificaciónentregada por ASTD [5][7], quedando fuera de éstosrepositorios los LO Colaborativos.Por otra parte existen herramientas como WebCT, LearningSpace, FirstClass, LearnLinc, entre otras, que corresponden a unentorno virtual de aprendizaje, estos entregan una serie derecursos que no siempre el profesor utiliza en su totalidad, elusuario debe adaptarse a un ambiente predefinido, dondemuchas veces se encuentra tanto con herramientas sobrantescomo faltantes, lo que a veces provoca una actitud reacia anteestas nuevas tecnologías. Por esto es de suma importancia quecada profesor tenga la posibilidad de decidir que conjunto derecursos quiere utilizar, de modo que pueda adaptarlos a sumetodología educativa, es decir, diseñar un ambiente propioadaptado a sus necesidades.El presente trabajo representa un esfuerzo en la construcciónde un Repositorio de LO los que incluyen objetos del tipoinstrucción, evaluación, pero principalmente de colaboración,de acuerdo a la clasificación por uso pedagógico.2.OBJETOS DE APRENDIZAJELa necesidad de disponer de entidades que sirvan alaprendizaje fue planteada originalmente en 1991 por DavidMerril [8], cuando en su Teoría de Transacción Instruccionalescribía de la necesidad de tener “Unidades de Conocimiento”,al decir que:Sin embargo, para poder hacer efectivo este acercamiento esnecesario tener un apropiada representación digital de30SISTEMAS, CIBERNÉTICA E INFORMÁTICAVOLUMEN 2 - NÚMERO 1ISSN: 1690-8627
“Los aprendices pueden sólo manejar una cantidadlimitada de información a la vez, esto hace necesario asecuencia de unidades del conocimiento”Sin embargo, hasta el año 2000 es donde aparecen variosproyectos entre ellos ARIADNE (http://www.ariadne-eu.org) eIMS (http://www.imsproject.org) los cuales apoyan al grupo detrabajo Learning Objects Metadata (LOM) para obtener en el2002 el primer estándar de la IEEE sobre Objetos deAprendizaje [9].3.ALGUNAS DEFINICIONES4.A partir de los antecedentes anteriores se diseñó y construyóun repositorio de objetos de aprendizaje como herramientas deapoyo al proceso de enseñanza/aprendizaje adaptable a lasnuevas estrategias metodológicas [10], en donde los recursos seclasifican bajo el paradigma de los Objetos de Aprendizaje. Unamirada desde el punto de vista del usuario de esta herramientase puede ver en [11].De esta forma para desarrollar, agregar y administrar objetos enun repositorio es necesario hacer una clasificación de éstos. Paraello se usó una clasificación de acuerdo a su uso pedagógico,descrito en [7]. (ver tabla 1).El Comité de Estándares de Tecnologías de Aprendizaje nte definición:Objetos deInstrucción“Un Objeto de Aprendizaje es cualquier entidad, digital o nodigital, la cual puede ser usada, re-usada o referenciadadurante el aprendizaje apoyado por tecnología. Ejemplos deaprendizajes apoyados por tecnologías incluyen sistemas deentrenamiento basados en computador, ambientes deaprendizaje interactivos, sistemas inteligentes de instrucciónapoyada por computador, sistemas de aprendizaje a distancia yambientes de aprendizaje colaborativos. Ejemplos de Objetosde Aprendizaje incluyen contenidos multimedia, contenidoinstruccional, objetivos de aprendizaje, software instruccional yherramientas de software, y personas, organizaciones, oeventos referenciados durante el aprendizaje apoyado porcomputador.”Objetos deColaboraciónObjetos dePrácticasPor otra parte Wiley [2] entrega la siguiente definición:Objetos deEvaluación“Los Objetos de Aprendizaje son elementos de un nuevo tipoinstrucción de computadores que siguen el paradigma deOrientación a Objetos de Ciencias de la Computación”Ésta última, evidentemente más apropiada para suimplementación y uso en ambientes computacionales, porqueobliga a definir claramente un estado y sus métodos para undeterminado objeto de aprendizaje.Por otra parte, podemos encontrar herramientas deenseñanza/aprendizaje clasificadas en LO, como pequeñaspiezas de componentes instruccionales reutilizables endiferentes contextos y distribuidas a través de Internet, para serutilizadas de manera simultánea. Estas piezas pueden serautocontenidas y pueden incluir en su estructura otros objetos[5][2].Por lo anterior, cuando se habla de recursos para laenseñanza/aprendizaje podemos pensar en recursos quecumplen una cierta función específica. Los objetos deaprendizaje han clasificado los recursos con propósitoseducativos en diversas categorías. Una de ellas es laclasificación de acuerdo a su uso pedagógico, aquí encontramospor ejemplo objetos de comunicación y evaluación. Éstaclasificación otorga una manera adecuada de agregar recursos,ya que permite al usuario identificar fácilmente el área en lacuál podrá encontrar las herramientas que necesitaISSN: 1690-8627REPOSITORIO DE OBJETOS DE APRENDIZAJE.1. Lección2. Workshops3. Seminarios4. Artículos5. White – Papers6. Casos de Estudios1. Ejercicios Monitores2. Chats3. Foros4. Reuniones On-line1. Simulaciones Juego de Roles2. Simulación de Software3. Simulación de Hardware4. Simulación de Codificación5. Simulación Conceptual.6. Simulación Modelo de Negocios.7. Laboratorios On Line.8. Proyectos de Investigación1. Pre-evaluación2. Evaluación de Proficiencia3. Test de Rendimiento4. Test de Certificación.Tabla 1: Clasificación de los Objetos de Acuerdo a su UsoPedagógicoRequisitos de Hardware y SoftwareLos requisitos de hardware y software, para el adecuadofuncionamiento del repositorio, para el cliente deben ser comomínimo:a) Software para el Cliente Web: Intenet Explorer versión 5.5 o superior. Netscape 6.0 o superior.b) Hardware para el Cliente Web: 32 MB RAM. Pentium u otro.Diseño del RepositorioEl diseño se desarrolló usando lenguaje de modelamientounificado (UML). A continuación podemos ver el diagrama (verfigura 1) que describe los casos de uso y actores del sistema.SISTEMAS, CIBERNÉTICA E INFORMÁTICAVOLUMEN 2 - NÚMERO 131
ModificarCategoríaBorrarCategoría include include UsuarioListarCategoría include Admin.Categoríasbuscar php:Crear : Sql Tablequery recursos :mysql query()ListarUsuarios include Admin,UsuariosCrearUsuario include AdministradorAdmin. PerfilUsuario include Figura 2. Diagrama de Secuencia de Buscar Recurso.ListarRecursosAdministrador: include rec index.php :rec detail.php :phormation : include BuscarRecursosDB repositorioEA :mostrar recursos :get rec index.phpAdmin.RecursosRegistrase include LoginearseAdmin.Recursoslista de recursos : put rec index include nuevo recurso : get rec detail.phpforma recurso : crear forma include forma recurso : forma HTMLModificarRecursosNavegar porCategoríaLeer detalleRecursotabla HTML recursos :lista de stadatos tabla recursos :resultado include BorrarUsuariousuariohande : query result include include DB repositorio EA:busqueda usuario:buscar recursos()CrearCategoría include TablaRec: Sql TableAgregarRecursos include forma HTML recurso : put rec detail.phpEliminarRecursosenviar datos recurso : submit()insertar recursos :mysql INSERT include ListarRecursos Usr. include Admin.Recursos Usr.datos recursos : ingresar datoshandle recursos :resultadomsg resultado : mensaje resultadomsg resultado insercion :resultado HTML include Figura 3. Diagrama de Secuencia de Agregar RecursoRegistradoFigura 1. Diagrama de Casos de Uso y Actores del Sistema.no logineado: usuariologin php:BD repositorio: EA:login: getlogin()La figura 2 muestra un diagrama de secuencia donde se detallanla secuencia de eventos del caso de uso “Buscar Recurso” (verfigura 2). Del mismo modo en la figura 3 se desarrolló unsiguiente diagrama de secuencia que detalla el caso de uso“Agregar Recurso” (ver figura 3). Mientras que en la en lafigura 4 se describe el caso de uso “loginearse” (ver figura 4).forma login: mostrar forma()enviar datos: validar usuario()select usuario:mysql query()handle usuario: resultresultado HTML :result query()Figura 4. Diagrama de Secuencia de Loginearse32SISTEMAS, CIBERNÉTICA E INFORMÁTICAVOLUMEN 2 - NÚMERO 1ISSN: 1690-8627
Otro tipo de diagramas en UML, que permite describir elfuncionamiento de un sistema es el diagrama de actividad, acontinuación de muestra el correspondiente al caso de uso“Administrar usuario” (ver figura 5).urs index.phpurs detail.phpBase de carusuarioFigura 6. Página resomodificardatosRegistro de UsuariosPara registrarse como usuario en el repositorio (ver figura 7)sólo son necesarios los datos personales del usuario.confirmarcambiossimysql update()nosimysql insert()sinomysql delete()noFigura 7. Ventana de Registro Nuevo UsuarioFigura 5. Diagrama de Actividad Administrar Usuario5.FUNCIONALIDADES DEL REPOSITORIOEl repositorio cuenta con las siguientes funcionalidades:Buscar Recursos.Para la búsqueda de recursos en el Repositorio existen dosmecanismos, uno es a través de un Sistema de Búsqueda,ingresando palabras claves. El otro mediante un Sistema deNavegación, recorriendo las categorías de los objetos deaprendizaje.Usando Sistema de Búsqueda: cuando un usuarioha ingresado al repositorio (esté o no registrado) puede buscarun recurso utilizando el enlace “Buscar”. Inmediatamente segenera la ventana de búsqueda, común a cualquier buscador deInternet (ver figura 8).1. Registro de usuarios.2. Buscar recursos.3. Agregar recursos.4. Foro.5. EvaluaciónLa dirección URL de acceso al repositorio es:http://lalvarez.inf.uach.cl/repositorio EA/, en donde la páginainicial se ilustra en la figura 6Figura 8. Sistema de Búsqueda del Repositorio.ISSN: 1690-8627SISTEMAS, CIBERNÉTICA E INFORMÁTICAVOLUMEN 2 - NÚMERO 133
Al ingresar la palabra clave, una vez que se hace clic en Buscarse genera la búsqueda desplegándose la lista de recursosrelacionados a esa palabra clave (ver figura 9).Desde la ventana de navegación se accede al recurso escogidohaciendo clic sobre el nombre del recurso, en ese instante sedespliega una ventana como en el caso de la figura 10.Utilizar una organización de estructura en árbol, con lascategorías y subcategorías, permite al usuario conocer en quécategoría se encuentra y le facilita la navegación mediantebotones que ascienden o descienden en la estructura paraalternar entre las subcategorías.Agregar Recursos.El usuario registrado agrega recursos al repositorio a través deuna ventana especial para ello (ver figura 12), debe agregar ladescripción general del funcionamiento del recurso, seleccionarla categoría a la cual pertenece y otras informaciones comopalabras claves asociadas y el sistema operativo en el cuálfunciona el recurso.Figura 9. Resultados de la Búsqueda de un RecursoDe los resultados obtenidos, sólo basta con hacer clic sobre elnombre del recurso que se desee para acceder a descargarlo enel computador, inmediatamente se despliega la ventana que seaprecia en figura 10. Esta ventana cuenta con la descripcióngeneral del recurso, sistema operativo en que funciona, formade instalación, última actualización y el enlace que permitedescargar el recurso.Figura 12. Ventana Agregar RecursoFigura 10. Ventana de Acceso al Recurso ElegidoUsando Sistema de Navegación. El siguientesistema de búsqueda es a través del enlace “Navegar” (verfigura 11). Éste despliega las categorías de los recursos enforma de árbol para poder accederlos de un modo másjerarquizado que con las búsquedas.Foro.El sitio cuenta con un foro (ver figura 13) que permite a losusuarios compartir experiencias e información relacionada a laenseñanza/aprendizaje.Figura 13. Foro Repositorio.Figura 11. Sistema de Navegación del Repositorio34Evaluación.La evaluación se realiza por medio de una encuesta donde seevalúan las potencialidades y falencias del repositorio (verSISTEMAS, CIBERNÉTICA E INFORMÁTICAVOLUMEN 2 - NÚMERO 1ISSN: 1690-8627
figura 14). Dicha encuesta puede ser llenada tanto por usuariosregistrados como no registrados.La evaluación, que se mantendrá en funcionamiento en elrepositorio, cuenta con una serie de preguntas basadas en lapropuesta realizada por el Dr. Pere Marquès Graells "Criteriosde calidad para los espacios Web de interés educativo". [12]Figura 14. Fragmento de la Encuesta del Repositorio.6.CONCLUSIONES.Se diseñó y construyó un prototipo de un repositorio con unentorno amigable que permite a los profesores encontrarrecursos para la enseñanza/aprendizaje, clasificados en diversascategorías. Éstos pueden seleccionar los objetos de aprendizajeque mejor se acomoden a sus estrategias deenseñanza/aprendizaje.Los Objetos de Aprendizaje para uso pedagógico, permitenhacer una clasificación representativa de herramientas de apoyoa la enseñanza/aprendizaje. Utilizando éste concepto se facilitala selección de recursos que estarán disponibles en elrepositorio.El modelado con lenguajes como UML permite modelarentornos flexibles y compatibles con las nuevasespecificaciones relacionados a los ambientes de recursos deenseñanza/aprendizaje en la Web.La evaluación vía Web mediante una encuesta en línea, permiteidentificar de manera rápida las falencias del prototipo, tal queéstas puedan ser modificadas posteriormente así como verificarlas potencialidades del mismo.Un repositorio de herramientas de aprendizaje tiene la ventajade ir mejorando en el tiempo en base a la colaboración derecursos entre los usuarios.ISSN: 1690-8627REFERENCIAS.[1] Wana Daphne Lin Hsiao. “CSCL Theories”, Retrieved Sept30, 2003. hsiao/theories.html[2] Wiley, D. A. (2000). Connecting learning objects toinstructional design theory: A definition, a metaphor, and ataxonomy. In D. A. Wiley (Ed.), The Instructional Use ofLearning Objects: Online Version. Retrieved Sept pters/wiley.doc.[3] BELLE (2001) “National Learning Objects Repository onCA*net 3”, Canet-3-NEWS, 15 Jun 2001. Retrieved Sept30, 2003. 23.html[4] Griff Richard, Rory McGreal, Norm Friesen. LearningObject Repository Technologies for TeleLearning: TheEvolution of POOL and CanCore. Informing Science.InSITE - “Where Parallels Intersect”, June 2002[5] Álvarez G., Luis A., “Objetos de Aprendizaje, Sistemas deBase de Datos Multimediales y Repositorios”. Instituto deInformática Universidad Austral de Chile. Año cumentos/Objetos de aprendizaje Base de Datos Repositorios.pdf[6] Michalis Vazirgiannis and Timos Sellis. MultimediaDatabase Management Systems. Chapter 8, ComponentDatabase Systems, edited by Mario Piattini, Oscar Diaz,pages 251 – 289, book: Advanced Database Technology andDesign - Morgan Kaufmann, San Francisco, CA, October2000.[7] ASTD & SmartForce (2002). “A Field Guide to LearningObject”. Retrieved Sept 30, 2003. l2002/smartforce.pdf[8] Merrill, M.D., Li, Z. & Jones, M. (1991). Instructionaltransaction theory: An introduction. EducationalTechnology, 31(6), 7-12.[9] LOM (2002). Draft Standard for Learning Object Metadata.IEEE 1484.12.1-2002, 15 July 2002. Retrieved Sept 30,2003. Disponible:http://ltsc.ieee.org/doc/wg12/LOM 1484 12 1 v1 Final Draft.pdf[10] Gallardo G., Mónica: “Diseño y Construcción de unRepositorio de Herramientas de Apoyo a la Enseñanza /Aprendizaje Virtual”. Tesis de grado para optar al TítuloProfesional de Ingeniero Civil en Informática. UniversidadAustral de Chile. Septiembre ntos/Repositorio EA[11] Álvarez G., Luis A. ; Gallardo G, Mónica, UniversidadAustral de Chile - Universidad de Los Lagos: “Repositoriode Objetos de Apoyo al Aprendizaje Colaborativo”.Presentado en Taller Internacional de Software EducativoTISE 2003, Noviembre 25. Año 2003, Chile.[12] Marques G., Pere: Criterios de Calidad para los p://deway.uab.es/pmarques/caliweb.htm.SISTEMAS, CIBERNÉTICA E INFORMÁTICAVOLUMEN 2 - NÚMERO 135
4. REPOSITORIO DE OBJETOS DE APRENDIZAJE. A partir de los antecedentes anteriores se diseñó y construyó un repositorio de objetos de aprendizaje como herramientas de apoyo al proceso de enseñanza/aprendizaje adaptable a las nuevas estrategias metodológicas [10], en donde los recursos se clasifican bajo el paradigma de los Objetos de .
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