Τεχνολογίες Προσαρμογής Πολυμεσικών Δεδομένων Εφαρμογές στην Εκπαίδευση από Απόσταση

Transcript

1 Τεχνολογίες Προσαρμογής Πολυμεσικών Δεδομένων Εφαρμογές στην Εκπαίδευση από Απόσταση Η Διπλωματική Εργασία παρουσιάστηκε ενώπιον του Διδακτικού Προσωπικού του Πανεπιστημίου Αιγαίου Σε Μερική Εκπλήρωση των Απαιτήσεων για το Δίπλωμα του Μηχανικού Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών Συστημάτων της Γραμματικής Διακογιάννη ΕΑΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ 2007

2 Η ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΩΝ ΕΠΙΚΥΡΩΝΕΙ ΤΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΗΣ ΓΡΑΜΜΑΤΙΚΗΣ ΔΙΑΚΟΓΙΑΝΝΗ: ΗΛΙΑΣ ΜΑΓΚΛΟΓΙΑΝΝΗΣ, Επιβλέπων Ημερομηνία 27/06/07 Τμήμα Μηχανικών Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών Συστημάτων ΔΗΜΟΣΘΕΝΗΣ ΒΟΥΓΙΟΥΚΑΣ, Μέλος Τμήμα Μηχανικών Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών Συστημάτων ΙΩΑΝΝΗΣ ΑΝΑΓΝΩΣΤΟΠΟΥΛΟΣ, Μέλος Τμήμα Μηχανικών Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών Συστημάτων ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΕΑΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ 2007 ii

3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η συνεργασία και η προσαρμογή έχουν γίνει όλο και περισσότερο σημαντικές στη σύγχρονη εξ αποστάσεως εκπαίδευση. Κατασκευάζοντας ένα προσαρμοσμένο σύστημα ηλεκτρονικής μάθησης με δυνατά θεμέλια συνεργασίας και αλληλεπίδρασης πρόκειται να εξελιχθεί ο μελλοντικός οδηγός ανάπτυξης της σύγχρονης εκπαίδευσης από απόσταση. Στα πλαίσια της εργασίας αυτής προτείνεται ένα προσαρμοστικό εκπαιδευτικό σύστημα MACLS (Multi Agent Collaborative Learning System) βασισμένο στη συνεργασία πολλαπλών πρακτόρων με σκοπό να υποστηρίξει τη διαδικτυακή εκπαίδευση και το οποίο παρουσιάζει χαρακτηριστικά ευφυίας και προσαρμοστικότητας. Η αρχιτεκτονική αυτή βασίστηκε στα ITS (Intelligent Tutoring Systems) και στα MAS (Multi Agent Systems). Στα κεφάλαιο 4 και 5 περιγράφεται όλη η λειτουργία της αρχιτεκτονικής του συστήματος, καθώς επίσης και κάθε μονάδας ξεχωριστά και στη συνέχεια παρουσιάζεται ένα σενάριο εφαρμογής ενός μέρους του συστήματος, το οποίο επιτρέπει την προσαρμογή ενός μαθήματος σύμφωνα με τον τύπο και το προφίλ του μαθητή. Επίσης, πραγματοποιήθηκε μία μελέτη σχετικά με την ανάπτυξη των οντολογιών και την σημασία τους στην εξέλιξη του Σημασιολογικού Ιστού (Semantic Web). Αφού μελετήθηκαν οι σημαντικότερες γλώσσες αναπαράστασης των οντολογιών, στη συνέχεια έγινε μία έρευνα για τα χαρακτηριστικά των οντολογιών και τους λόγους ανάπτυξης τους. Γίνεται μία περιγραφή για το εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία οντολογιών και το ρόλο που παίζουν στη λειτουργία του συστήματος μας της ΓΡΑΜΜΑΤΙΚΗΣ ΔΙΑΚΟΓΙΑΝΝΗ iii

4 ΑΦΙΕΡΩΣΕΙΣ Δύσκολα μπορεί κανείς να εκφράσει μέσα σε τόσο λίγες γραμμές την αγάπη, την αφοσίωση και την προσπάθεια που κατέβαλαν κάποιοι άνθρωποι για να πραγματοποιήσουν τις αξίες και τα όνειρα που έχει ένα παιδί. Σε αυτούς τους ανθρώπους αφιερώνω αυτή την εργασία και τους οφείλω ένα μεγάλο Ευχαριστώ... Στους γονείς μου, Χάρη και Παράσχο... iv

5 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Αρχικά θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον καθηγητή μου κ. Ηλία Μαγκλογιάννη, για την επίβλεψη, καθοδήγηση, και συμμετοχή του στην εξέταση και διόρθωση της εργασίας αυτής. Η ουσιαστική συμπαράσταση του σε όλη τη διάρκεια εκπόνησης της πτυχιακής μου εργασίας ήταν ωφέλιμη και πολύτιμη. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω τον υποψήφιο διδάκτορα του τμήματος Μηχανικών Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών Συστημάτων του Πανεπιστημίου Αιγαίου Χάρη Δούκα, για όλη τη συμπαράσταση και τις επικοδομητικές απόψεις και προτάσεις που μου προσέφερε. Πολύτιμη επίσης υπήρξε και η παρουσία της φίλης μου Μαρίας Φραντζή για τη βοήθεια, την ηθική υποστήριξη, και την ειλικρινή κατανόηση που μου έδειξε. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω τους γονείς μου για τη βοήθεια, τη στήριξη και την αμέριστη ανοχή που έδειξαν καθ όλη τη διάρκεια επεξεργασίας και εκπλήρωσης της διπλωματικής εργασίας. Τους ευχαριστώ όλους θερμά μέσα από την καρδιά μου. Πανεπιστημιο Αιγαίου v

6 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Γενικά Ορισμός του προβλήματος Κοινά πρότυπα περιγραφής εκπαιδευτικών συστημάτων διαδικτύου Απαιτήσεις του προβλήματος Χρήση των Οντολογιών και της προσαρμογής πολυμεσικών δεδομένων Γενικά Δημιουργία γνώσης (Knowledge Creation) Εξαγωγή Γνώσης (Knowledge Extraction) Ταξινόμηση Γνώσης (Knowledge Classification) Ανάκτηση Γνώσης (Knowledge Retrieval) Διαμοιρασμός και Μεταχείριση Γνώσης (Knowledge Sharing and Use) Το ζήτημα των οντολογιών στο Σημασιολογικό Ιστό Δομή και Συνεισφορά της Εργασίας ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΚΑΙ ΓΝΩΣΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ Εισαγωγή Εκπαιδευτικά Αντικείμενα (Learning Obgects) Πρότυπα μεταπεριγραφής εκπαιδευτικών πηγών στο Διαδίκτυο Μία νέα προσέγγιση εξαγωγής εκπαιδευτικών αντικειμένων (LOs) για την υποστήριξη πολλαπλών προτύπων Σημασιολογικός Ιστός Προσαρμογή εκπαιδευτικού υλικού στα εξ αποστάσεως συστήματα Σύστημα προσαρμογής Το πρότυπο Sharable Content Reference Model (SCORM) Γενικά Οργάνωση του SCORM Οντολογίες Εισαγωγή Ορισμός Οντολογίας Κατηγορίες Οντολογιών Βασική παρουσίαση των οντολογιών Λόγοι ανάπτυξης οντολογιών Γλώσσες αναπαράστασης οντολογιών Οντολογίες και Σημασιολογικός Ιστός Σχεδιαστικοί στόχοι μιας γλώσσας οντολογιών Πανεπιστημιο Αιγαίου vi

7 2.3.8 Χαρακτηριστικά της οντολογίας Παραδείγματα χρήσης Περιοχές εφαρμογής Οντολογιών Εκπαίδευση από απόσταση (Distance Learning) Γενικά ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Εισαγωγή Εξατομίκευση (Personalization) Η συνεργασία εκπαιδευτικών πηγών στο διαδίκτυο Τεχνολογία βασισμένη σε πράκτορες και τα πλεονεκτήματα τους στη δημιουργία προσαρμοστικών συστημάτων μάθησης Απαιτήσεις για ένα Προσαρμοστικό και Συνεργατικό Εκπαιδευτικό Σύστημα Γενικά για ένα Διαδικτυακό Εκπαιδευτικό Σύστημα βασισμένο σε πράκτορες Λειτουργία του συστήματος MACLS (Multi Agent Collaborative Adaptive Learning System) Αρχιτεκτονική του συστήματος MACLS (Multi Agent Collaborative Adaptive Learning System) Λειτουργία LMS (Learning Management System) Τα λειτουργικά μέρη του συστήματος Student Module Student Model Tutor Model (Instructional Strategies Base) Tutoring Module (Expert Model) Expert Agent Personal Student Agent (PSA) Personal Tutor Agent (PTA) Tutor agent (TA) Information Agent (ΙΑ) Υλοποίηση μίας διαδικτυακής εκπαιδευτικής βάσης γνώσεων για το MACLS χρησιμοποιώντας το Protégé Εισαγωγή Μεθοδολογία ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΔΟΚΙΜΗ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Εισαγωγή Εισαγωγή στην εφαρμογή Η Σχεσιακή Βάση Δεδομένων της εφαρμογής Η λειτουργικότητα της εφαρμογής χρησιμοποιώντας Use Cases Πανεπιστημιο Αιγαίου vii

8 4.4.1 Περιγραφή λειτουργίας της εφαρμογής Σενάριο επιλογής μαθήματος Java Παραδείγματα χρήσης της εφαρμογής Γραφικές Διεπαφές Περίληψη ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Πανεπιστημιο Αιγαίου viii

9 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 2 1: Αρχές και Ορισμοί στο SCORM [31] Πανεπιστημιο Αιγαίου ix

10 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 1 1: Όψη της νέας κατάστασης στο τομέα της μάθησης Σχήμα 1 2: Σκελετός οντολογίας βασισμένη στη διαχείριση γνώσης στη διαδικτυακή μάθηση [2] Σχήμα 1 3: Αρχιτεκτονική από μία ολοκληρωμένη δομή διαχείρισης γνώσεων [2] Σχήμα 2 1: Πρότυπα μεταπεριγραφής εκπαιδευτικού υλικού [45] Σχήμα 2 2: Οπτική πλευρά του IMS Content Packaging [30] Σχήμα 2 3: Τα στρώματα του Σημασιολογικού Ιστού [16] Σχήμα 2 4: Ο σκοπός της ADL [28] Σχήμα 2 5: Το πρότυπο SCORM ως συλλογή από τεχνικές προδιαγραφές [3] Σχήμα 2 6: Launch, API και Data Model, όπως αυτά χρησιμοποιούνται στο SCORM Run Time Environment [3] Σχήμα 2 7: Το οργανωμένο γράφημα που απεικονίζει τη σχέση του τρέχοντος θέματος με ολόκληρο το θέμα [30] Σχήμα 2 8: Λεπτομερή, παραστατική όψη για περιληπτική σύνοψη του γραφήματος [30] Σχήμα 2 9: Σχεδιάγραμμα διακλάδωσης μίας οντολογίας ειδησεογραφικού περιεχομένου [4] Σχήμα 2 10: Παράδειγμα δήλωσης RDF Σχήμα 3 1: Λειτουργία του συστήματος MACLS Σχήμα 3 2: Αρχιτεκτονική των μονάδων Student Module και Tutor Module Σχήμα 3 3: Αρχιτεκτονική προσωπικού πράκτορα μαθητή (Personal Student Agent) Σχήμα 3 4: Αρχιτεκτονική Παιδαγωγού Πράκτορα (Tutor Agent) Σχήμα 3 5: Αρχιτεκτονική Πράκτορα Πληροφοριών (Information Agent) Σχήμα 3 6: Δενδροειδής δομή βάσης γνώσης ηλεκτρονικής μάθησης στο Protégé Σχήμα 3 7: Οπτική πλευρά των κλάσεων της οντολογίας στο Protégé Σχήμα 4 1: Όψη της εφαρμογής XAMPP Σχήμα 4 2: Γραφικό περιβάλλον του mysql Server Σχήμα 4 3: Αρχική σελίδα του εργαλείου phpmyadmin Σχήμα 4 4: Απεικόνιση των πινάκων της βάσης thesis Σχήμα 4 5: Εμφάνιση πίνακα Login Σχήμα 4 6: Απεικόνιση της λειτουργικότητας της εφαρμογής Σχήμα 4 7: Οντολογία που αφορά το επίπεδο χρήστη χρησιμοποιώντας το Protégé Σχήμα 4 8: Σενάριο εκπαιδευτικής διαδικασίας επιλογής μαθήματος Java Σχήμα 4 9: Διαδικασία εγγραφής στο σύστημα Σχήμα 4 10: Εμφανιση των στοιχείων του προφίλ του μαθητή Σχήμα 4 11: Εμφάνιση μηνύματος σε περίπτωση μη σύνδεσης του χρήστη με το σύστημα Πανεπιστημιο Αιγαίου x

11 Σχήμα 4 12: Επιλογή μαθήματος Σχήμα 4 13: Εμφάνιση φύλλου ερωτήσεων Σχήμα 4 14: Εμφάνιση αποτελεσμάτων και βαθμολογία Σχήμα 4 15: Εμφάνιση θεωρίας στο μάθημα της Java Σχήμα 4 16: Τέλος εκπαιδευτικής διαδικασίας Πανεπιστημιο Αιγαίου xi

12 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Γενικά Η ηλεκτρονική εκπαίδευση «e learning» γνωρίζει σήμερα μεγάλη ανάπτυξη, αξιοσημείωτος δε είναι ο όλο και μεγαλύτερος αριθμός ιδρυμάτων και οργανισμών που προσφέρουν πλέον εκπαίδευση μέσω του Διαδικτύου. Οι ραγδαίες τεχνολογικές εξελίξεις των τελευταίων ετών, με αποκορύφωμα την σύγκλιση πληροφορικής και τηλεπικοινωνιών, σε συνδυασμό με το νέο οικονομικό τοπίο, όπου η συνεργασία αλλά και ο ανταγωνισμός σε παγκόσμιο επίπεδο ενθαρρύνουν και πολλές φορές επιβάλλουν την ταχεία αναπροσαρμογή των οργανωτικών προτύπων και των μοντέλων κατανάλωσης και παραγωγής, καθιστούν πλέον την εκπαίδευση και την κατάρτιση του ανθρώπινου δυναμικού μια από τις σημαντικότερες επενδυτικές κατευθύνσεις των σύγχρονων οικονομιών. Το γεγονός αυτό κωδικοποιείται συχνά με τον όρο «Κοινωνία της Γνώσης» ο οποίος συνοψίζει τα βασικά χαρακτηριστικά της σύγχρονης κοινωνίας και οικονομίας. Παρουσιάζεται έτσι όχι μόνο εκπαιδευτικό αλλά και πολιτικό και εμπορικό ενδιαφέρον για θέματα που άπτονται της ηλεκτρονικής μάθησης. Αποτελεί πλέον κεντρικό θέμα των πολιτικών επιλογών όλων των σύγχρονων κρατών και των υπερεθνικών οργανισμών όπως η Ευρωπαϊκή Ένωση, η αποτελεσματική υποστήριξη των διαδικασιών δια βίου εκπαίδευσης του ανθρώπινου δυναμικού με στόχο την ανάπτυξη νέων δεξιοτήτων και την ταχύτερη υιοθέτηση τεχνολογικών και οργανωτικών καινοτομιών. Σε αυτό το περιβάλλον η σημασία της γνώσης αλλά και της εκπαίδευσης γίνεται ακόμη μεγαλύτερη. Ωστόσο αντικείμενο μελέτης παραμένει το πώς αυτή η διαδικασία δια βίου εκπαίδευσης θα γίνει προσιτή για το κάθε άτομο που επιθυμεί να μάθει, αφού η απευθείας μάθηση μέσω Διαδικτύου δεν είναι ό,τι πιο εφικτό για το μέσο πολίτη. Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματεύεται την ανάπτυξη οντολογιών, ως εργαλείων τεχνολογικής υποδομής του Σημασιολογικού Ιστού, με σκοπό την διευκόλυνση, την επεξεργασία και την κατηγοριοποίηση εκπαιδευτικού περιεχομένου. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα να μπορέσει ο κάθε πολίτης, που έχει σκοπό να ασχοληθεί με τη δια βίου εκπαίδευση μέσω διαδικτύου, να επιμορφωθεί μέσω μίας φιλικής προς το χρήστη πλατφόρμας. Στο κεφάλαιο 4 περιγράφεται ένα σενάριο με το οποίο έχει τη δυνατότητα ο χρήστης, ανάλογα με το επίπεδο του, να παρακολουθήσει ένα συγκεκριμένο μάθημα, και πώς η εκπαίδευση μέσω διαδικτύου έρχεται και αντικαθιστά τον παραδοσιακό τρόπο διδασκαλίας. Πανεπιστημιο Αιγαίου 12

13 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Σχήμα 1 1: Όψη της νέας κατάστασης στο τομέα της μάθησης Στο eeurope i αναφέρεται ότι: «η εκπαίδευση δεν περιορίζεται πια μέσα σε μία τάξη. Οι ΤΠΕ μπορούν να βοηθήσουν την παραδοσιακή εκπαίδευση και να οδηγήσει τους ανθρώπους στο να ανταποκριθούν θερμά στην πρόκληση της μάθησης εφ όρου ζωής. Η μάθηση βασισμένη στις ΤΠΕ μπορεί να είναι εξίσου διαδραστική και συνεργατική, παρέχοντας έτσι ένα πιο εμπλουτισμένο και υποκινούμενο περιβάλλον μάθησης, εντός αλλά και εκτός τάξης. Τα νέα μαθησιακά συστήματα επιτρέπουν επίσης στην μάθηση να είναι προσωποποιημένη/εξατομικευμένη στις ανάγκες του χρήστη σε σχέση πάντα με το περιεχόμενο (τι μαθαίνει) και τη μέθοδο (πώς και πότε το μαθαίνει). Η εκπαίδευση μπορεί να γίνει ανάλογα 1 «eeurope i2010. Η αρχή μίας Ευρωπαϊκής Κοινωνίας της Πληροφορίας (ΚτΠ) για ανάπτυξη και απασχόληση» ξεκίνησε από την Commission τον Ιούνιο του 2005 σαν ένα πλαίσιο για τη διεκπεραίωση των κύριων προκλήσεων και εξελίξεων στην ΚτΠ και στους διάφορους τομείς μέχρι το Πανεπιστημιο Αιγαίου 13

14 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή πότε θελήσει ο χρήστης να έχει πρόσβαση σε αυτή, χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε μέσο επιλέξει: τον προσωπικό του υπολογιστή, την τηλεόραση ή ακόμα και το κινητό του τηλέφωνο». 1.2 Ορισμός του προβλήματος Αυτή η εργασία παρουσιάζει μία προσέγγιση για το πώς σχεδιάζουμε και αναπτύσσουμε διάφορες βάσεις γνώσεων σε ηλεκτρονικά εκπαιδευτικά συστήματα (e learning systems). Διερευνήσαμε τη χρήση του Protégé σαν ένα πρόγραμμα σύνταξης μαθησιακού υλικού, και πάνω από αυτό το πρόγραμμα προσθέσαμε διεπαφές από υπηρεσίες του Web, με σκοπό να διευκολύνουμε την ανάκτηση του περιεχομένου. Το Protégé παρέχει μία επεκτάσιμη υποδομή και επιτρέπει την εύκολη κατασκευή διαφόρων οντολογιών από διάφορους τομείς, προσαρμοσμένες φόρμες καταχώρησης δεδομένων, και παρέχει ένα API, το οποίο μπορεί εύκολα να επεκταθεί από διάφορες υπηρεσίες του Παγκόσμιου Ιστού με σκοπό τη δημιουργία δυναμικού μαθησιακού υλικού. Σύμφωνα με το [1], η χρήση των οντολογιών και των υπηρεσιών του Παγκόσμιου Ιστού κάνει τις βάσεις γνώσεων (Knowledge Bases KBs), για την ηλεκτρονική μάθηση, να διαμοιράζονται, να επαναχρησιμοποιούνται, και να διαλειτουργούν με άλλες τεχνολογίες όπως το.net, και οι οποίες εφαρμόζονται σε συγκεκριμένες υπηρεσίες του Παγκόσμιου Ιστού. Σήμερα υπάρχει μία έλλειψη βάσεων γνώσεων (KBs), που να μπορούν να προσπελαστούν σε μία γλώσσα και σε μία ανεξάρτητη πλατφόρμα έτσι ώστε να υποστηρίξουν την ηλεκτρονική μάθηση (e learning). Για να μπορέσει να συνδεθεί κανείς σε μία απομακρυσμένη ή σε μία τοπική βάση γνώσης (Knowledge Base) θα επιτρέψει στους εκπαιδευτές ή στους ευφυείς πράκτορες λογισμικού (intelligent software agents) να δημιουργήσουν νέα σειρά μαθημάτων (ή νέο υλικό μαθημάτων για ήδη υπάρχοντες σειρές μαθημάτων) από μία κεντρική αποθήκη/βάση (repository), η οποία κρατιέται ενήμερη με σχετικές πληροφορίες, και έχει την ικανότητα να επιτρέπει σε φοιτητές να συνδέονται στη ίδια βάση με σκοπό να κάνουν επιπλέον έρευνα ή να δουν την πιο πρόσφατη έκδοση του περιεχομένου. Για να προσπελάσει κανείς μία κεντρική βάση γνώσης (ΚΒ) και να ψάξει το περιεχόμενο έχοντας συγκεκριμένα κριτήρια, θα μειώσει το χρόνο που θα κάνει για να βρει σχετικές πληροφορίες στις συγκεκριμένες περιοχές γνώσεις που είναι αποθηκευμένες στο μοντέλο. Ταυτόχρονα οι πληροφορίες πρέπει να ερευνηθούν μέσα από τον Παγκόσμιο Ιστό, από τυπωμένο υλικό που υπάρχει στις βιβλιοθήκες, ή από μερικές ιδιόκτητες τεχνολογίες αναζήτησης. Αναπτύσσοντας μία Βάση Γνώσης (ΚΒ) με πρόσβαση σε ανοιχτά πρότυπα θα καταστήσει δυνατή τη δημιουργία προσαρμοσμένου μαθήματος και θα διευκολύνει τη διανομή εκπαιδευτικού υλικού. [1] Η οντολογία όμως έχει τη δυνατότητα να παρέχει τη δημιουργία σημασιολογικών σχέσεων μεταξύ διαφόρων σχετικών και χρήσιμων πληροφοριών με σκοπό να εμπλουτίσει την εκπαιδευτική εμπειρία σε ένα διαδικτυακό εκπαιδευτικό περιβάλλον [2]. Πανεπιστημιο Αιγαίου 14

15 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Η εφαρμοσιμότητα της οντολογίας στο εκπαιδευτικό περιβάλλον προκύπτει από δύο παράγοντες. Πρώτον, για να εμπλουτιστεί το εκπαιδευτικό περιβάλλον, είναι σημαντικό όχι μόνο να παρέχει πρόσβαση σε σχετικές γνώσεις, αλλά επίσης να παρέχει πρόσβαση σε σημασιολογικές αλληλοσυσχετίσεις μεταξύ των διαφόρων αντικείμενων γνώσης και των συναφών πληροφοριών για κάθε αντικείμενο γνώσης, για τον μαθητή. Δεύτερον, οι ήδη υπάρχουσες δομές διαχείρισης γνώσης δεν υποστηρίζουν την ολοκλήρωση της οντολογίας με τα εκπαιδευτικά περιβάλλοντα. Τρίτον, στα πραγματικού χρόνου, εκπαιδευτικά περιβάλλοντα χρειάζεται ένας τυπικός μηχανισμός που να ολοκληρώνει διάφορους τύπους και μορφές γνώσης. Σε μία διαδικτυακή μάθηση, τα σχετικά αντικείμενα μάθησης μπορεί να εμφανιστούν από ένα μεγάλο πλήθος διαφορετικών πόρων και σε διάφορες διατάξεις. Η πρόκληση εδώ είναι να συνεθετηθεί και να διασυνδέθει κατάλληλα η διαθέσιμη γνώση. Η οντολογία έχει εφαρμοστεί ευρέως στο πλαίσιο της ολοκλήρωσης και της αναπαράστασης διαφόρων πηγών γνώσης σε οργανισμούς. Οι οντολογίες αποτελούν τον κύριο κορμό του σημασιολογικού ιστού, οι οποίες παρέχουν διαμοιρασμό και επαναχρησιμοποίηση γνώσης, όχι μόνο μεταξύ των πρακτόρων λογισμικού και των υπολογιστών αλλά επίσης και μεταξύ ατόμων [16][2]. Όσον αφορά την επαναχρησιμοποίηση των πόρων έχει αποτελέσει ένα άλλο πρόβλημα στα διάφορα εκπαιδευτικά συστήματα. Εντούτοις ένα μεγάλο ποσό εκπαιδευτικών πόρων (πόρων που χρησιμοποιούνται στο πλαίσιο της μάθησης ή της εκπαίδευσης) είναι διαθέσιμα τώρα μέσω του διαδικτύου και μέσω ιδιωτικών διαδικτυακών εκπαιδευτικών συστημάτων. Η παραγωγή εκπαιδευτικών πόρων υψηλής ποιότητας είναι χρονοβόρα και είναι απαραίτητο να διαμοιράζονται με σκοπό να μειώσουν το κόστος τους. Ωστόσο, για να γίνει δυνατή η επαναχρησιμοποίηση εκπαιδευτικών πόρων, πρώτα χρειάζεται να εντοπιστούν (μέσω μηχανών αναζήτησης ή ερωτημάτων) και μετά να συμπεριληφθούν στο περιβάλλον του χρήστη (για παράδειγμα: σε ένα διαδικτυακό εκπαιδευτικό σύστημα, σε μία ιστοσελίδα). Επίσης η χρήση πολλών οντολογιών δημιουργεί το πρόβλημα της διαλειτουργικότητας. Με τον όρο διαλειτουργικότητα εννοούμε «την ικανότητα δύο ή περισσοτέρων συστημάτων ή συνιστωσών να ανταλλάσουν πληροφορίες και να χρησιμοποιούν τις πληροφορίες που πρέπει να ανταλλαχθούν» [18]. Η διαλειτουργικότητα στο πλαίσιο της ηλεκτρονικής μάθησης αποτελεί, σήμερα, ένα σοβαρό πρόβλημα και μερικά γεγονότα ή πρωτοβουλίες είναι αφοσοιωμένα/δοσμένα σε αυτήν. Διαλειτουργικότητα, στο πλαίσιο των Διαδικτυακών Εκπαιδευτικών Συστημάτων, σημαίνει ότι εκπαιδευτικοί πόροι μπορούν να ανταλλάσσονται μεταξύ των βάσεων με εκπαιδευτικούς πόρους τύπου ερωτήσεων, οι οποίοι προέρχονται από διαφορετικές αποθήκες ή περιγράφονται από διάφορα σχήματα μεταδεδομένων βασισμένα σε ξεχωριστές οντολογίες [40]. Τα τελευταία χρόνια διάφορα εκπαιδευτικά συστήματα έχουν αναπτυχθεί για να βρουν μία λύση στο πρόβλημα της προσωποποίησης της διαδικασίας της μάθησης. Επιδιώκουν σε «εκπαίδευση με κέντρο το μαθητή» με την παροχή ενός προσαρμοστικού συστήματος μάθησης το οποίο να μπορεί να προσαρμόσει το μάθημα στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του μαθητή όπως, στη γνώση, στους αντικειμενικούς σκοπούς του, στους μαθησιακούς στόχους του στα ψυχολογικά και βιολογικά προβλήματα του καθώς επίσης είναι ικανό να προσαρμόσει τις κατάλληλες παραμέτρους σύμφωνα με το περιβάλλον στο οποίο γίνεται η διαδικασία μάθησης. Πανεπιστημιο Αιγαίου 15

16 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Σε προηγούμενη παράγραφο μιλήσαμε για διαλειτουργικοτητα μεταξύ των οντολογιών, εδώ παραθέτουμε τη διαλειτουργικότητα μεταξύ διαφορετικών τεχνολογιών και πως θα καταστεί δυνατόν το «πάντρεμα» μεταξύ αυτών. Τα Προσαρμοστικά Συστήματα Μάθησης (Adaptive Learning Systems) θα λειτουργήσουν καλύτερα αν μπορούν να ανταλλάσουν όσο το δυνατόν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το μαθητή. Επομένως υπάρχει η ανάγκη να συνδυαστούν διαφορετικά μοντέλα χρήστη με διάφορα προφίλ μαθητών που διαλειτουργούν μεταξύ τους. Μία προτεινόμενη λύση για τη διαλειτουργικότητα και για το πρόβλημα της διασύνδεσης είναι να δουλέψουν όσο γίνεται περισσότερο με τυποποιημένες τεχνολογίες και διατάξεις, και συγκεκριμένα με τα πρότυπα του Σημασιολογικού Ιστού (π.χ. RDF, OWL) για τη μοντελοποίηση ανταλλαγής προφίλ χρηστών και με τα πρότυπα Διαδικτυακών Υπηρεσιών (π.χ. SOAP, WSDL, UDDI) για τη διασύνδεση συνεργατικών προσαρμοστικών συστημάτων [41]. Συνεπώς λοιπόν, σύμφωνα με το [49] για να εξασφαλιστούν περισσότερες χρησιμοποιήσιμες διεπαφές, είναι απαραίτητο να είναι γνωστό πώς είναι αυτοί οι χρήστες και πώς συμπεριφέρονται μπροστά στη διεπαφή. Για το λόγο αυτό επικράτησαν τα λεγόμενα προφίλ χρηστών. Τα τελευταία χρόνια έχει παρατηρηθεί μάλιστα μια εκτεταμένη υλοποίηση προγραμμάτων εκπαίδευσης από απόσταση αφού στα ανωτέρω χαρακτηριστικά του διαδικτύου προστέθηκε η ευρεία διάδοση του και οι ολοένα αυξανόμενες δυνατότητες γρήγορης μετάδοσης εκπαιδευτικού υλικού διαφορετικών μέσων. Ως συνέπεια των ανωτέρω, υπάρχει ήδη μία σημαντική ποσότητα εκπαιδευτικού υλικού στο διαδίκτυο, το μεγαλύτερο μέρος του οποίου βρίσκεται με τη μορφή στατικών σελίδων υπερμέσων που περιγράφεται με το πρότυπο HTML. Όμως η εκπαιδευτική χρήση του διαδικτύου στην συντριπτική της πλειοψηφία περιορίζεται ακόμη στην ανάγνωση υλικού υπό μορφή υπερμέσου. Η αλληλεπίδραση και συνεργασία των πλούσιων αυτών εκπαιδευτικών πηγών καθώς και η επαναχρησιμοποίηση του εκπαιδευτικού υλικού είναι ακόμη ανοιχτά θέματα που πρέπει να μελετηθούν και να αντιμετωπιστούν. Η παραγωγή πρωτότυπου εκπαιδευτικού υλικού εξ αρχής είναι μία επίπονη διαδικασία. Είναι λογικό ότι το ζήτημα της επαναχρησιμοποίησης και του επαναπροσδιορισμού του εκπαιδευτικού υλικού είναι πολύ σημαντικό για την αποδοτικότερη εκπαιδευτική χρήση του διαδικτύου. Η πρόσβαση στο περιεχόμενο του διαδικτύου υποστηρίζεται από υπηρεσίες όπως οι μηχανές αναζήτησης γενικού σκοπού. Οι μηχανισμοί αυτοί στηρίζονται σε συντακτική αναζήτηση και στερούνται σημασιολογικού προσδιορισμού του περιεχομένου. Ειδικά η αναζήτηση εκπαιδευτικού υλικού καθορίζεται πρόσθετα από ένα σύνολο ειδικών απαιτήσεων που αφορούν στο επίπεδο των παιδαγωγικών αναγκών και μαθησιακών στόχων του εκπαιδευομένου. Υπάρχει συνεπώς ανάγκη προσδιορισμού και περιγραφής αυτών των παιδαγωγικών και μαθησιακών στόχων ώστε να συσχετιστούν με το εκπαιδευτικό υλικό. Σήμερα δεν υπάρχει ένας μηχανισμός που να υποστηρίζει ένα συγγραφέα εκπαιδευτικού υλικού ή εκπαιδευόμενο στον εντοπισμό εκπαιδευτικού υλικού με συγκεκριμένα επιθυμητά χαρακτηριστικά στο διαδίκτυο. Πανεπιστημιο Αιγαίου 16

17 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Το πρόβλημα αυτό οξύνεται λόγω του ετερογενούς χαρακτήρα των υπαρχόντων εκπαιδευτικών συστημάτων. Ακόμη παρουσιάζεται η ανάγκη για τη μεταφορά μεγάλου αριθμού αυτόνομων εκπαιδευτικών συστημάτων στο περιβάλλον του διαδικτύου. Η πολυπλοκότητα της δομής τέτοιων συστημάτων, και η μη ύπαρξη κοινών κανόνων σχεδίασης και ανάπτυξης τους εντείνουν τη δυσκολία που παρουσιάζει το πρόβλημα της ένταξης των εφαρμογών αυτών τόσο στο περιβάλλον του διαδικτύου, όσο και της μεταξύ τους συνεργασία [45]. 1.3 Κοινά πρότυπα περιγραφής εκπαιδευτικών συστημάτων διαδικτύου Απαιτήσεις του προβλήματος Η διαλειτουργικότητα και η συνεργασία στηρίζεται σε κοινά πρότυπα, τα οποία αφορούν την σύνταξη αλλά και τη σημασιολογία των εμπλεκόμενων λειτουργιών και περιεχομένου. Η απαίτηση διαλειτουργικότητας εκπαιδευτικών πηγών και εφαρμογών στο διαδίκτυο συνεπάγεται συνεπώς την ανάπτυξη τέτοιων προτύπων. Η έμφαση εδώ δίδεται στο σημασιολογικό χαρακτήρα των προτύπων αυτών, αφού όπως αναφέρθηκε το διαδίκτυο παρέχει ήδη ισχυρό υπόβαθρο συντακτικής διαλειτουργικότητας μέσω των πρωτοκόλλων του και της δομής του. Η μετα περιγραφή του εκπαιδευτικού υλικού μέσω ενός κοινού προτύπου αποτελεί βασική προϋπόθεση για την επαναχρησιμοποίηση του πολύ μεγάλου αριθμού των εκπαιδευτικών πηγών που βρίσκονται στο διαδίκτυο. Η ενσωμάτωση μηχανισμών μετα περιγραφής σε ήδη υπάρχοντα συστήματα θα αντιμετωπίσει την ανάγκη επαναχρησιμοποίησης του ήδη υπάρχοντος εκπαιδευτικού υλικού σε συνθήκες συνεργασίας, που αποτελεί και ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα των αυτόνομων εκπαιδευτικών συστημάτων. Την ίδια άποψη υποστηρίζουν και οι Paeckpe et. al. (1998) προσθέτοντας ότι ένα κατάλληλο κοινά αποδεκτό πρότυπο θα αποτελέσει ένα αποδοτικό εργαλείο συνεργασίας εκπαιδευτικών συστημάτων και θα παροτρύνει την ανάπτυξη επιπρόσθετου εκπαιδευτικού υλικού. Παρόλα αυτά σημειώνει ότι οι μέχρι τώρα προσπάθειες για την δημιουργία προτύπων καταλήγουν σε πολύπλοκους μηχανισμούς που διαθέτουν πλήθος χαρακτηριστικών με σκοπό την υποστήριξη πολλών και διαφορετικών υλοποιήσεων εκπαιδευτικών συστημάτων. Είναι αμφίβολο αν θα γίνουν αποδεκτά πολύπλοκα πρότυπα αυτού του είδους. Ένα κοινό πρότυπο προσπαθεί να ικανοποιήσει ένα σύνολο απαιτήσεων που περιλαμβάνουν την ευκολία χρήσης του, την αυτονομία από ειδικά χαρακτηριστικά, την ευκολία της διανομής, τον βαθμό πολυπλοκότητας των Εκπαιδευτικών Συστημάτων που υποστηρίζει κλπ. Συχνά οι παραπάνω στόχοι συγκρούονται μεταξύ τους και είναι αναγκαίος ο συμβιβασμός για την επίτευξη του καλύτερου δυνατού αποτελέσματος. Το βασικό ερώτημα που πρέπει να λυθεί είναι πως τα εκπαιδευτικά συστήματα που είναι βασισμένα στο διαδίκτυο πρέπει να περιγραφούν έτσι ώστε άλλα εκπαιδευτικά συστήματα να μπορούν να επικοινωνήσουν και να συνεργαστούν αποτελεσματικά με αυτά. Πανεπιστημιο Αιγαίου 17

18 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Στην ειδική περίπτωση των ευφυών συστημάτων διδασκαλίας οι προηγούμενες απαιτήσεις μεταφράζονται στον προσδιορισμό των πληροφοριών εκείνων που συνδέονται με το εκπαιδευτικό υλικό και περιγράφουν το τι διδάσκει το συγκεκριμένο υλικό και ποιος είναι ο τρόπος της διδασκαλίας. Η πληροφορία αυτή ονομάζεται μετα περιεχόμενο, μετα δεδομένα, ή μεταπληροφορία και έχει εισαχθεί αρχικά από τον Guha (Guha 1996) για τον τομέα των ευφυών συστημάτων διδασκαλίας. Τα ευφυή συστήματα διδασκαλίας αναπαριστώνται από τέσσερα τμήματα λογισμικού που εξυπηρετούν διαφορετικές λειτουργίες. Αποτελούνται από: α) Το μοντέλο του γνωστικού αντικειμένου (με την ύπαρξη μιας αποδοτικής αναπαράστασης γνώσης του γνωστικού αντικειμένου και ενδεχομένως ενός έμπειρου συστήματος για την υποστήριξη της ευφυούς συμπεριφοράς). β) Το τμήμα της παιδαγωγικής στρατηγικής που αξιοποιεί το εκπαιδευτικό υλικό κάτω από το πρίσμα μιας συγκεκριμένης λογικής με σκοπό την επίλυση των εκπαιδευτικών αναγκών του μαθητή. γ) Το μοντέλο του μαθητή που καταγράφει τις ενέργειες του μαθητή, γνωρίζει ένα σύνολο πληροφοριών για αυτόν που περιλαμβάνουν και τα γνωσιολογικά χαρακτηριστικά του, και μπορεί να εξάγει συμπεράσματα για το τι γνωρίζει ή δεν γνωρίζει ο μαθητής με βάση την απόδοση και τη συμπεριφορά του μαθητή. δ) Τη διεπιφάνεια μαθητή συστήματος του οποίου η πολυπλοκότητα ποικίλλει από ένα απλό γραφικό ενδιάμεσο μέχρι ένα σύστημα εξομοίωσης. Οι ερευνητικές προσπάθειες για το σχεδιασμό γενικών αρχιτεκτονικών έχουν ως στόχο να κάνουν τα τμήματα του ευφυούς συστήματος διδασκαλίας αυτόνομα και ανεξάρτητα μεταξύ τους. Θεωρητικά το αποτέλεσμα θα επιτρέπει τη συνεργασία τμημάτων που προέρχονται από διαφορετικά Εκπαιδευτικά Συστήματα. Στην πράξη όμως αυτό δεν έχει ακόμη καταστεί δυνατό. Το ίδιο διαπιστώνεται και για το θέμα ύπαρξης ενός κοινά αποδεκτού προτύπου για την περιγραφή, την επικοινωνία και την αποδοτική συνεργασία των ευφυών συστημάτων διδασκαλίας [45]. 1.4 Χρήση των Οντολογιών και της προσαρμογής πολυμεσικών δεδομένων Γενικά Οι οντολογίες μπορούν να αναπαραστήσουν διάφορους τύπους γνώσεων που έχουν σχέση με προσαρμοσμένη μάθηση. Τις οντολογίες μπορούν επίσης να τις χρησιμοποιήσουν πράκτορες λογισμικού έτσι ώστε να βοηθήσουν τους δημιουργούς στο να σχεδιάσουν εξατομικευμένη μάθηση αλλά ακόμα και να αποκτήσουν οι ίδιοι μια τέτοια εμπειρία. Για παράδειγμα ένα κοινό πληροφοριακό μοντέλο, που μπορεί να περιγράφει τις εκπαιδευτικές δραστηριότητες, μπορεί να βελτιώσει τη διαλειτουργικότητα και την επαναχρησιμοποίηση διαφόρων προσαρμοστικών εκπαιδευτικών συστημάτων. Μία οντολογία για ένα τέτοιο μοντέλο μπορεί να αποτελέσει ένα πολύ δυνατό θεμέλιο ολοκλήρωσης σε διαφορετικά προσαρμοστικά εκπαιδευτικά συστήματα. Πανεπιστημιο Αιγαίου 18

19 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Για να επιτευχθεί η διαλειτουργικότητα ανάμεσα σε συστήματα ηλεκτρονικής μάθησης, που βασίζονται σε διαφορετικές οντολογίες, χρειάζεται απεικόνιση των οντολογιών [50]. Ο ρόλος της οντολογίας είναι να υποστηρίξει την αποτελεσματική απόκτηση γνώσης και τη δημιουργία διαδικασιών σε ένα εκπαιδευτικό περιβάλλον. Η οντολογία παίζει το ρόλο ενός συνδετικού παράγοντα, που ενώνει μαζί διάφορα κομμάτια γνώσης και διαδικασίες με σκοπό να παρέχει μία πιο πλούσια και ολοκληρωμένη άποψη της γνωστικής περιοχής στους μαθητές. Επιτρέπει να αλληλοσυσχετίζονται, να συνδυάζονται καθώς επίσης να επαναχρησιμοποιούνται ξεχωριστές ομάδες γνώσης. Στο εκπαιδευτικό περιβάλλον, η οντολογία μπορεί επίσης να εξεταστεί σαν μία διαδικασία δημιουργίας γνώσης. Απαιτείται όμως να γίνει μία ταξινόμηση των ενεργειών για την εξασφάλιση ενός διαδικτυακού συστήματος διαχείρισης γνώσης, με βάση το σκελετό μάθησης, ο οποίος έχει ως εξής: δημιουργία γνώσης (knowledge creation), εξαγωγή γνώσης (knowledge extraction), ταξινόμηση γνώσης (knowledge classification), ανάκτηση γνώσης (knowledge retrieval) και τέλος διαμοιρασμός και μεταχείριση γνώσης (knowledge sharing and use) (Σχήμα 1 2). Οι συγκεκριμένες δραστηριότητες που απαιτούνται για την ανάπτυξη της οντολογίας περιγράφονται στο σχήμα 1 2 που ακολουθεί παρακάτω και φαίνονται στο κάτω μισό των τετραγώνων που αναπαριστούν τη διαδικασία διαχείρισης γνώσης [2]. Περισσότερα για τις οντολογίες και τη χρήση τους αναλύονται εκτενέστερα στο επόμενο κεφάλαιο Δημιουργία γνώσης (Knowledge Creation) Ακολουθώντας τον αρχικό ισχυρισμό των στόχων, βλέψεων, πεδίων και τον τύπο των μαθητών για την ανάπτυξη οντολογίας, οι ενέργειες για τη δημιουργία γνώσης (knowledge creation), δηλαδή εξωτερίκευση (externalization), εσωτερίκευση (internalization) και μεσολάβηση (intermediation) ολοκληρώνονται. Στη διαδικασία εξωτερίκευσης, όπως απεικονίζεται στο σχήμα 1 2, γίνεται η μετατροπή γνώσης από tacit σε explicit, η οποία είναι δύσκολο να εξαχθεί και να αρθρωθεί. Η διαδικασία εσωτερίκευσης περιλαμβάνει τη μετατροπή ετερογενών αντικειμένων γνώσης και πηγών από εξωτερικά διαδικτυακά μαθήματα. Η διαδικασία μεσολάβησης μπορεί να επιτευχθεί μέσω της ανάδρασης (feedback) των μαθητών που χρησιμοποιούν την εμπειρία της πραγματικής τους ζωής που αποκτήθηκε μέσα στο μάθημα ή από την απόδοση εκείνων όπως τους έχει αποτιμηθεί στο τέλος του μαθήματος. Πανεπιστημιο Αιγαίου 19

20 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Δημιουργία Γνώσης (Knowledge Creation) Externalization Intermediation Internalizarion Define scope and boundary for the ontology Εξαγωγή Γνώσης (Knowledge Extraction) Metadata capture Content capture Terminologies Tacit Knowledge Ontology metadata Creation and Conversion KS KC Οντολογία KE KC Ταξινόμηση Γνώσης (Knowledge Classification) Basic/Detailed Attributes Properties Ontology Classification & Conversion KR Διαμοιρασμός και Μεταχείριση Γνώσης (Knowledge Sharing and Use) Push technology Pull technology Feedback Ontology maintenance: delete, update and add Ανάκτηση Γνώσης (Knowledge Retrieval) Overall view Navigational view Implicit links Use of ontology languages to access ontology repository Σχήμα 1 2: Σκελετός οντολογίας βασισμένη στη διαχείριση γνώσης στη διαδικτυακή μάθηση [2] Εξαγωγή Γνώσης (Knowledge Extraction) Αυτή η παράγραφος περιλαμβάνει τη σύλληψη μεταδεδομένων και την περίληψη διάφορων αντικειμένων γνώσης. Παρουσιάζεται μία διεπαφή με τη μορφή φόρμας, η οποία δείχνει τη σύλληψη των μεταδεδομένων και την ύπαρξη του περιεχομένου διαφόρων αντικειμένων γνώσης Ταξινόμηση Γνώσης (Knowledge Classification) Η τυποποιημένη προσέγγιση ταξινόμησης γνώσης, για την ανάπτυξη της οντολογίας, είναι να χωριστούν τα πεδία σε κλάσεις (classes) δεδομένων με κοινά χαρακτηριστικά. Στη συνέχεια, να οριστούν οι ειδικές κλάσεις, οι οποίες θα έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά εκτός και αν κληρονομήσουν τα γενικά χαρακτηριστικά. Αυτό γίνεται με την τοποθέτηση εννοιών, σχέσεων Πανεπιστημιο Αιγαίου 20

21 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή και χαρακτηριστικών κάθε αντικειμένου γνώσης μέσα στη βάση γνώσεων. Οι πληροφορίες που συλλέγονται μετατρέπονται μετά σε χρησιμοποιήσιμη οντολογία χρησιμοποιώντας επίσημες γλώσσες αναπαράστασης (formal representation languages) όπως την RDF (Resource Description Framework) και οι οποίες, για την ανάπτυξη οντολογίας, παρέχουν ευκολίες όπως οι ορισμοί λεξικού, δομής και περιορισμών Ανάκτηση Γνώσης (Knowledge Retrieval) Οι εκπαιδευόμενοι μπορούν να έχουν πρόσβαση στη γνώση, μέσω μίας διεπαφής ερωτήσεων, η οποία μεταφέρει τις ερωτήσεις σε μία μηχανή αναζήτησης. Στην περίπτωση εδώ, η οντολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να παρέχει μία εικόνα πλοήγησης και ολοκληρωμένων πληροφοριών του αντικειμένου γνώσης. Έχουν επίσης τη δυνατότητα να τοποθετήσουν τη γνώση από τη σωστή της όψη Διαμοιρασμός και Μεταχείριση Γνώσης (Knowledge Sharing and Use) Μέσα στο σύστημα μπορούν να ολοκληρωθούν πρόσθετες αυτόματες ειδοποιήσεις ηλεκτρονικής αλληλογραφίας (e mail) και ενημερώσεις. Εκτός από τα αποτελέσματα της μάθησης που επιτυγχάνονται κατά τη διαδικασία δημιουργίας γνώσης, όλη αυτή η συγκεντρωμένη γνώση μπορεί να χρησιμοποιηθεί από το επόμενο σύνολο μαθητών που θα συμμετέχουν στο μάθημα. Γι αυτό, ο διαμοιρασμός γνώσης μπορεί να γίνει από τρεις πλευρές: μεταξύ μαθητών και ειδικών πεδίων (domain experts), μεταξύ μαθητών της ίδιας γενιάς, και μεταξύ μαθητών διαδοχικών γενεών [2]. Πανεπιστημιο Αιγαίου 21

22 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Ερώτημα/Διεπαφή Αποτελέσματος Μαθητής Μηχανή Αναζήτησης Αποθήκη Οντολογιών Αποθήκη RDF Μετα δεδομένων RDF Οντολογία Γενική Δομή Οντολογίας Πηγές Μαθήματος από τον Ιστό Tacit Knowledge Explicit Knowledge Σχετικοί WWW πόροι Σχήμα 1 3: Αρχιτεκτονική από μία ολοκληρωμένη δομή διαχείρισης γνώσεων [2] Το σχήμα 1 3 παρέχει συνοπτικά μία αρχιτεκτονική στην οποία εφαρμόζονται τα κύρια χαρακτηριστικά του παραπάνω σκελετού. Η ιστοσελίδα για το μάθημα θα περιέχει μία επιλογή αναζήτησης, όπου οι μαθητές θα μπορούν να ανακτούν εύκολα και γρήγορα το σχετικό υλικό που τους ενδιαφέρει μέσα από το περιβάλλον της εκπαιδευτικής τους διαδικασίας. Η μηχανή αναζήτησης, βασισμένη στις λεπτομέρειες των μεταδεδομένων, ανακτά όχι μόνο το έγγραφο που σχετίζεται άμεσα με το ερώτημα αλλά επίσης και άλλα έγγραφα τα οποία είναι υπέρ κλάσεις (super classes) ή υπό κλάσεις (sub classes) για το συγκεκριμένο αντικείμενο γνώσης. Οι υπέρκλάσεις εκτιμούν την προαπαιτούμενη γνώση ενώ οι υπό κλάσεις τις σχετικά πιο προχωρημένες γνώσεις με σκοπό να εξερευνήσουν περισσότερο. Μέσα σε κάθε στοιχείο, υπάρχουν οι σύνδεσμοι (links) για την παρακολούθηση των προαπαιτούμενων και προχωρημένων αντικείμενων γνώσεων, που παρέχουν σε διάφορους τύπους εκπαιδευομένων όπως αρχάριους, μεσαίου επιπέδου και προχωρημένους. Στην αρχιτεκτονική του συστήματος που περιγράφεται στο κεφάλαιο 3, χρησιμοποιούνται οντολογίες για την προσαρμογής πολυμεσικών δεδομένων. Οι οντολογίες αυτές χωρίζονται σε υπέρ κλάσεις και υπό κλάσεις και αποτελούν μία διασύνδεση με το εκπαιδευτικό διαδικτυακό σύστημα. Οι οντολογίες έχουν κατασκευαστεί από ένα λογισμικό, το Protégé 3.2.1, το οποίο αποτελεί ένα πολύ καλό εργαλείο ανάπτυξης οντολογιών σε γλώσσα OWL. Πανεπιστημιο Αιγαίου 22

23 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Το ζήτημα των οντολογιών στο Σημασιολογικό Ιστό Απαραίτητο μέσο για πλήθος εφαρμογών στον Σημασιολογικό ιστό, οι οντολογίες προορίζονται να προσφέρουν μία αναπαράσταση γνώσης και ένα λεξιλόγιο από κλάσεις και σχέσεις. Οι οντολογίες καταφέρνουν να συνενώσουν δύο ουσιώδη συστατικά, τα οποία συμβάλλουν στην ανάπτυξη του Παγκόσμιου Ιστού. Από τη μία ορίζουν την τυπική σημασιολογία της πληροφορίας διευκολύνοντας την επεξεργασία της από τον υπολογιστή, ενώ ταυτόχρονα από την άλλη ορίζουν σημασιολογία του πραγματικού κόσμου. Μ αυτό τον τρόπο επιτυγχάνεται η σύνδεση του περιεχομένου, το οποίο τυχαίνει μηχανικής επεξεργασίας, με τη σημασία που του δίνουν οι άνθρωποι βασιζόμενοι σε κοινά αποδεκτή ορολογία. Οι οντολογίες μπορούν να διαδραματίσουν έναν πολύ σημαντικό ρόλο στις διαδικτυακές υπηρεσίες εξατομικευμένης ηλεκτρονικής μάθησης, καθώς επιτρέπουν την περιγραφή, επεξεργασία και κατηγοριοποίηση του περιεχομένου τους, μ έναν τρόπο κοινά κατανοητό τόσο για τους χρήστες όσο και για τα συστήματα. Βασικό ενδιαφέρον των υπηρεσιών αυτών, άλλωστε, είναι η όσο το δυνατόν καλύτερη αξιοποίηση των πόρων με σκοπό την άριστη εξυπηρέτηση των χρηστών τους. Η ανάπτυξη, λοιπόν, ενός σημασιολογικά δομημένου συστήματος διευκολύνει την αναζήτηση και τελικά την πρόσβαση στις αποθήκες του εκπαιδευτικού περιεχομένου, που αποτελούν μία πλούσια πηγή διάθεσης πληροφοριών [4]. 1.5 Δομή και Συνεισφορά της Εργασίας Το κείμενο της διατριβής αυτής αποτελείται από 5 κεφάλαια: Το παρόν κεφάλαιο 1 αποτελεί την εισαγωγή της διατριβής όπου παρουσιάζονται επιγραμματικά ο ορισμός του προβλήματος της διατριβής, η χρήση των οντολογιών στο συγκεκριμένο θέμα και η προσαρμογή πολυμεσικών δεδομένων. Γίνεται μία αναφορά στη δομή της εργασίας, στη σχετική ερευνητική περιοχή και στη συνεισφορά της. Το κεφάλαιο 2 εισάγει τον αναγνώστη σε μία βιβλιογραφική επισκόπηση και στο γνωστικό υπόβαθρο. Γίνεται μία αναφορά στο πρότυπο SCORM, στην οργάνωση του και στο κατά πόσο οι οντολογίες παίζουν σημαντικό ρόλο στη συγγραφή εκπαιδευτικών αντικειμένων συμβατών με το πρότυπο αυτό. Στη συνέχεια γίνεται μία αναλυτική περιγραφή των οντολογιών, για παράδειγμα τι είναι μία οντολογία, πώς παρουσιάζονται, ποιοι είναι οι λόγοι ανάπτυξης τους, ποιες είναι οι γλώσσες αναπαράστασης οντολογιών, τι ρόλο παίζουν στον σημασιολογικό ιστό, ποιες είναι οι κατηγορίες και τα χαρακτηριστικά των οντολογιών και γενικότερα ποιοι είναι οι στόχοι σχεδίασης μιας γλώσσας οντολογιών και σε ποιες περιοχές χρησιμοποιούνται. Τελειώνοντας το κεφάλαιο γίνεται μία αναφορά στη εκπαίδευση εξ αποστάσεως (distance learning). Αρχικά ορίζεται η εκπαίδευση από απόσταση, και στη συνέχεια μελετάται ο ρόλος του διαδικτύου στην ανάπτυξη της. Πανεπιστημιο Αιγαίου 23

24 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Στο κεφάλαιο 3 γίνεται η παρουσίαση και η περιγραφή της προτεινόμενης μεθοδολογίας, τον τρόπο σχεδίασης του συστήματος και γενικότερα τον τρόπο με τον οποίο θα υλοποιηθεί. Η προτεινόμενη μεθοδολογία αφορά έναν μαθητή, ο οποίος επιθυμεί ανάλογα με το προφίλ του (όνομα, ηλικία, χαρακτηριστικά, ενδιαφέροντα, κλπ.) να παρακολουθήσει ένα μάθημα και κατά πόσο χρειάζεται να το παρακολουθήσει αν ήδη έχει το γνωστικό υπόβαθρο, ή αν ακόμα το έχει παρακολουθήσει στο παρελθόν, στηριζόμενο πάντα στο συνεχώς ενημερωμένο προφίλ του. Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία δεν είναι απαραίτητο να είναι κάποιος μαθητής, ο οποίος μπορεί να φοιτεί σε κάποιο πανεπιστημιακό ίδρυμα, αλλά και κάποια οντότητα ανθρώπου, ο οποίος απλά εγγράφεται και επιθυμεί να παρακολουθήσει κάποια σεμινάρια ή κάποια workshops της σχολής. Το κεφάλαιο 4 παραθέτει το σκεπτικό των τεχνολογικών επιλογών που ελήφθησαν, και παρουσιάζει τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά της προτεινόμενης υλοποίησης. Γίνεται επίσης η δοκιμή του προτεινόμενου συστήματος και η εξαγωγή των αποτελεσμάτων. Χρησιμοποιείτα ένα σενάριο έτσι ώστε να δοκιμαστεί ένα μέρος του συστήματος, και προβάλλονται τα βήματα που πρόκειται να ακολουθήσει ένας μαθητής που επειλέγει το μάθημα της Java καθώς και η διαδικασία εγγραφής στο σύστημα και ανάκτησης του προφίλ του μαθητή. Το κεφάλαιο 5 περιλαμβάνει τα συμπεράσματα της εργασίας, τα επιτεύγματα της, τα προβλήματα που παρουσιάζονται, τα ανοιχτά ακόμη θέματα και μια κριτική της, καθώς επίσης και προτάσεις για περαιτέρω βελτιώσεις και για μελλοντική έρευνα στα θέματα με τα οποία ενασχολήθηκε η εργασία αυτή. Τέλος η διατριβή ολοκληρώνεται με την παράθεση των βιβλιογραφικών αναφορών που γίνονται στο κείμενο και των δημοσιευμένων εργασιών που βοήθησαν στην εκπόνηση της εργασίας αυτής. Πανεπιστημιο Αιγαίου 24

25 Κεφάλαιο 2 Βιβλιογραφική Επισκόπηση και Γνωστικό Υπόβαθρο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΚΑΙ ΓΝΩΣΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ 2.1 Εισαγωγή Η έρευνα του T. Gruber, που είναι βασισμένη στις προδιαγραφές της Φορητής Οντολογίας (Portable Ontology), ασχολείται με τον προσδιορισμό ενός κοινού λεξιλογίου στο οποίο απεικονίζεται η διαμοιραζόμενη γνώση [19]. Ο P. Saini έχει πραγματοποιήσει κάποια έρευνα πάνω στην εξαγωγή μεταδεδομένων βασισμένα στην οντολογία και συγκεκριμένα για την ηλεκτρονική μάθηση από το ACM Computing Curricula [20]. Άλλη έρευνα που έχει πραγματοποιηθεί για τις βάσεις γνώσεων της ηλεκτρονικής μάθησης ασχολείται ή με τη σχεδίαση και την εφαρμογή μιας οντολογίας με το Protégé [21] ή με κάποια άλλη τεχνολογία αποθήκευσης δεδομένων, ή με τον καθορισμό προτύπων για δομές δεδομένων και ερωτημάτων ενός μοντέλου της περιοχής. Παραδείγματα τέτοιας έρευνας περιλαμβάνουν την έρευνα του Chen πάνω στο Communication Content Ontology for Learner Model Agent in Multi agent Architecture [22] και στην έρευνα του Read πάνω στο Incorporating interoperability into a distributed e Learning system [23]. Το θέμα της έρευνας μας πάνω στην ένωση των διαδικτυακών υπηρεσιών σε μία βάση γνώσης του Protégé συγκεκριμένα, φαίνεται να είναι μοναδική. Σύμφωνα με τον Wiley, «Τα μαθησιακά αντικείμενα (Learning Objects LOs) είναι στοιχεία ενός νέου τύπου εκπαίδευσης με υπολογιστή βασισμένα στο αντικειμενοστραφές παράδειγμα της επιστήμης των υπολογιστών» [23]. Τα LOs μερικές φορές ορίζονται σαν εκπαιδευτικοί πόροι, οι οποίοι μπορούν να εφαρμοστούν στην τεχνολογικά υποστηριζόμενη μάθηση. Με κατάλληλες περιγραφές μεταδεδομένων, μπορεί να είναι χωριστές υπομονάδες, οι οποίες μπορούν να αθροιστούν μαζί για να σχηματίσουν διδασκαλίες και μαθήματα. Το σύστημα ηλεκτρονικής μάθησης υποστηρίζει μαθησιακά αντικείμενα (LOs) αρκετά καλά, με την έννοια ότι τα κομμάτια μίας έκδοσης χωρίζονται σε μικρότερα πιο συνοπτικά κομμάτια πληροφοριών, τα οποία μπορούν να ανακτηθούν ξεχωριστά, σε αντίθεση με την ανάκτηση μίας ολόκληρης έκδοσης ή ακόμα και ενός ολόκληρου κεφαλαίου μίας έκδοσης. [1] Εκπαιδευτικά Αντικείμενα (Learning Obgects) Πρόσφατα μια πολύ σημαντική αλλαγή έχει συντελεστεί στον τρόπο που προσφέρεται η εκπαίδευση από απόσταση. Η αλλαγή συντελείται από την ύπαρξη μίας νέας έννοιας, του εκπαιδευτικού αντικειμένου (learning object). Ως εκπαιδευτικό αντικείμενο ορίζεται μια ψηφιακή πηγή μάθησης που υποστηρίζει ένα και μόνο εκπαιδευτικό σκοπό και η οποία μπορεί και να χρησιμοποιηθεί σε ένα διαφορετικό περιβάλλον. Τα τελευταία χρόνια η έννοια του εκπαιδευτικού αντικειμένου έχει αποκτήσει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη συστημάτων Πανεπιστημιο Αιγαίου 25

26 Κεφάλαιο 2 Βιβλιογραφική Επισκόπηση και Γνωστικό Υπόβαθρο εκπαίδευσης από απόσταση. Η δημιουργία περιεχομένου για ένα σύστημα εκπαίδευσης από απόσταση κοστίζει σε έργο και σε χρόνο. Η επαναχρησιμοποίηση εκπαιδευτικού υλικού συντελεί στη μείωση τους. Το εκπαιδευτικό υλικό μπορεί να είναι ποιοτικά ανώτερο σε σχέση με εκείνο που θα προέκυπτε αν δημιουργούνταν εξ αρχής, όπως ακριβώς το ίδιο συμβαίνει και με τα επαναχρησιμοποιούμενα τμήματα λογισμικού. Ένα κοινό πρότυπο θα διευκολύνει κατά πολύ τη διαδικασία εύρεσης εκπαιδευτικού υλικού στο σύνολο των διαθέσιμων εκπαιδευτικών πηγών με κατάλληλα χαρακτηριστικά. Θα είναι επίσης δυνατή η περιγραφή ενός εικονικού εκπαιδευτικού συστήματος και κατά συνέπεια η δυναμική δημιουργία ενός μαθήματος του οποίου το περιεχόμενο θα προέρχεται από Εκπαιδευτικά Συστήματα που βρίσκονται στο διαδίκτυο Πρότυπα μεταπεριγραφής εκπαιδευτικών πηγών στο Διαδίκτυο Η εξέλιξη της εκπαιδευτικής τεχνολογίας που παρατηρείται τις τελευταίες τρεις δεκαετίες έχει να επιδείξει εφαρμογή πρωτότυπων ιδεών που προέρχονται κυρίως από τον τομέα της τεχνητής νοημοσύνης. Παρόλα αυτά, το εκπαιδευτικό λογισμικό αναπτύχθηκε με τρόπο άναρχο, χωρίς να υπακούει σε κανόνες ή σε πρότυπα. Αυτό από τη μια πλευρά έδωσε την ελευθερία σε πρωτότυπες ιδέες να υλοποιηθούν, από την άλλη όμως το εκπαιδευτικό λογισμικό εμφανίζει χαοτικά φαινόμενα, και το εκπαιδευτικό υλικό να είναι τόσο ενσωματωμένο με το εκπαιδευτικό σύστημα, ώστε να μην μπορεί να υπάρξει έξω από αυτό. Για να είναι δυνατή η επαναχρησιμοποίηση του εκπαιδευτικού υλικού, είναι σημαντικό να υπάρχει ένα πρότυπο περιγραφής για τις μονάδες μάθησης. Ξεκινώντας με αφετηρία τις ανακοινώσεις του οργανισμού Dublin Core, μέχρι τη στιγμή αυτή ένα σύνολο από ερευνητικές προσπάθειες έχουν γίνει για τη δημιουργία προτύπου μεταπεριγραφής εκπαιδευτικών αντικειμένων. Πρόσφατα ανακοινώθηκε το πρότυπο ΙΕΕΕ LOM (Learning Object Metadata LOM), το οποίο αποτελεί και το πρώτο επίσημο πρότυπο στον τομέα αυτό. Μία μινιμαλιστική προσέγγιση για την μεταπεριγραφή των πηγών διαδικτύου αποτελεί το Dublin Core, αποτέλεσμα του οργανισμού Dublin Core Metadata Initiative DCMI. Ο οργανισμός Dublin Core, ήταν αυτός που ξεκίνησε πρώτος την προσπάθεια για την μεταπεριγραφή των πηγών του διαδικτύου (1995) και εξέδωσε ένα μικρό πλην σαφές σύνολο προδιαγραφών μεταπεριγραφής. Περιέχει 15 στοιχεία τα οποία εντάσσονται σε τρεις κατηγορίες (περιεχόμενο, περιγραφή και δημιουργία). Σκοπός του είναι να αποτελέσει αφετηρία από την οποία ανάλογες επεκτάσεις της μεταπεριγραφής να επιλύουν επιμέρους θεματικές ενότητες. Το πρότυπο Dublin Core μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την περιγραφή εκπαιδευτικών πηγών, μια και αυτές ουσιαστικά αποτελούν πηγές διαδικτύου [45]. Η εξέλιξη των προτύπων μεταπεριγραφής εκπαιδευτικών αντικειμένων στηρίζεται αρχικά στην ερευνητική προσπάθεια τεσσάρων ερευνητικών οργανισμών (IMS, ADL, IEEE LTSC, ISO). Τα αποτελέσματα των προσπαθειών αυτών τείνουν να γίνουν κοινός τόπος όσον αφορά την περιγραφή των εκπαιδευτικών αντικειμένων (ΙΕΕΕ LTSC πρότυπο). Ερευνητικές προσπάθειες όπως το ARIADNE και το CEN/ISSS, έχουν συμβάλλει στη δημιουργία του παραπάνω προτύπου. Πανεπιστημιο Αιγαίου 26

27 Κεφάλαιο 2 Βιβλιογραφική Επισκόπηση και Γνωστικό Υπόβαθρο Το πρότυπο LOM χρησιμοποιεί εννέα κατηγορίες από στοιχεία σε XML μορφή, τα οποία στο σύνολο τους περιγράφουν ένα εκπαιδευτικό αντικείμενο: Γενικά, Κύκλος ζωής, Μεταμεταδεδομένα, Τεχνικά, Εκπαιδευτικά, Δικαιώματα, Σχέσεις, Σήμανση και Ταξινόμηση. Σκοπός του προτύπου είναι η απλοποίηση της εύρεσης, διαχείρισης, και ανταλλαγής των εκπαιδευτικών αντικειμένων στο περιβάλλον του διαδικτύου. Στην προσπάθεια αυτή κυρίαρχο ρόλο έχει η σχεδίαση ενός συνόλου ορισμών για εκπαιδευτικά αντικείμενα και πηγές με τη μορφή μεταδεδομένων. Όσον αφορά τη σημασία του όρου στο περιβάλλον της ομάδας LTSC, τα μεταδεδομένα αφορούν την πληροφορία που περιγράφει ένα οποιοδήποτε εκπαιδευτικό αντικείμενο. Το εκπαιδευτικό αντικείμενο αποτελεί ένα πολύ γενικό όρο που χρησιμοποιείται για να συμπεριλάβει εκπαιδευτικά συστήματα ευφυή ή μη, ηλεκτρονικά κείμενα ή ακόμη και τμήματα λογισμικού που μπορούν να φανούν χρήσιμα σε μία διδασκαλία όπως πολυμέσα, ηλεκτρονικά εγχειρίδια, συστήματα εξομοίωσης, κλπ. Ένα άλλο πολύ σημαντικό σύνολο προδιαγραφών είναι εκείνο του IMS Global Cοnsortium, το οποίο δραστηριοποιείται με τον προσδιορισμό μεταπεριγραφής εκπαιδευτικών αντικειμένων από το ΙΕΕΕ και IMS χρησιμοποιούν το ίδιο υπόβαθρο για την μεταπεριγραφή των εκπαιδευτικών αντικειμένων. Επιπλέον όμως ασχολείται με την δημιουργία συνόλου εκπαιδευτικών αντικειμένων με τη μορφή πακέτων, έτσι ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διαφορετικά συστήματα παροχής εκπαίδευσης από απόσταση. Ένα τέταρτο σύνολο προδιαγραφών προσφέρεται από τον οργανισμό ADL (Advanced distributed learning network Sharable Content Object Reference ADL SCORM). Χρησιμοποιεί και αυτό την ίδια βάση μεταδεδομένων για την περιγραφή των εκπαιδευτικών αντικειμένων με τις δύο προηγούμενες προδιαγραφές. Κύριο μέλημα του οργανισμού είναι η δημιουργία απαιτήσεων για την μετάδοση του εκπαιδευτικού υλικού, φροντίζοντας με τη δημιουργία προδιαγραφών και τα περιβάλλοντα εκτέλεσης του εκπαιδευτικού υλικού. Ανάλογες προσπάθειες για ανακοίνωση προτύπου αναμένονται και από τον οργανισμό ISO στο άμεσο μέλλον. Ο οργανισμός αυτός αποτελεί τον δεύτερο πόλο παραγωγής κοινά αποδεκτών προτύπων εκτός από τον ΙΕΕΕ. Άξια μνημόνευσης, αποτελεί η καναδική συνεισφορά στην παραγωγή μεταπεριγραφής εκπαιδευτικών αντικειμένων (CanCore). Αποτελεί κατά βάση ένα υποσύνολο του προτύπου IEEE/LOM. Το σύνολο των στοιχείων που απαρτίζουν το CanCore. Ο κύριος σκοπός της προσπάθειας είναι ο τυπικός προσδιορισμός της περιγραφής των καναδικών εκπαιδευτικών πηγών, και κατά συνέπεια της διεθνούς κοινότητας. Συγκεκριμένα ασχολείται λεπτομερώς με τη χρήση 36 στοιχείων από το σύνολο των 75 στοιχείων του ΙΕΕΕ προτύπου, ικανοποιώντας 8 από τις 9 κατηγορίες, προσπαθώντας να εξαλείψει τις πρακτικές δυσκολίες που προκύπτουν από την μεταπεριγραφή προηγούμενα δημιουργούμενων εκπαιδευτικών πηγών. Προσφέρει επίσης ένα σύνολο συμβουλευτικών οδηγών για την σωστή χρήση του προτύπου. Η προσπάθεια μεταπεριγραφής συνεχίζεται σε ανοιχτά θέματα, όπως η ομαδοποίηση των εκπαιδευτικών αντικειμένων (IMS Packaging data) ή στην μοντελοποίηση του χρήστη (IMS Learner model system), χωρίς όμως να έχουν ευοδώσει σε απτά αποτελέσματα. Πανεπιστημιο Αιγαίου 27

28 Κεφάλαιο 2 Βιβλιογραφική Επισκόπηση και Γνωστικό Υπόβαθρο Σχήμα 2 1: Πρότυπα μεταπεριγραφής εκπαιδευτικού υλικού [45] Είναι φανερό ότι αν τα πρότυπα μεταπεριγραφής γίνουν εφαρμόσιμα και αποτελέσουν μία βάση για μια προσαρμοζόμενη, γενικής φύσης αρχιτεκτονική, τότε στην εκπαίδευση από απόσταση θα έχει συντελεστεί μία μικρή επανάσταση. Παρόλα αυτά η επανάσταση αυτή δεν θα έχει αντίκτυπο στην πραγματική ουσία της εκπαίδευσης, αν δεν ληφθεί υπόψη η εκπαιδευτική σημασία των εκπαιδευτικών αντικειμένων. Η εκπαιδευτική χρήση των εκπαιδευτικών αντικειμένων είναι το ίδιο σημαντική (ίσως και περισσότερο) με την κοινό τρόπο στην αποθήκευση, διαχείριση, ανταλλαγή, μετάδοση των εκπαιδευτικών αντικειμένων. Η εκπαιδευτική χρήση των εκπαιδευτικών αντικειμένων (δηλαδή η αυτόματη ή με τη βοήθεια του ανθρώπου ιεραρχική δόμηση και σύνδεση των εκπαιδευτικών αντικειμένων με σκοπό), θα πρέπει να γίνει θέμα συζήτησης στην δημιουργία των νέων προτύπων μεταπεριγραφής. Βεβαίως είναι ακόμη αμφίβολο αν το πρότυπο LTSC θα επικρατήσει ή θα αναπτυχθούν πρότυπα που επιβάλλονται από εταιρίες λογισμικού και κατασκευαστές προϊόντων συγγραφής εκπαιδευτικών συστημάτων διαδικτύου (Αuthorware, webct κλπ). Επίσης είναι αμφίβολο αν το σύνολο των μεταδεδομένων θα χρησιμοποιηθεί συνολικά ή ένα υποσύνολο του θα είναι αυτό που τελικά θα αποδεχθεί αποδοτικό. Είναι όμως γενική παραδοχή ότι η ύπαρξη ενός προτύπου θα αποτελέσει κοινό σημείο αναφοράς για όλες τις μελλοντικές προσπάθειες ανάπτυξης και περιγραφής εκπαιδευτικού λογισμικού [45]. Πανεπιστημιο Αιγαίου 28