RETOS Y PERSPECTIVAS TECNOLOGICAS DE LA EDUCACIÓN A DISTANCIA BASADA EN EL WEB BAJO UN MODELO DE...

RETOS Y PERSPECTIVAS TECNOLOGICAS DE LA EDUCACIÓN A DISTANCIA BASADA ENEL WEB BAJO UN MODELO DE COMPONENTES Y LA UTILIZACIÓN DE LA WEBSEMÁNTICA

M. en C. Rubén Peredo, Leandro CIC – IPN, México

[email protected]

CONTENIDO Educación basada en Web Evolución de sistemas CBT e ITS Estado actual de desarrollo de materiales en el IPN Construcción de software basado en componentes Diferentes tecnologías alrededor de XML Proceso de integración de tecnologías RLO a componentes inteligentes Comunicación con el LMS Separación de contenido y control con los IRLCOO Metaetiquetador Web Semántica Arquitectura basada en agentes del sistema WBE Conclusiones Trabajo futuro

EDUCACIÓN BASADA EN WEB

No hay duda que el mejor ambiente para aprender es el aula. Es un lugar perfecto para aprender porque los estudiantes tienen la oportunidad de hablar, interactuar con el tutor y otros estudiantes del curso.


La enseñanza virtual se adopta como una solución al problema de crecimiento exponencial del conocimiento en la sociedad contemporánea, por lo tanto se realiza la búsqueda intensa de nuevas soluciones pedagógicas y tecnologías de enseñanza / aprendizaje, donde las tecnologías de información avanzadas juegan un papel principal.


El paradigma de educación virtual se define como el uso de computadoras y comunicaciones en diferentes escenarios de aprendizaje.


El campo de la WBE esta centrada en reusabilidad, accesibilidad, durabilidad e interoperabilidad de materiales y ambientes virtuales de aprendizaje.


Las principales iniciativas son las siguientes: Open Knowledge Initiative (OKI) del MIT, Advanced Distributed Learning (ADL) y Global IMS Learning Consortium.


Elaborar ambientes virtuales de aprendizaje y materiales educativos para la Web es cada vez más complejo, sobre todo si se quiere dejarse de elaborar libros descargables y verdaderamente se quiere aprovechar las ventajas de la Internet.


La educación tradicional ha ido elevando constantemente sus costos, además ha llegado a un punto de saturación a nivel nacional, falta de recursos humanos de alto nivel en muchas áreas del conocimiento.


Posiblemente la problemática más grave que adolece la educación tradicional es que adolece de personalización y adaptación de los cursos a las verdaderas necesidades de cada uno de los estudiantes que lo toma.


La elaboración de materiales para estos ambientes es un verdadero reto aún para gente profesional, ya que los sitios se convierte en lugares para descargar las notas, correos, etc. Pero no en un verdadero sitio para educación en línea.

EVOLUCIÓN DE SISTEMAS CBT E ITS

PR

OC

ED

IME

NT

AL

-MO

NO

LIT

ICO

-SE

CU

EN

CIA

FIJ

A

1960 1970 1980 1990 2000

ADVENIMIENTO DE FASEEXPERIMENTAL DE CBI

MODELO

BASADO

-SECUENCIA

ADAPTATIV

A

-CONTENID

O GENERATIV

O

AB

ER

TU

RA

SE

MÁ

NT

ICA

SISTEMAS DE TUTORIALESINTELIGENTES ROBUSTOS

-BASADO EN CIENCIA COGNITIVA-SECUENCIA BASADA EN REGLA/

META

SEGUNDA GENERACIÓNCOMERCIALIZACIÓN

-SISTEMAS DEAUTORÍA

COMERCIALIZACIÓN-REUSO DE OBJETOS DE

APRENDIZAJE-SECUENCIA DINÁMICA

RECONVERGENCIA-SEPARACIÓN DE CONTRO Y

CONTENIDO-OBJETOS DE APRENDIZAJE

REUTILIZABLES

ADAPTACIÓN A INTERNET-APRENDIZAJE DISTRIBUIDO

FASE DE REDUCCIÓN DE COSTOS(MF->MINI->WS->PC)

ANTIGUO TUTORIAL INTELIGENTE(INVESTIGACIÓN AVANZADA)

-MODELOS DE CONOCIMIENTO-INTERACCIONES GENERATIVAS

BASADOS EN CLIENTESCBI=COMPUTER BASEDINSTRUCTION

COMERCIALIZACIÓN"SISTEMAS DE AUTORÍA"

-MOLDEADO

WORLD WIDE WEB

DESCRIPCIÓN EN CAPAS DE UN OAM

Structure

MetadataXMLRDF

DAML+OILSCORM 2004

Attributes & Methods

Learning Object

ESTRUCTURA BÁSICA DEL ARCHIVO IMSMANIFEST.XML SCORM 2004

Tabla 1. Meta datos SCORM 2004 para un item IRLCOO e interfase de navegación.

<item identifier="IRLCOO_01"> <title>Application</title> <item identifier="ENTRYapp_intro" identifierref="res_app_intro"> <title>Introduction</title> <adlnav:presentation>

<adlnav:navigationInterface> <adlnav:hideLMSUI>continue</adlnav:hideLMSUI> <adlnav:hideLMSUI>previous</adlnav:hideLMSUI> </adlnav:navigationInterface>

</adlnav:presentation> </item>

IMSMANIFEST.XML SCORM 2004 CON COMPONENTES IRLCOO

ASSET

ASSET

CONTENT ORGANIZATION

ITEM

ITEM

ORGANIZATION

.

.

.

.

SCO

SCO

ASSET

ASSET

ASSET

CONTENT AGGREGATION

META ETIQUETADOR

SCOOWL

RDF & RDF SCHEMA

XML SCHEMAXML NAMESPACES

XMLURI

SCORM 2004

ESTADO ACTUAL DE DESARROLLO DE MATERIALES EN EL IPN

CONSTRUCCIÓN DE SOFTWARE BASADO EN COMPONENTES

La construcción de software basado en componentes ha llegado a ser un tema central de investigación de la ingeniería de software.


Hay un reconocimiento casi universal dentro del campo de desarrollo de sistemas de alta calidad, donde esto es únicamente posible a través del ensamble de bien concebidos y prefabricados componentes de software.


En ingeniería de software un componente es un bloque preconstruido programado reusable que puede ser combinado con otros componentes dentro de la misma u otras computadoras dentro de una red distribuida para formar una aplicación.


Más específicamente, un componente es una pieza de software reusable en forma binaria que puede ser conectada a otros componentes con relativo poco esfuerzo.

Construcción de software basado en componentes

La Unified Modeling Language (UML) especificación, define un componente como: “Una parte reemplazable de un sistema que empaca implementación y provee la realización de un conjunto de interfases".

Construcción de software basado en componentes

La Component Description Model (CDE), ofrece una definición de componente: “Un componente es un paquete de software el cuál ofrece servicios a través de interfaces".


El estándar Sterling Software CS/3.0 define a un componente como sigue: “Un componente es un paquete de software entregable independientemente operacional que puede ser usado para construir aplicaciones o componentes más grandes“.

DIFERENTES TECNOLOGÍASALREDEDOR DE XML

DTDXSD

XMLdocument

XPathXQuery XSLT

Uses

Uses Uses

Describes Describes

Uses

Searches Searches Transforms

Replaces

PROCESO DE INTEGRACIÓN DE TECNOLOGÍAS

DATABASE

XSDXML

DATABASE SERVER

RLO

WEB SERVER

XERCES

XALAN

LMS

CONCEPTGRAPH

MAS

XSD

XML

XSD

XML

XSD

XML

.

.

.

XMLConstructs

RLO A COMPONENTES INTELIGENTES

Hay conceptos traslapados entre objetos y componentes. Los objetos son instancias de clases. Un componente es frecuentemente justamente una clase compilada, o un grupo de clases compiladas. El enfoque del objeto enfatiza el diseño y desarrollo, mientras que el enfoque enfatiza la entrega.


+Test(GUI)-begin_SCO()-load_SCO(URL)-set_Question_Current()-sequencingEngineDynamic(statusCurrent,template,parameters)...

-description-title-GUI-status

Test

-sequencingEngineDynamic(sequence_current)...

-sequence_current-sequence_next-sequence_retrieve ...

API_Agents

...

-status_current-status_next-score_raw...

API_LMS

-LMSGetValue(name)-LMSSetValue(score_raw)

-questionXML-template-answer-qualification...

Question

+Question(in questionXML,template)-getQuestionXML()-setQuestionXML(question)-getTemplate()-setTemplate(template)...

Basic diagram of classes of RLCOO written in ActionScript 2.0


Asset RLCOO

tagg

ed a

sset

RLC

asset

RLCOO

contentpackage

raw mediameta-data

assetFlashobject

API (ApplicationProgramming

Interface)with the LMS & CAP

module of Actionscriptcode

Assetvideo

flv

Assetimagejpeg

parameters fromthe LMS & CAP

parameters to theLMS & CAP

API(Application

ProgrammingInterface)

Load Resourcein RunTime

assetsoundmp3

assetanimation

swf

The general schema of RLCOO with load dynamic of Assets.


assethtml

fragment

Asset IRLCOO

tagg

ed a

sset

RLC

asset

IRLCOO

contentpackage

raw mediameta-data

assetJavascriptfunctions

assetFlashobject

API (ApplicationProgramming

Interface)with the LMS & CAP

module of Actionscriptcode

feedback

assetjpeg

assetxml doc

assetwav

asset“web page”

assetgif

parameters fromthe LMS & CAP

parameters to theLMS & CAP

API(Application

ProgrammingInterface)BAM of

feedback

The general schema of IRLCOO with dynamic feedback.

COMUNICACIÓN CON EL LMS

Content repository /Learner data

RTS/LMSContent object

CommunicationAdapter

RunTime Enviroment

StandardCommunication

Methods

SEPARACIÓN DE CONTENIDO Y CONTROL CON LOS IRLCOO

RLCOO

NIV

EL

0

NIV

EL

1

FLA

SH

PLA

YE

R 7

RLCOO

NIV

EL

0

LEV

EL

1 FLA

SH

PLA

YE

R 7

IRLCOO

NIV

EL

0

NIV

EL

1

FLA

SH

PLA

YE

R 7

TEXTO

MEDIOSRLCOO

& IRLCOO

RECURSOS

SEPARACIÓN DE CONTENIDO Y CONTROL CON LOS IRLCOO

METAETIQUETADOR

WEB SEMÁNTICA

Un problema fundamental de la Inteligencia Artificial (IA) es la dificultad de llevar a cabo una IA a niveles humanos dentro de 10 a 20 años, como se prometió en el pasado.

WEB SEMÁNTICA

Una ventaja fundamental de la Web Semántica (WS) sobre la IA es que las soluciones parciales trabajarán bien en WS. Aún si un agente no es capaz de llegar a conclusiones que un ser humano podría, el agente contribuirá a una Web superior a la actual Web.

WEB SEMÁNTICA

La meta última de la IA es construir un agente inteligente que exhiba inteligencia artificial a nivel humano o superior, mientras que la meta última de la WS es asistir a los usuarios humanos dentro de sus actividades online.

WEB SEMÁNTICA

La meta de la WS es mucho más accesible y más realizable en el corto tiempo que la meta de la IA.

WEB SEMÁNTICA

XML

XML Schema

RDF

RDF Schema

Ontology

Logic

Trust

Proof

URI

Trustworthiness of statements

Proof validation

Enhance the ontology

Meaning

RDF resource types

Metadata

Data types and structures

Common language

Uniform Resource Identifier

RDF Triples

RLC

LE

VE

L 0

LE

VE

L 1 F

LA

SH

PL

AY

ER

QUESTIONXML FILE

JPG FILE

TEXT

TEX FILES

SOUND FILE

VIDEO FILE

FLASH MOVIE

XML

XML FILES

FLASH REMOTING DATA

SHARE OBJECT

DATA

DATA FROMSERVER-SIDE

SCRIPTS

AUDIO & VIDEO STREAMING

FONTS

SOUNDS

SYMBOLS

BITMAPS

Shared libraries(SWF files)

ITEM

RESOURCEIRLCOO

LEVEL EVALUATION

LEVELTOPIC

INHERITANCE

TESTHOT SPOT TYPE

INHERITANCE

INHERITANCE

ARQUITECTURA BASADA EN AGENTES DEL SISTEMA WBE

GUI

REQUESTRLO

VISUALIZATIONRLO

CLIENT

FRAMEWORK JSP/JAVABEANS

.

.

.

XMLDOM OBJECT

VISUALIZATION

MANAGMENT RLO

AGENT JADE SYSTEM MULTIAGENTSJADE

LMS’S API

RLO

SERVER

FIPA - ACL

CONCEPTGRAPH

ARQUITECTURA BASADA EN AGENTES DEL SISTEMA WBE

GUI

REQUESTRLC

VISUALIZATIONRLC

CLIENT

XMLDOM OBJECT

VISUALIZATION

MANAGEMENT RLC

LMS’S API

RLO

SERVER

FIPA - ACL

CONCEPTGRAPH

Laye

r 3

Laye

r 1

Laye

r 2

FRAMEWORK JSP/JAVABEANS

..

JADE SNOOPER AGENT

JADE MAS

BUFFER AGENT COMPOSITION AGENT

JENA

JAVA / RDFMODEL

CONCLUSIONES

La construcción de materiales de aprendizaje para WBE es simplificada de manera importante, reduciendo la complejidad técnica, estructura, etiquetado, etc.

CONCLUSIONES

Punto fundamental del presente trabajo es la separación de medios de la presentación, algo similar a la idea original de los JSPs, posibilitando la composición dinámica de los materiales sin tener que reconstruirlos.

CONCLUSIONES

Otro punto fundamental es la separación de la navegación de la presentación de los medios, posibilitando la secuenciación dinámica por medio del LMS dependiendo de las métricas medidas del estudiante.

TRABAJO FUTURO – SEMÁNTICA WEB

XML

XML Schema

RDF

RDF Schema

Ontology

Logic

Trust

Proof

URI

Trustworthiness of statements

Proof validation

Enhance the ontology

Meaning

RDF resource types

Metadata

Data types and structures

Common language

Uniform Resource Identifier

TRABAJO FUTURO - ONTOLOGÍA

Invoves

isTaugthBy

Course

domain

domain

range

range

IRLCOO

IRLCOO of Content

IRLCOO of Evaluacion

subClassOf subClassOf

subPropertyOf

Multimedia CourseisTaugthBy

TRABAJO FUTURO – PLATAFORMA SEMÁNTICA WEB

SCO

BROWSER

LMS’S API

SERVER

JADE AGENT PLATFORM

DATABASE IRLCOO

Ontology modification

Middleware Ontology and Reasoning

Ontology Repository

Data repository

Student1 777Student1 777

Student1 777Course

Student1 777Student1 777

Course IRLCOOAbout

RDF RDF

Extraction structured Extraction unstructured

Data Data

Searching

Sharing

Display

Organization

...

Information access

SERVER

BROWSER

RETOS Y PERSPECTIVAS TECNOLOGICAS DE LA EDUCACIÓN A DISTANCIA BASADA EN EL WEB BAJO UN MODELO DE...

Documents

Transcript of RETOS Y PERSPECTIVAS TECNOLOGICAS DE LA EDUCACIÓN A DISTANCIA BASADA EN EL WEB BAJO UN MODELO DE...