Συστήµατα Τηλεκπαίδευσης: Μετα-δεδοµένα - Προτυποποίηση Μαθησιακών τεχνολογιών

Transcript

1 1 Συστήµατα Τηλεκπαίδευσης: Μετα-δεδοµένα - Προτυποποίηση Μαθησιακών τεχνολογιών Τµήµα Διοίκησης Επιχειρήσεων Τει Δυτικής Ελλάδας Μεσολόγγι Δρ. Α. Στεφανή Διάλεξη 7

2 Μαθησιακές τεχνολογίες Ο όρος Μαθησιακές Τεχνολογίες (Learning Technologies) αναφέρεται σε όλες εκείνες τις τεχνολογίες που χρησιµοποιούνται στη διαδικασία διδασκαλίας και µάθησης άρα και της ηλεκτρονικής µάθησης (ιδιαίτερα µέσω του διαδικτύου) και ο όρος δεν έχει να κάνει µόνο µε το σχεδιασµό αλλά και την ανάπτυξη, διαχείριση και αξιολόγηση της εκπαιδευτικής διαδικασίας.

3

4

5

6

7 Τα ενδιαφερόµενα µέρη των µαθησιακών αντικειµένων

8 Σχεδιασµός µαθησιακών αντικειµένων Επιλογή αντικειµένου/νων και θέµατος/των που σχετίζονται µε τρόπο άµεσο ή/και έµµεσο µε αυτό. Το αντικείµενο µπορεί να είναι π.χ. ένας πίνακας ζωγραφικής.

9 Μελέτη και σχεδιασµός συσχετίσεων Μελέτη και σχεδιασµός συσχετίσεων: ο πίνακας του Ανρί Ματίς, Η Γυναίκα µε το καπέλο µπορεί να συνδέεται µε θέµατα που αφορούν την καλλιτεχνική παράδοση, τις αλλαγές στην αισθητική, τα χρώµατα που επέλεξε ο καλλιτέχνης, τις αντιδράσεις που δηµιούργησε στο στενό και ευρύτερο κοινωνικό του περιβάλλον, κλπ.

10 Συλλογή υλικού Συλλογή υλικού: η οµάδα σχεδιασµού συλλέγει υλικό σχετικό µε την θεµατική/κές που έχει επιλέξει: εικόνες, κείµενα, ηχητικά ντοκουµέντα, αφηγήσεις, φιλµ, διαφάνειες, κλπ.

11 Σύνθεση υλικού Σύνθεση υλικού: ακολουθεί ο σχεδιασµός των storyboards και σύνθεση (authoring) του υλικού χρησιµοποιώντας τα κατάλληλα εργαλεία.

12

13 Μαθησιακά αντικείµενα (ΜΑ) και µεταδεδοµένα Η δυνατότητα αναζήτησης και ανασύνθεσης των µαθησιακών αντικείµενων σε διάφορα περιβάλλοντα µάθησης απαιτεί τον χαρακτηρισµό των αντικειµένων µε πληροφορίες κατάλληλες να περιγράψουν την µορφή (format), αλλά και το περιεχόµενο (content) τους, καθώς και το πλαίσιο χρήσης τους (context). Οι πληροφορίες αυτές που συνθέτουν την ταυτότητα του µαθησιακού αντικειµένου και επιτρέπουν την αναζήτηση, την ανάκληση και επανα-χρησιµοποίησή του καλούνται «µεταδεδοµένα» σύµφωνα µε την καθιερωµένη ορολογία στο χώρο της πληροφορικής και της επικοινωνίας.

14 Μαθησιακά αντικείµενα (ΜΑ) και µεταδεδοµένα Με άλλα λόγια θα λέγαµε ότι τα µεταδεδοµένα είναι το σύνολο των στοιχείων (attributes) που διευκολύνουν τη διαχείριση και την πολλαπλή χρήση των µαθησιακών αντικειµένων (ΜΑ). Τα µεταδεδοµένα µπορεί ενδεικτικά να περιλαµβάνουν: τον τύπο του αντικειµένου, τον δηµιουργό, τον κάτοχο πνευµατικών δικαιωµάτων, όροι/προϋποθέσεις διανοµής, µορφή/φόρµα, κατηγορίες χρηστών, µαθησιακούς στόχους, κλπ.

15 Μαθησιακά αντικείµενα (ΜΑ) και µεταδεδοµένα Ειδικότερα τα µεταδεδοµένα ΜΑ µπορεί να περιλαµβάνουν στοιχεία όπως: τύπος µάθησης, π.χ. κατάρτιση µέσω υπολογιστή (computer-based training), µάθηση µέσω δικτύου (on-line learning), σύγχρονη/ασύγχρονη µάθηση, κλπ., επίπεδο µάθησης, π.χ. σχολική εκπαίδευση, πανεπιστηµιακή, τυπική, µη τυπική, άτυπη µάθηση, προαπαιτούµενες γνώσεις και δεξιότητες: π.χ. βασικές γνώσεις χηµείας, επίπεδο γαλλικής Α, βασικές δεξιότητες χρήσης των υπολογιστών, κλπ.

16 Μεταδεδοµένα

17 Γιατί χρειάζονται; αποτελούν την ταυτότητα ενός ψηφιακού µαθησιακού αντικειµένου (ΜΑ). οι χρήστες θέλουν να αναζητούν ΜΑ συγκρίνουν ΜΑ οι πάροχοι θέλουν να µοιραστούν περιγραφές µε άλλους παρόχους συσχετίσουν πόρους

18 Σηµασία µετα-δεδοµένων Τα µεταδεδοµένα προσφέρουν µε δοµηµένο τρόπο πληροφορίες για ψηφιακά αντικείµενα Μεταδεδοµένα υπάρχουν για κάθε αντικείµενο ή σύνολο αντικειµένων είτε είναι αποθηκευµένα σε ηλεκτρονική µορφή είτε όχι Η περιγραφή ενός ψηφιακού αντικειµένου µε τα µεταδεδοµένα επιτρέπει να είναι κατανοητό από τους ανθρώπους και τις µηχανές Οι βασικές λειτουργίες που επιτελούν: Ταυτοποίηση (identification) Ευρετηρίαση (indexing) Τεκµηρίωση και Περιγραφή (description) Ανάκτηση (resource discovery, retrieval) Διατήρηση (preservation)

19 Μεταδεδοµένα

20 Παράδειγµα

21 Χρησιµοποιούνται για να περιγράφουν:

22 Χρησιµοποιούνται για να περιγράφουν..

23

24

25

26 Σχήµατα µετα-δεδοµένων

27 Κατηγορίες µετα-δεδοµένων

28 Ορολογία µετα-δεδοµένων

29 Η ανάγκη για πρότυπα µαθησιακών αντικειµενων Οι διάφορες e-learning εφαρµογές θα πρέπει να ακολουθούν κάποιους κανόνες, ώστε να επιτυγχάνεται η διάρκεια, η διαλειτουργικότητα, η προσβασιµότητα και η επαναχρησιµοποίηση του µαθησιακού περιεχοµένου. Έτσι, σύντοµα έγινε προφανές ότι ο ορισµός προτύπων είναι απαραίτητος. Ένα e-learning πρότυπο µπορεί είτε να αναφέρεται στη δοµή ενός αντικειµένου µάθησης (µε τη χρήση µεταδεδοµένων) είτε στο διαµοιρασµό του περιεχοµένου µέσω της χρήσης διαλειτουργικών Μοντέλων οµής Περιεχοµένου (Content Structure Models).

30 Πρότυπα εκπαιδευτικού υλικού

31 Η ανάγκη για πρότυπα

32 Κριτήρια για να ανάπτυξη των προτύπων εκπαιδευτικού υλικού

33 Κριτήρια για να ανάπτυξη των προτύπων εκπαιδευτικού υλικού

34

35

36 ΙEEE LOM Το IEEE LOM αποτελεί το πρώτο εγκεκριµένο πρότυπο του τοµέα Τεχνολογίας Μάθησης. Εστιάζεται σε ένα µικρό σύνολο ιδιοτήτων που είναι αναγκαίες για τον εντοπισµό, τη διαχείριση και αξιολόγηση Μαθησιακών Αντικειµένων.

37 Το πρότυπο Learning Object Metadata (LOM) Όπως ορίζει το Πρότυπο Μεταδεδοµένων Μαθησιακού Αντικειµένου, που διεθνώς αναγνωρίζεται ως LOM Standard, στόχος του είναι «να διευκολύνει την αναζήτηση, αξιολόγηση, κατάκτηση και χρήση µαθησιακών αντικειµένων. Για παράδειγµα από µαθητές, εκπαιδευτές ή αυτοµατοποιηµένες λογισµικές διεργασίες».

38 ΙEEE LOM Τα κύρια χαρακτηριστικά του είναι τα εξής: Παρέχει τα κατάλληλα γνωρίσµατα για την περιγραφή ενός µαθησιακού αντικειµένου (π. χ. όνοµα στοιχείου, τύπος δεδοµένου, ορισµός, λεξιλόγιο, µήκος πεδίου) Επικεντρώνεται σε ένα ελάχιστο σύνολο γνωρισµάτων για τη διαχείριση, τον τόπο και την αποτίµηση των αντικειµένων µάθησης.

39 Βασική δοµή του προτύπου LOM Η κατηγορία Γενικά οµαδοποιεί τη γενική πληροφορία που περιγράφει το µαθησιακό αντικείµενο στο σύνολό του. Η κατηγορία Κύκλος ζωής οµαδοποιεί όλα τα χαρακτηριστικά που συνδέονται µε την ιστορία και την τρέχουσα κατάσταση αυτού του µαθησιακού αντικειµένου και όσων το έχουν επηρεάσει κατά τη διάρκεια της εξέλιξής του. Η κατηγορία Μετα-Μετα εδοµένα οµαδοποιεί πληροφορία για το ίδιο το στιγµιότυπο µεταδεδοµένων (και όχι για το µαθησιακό αντικείµενο, το οποίο περιγράφει το στιγµιότυπο µεταδεδοµένων).

40 Βασική δοµή του προτύπου LOM Η κατηγορία Τεχνικά οµαδοποιεί τις τεχνικές απαιτήσεις και τα τεχνικά χαρακτηριστικά του µαθησιακού αντικειµένου. Η κατηγορία Εκπαιδευτικά οµαδοποιεί τα εκπαιδευτικά και παιδαγωγικά χαρακτηριστικά του µαθησιακού αντικειµένου. στ. Η κατηγορία ικαιώµατα οµαδοποιεί τα δικαιώµατα πνευµατικής ιδιοκτησίας και τις συνθήκες χρήσης του µαθησιακού αντικειµένου.

41 Βασική δοµή του προτύπου LOM Η κατηγορία Σχέση οµαδοποιεί χαρακτηριστικά που ορίζουν τη σχέση µεταξύ του µαθησιακού αντικειµένου και άλλων σχετιζόµενων µαθησιακών αντικειµένων. Η κατηγορία Σχολιασµός παρέχει σχόλια σχετικά µε την εκπαιδευτική χρήση του µαθησιακού αντικειµένου και πληροφορίες για το πότε και από ποιον δηµιουργήθηκαν τα σχόλια αυτά. Η κατηγορία Ταξινόµηση περιγράφει το µαθησιακό αντικείµενο σε σχέση µε ένα συγκεκριµένο σύστηµα ταξινόµησης.

42 Βασική δοµή του προτύπου LOM Σε γενικές γραµµές θα λέγαµε ότι το πρότυπο LOM καθιερώνει δύο γενικότερες κατηγορίες ή πλαίσια µεταδεδοµένων: (α) το πρώτο περιλαµβάνει όλα εκείνα το στοιχεία και τις πληροφορίες που ταυτοποιούν και περιγράφουν ένα ΜΑ, δηλαδή τα στοιχεία που διακρίνουν το ΜΑ ως ξεχωριστό και το εντάσσουν σε ένα σύστηµα ταξινόµησης. Στο πλαίσιο αυτό εντάσσονται οι εξής βασικές κατηγορίες: Γενικά, Κύκλος Ζωής, Τεχνικά, ικαιώµατα, Ταξινόµηση.

43 Βασική δοµή του προτύπου LOM (β) το δεύτερο περιλαµβάνει τα στοιχεία και τις πληροφορίες που αναφέρονται στο πλαίσιο χρήσης, δηλαδή τα στοιχεία που προσδιορίζουν την εκπαιδευτική/ µαθησιακή του χρήση. Στο πλαίσιο αυτό εντάσσονται οι εξής βασικές κατηγορίες: Εκπαιδευτικά, Σχέση, Σχολιασµός.

44 ΙEEE LOM

45 ΙEEE LOM

46 Παράδειγµα:αρχείου XML για την καταγραφή µαθησιακών αντικειµένων <?xml version="1.0" encoding="windows-1253" standalone="yes"?> <Μαθησιακό_αντικείµενο> <Πλαίσο_δηµιουργίας> <Προέλευση> < ηµιουργός> Νίκος Ζυγουρίτσας </ ηµιουργός> <Πηγή> Μουσείο Μπενάκη / Τµήµα Εκπαιδευτικών Προγραµµάτων </ Πηγή> <Κωδικός_αντικειµένου> </ Κωδικός_αντικειµένου> <Ηµεροµηνία_αρχής_δηµιουργίας> 29/9/2004 </Ηµεροµηνία_αρχής_δηµιουργίας> <Ηµεροµηνία_τέλους_δηµιουργίας> 19/11/2004 </ Ηµεροµηνία_τέλους_δηµιουργίας> <Ηµεροµηνία_ανανέωσης> 22/12/2004 </Ηµεροµηνία_ανανέωσης> <Χώρα_δηµιουργίας> Ελλάδα </Χώρα_δηµιουργίας> <Χώρα_δηµιουργίας> Βέλγιο </Χώρα_δηµιουργίας> <Τόπος_δηµιουργίας> Αθήνα </Τόπος_δηµιουργίας> <Τόπος_δηµιουργίας> Πειραιάς </Τόπος_δηµιουργίας> <Τόπος_δηµιουργίας> Βρυξέλλες </Τόπος_δηµιουργίας> </Προέλευση>

47 Παράδειγµα:αρχείου XML για την καταγραφή µαθησιακών αντικειµένων <Θέση> <Συλλογή> Λαϊκή Τέχνη </Συλλογή> <Ενότητα> Κόσµηµα </Ενότητα> </Θέση> <Περιεχόµενο> <Θεµατική_κατηγορία></Θεµατική_κατηγορία> <Λέξη_κλειδί> Θεµιστόκλεια τείχη </Λέξη_κλειδί> <Λέξη_κλειδί> Καλλικράτης </Λέξη_κλειδί> <Γλώσσα> Ελληνικά </Γλώσσα> </Περιεχόµενο>...

48 SCORM Το SCORM (Shareable Content Object Reference Model) είναι µια συλλογή προτύπων, κανόνων και προδιαγραφών. Περιλαµβάνει 3 κατηγορίες που χαρακτηρίζονται ως βιβλία: 1. Content Aggregation Model(CAM) 2. Run-Time Environmnet (RTE) 3. Sequencing and Navigation

49 Content Aggregation Model(CAM) Το CAM µοντέλο περιγράφει τα συστατικά στοιχεία που αποτελούν µία µαθησιακή διαδικασία: πώς να συσκευάζονται αυτά τα συστατικά προκειµένου να µεταφερθούν από ένα σύστηµα σε ένα άλλο. τον τρόπο περιγραφής των προκειµένου να αναζητούνται και να εντοπίζονται.

50 Content Aggregation Model(CAM) Το CAM συµβάλει στη διαµόρφωση σηµαντικών χαρακτηριστικών του εκπαιδευτικού περιεχοµένου όπως: Σταθερή αποθήκευση Ενδεικτικές επικεφαλίδες Προβλεπόµενη συσκευασία Ανταλλαξιµότητα µεταξύ LMS Εντοπισµός µετά από αναζήτηση

51 Το CAM αποτελείται από 3 δοµικά στοχεία: Βασικά Στοιχεία(Αssets):αποτελεί την πιο απλή µορφή του εκπαιδευτικού περιεχοµένου. Ουσιαστικά είναι ηλεκτρονικά αρχεία κειµένου, ήχου, βίντεο, εικόνων που µπορούν να παρουσιαστούν µέσω ενός Web Browser ιαµοιραζόµενα Αντικείµενα Περιεχοµένου(SCO):ένα SCO είναι µια συλλογή από ένα ή περισσότερα Αssets η οποία αντιπροσωπεύει έναν εκπαιδευτικό πόρο ο οποίος µπορεί να χρησιµοποιήσει το LMS Οργάνωση Περιεχοµένου(Content Organization):είναι ένα διάγραµµα που αναπαριστά την προσδοκώµενη χρήση του εκπαιδευτικού υλικού µέσα από δοµηµένες οντότητες, οι οποίες ονοµάζονται ραστηριότητες.

52 Run-Time Environment (RTE) Περιγράφει τις προδιαγραφές που πρέπει να έχει ένα LMS για την διαχείριση του περιβάλλοντος εκτέλεσης της µαθησιακής διαδικασίας. Οι προδιαγραφές αυτές αφορούν: την διαδικασία εκκίνησης την επικοινωνία ανάµεσα στο εκπαιδευτικό υλικό και το LMS τα πρότυπα µοντέλα δεδοµένων που περιέχουν προσωπικά στοιχεία του κάθε εκπαιδευόµενου ξεχωριστά.

53 3 δοµικά στοιχεία του RTE βιβλίου. Εκκίνηση(Launch):καθορίζει την συσχέτιση ανάµεσα στο SCORM περιεχόµενο και το LMS. ηλαδή αν το µαθησιακό υλικό ακολουθεί τους κανόνες και τις προδιαγραφές του SCORM, τότε µπορεί να παρουσιαστεί στον εκπαιδευόµενο µέσα από ένα LMS ιεπιφάνεια εφαρµογής(api-application Program Interface):παρέχει ένα σύνολο συναρτήσεων και λειτουργικοτήτων οι οποίες εξυπηρετούν την επικοινωνία ανάµεσα στο LMS και τα SCOs

54 3 δοµικά στοιχεία του RTE βιβλίου Μοντέλο δεδοµένων(data Model):είναι ένα προκαθορισµένο και καλά ορισµένο σύνολο στοιχείων. Τα στοιχεία αυτά θεωρούνται και αναµένονται να είναι γνωστά τόσο στο LMS όσο και στα SCORM αντικείµενα. Το µοντέλο δεδοµένων χρησιµοποιεί τις διαθέσιµες συναρτήσεις και λειτουργικότητες του API, τις εξηγεί και τις ορίζει ώστε να είναι κατανοητές τόσο από το LMS όσο και από τα SCOs.

55 Sequencing and Navigation To βιβλίο αυτό περιγράφει πως το εκπαιδευτικό περιεχόµενο µπορεί να παρουσιαστεί µε τη σωστή σειρά στον εκπαιδευόµενο. Στη συνέχεια καθορίζει ακόµα την µέθοδο της αναπαράστασης της επιδιωκόµενης συµπεριφοράς της µαθησιακής διαδικασίας ώστε οποιοδήποτε LMS να µπορεί να θέτει στην ορθή σειρά διακριτές µαθησιακές δραστηριότητες µε τον ίδιο συνεχή τρόπο. Αυτή η αναπαράσταση υλοποιείται στην πράξη µε την εφαρµογή ενός συγκεκριµένου µοντέλου, του Sequencing Behaviour Model.

56 Υλοποίηση του SCORM σε LMS To SCORM υλοποιείται σε LMS συστήµατα και έχει τα εξής χαρακτηριστικά: Είναι ένα µοντέλο αναφοράς που χρησιµοποιείται για την διασφάλιση της συµβατότητας του περιεχοµένου και την διαχείριση των συστηµάτων. Παρέχει λεπτοµερείς παρουσιάσεις για την τεχνική υποστήριξη του e- Learning. Η πρόθεση του SCORM δεν είναι να προάγει µια φόρµα περιεχοµένων, αλλά να ενεργοποιήσει όλα τα περιεχόµενα να λειτουργούν οµοιόµορφα µεταξύ τους σε τεχνικό επίπεδο.