Η ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ <ΣΤΑΥΡΟΣ ΗΜΗΤΡΙΑ ΗΣ, Λέκτορας> < ΙΟΝΥΣΙΟΣ ΠΟΛΙΤΗΣ, Λέκτορας> <ΘΡΑΣΥΒΟΥΛΟΣ Κ. ΤΣΙΑΤΣΟΣ, Λέκτορας> Η έγκριση της ιπλωµατι

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ στην ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗ ΧΡΙΣΤΟ ΟΥΛΑ ΒΟΓΙΑΝΤΖΗ «Ανασκόπηση Προσαρµοστικών Εκπαιδευτικών Συστηµάτων και Σχεδιασµός Προσαρµοστικού Αλληλεπιδραστικού Περιβάλλοντος για Αυτόνοµη Μάθηση» (Review of Adaptive Learning Systems and Design of Adaptive Interactive Environment for Self-guided Learning) Επιβλέπων: ΘΡΑΣΥΒΟΥΛΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΤΣΙΑΤΣΟΣ Λέκτορας ιπλωµατική Εργασία που υποβάλλεται στο πλαίσιο της µερικής εκπλήρωσης των απαιτήσεων για την απόκτηση Μεταπτυχιακού ιπλώµατος στην Πληροφορική µε εξειδίκευση στη Κατεύθυνση «Τεχνολογίες Πληροφορίας & Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση» ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, 2007

Η ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ <ΣΤΑΥΡΟΣ ΗΜΗΤΡΙΑ ΗΣ, Λέκτορας> < ΙΟΝΥΣΙΟΣ ΠΟΛΙΤΗΣ, Λέκτορας> <ΘΡΑΣΥΒΟΥΛΟΣ Κ. ΤΣΙΑΤΣΟΣ, Λέκτορας> Η έγκριση της ιπλωµατικής αυτής Εργασίας από το Τµήµα Πληροφορικής του Αριστοτέλειου Πανεπιστήµιου Θεσσαλονίκης δεν υποδηλώνει την αποδοχή των γνωµών του συγγραφέα. (Νόµος 5343/32, άρθρο 202, παρ. 2) 2

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ...3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ...5 ΠΡΟΛΟΓΟΣ...6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ...7 EXECUTIVE SUMMARY...8 1. εισαγωγη στα προσαρµοστικα συστηµατα...9 1.1 Εισαγωγή...9 1.2 Η οµή... 10 1.3 Οι Παράµετροι... 10 1.4 Οι Υπηρεσίες... 11 1.4.1 Προσαρµοστική Παρουσίαση... 12 1.4.2 Προσαρµοστική Πλοήγηση... 13 1.5 Η Χρήση... 13 1.6 Σχεδιασµός Και Υλοποίηση... 13 1.6.1 Στάδιο Σχεδιασµού: οµώντας Την Πληροφορία... 14 1.6.1.1 Το Μοντέλο Domain... 15 1.6.1.2 Το Μοντέλο Χρήστη... 15 1.6.1.2.1 Στερεότυπα... 16 1.6.1.2.2 Overlay Μοντέλο... 17 1.6.1.2.3 Perturbation Μοντέλο... 17 1.6.1.2.4 Γενικότερα Ζητήµατα Που Αφορούν Το Μοντέλο Χρήστη... 18 1.6.1.3 Μοντελοποιώντας Έναν Εκπαιδευτικό Στόχο... 19 1.6.2 Συνδέοντας Τη Γνώση Με Το Εκπαιδευτικό Υλικό... 20 1.6.2.1 Υπερχώρος Που Βασίζεται Στις Έννοιες... 20 1.6.2.2 εικτοδότηση Σελίδων... 21 1.6.2.3 εικτοδότηση Τµηµάτων Σελίδων... 22 1.6.2.4 Συνδυασµός Των Προσεγγίσεων... 23 1.6.3 οµώντας Τον Υπερχώρο... 23 1.6.4 Στάδιο Υλοποίησης... 24 2. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΙΚΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ... 25 2.1 Εισαγωγή... 25 2.2 Κλασικά Προσαρµοστικά Συστήµατα Πολυµέσων... 25 2.2.1 INTERBOOK... 25 2.2.2 AHA!... 27 2.2.3 SIGUE... 29 2.2.4 NetCoach... 30 2.2.5 ALE... 31 2.2.6 ISIS-Tutor... 31 2.2.7 PUSH... 32 2.2.8 Peba-II... 33 2.2.9 PROLEARN και PHASME... 34 2.2.10 ELMART... 35 2.2.11 CAT... 35 2.2.12 DCG... 35 2.3 Νεότερα Προσαρµοστικά Συστήµατα Πολυµέσων... 36 2.3.1 INSPIRE... 36 2.3.2 ProSys... 36 2.3.3 ReTuDiS... 37 2.3.4 SCALE... 37 2.3.5 AES-CS... 38 3. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ... 39 3.1 Εισαγωγή... 39 3.2 Τεχνολογίες Σηµασιολογικού Ιστού... 39 3

3.2.1 Σηµασιολογικός Ιστός... 39 3.2.1.1 XML... 39 3.2.1.2 DTD (Document Type Definition)... 40 3.2.1.3 XML Schema... 41 3.2.2 Μεταδεδοµένα... 41 3.2.2.1 Είδη Μεταδεδοµένων... 41 3.2.2.2 Πρότυπα Μεταδεδοµένων... 42 3.2.2.2.1 Το Πρότυπο Dublin Core... 42 3.2.2.2.3 ARIADNE... 43 3.2.2.3 Μοντέλα Μεταδεδοµένων... 44 3.2.2.3.1 RDF... 44 3.2.2.3.2 RDF Schema... 45 3.2.2.3.3 Θεµατικοί Χάρτες... 45 3.3 Οντολογίες... 45 3.3.1 Ορισµός Οντολογίας... 46 3.3.2 Τα Βασικά Συστατικά Των Οντολογιών... 46 3.3.3 Κατηγορίες Οντολογιών... 47 3.3.4 Εφαρµογές Των Οντολογιών... 47 3.3.5 Οντολογικές Γλώσσες... 47 4. ΑΝΑΛΥΣΗ & ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΙΛΟΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ PROG-TUTOR... 48 4.1 Περιγραφή Συστήµατος... 48 4.2 Απαιτήσεις Συστήµατος... 49 4.3 Ανάλυση Συστήµατος... 50 4.3.1 Σχεδιασµός Υποσυστήµατος ιαχείρισης Γνώσης... 51 4.3.2 Σχεδιασµός Υποσυστήµατος Βάσης Γνώσης... 52 4.3.2.1 Σχεδιασµός Οντολογίας Πεδίου Γνώσης... 52 4.3.2.2 Σχεδιασµός Εννοιολογικού Πεδίου Γνώσης... 52 4.3.2.3 Σχεδιασµός εξαµενής Εκπαιδευτικών Πηγών... 53 4.3.2.4 Σχεδιασµός Παιδαγωγικού Μοντέλου... 53 4.3.2.5 Σχεδιασµός Εκπαιδευτικού Υλικού... 54 4.3.2.6 Σχεδιασµός Κανόνων Προσαρµογής & Εξατοµίκευσης... 54 4.3.2.7 Σχεδιασµός Μοντέλου Μαθητή... 55 4.3.3 Σχεδιασµός Υποσυστήµατος Εκπαιδευτικής ιαδικασίας... 57 4.3.3.1 Συλλογιστική Συστήµατος... 64 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 66 6. ΑΝΑΦΟΡΕΣ... 67 [6] Σφακιανάκης Μ. Adaptive Hypermedia Systems, User Models and Concept Maps. Μια πρόκληση για το µέλλον;,... 67 4

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ Πίνακας 1: Στάδια σχεδιασµού και υλοποίησης συµβατικού και προσαρµοστικού περιβάλλοντος µάθησης 14 Πίνακας 2: Εργαλεία συγγραφής για την ανάπτυξη προσαρµοστικών εκπαιδευτικών υπερµέσων.24 Πίνακας 3: Τα υποσυστήµατα του προσαρµοστικού συστήµατος και οι ενότητές τους..50 Πίνακας 4: Συστατικά Στοιχεία Μοντέλου Μαθητή.56. 5

ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η εκπόνηση της παρούσας διπλωµατικής εργασίας ολοκληρώθηκε χάρη στη συµπαράσταση και κατανόηση κάποιων ανθρώπων, τους οποίους αισθάνοµαι την ανάγκη να ευχαριστήσω θερµά. Ιδιαίτερες ευχαριστίες αρµόζουν στον επιβλέποντα καθηγητή, λέκτορα του τµήµατος Θρασύβουλο Κ. Τσιάτσο για την καθοδήγηση και τη βοήθειά του σε όλη τη διάρκεια της εργασίας. Ευχαριστώ επίσης τα υπόλοιπα δύο µέλη της εξεταστικής επιτροπής, τους λέκτορες Σταύρο ηµητριάδη και ιονύση Πολίτη για τον πολύτιµο χρόνο τους που αφιέρωσαν στη µελέτη της, αλλά και για τις διαλέξεις τους κατά τη διάρκεια των προπτυχιακών και µεταπτυχιακών µου σπουδών. Τέλος, ευχαριστώ το σύζυγο και την κόρη µου για την κατανόηση και την υποµονή τους και τη µητέρα µου για την ηθική και έµπρακτη υποστήριξή της. 6

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα διπλωµατική εργασία εστιάζεται στο γενικότερο χώρο της ηλεκτρονικής εκπαίδευσης και ειδικότερα σε µια σχετικά νέα ερευνητική περιοχή, τα Προσαρµοστικά Εκπαιδευτικά Συστήµατα, τα οποία υποστηρίζουν δυνατότητες εξατοµικευµένης διδασκαλίας ή/και υποστήριξης των εκπαιδευόµενων. Αρχικά, πραγµατοποιήθηκε µια βιβλιογραφική έρευνα και παρουσιάστηκαν τα αποτελέσµατα αυτής σχετικά µε το τι είναι τα Προσαρµοστικά Συστήµατα, ποια τα δοµικά τους στοιχεία, οι υπηρεσίες τους, οι παράµετροί τους, ο σκοπός δηµιουργία τους, θεωρητικά θέµατα σχεδιασµού και υλοποίησής τους και λογισµικά εργαλεία συγγραφής αυτών. Στη συνέχεια, έγινε µια ανασκόπηση Προσαρµοστικών Εκπαιδευτικών Συστηµάτων. Το ενδιαφέρον επικεντρώθηκε σε κλασικά προσαρµοστικά συστήµατα, τα οποία συναντώνται συχνά στη βιβλιογραφία, έχουν χρησιµοποιηθεί και αξιολογηθεί και λειτουργούν ως υποδείγµατα για το σχεδιασµό και την υλοποίηση νέων. Παράλληλα, έγινε και µια περιγραφή νέων προσαρµοστικών εκπαιδευτικών περιβαλλόντων, προϊόντων Ελλήνων κυρίως επιστηµόνων. Έπειτα έγινε µια προσπάθεια καταγραφής των τεχνολογιών που είναι σχετικές µε τα Προσαρµοστικά Εκπαιδευτικά Συστήµατα. Το ενδιαφέρον επικεντρώθηκε στις τεχνολογίες σηµασιολογικού ιστού και των οντολογιών, αφού αυτές αποτελούν ένα νέο ερευνητικό πεδίο αρκετά υποσχόµενο όσον αφορά την ανάπτυξη νέων µεθόδων και προτύπων διδακτικού υλικού. Άλλωστε σκοπός είναι η επίτευξη καλύτερης προσαρµογής και ευχρηστίας για τους χρήστες, καθώς και νέες µέθοδοι και τύποι σειράς µαθηµάτων που συµµορφώνονται µε την ιδέα του σηµασιολογικού ιστού. Ακολούθησε ο σχεδιασµός ενός πιλοτικού συστήµατος, του PROG-TUTOR. Το σύστηµα αυτό παρέχει µαθήµατα εισαγωγής στον προγραµµατισµό µε χρήση ψευδογλώσσας σε αρχάριους εκπαιδευόµενους ή/και µετρίου επιπέδου. Το σύστηµα αυτό ως προσαρµοστικό, αναγνωρίζει τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του κάθε εκπαιδευόµενου και ανάλογα προσαρµόζει τη συµπεριφορά του. Το συγκεκριµένο σύστηµα, σε όλη τη διάρκεια της αλληλεπίδρασής του µε τον εκπαιδευόµενο, δηµιουργεί µαθήµατα µε δυναµικό τρόπο, τα οποία σταδιακά καλύπτουν το γνωστικό στόχο που έχει επιλέξει ο εκπαιδευόµενος, ακολουθώντας το γνωστικό του επίπεδο, το στυλ µάθησής του, το γνωστικό του στυλ, αλλά και την εξέλιξή του. Στο τέλος της εργασίας παρουσιάζονται τα συµπεράσµατα αυτής και προτείνονται τα µελλοντικά βήµατα. 7

EXECUTIVE SUMMARY This thesis focuses on the general area of e-learning and especially on a relatively new research area, Adaptive Learning Systems, which offer personalized teaching or/and support to students. Firstly, I did a bibliographic research and I presented its results on what Adaptive Learning Systems are, their structure, their service, their parameters, their formation purpose, theory for their design and implementation and software tools for their implementation. Secondly, I did a review of existing Adaptive Learning Systems. The center of attention was on classic Adaptive Learning Systems, which were mentioned a lot on bibliography. These systems have been used, evaluated and often used as pattern for new ones. Together, I described new Adaptive Learning Systems that are made by Greek scientists. Afterwards, I tried to commit to paper technologies that are relative to Adaptive Learning Systems. I focused on semantic web technologies and ontologies, because these are new research fields that are thought to contribute to the development of new methods and models of teaching material. The aim is better adaptation and usability for the users and new methods and courses that conform to Semantic Web s idea. Next, I designed an Adaptive Learning System, which name is PROG-TUTOR. This system provide courses on programming (introduction) using pseudo language for novice or/and medium level students. This adaptive system recognises the special characteristics of each student and according to them it adapts its action. During its reaction with each student, the system creates lessons dynamically, which meet step-by-step the student s aim. All this procedure takes in count the knowledge level of the student, his/her learning style and progress. At the last part of this thesis, there are some conclusions and some future steps are suggested. 8

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 1.1 Εισαγωγή Η ραγδαία πρόοδος στην Τεχνολογία της Επικοινωνίας και της Πληροφορίας οδήγησαν στην σηµερινή Κοινωνία της Πληροφορίας και της Γνώσης. Αποτέλεσµα αυτής της προόδου είναι οι έντονες αλλαγές σε βασικούς τοµείς της σύγχρονης ζωής, όπως στον τρόπο εργασίας, τον τρόπο µάθησης, τις κοινωνικές υπηρεσίες, αλλά και τον τρόπο διαχείρισης των χρηµάτων και του ελεύθερου χρόνου του σύγχρονου ανθρώπου. Αναµφισβήτητα, στις µέρες µας βασικό αγαθό θεωρείται η Γνώση, η οποία καθορίζει την επιτυχία σε ατοµικό, οµαδικό ή κρατικό επίπεδο. Η γνώση όµως δε µένει στάσιµη, διαρκώς µεταβάλλεται. Οι ταχύτατες αλλαγές που αφορούν τη γνώση, τις δεξιότητες και την τεχνολογία, αλλά και η ποιότητα στη γνώση οδηγούν και εδραιώνουν τη δια βίου εκπαίδευση και κατάρτιση. Η ια Βίου Μάθηση είναι εφικτή µέσα από τις σύγχρονες µαθησιακές τεχνολογίες, οι οποίες προσφέρουν κάθε είδους µάθηση σε όποιον τη ζητήσει και ανεξάρτητα από χρονικά και χωρικά πλαίσια. Το σηµαντικότερος µέσο υλοποίησης της ια Βίου Μάθησης είναι το ιαδίκτυο και πιο συγκεκριµένα ο Παγκόσµιος ιστός. Ο Παγκόσµιος Ιστός προσφέρει τη δυνατότητα ανάπτυξης ποικίλλων εκπαιδευτικών εφαρµογών και προσπέλασης τους από πολλούς διαφορετικούς χρήστες. Οι εφαρµογές αυτές χαρακτηρίζονται από ποικιλία στη µορφή και την παρουσίαση. Για να αποδώσει όµως πλήρως ένα εκπαιδευτικό σύστηµα στον Παγκόσµιο ιστό θα πρέπει να διακρίνεται από αλληλεπιδραστικότητα και προσαρµοστικότητα. Αλληλεπιδραστικότητα, για να καλυφθεί το κενό που προκαλεί η απουσία του δασκάλου, όταν κάποιος µαθαίνει µόνος του στο δικό του χώρο και επιπλέον για να βιώσει την ενεργό και συνεργατική µάθηση. Προσαρµοστικότητα από την άλλη, γιατί η εφαρµογή προσπελάζεται από διαφορετικούς χρήστες µε διαφορετικά χαρακτηριστικά, γνώσεις, εµπειρίες, δεξιότητες, προτιµήσεις και ανάγκες και γιατί τελικά η µάθηση είναι µια αµιγώς προσωπική υπόθεση. Η προσαρµοστικότητα έχει τρεις διαστάσεις-επίπεδα: α) στατική προσαρµοστικότητα (adaptability), β) δυναµική προσαρµοστικότητα (adaptivity, γ) προσαρµοστικότητα από το χρήστη (tailorability). Τόσο κατά τη στατική, όσο και κατά τη δυναµική προσαρµοστικότητα, το µαθησιακό περιβάλλον προσαρµόζεται αυτόµατα από το σύστηµα. Με τη στατική προσαρµοστικότητα όµως το σύστηµα τροποποιεί το µαθησιακό περιβάλλον µόνο µια αφορά και πριν την έναρξη της εκπαιδευτικής διαδικασίας, έχοντας ως γνώµονα τα χαρακτηριστικά του χρήστη που δε µεταβάλλονται. Αντίθετα, κατά τη δυναµική προσαρµοστικότητα το µαθησιακό περιβάλλον πιθανώς να τροποποιηθεί και κατά τη διάρκεια της εκπαιδευτικής διαδικασίας, αφού στηρίζεται σε χαρακτηριστικά του χρήστη που πιθανώς τροποποιούνται κατά τη διάρκεια της εκπαιδευτικής διαδικασίας. Με τη στατική προσαρµοστικότητα καλύπτονται οι ανάγκες των διαφορετικών κατηγοριών χρηστών, ενώ µε τη δυναµική προσαρµοστικότητα οι µεταβαλλόµενες απαιτήσεις κάθε χρήστη. Τέλος, η πιο ελεύθερη προσαρµογή είναι αυτή που πραγµατοποιείται από τον ίδιο το χρήστη όποτε αυτός την επιθυµεί και για οποιονδήποτε λόγο. Τα προσαρµοστικά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα διαφέρουν πολύ από τα παραδοσιακά και κλασικά. Η πιο συνηθισµένη εικόνα εκπαιδευτικής διαδικασίας είναι ένας εκπαιδευτήςκαθοδηγητής για πολλούς εκπαιδευοµένους. Αντίθετα, στα προσαρµοστικά περιβάλλοντα υπάρχει ένας ή και περισσότεροι εκπαιδευτές για ένα εκπαιδευόµενο, ενώ το ρόλο του καθοδηγητή έχει αναλάβει ο ίδιος ο εκπαιδευόµενος. Επιπλέον, στα παραδοσιακά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα κεντρικό ρόλο διαδραµατίζουν οι ανάγκες του µέσου χρήστη. Από την άλλη, στα προσαρµοστικά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα δε γίνεται λόγος για µέσο χρήστη, εξίσου σηµαντικά είναι τα χαρακτηριστικά και οι απαιτήσεις κάθε εκπαιδευόµενου. Οι πληροφορίες που χρησιµοποιήθηκαν για την δηµιουργία του κεφαλαίου αυτού προήλθαν από τα άρθρα [9], [10], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [20], [24], [25]. 9

1.2 Η οµή µοντέλο χρήστη µοντέλο µάθησης µοντέλο διεπαφής χρήστη µοντέλο γνωστικού αντικειµένου Εικόνα 1: Η τυπική δοµή ενός προσαρµοστικού εκπαιδευτικού περιβάλλοντος Η δοµή ενός προσαρµοστικού εκπαιδευτικού περιβάλλοντος είναι η εξής: Μοντέλο Πεδίου: αναπαριστά τη δοµή των πληροφοριών που διατηρεί το σύστηµα για το γνωστικό αντικείµενο.αποτελείται από τρία επίπεδα α) τις γνωστικές έννοιες, β) τις ιστοσελίδες και τα µικρά γνωστικά τµήµατα (fragments). Μία ή περισσότερες ιστοσελίδες συνθέτουν µία έννοια. Ένα µικρό γνωστικό τµήµα µπορεί να είναι πληροφορία σε οποιοδήποτε µέσο: κείµενο, εικόνα, video, animation κ.α. Πολλά από αυτά τα µικρά γνωστικά τµήµατα συνθέτουν µία ιστοσελίδα. Οι έννοιες συνδέονται µεταξύ τους µε διάφορες σχέσεις (π.χ part-of, prerequisite, is-a) σχηµατίζοντας έτσι το δίκτυο εννοιών ενός θέµατος. Το δίκτυο αυτό ορίζει την παιδαγωγική δοµή του θέµατος Μοντέλο Χρήστη: Μια βάση δεδοµένων µε πληροφορίες που αφορούν το χρήστη και µε βάση τις οποίες γίνεται η προσαρµογή του συστήµατος στις απαιτήσεις του. Τέτοιες πληροφορίες µπορεί να είναι οι γνώσεις του σχετικά µε το πεδίο γνώσης του συστήµατος, οι στόχοι, το υπόβαθρο, οι ικανότητες, οι εµπειρίες, οι προτιµήσεις, ατοµικά χαρακτηριστικά, γνωστικά χαρακτηριστικά, µαθησιακά µοντέλα κ.α. Παιδαγωγικό µοντέλο διδασκαλίας: αποτελείται από ένα σύνολο παιδαγωγικών κανόνων που ορίζουν πως το µοντέλο πεδίου (γνώσης) και το µοντέλο χρήστη θα συνδυαστούν ώστε να υλοποιηθεί η προσαρµογή του συστήµατος. Μοντέλο Επικοινωνίας: α) ηµιουργεί ιστοσελίδες µε βάση τις οδηγίες του παιδαγωγικού µοντέλου διδασκαλίας και β) αλληλεπιδρά µε το χρήστη και περνά δεδοµένα που προκύπτουν από τις ενέργειές του στο µοντέλο χρήστη. 1.3 Οι Παράµετροι Κατά τη δηµιουργία, αλλά και κατά την κατηγοριοποίηση των προσαρµοστικών εκπαιδευτικών περιβαλλόντων βρισκόµαστε µπροστά σε δυο σηµαντικά ερωτήµατα: 1. Προσαρµογή σε τι; (παράγοντες προσαρµογής) 2. Τι µπορεί να προσαρµοστεί; (υποκείµενα προσαρµογής) Πριν το 1996, όπου και θεωρείται χρονολογία σταθµός για τα προσαρµοστικά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα, η προσαρµογή του µαθησιακού περιβάλλοντος γινόταν µόνο µε βάση κάποια χαρακτηριστικά γνωρίσµατα του χρήστη. Τέτοια είναι οι γνώσεις του σχετικά µε 10

το πεδίο γνώσης του συστήµατος, οι στόχοι, το υπόβαθρο, οι ικανότητες, οι εµπειρίες, οι προτιµήσεις, στοιχεία του χαρακτήρα του (π.χ. εσωστρεφής/εξωστρεφής), γνωστικά χαρακτηριστικά, µαθησιακά µοντέλα κ.α. Υπάρχουν πολλά πιθανά χαρακτηριστικά του χρήστη που µπορούν να αποθηκευτούν στο µοντέλο χρήστη και να χρησιµοποιηθούν ως βάση προσαρµογής του εκπαιδευτικού περιβάλλοντος. Σηµαντικό πρόβληµα όµως είναι η επιλογή των πιο κατάλληλων από αυτά. Μετά το 1996, προτάθηκε τα προσαρµοστικά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα να προσαρµόζονται και σε δεδοµένα χρήσης και περιβάλλοντος. Με τον όρο δεδοµένα χρήσης περιγράφονται οι πληροφορίες που αφορούν τη διαδραστική σχέση του χρήστη µε το σύστηµα. Οι πληροφορίες αυτές προφανώς δεν είναι γνωστές πριν την έναρξη της εκπαιδευτικής διαδικασίας, αλλά γίνονται φανερές κατά την εξέλιξη της. εν προσάπτονται στα χαρακτηριστικά του χρήστη, αλλά µπορούν να χρησιµοποιηθούν ως γνώµονες προσαρµοστικότητας. Ο όρος δεδοµένα περιβάλλοντος περιλαµβάνει πληροφορίες σχετικά µε την τοποθεσία που βρίσκεται ο χρήστης (δυνατότητα κινήσεων, όρασης κ.α.), καθώς και την πλατφόρµα που χρησιµοποιεί (υλικό, λογισµικό, εύρος ζώνης δικτύου). Αναµφισβήτητα, υπάρχουν ποικίλες πληροφορίες µε βάση τις οποίες µπορεί να γίνει η προσαρµογή της λειτουργίας ενός εκπαιδευτικού συστήµατος. Η επιλογή των καταλληλότερων είναι ένα σηµαντικό ζήτηµα. Οι πληροφορίες αυτές δεν πρέπει να είναι ούτε λιγοστές και χαµηλής ποιότητας, επειδή η προσαρµοστικότητα του συστήµατος θα είναι ελλιπής και ανεπιτυχής, αλλά ούτε και πολυάριθµες καθώς θα επιβαρύνεται σηµαντικά η λειτουργία του συστήµατος. Το αποτέλεσµα αυτής της προσαρµογής µπορεί να Curriculum Sequencing (αλληλουχία µαθηµάτων στο πλαίσιο του αναλυτικού προγράµµατος). Με άλλα λόγια, το σύστηµα να αναλαµβάνει τον εκπαιδευτικό προγραµµατισµό των µαθηµάτων για κάθε εκπαιδευόµενο, επιλέγοντας τη θεµατολογία τους (planning the content) ή/και το κατάλληλο εκπαιδευτικό υλικό λαµβάνοντας υπόψη τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του. Το αποτέλεσµα όµως µπορεί να είναι και Problem Solving. ηλαδή, το σύστηµα να υποστηρίζει τον εκπαιδευόµενο στην επίλυση ενός εκπαιδευτικού προβλήµατος. Αυτό µπορεί να γίνει µε τους εξής τρόπους: 1. Υλοποιώντας µια νοήµονα ανάλυση των απαντήσεων του εκπαιδευόµενου στοχεύοντας στην αναγνώριση των πιθανών παρανοήσεών του. 2. Υποστηρίζοντας τον κατά τη διάρκεια επίλυσης ενός προβλήµατος 3. Προτείνοντας του σχετικά παραδείγµατα. 1.4 Οι Υπηρεσίες adaptation technologies adaptive presentation adaptive multimedia presentation adaptive text presentation adaptation of modality direct guidance natural language adaptation canned text adaptation inserting/removing fragments altering fragments stretchtext sorting fragments dimming fragments adaptive link sorting hiding adaptive navigation support adaptive link hiding adaptive link annotation disabling removal adaptive link generation 11 map adaptation

Εικόνα 2: Ταξινόµηση υπηρεσιών προσαρµοστικού εκπαιδευτικού συστήµατος Τελικά, διακρίνονται δυο υπηρεσίες που παρέχουν στο χρήστη τα προσαρµοστικά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα: α) η προσαρµοστική παρουσίαση και β) η προσαρµοστική πλοήγηση. 1.4.1 Προσαρµοστική Παρουσίαση Στην προσαρµοστική παρουσίαση γίνεται προσαρµογή του συστήµατος σε επίπεδο περιεχοµένου. ηλαδή, προσαρµόζεται το περιεχόµενο των ιστοσελίδων που προσπελάζει ο χρήστης ανάλογα µε το µοντέλο χρήστη, τις πληροφορίες χρήσης και περιβάλλοντος. Στην πράξη, οι ιστοσελίδες δεν είναι στατικές, αλλά δηµιουργούνται ή συντίθενται από πληροφορίες για κάθε εκπαιδευόµενο. Με αυτό τον τρόπο π.χ. οι έµπειροι χρήστες λαµβάνουν περισσότερες λεπτοµερείς και σε βάθος πληροφορίες, ενώ οι άπειροι χρήστες λαµβάνουν α επεξηγηµατικά σχόλια. Η προσαρµοστική παρουσίαση διακρίνεται στην προσαρµοστική παρουσίαση του κειµένου, την προσαρµοστική παρουσίαση πολυµέσων και την προσαρµογή της φόρµας. Η προσαρµοστική παρουσίαση του κειµένου διακρίνεται σε προσαρµογή της φυσικής γλώσσας, η οποία δεν κατηγοριοποιείται στη συνέχεια και στην προσαρµογή του συµπυκνωµένου κειµένου, η οποία υλοποιείται µε κάποιο ή κάποια από τα επόµενα: εισαγωγή/διαγραφή, τροποποίηση, ταξινόµηση, θόλωµα µικρών γνωστικών τµηµάτων, κείµενο που επεκτείνεται (stretchtext). Οι βασικότεροι τρόποι προσαρµοστικής παρουσίασης είναι οι ακόλουθοι: Υπό συνθήκη κείµενο: όλες οι δυνατές πληροφορίες για µια έννοια χωρίζονται σε ξεχωριστά τµήµατα κειµένου. Κάθε τµήµα περιλαµβάνει µια συνθήκη που σχετίζεται µε το επίπεδο της γνώσης του χρήστη. Όταν παρουσιάζονται πληροφορίες για την έννοια το σύστηµα παρουσιάζει µόνο τα τµήµατα κειµένου για τα οποία η συνθήκη είναι αληθής. Αποτελεί τεχνική χαµηλού επιπέδου (απαιτεί κάποια «προγραµµατιστική» εργασία από το δηµιουργό για τη δήλωση όλων των συνθηκών), αλλά είναι πολύ ευέλικτη. Επιλέγοντας κατάλληλες συνθήκες το σύστηµα µπορεί να δείχνει διαφορετικά κείµενα ανά περίσταση. Αναπτυσσόµενο κείµενο: η ενεργοποίηση ενός συνδέσµου οδηγεί στην αντικατάστασή του µε διαφορετικό και συνήθως µεγαλύτερο κείµενο. Αν απαιτηθεί, ο σύνδεσµος µπορεί να επανέλθει στην αρχική του κατάσταση. Η κεντρική ιδέα χρήσης του αναπτυσσόµενου κείµενο είναι η παρουσίαση ορισµένων συνδέσµων «κλειστών» και άλλων «ανοικτών» ανάλογα µε τις πληροφορίες του µοντέλου του χρήστη. Ο χρήστης φυσικά µπορεί να χρησιµοποιήσει τους υπερσυνδέσµους για να εµφανίσει ή να αποκρύψει πληροφορίες σύµφωνα µε τις επιθυµίες του. Οι επιλογές του αυτές ενηµερώνουν το µοντέλο χρήστη. Σηµαντικό πλεονέκτηµα της τεχνικής αυτής είναι το ότι επιτρέπει τόσο στο σύστηµα όσο και στο χρήστη να αποφασίσουν για το ποια γνώση είναι σχετική και επιθυµητή Παραλλαγές τµηµάτων και σελίδας: αποτελεί την πιο απλή µορφή προσαρµοστικής παρουσίασης. Το σύστηµα κρατάει δυο ή περισσότερες παραλλαγές της ίδιας σελίδες µε διαφορετική παρουσίαση του ίδιου περιεχοµένου. Συνήθως κάθε παραλλαγή αντιστοιχίζεται σε ένα από τα δυνατά στερεότυπα του µοντέλου του χρήστη. Όταν ζητηθεί από το σύστηµα να παρουσιαστεί µια σελίδα, αυτό επιλέγει την παραλλαγή σύµφωνα µε το στερεότυπο στο οποίο ανήκει ο συγκεκριµένος χρήστης. Για την υλοποίηση των παραλλαγών τµηµάτων κειµένου, το σύστηµα αποθηκεύει πολλαπλές εκδοχές εξηγήσεων για κάθε έννοια και ο χρήστης λαµβάνει τη σελίδα µε τις εξηγήσεις που ταιριάζουν καλύτερα βάσει της γνώσης του για τις έννοιες αυτές. Πλαίσια: όλες οι πληροφορίες για µια συγκεκριµένη έννοια αναπαρίστανται µε τη µορφή ενός πλαισίου (frame). Οι υποδοχές (slots) στο πλαίσιο αυτό µπορεί να περιλαµβάνουν πολλαπλές διαφορετικές ερµηνείες την έννοιας, συνδέσµους σε άλλα πλαίσια, παραδείγµατα 12

κ.α. Ειδικοί κανόνες παρουσίασης χρησιµοποιούνται για να αποφασιστεί ποιες από τις υποδοχές θα παρουσιαστούν σε κάθε χρήστη και µε ποια σειρά. 1.4.2 Προσαρµοστική Πλοήγηση Στην προσαρµοστική πλοήγηση γίνεται προσαρµογή του συστήµατος σε επίπεδο συνδέσεων των ιστοσελίδων, ανάλογα πάλι µε το µοντέλο χρήστη, τις πληροφορίες χρήσης και περιβάλλοντος. Στόχος αυτής της προσαρµογής είναι η εύρεση του συντοµότερου για κάθε χρήστη µονοπατιού ώστε να επιτύχει τον εκπαιδευτικό του στόχο. Οι βασικότεροι τρόποι προσαρµοστικής πλοήγησης είναι οι ακόλουθοι: Άµεση καθοδήγηση: το σύστηµα δείχνει στο χρήστη ποια είναι η επόµενη κατάλληλη σελίδα για αυτόν που πρέπει να προσπελάσει. εν προσφέρει µεγάλη ελευθερία επιλογών στο χρήστη, γι αυτό προτείνεται σε συνδυασµό µε κάποιο άλλο τρόπο προσαρµοστικής πλοήγησης. Προσαρµοστική ταξινόµηση συνδέσεων: Οι συνδέσεις µιας ιστοσελίδας ταξινοµούνται από το σύστηµα µε βάση το µοντέλο χρήστη. Έτσι, οι συνδέσεις µε τη µεγαλύτερη σχετικότητα µε τα χαρακτηριστικά του χρήστη εµφανίζονται πρώτες ενώ εκείνες που έχουν µικρή σχετικότητα εµφανίζονται τελευταίες. Προσαρµοστική απόκρυψη συνδέσεων: Κάποιες συνδέσεις που δεν ενδιαφέρουν ή δεν αφορούν κάποιο χρήστη κρύβονται. Κάτι τέτοιο υλοποιείται είτε µε απλή απόκρυψη (παρουσίασή τους ως απλό κείµενο ), είτε µε διαγραφή, ή απενεργοποίηση (δε µπορούν να επιλεχθούν από το χρήστη). Προσαρµοστικός σχολιασµός συνδέσεων: Οι συνδέσεις διαφοροποιούνται ανάλογα µε το πόσο κατάλληλες είναι να ακολουθηθούν από ένα χρήστη. Η διαφοροποίηση των συνδέσεων γίνεται µε βάση το χρώµα τους, κάποιο γραφικό εικονίδιο που συσχετίζεται µε αυτές, κτλ. Προσαρµοστική δηµιουργία συνδέσεων: Ανακαλύπτονται δυναµικά νέες χρήσιµες συνδέσεις ανάµεσα στα έγγραφα και αυτές προστίθενται µόνιµα στο σύνολο των συνδέσεων. Προσαρµογή του χάρτη: Το σύνολο των συνδέσεων των ιστοσελίδων τροποποιούνται δυναµικά ανάλογα µε τα χαρακτηριστικά του κάθε χρήστη. 1.5 Η Χρήση Έχουν αναγνωριστεί κατά καιρούς έξι διαφορετικά είδη προσαρµοστικών εκπαιδευτικών συστηµάτων: εκπαιδευτικά υπερµέσα, on-line πληροφοριακά συστήµατα, online βοηθητικά συστήµατα, υπερµέσα ανάκτησης πληροφορίας, institutional υπερµέσα και συστήµατα διαχείρισης εξατοµικευµένης αντίληψης στην πληροφορία. Αυτά που κυριαρχούν σήµερα είναι τα εκπαιδευτικά υπερµέσα και τα on-line πληροφοριακά συστήµατα. 1.6 Σχεδιασµός Και Υλοποίηση Ο σχεδιασµός και η υλοποίηση ενός εκπαιδευτικού προσαρµοστικού περιβάλλοντος είναι εργασίες συνθετότερες από τις αντίστοιχες ενός κλασικού εκπαιδευτικού περιβάλλοντος πολυµέσων. Στον Πίνακα 1 παρουσιάζονται τα στάδια που πρέπει να ακολουθήσει ο συγγραφέας ενός συµβατικού και ενός προσαρµοστικού εκπαιδευτικού περιβάλλοντος.\ 13

Πίνακας 1: Στάδια σχεδιασµού και υλοποίησης συµβατικού και προσαρµοστικού περιβάλλοντος µάθησης. Συµβατικό Εκπαιδευτικό Σύστηµα Πολυµέσων Σχεδιασµός & δόµηση του υπερχώρου του εκπαιδευτικού υλικού ηµιουργία του περιεχοµένου των σελίδων Καθορισµός συνδέσεων µεταξύ των σελίδων Προσαρµοστικό Εκπαιδευτικό Σύστηµα Πολυµέσων ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ Σχεδιασµός & δόµηση του χώρου της γνώσης Σχεδιασµός ενός γενικού µοντέλου χρήστη Σχεδιασµός ενός συνόλου µαθησιακών στόχων Σχεδιασµός & δόµηση του υπερχώρου του εκπαιδευτικού υλικού Σχεδιασµός συνδέσεων ανάµεσα στο χώρο της γνώσης και στον υπερχώρο του εκπαιδευτικού υλικού ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ηµιουργία του περιεχοµένου των σελίδων Καθορισµός συνδέσεων µεταξύ των σελίδων ηµιουργία περιγραφής κάθε στοιχείου γνώσης Καθορισµός συνδέσεων ανάµεσα στα στοιχεία γνώσης και τις σελίδες µε εκπαιδευτικό υλικό 1.6.1 Στάδιο Σχεδιασµού: οµώντας Την Πληροφορία Η δοµή της πληροφορίας σε ένα τυπικό προσαρµοστικό εκπαιδευτικό περιβάλλον µπορεί να θεωρηθεί ως δυο αλληλοσυνδεδεµένα δίκτυα ή χώροι. α) Ένα δίκτυο από έννοιες (χώρος γνώσης) και β) ένα δίκτυο από σελίδες υπερκειµένου µε εκπαιδευτικό υλικό (υπερχώρος). Έτσι, το στάδιο του σχεδιασµού ενός προσαρµοστικού εκπαιδευτικού περιβάλλοντος αποτελείται από τρία επιµέρους βήµατα: α) τη δόµηση της γνώσης, β) τη δόµηση του υπερχώρου και γ) τη διασύνδεση του χώρου της γνώσης και του υπερχώρου. Χώρος Γνώσης Υπερχώρος 14

Εικόνα 3: Η δοµή του χώρου της πληροφορίας σε ένα προσαρµοστικό σύστηµα πολυµέσων. 1.6.1.1 Το Μοντέλο Domain To µοντέλο domain αποτελείται από ένα σύνολο από µικρότερα στοιχεία γνώσης πεδίου (DKG). Τα DKG µπορεί είναι ιδέες, στοιχεία γνώσης, θέµατα, αντικείµενα γνώσης ή αποτελέσµατα γνώσης ανάλογα µε το σύστηµα, αλλά σε κάθε περίπτωση δηλώνουν στοιχειώδες τεµάχιο γνώσης του πεδίου. Το απλούστερο µοντέλο πεδίου αποτελείται από ένα σύνολο από ανεξάρτητα DKG. Σε µια πιο σύνθετη µορφή µοντέλου πεδίου τα DKG συνδέονται µεταξύ τους δηµιουργώντας ένα είδος σηµασιολογικού διαδικτύου. Αναµφισβήτητα, τα µοντέλα πεδίου στα προσαρµοστικά περιβάλλοντα ποικίλλουν σε πολυπλοκότητα. Πολλά όµως σύγχρονα προσαρµοστικά συστήµατα χρησιµοποιούν µοντέλα-διαδίκτυα, στα οποία οι σύνδεσµοι αποτελούν σχέσεις µεταξύ στοιχείων γνώσης. Οι πιο συνηθισµένοι σύνδεσµοι (συχνά και οι µόνοι σε ένα προσαρµοστικό σύστηµα) είναι οι προαπαιτούµενοι, οι οποίοι αναπαριστούν το γεγονός ότι ο χρήστης πρέπει να µάθει κάποιο στοιχείο γνώσης από τα αλληλοσυνδεόµενα πριν από κάποιο άλλο. Εικόνα 4: Μοντέλο Πεδίου-διαδίκτυο. 1.6.1.2 Το Μοντέλο Χρήστη Το µοντέλο χρήστη, όπως έχει περιγραφεί και νωρίτερα είναι η κωδικοποίηση της γνώσης που έχει ένα σύστηµα για ένα χρήστη του µε σκοπό την βελτίωση της αλληλεπίδρασης του. Ουσιαστικά, αποτελεί µια συλλογή πληροφοριών και υποθέσεων για τους χρήστες (είτε ανά άτοµο, είτε ανά οµάδες) που είναι απαραίτητες για την προσαρµογή του συστήµατος στις ανάγκες τους. Το µοντέλο µαθητή, από την άλλη, είναι µια εξειδικευµένη µορφή µοντέλου χρήστη. Ένα ευφυές εκπαιδευτικό σύστηµα πρέπει να το έχει για κάθε µαθητή προκειµένου να του προσφέρει εξατοµικευµένες υπηρεσίες. Χωρίς αυτό, το εκπαιδευτικό σύστηµα συµπεριφέρεται µε τον ίδιο τρόπο σε όλους τους µαθητές χωρίς να λαµβάνει υπόψη της ιδιαιτερότητές τους. Επιπλέον, ένα προσαρµοστικό εκπαιδευτικό σύστηµα πρέπει να προσαρµόζεται και στην εξέλιξη των δεξιοτήτων του ίδιου µαθητή Πιο συγκεκριµένα, ο ρόλος του µοντέλου µαθητή είναι να παρέχει πληροφορίες για τους στόχους και τα πλάνα του µαθητή, να παρέχει πληροφορίες για τις γνώσεις του µαθητή 15

και την απόστασή τους από τις προσφερόµενες από το σύστηµα και να µπορεί να βοηθήσει στην αναγνώριση-διάγνωση παρανοήσεων, παραλήψεων και λαθών του µαθητή. Πιθανά χαρακτηριστικά του µαθητή που περιλαµβάνονται στο µοντέλο είναι: οι στόχοι, υπάρχουσες γνώσεις ικανότητες, ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, προτιµήσεις, ενδιαφέροντα, ιδιαιτερότητες στυλ, µοτίβα στη συµπεριφορά του χρήστη-µαθητή, µηχανισµοί εξαγωγής συµπερασµάτων κ.α. Τα χαρακτηριστικά αυτά επειδή είναι πολλά, µπορεί να κατηγοριοποιηθούν για να µελετούνται ή να χρησιµοποιούνται ευκολότερα σε αντικειµενικά υποκειµενικά, στατικά δυναµικά, συνεισφορά στην απόφαση µε βάση την θεµατική ενότητα, γενικά(οµαδικά) - ειδικά(ατοµικά), δυναµικά - στατικά µε τον χρόνο, περιγραφικά ή ρυθµιστικά κ.α. Τα διάφορα µοντέλα µαθητών ακολουθούν την ταξινόµηση που απεικονίζεται παρακάτω: Εικόνα 5: Ταξινόµηση µοντέλων µαθητή. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται αυτά που συναντώνται πιο συχνά στη βιβλιογραφία, αλλά και στην πράξη τα στερεότυπα, το overlay και το perturbation µοντέλο. 1.6.1.2.1 Στερεότυπα Ένα στερεότυπο αναπαριστά µια συλλογή ιδιοτήτων που συµβαίνουν από κοινού σε πολλούς µαθητές και επιτρέπουν σε ένα σύστηµα να βγάλει όσο πιο πολλά και περισσότερο αληθοφανή συµπεράσµατα βασιζόµενο σε µικρό αριθµό παρατηρήσεων. Κάθε στερεότυπο έχει συνθήκες που το ενεργοποιούν και συµπεράσµατα που προκύπτουν για το µαθητή µε βάση αυτές τις συνθήκες. Επίσης, είναι δυνατή η κληρονοµικότητα χαρακτηριστικών έτσι ώστε να σχηµατίζουν ιεραρχίες. Η πιο απλή µέθοδος στερεοτύπων είναι τα σταθερά στερεότυπα. Οι µαθητές κατηγοριοποιούνται σε έτοιµα στερεότυπα. Παράδειγµα σταθερών στερεοτύπων είναι τα επίπεδα γνώσης. Βασίζονται στην υπόθεση ότι όλοι οι µαθητές στο ίδιο στερεότυπο θα επιδείξουν την ίδια συµπεριφορά. Παρόλο που οι µαθητές µπορεί να αλλάζουν στερεότυπα, τα στερεότυπα παραµένουν σταθερά. Αποτελούν γενικευµένες αναπαραστάσεις χρηστών και γι αυτό αµφισβητείται η εγκυρότητά τους. Παρόλα αυτά, είναι χρήσιµα για γενικούς τοµείς όπου δεν µπορούν να αναγνωριστούν ατοµικά χαρακτηριστικά. Υπάρχουν και τα στερεότυπα GRUNDY. Σε αυτά, ο µαθητής εισάγει λέξεις που τον περιγράφουν τις οποίες το σύστηµα χρησιµοποιεί για να εξάγει συµπεράσµατα για αυτόν. Για παράδειγµα, δίνοντας ο µαθητής τη λέξη αθλητής, το σύστηµα οδηγείται στα εξής συµπεράσµατα: Κίνητρο η δράση Χαρακτηρίζεται από επιµονή Ενδιαφέρεται για τα αθλήµατα. 16

Στη συνέχεια, το σύστηµα βαθµολογεί τα συµπεράσµατα και τελικά προτείνει βιβλία µε βάση τα χαρακτηριστικά και τα συµπεράσµατα για τον µαθητή. Παράλληλα όµως, επιτρέπει την ανάδραση του µαθητή στις προτάσεις. 1.6.1.2.2 Overlay Μοντέλο Αποτελεί το πιο διαδεδοµένο µοντέλο. Σύµφωνα µε αυτό, η γνώση του µαθητή θεωρείται σαν υποσύνολο του συνόλου των γνώσεων που παρέχονται από το σύστηµα. Για κάθε στοιχείο γνώσης του µοντέλου πλαισίου, το ατοµικό µοντέλο γνώσης για κάθε χρήστη αποθηκεύει µια εκτίµηση του επιπέδου γνώσης του χρήστη για αυτό το πλαίσιο γνώσης. Η απλούστερη µορφή αναπαράσταση της γνώσης του χρήστη είναι µια δυαδική τιµή (γνωστό- µη γνωστό). Μια άλλη µορφή αναπαράστασης είναι αυτή µε βάρη, η οποία είναι ικανή να διακρίνει διάφορα επίπεδα γνώσης του χρήστη για κάποια αντικείµενο µε τη βοήθεια κάποια ποιοτική τιµής (π.χ καλή, µέτρια, κακή), µιας ακέραιας αριθµητικής τιµής (π.χ από 0 έως 100) ή µιας πιθανότητας ότι ο χρήστης γνωρίζει το αντικείµενο. Το overlay µοντέλο µε βάρη µπορεί να αναπαρασταθεί ως ένα σύνολο από ζεύγη «αντικείµενο-τιµή». Κάθε ζεύγος αντιστοιχεί σε ένα στοιχείο γνώσης. Εκτός από το overlay µοντέλο σε επίπεδο στοιχείων γνώσης, υπάρχει και ένα µοντέλο σε επίπεδο σελίδων, γνωστό ως ιστορικό µοντέλο. Αυτό κρατά κάποιες πληροφορίες που αφορούν τις επισκέψεις του χρήστη σε κάθε σελίδα, όπως τον αριθµό των επισκέψεων ή το χρόνο παραµονής σε κάθε σελίδα. Κάποια προσαρµοστικά συστήµατα χρησιµοποιούν είτε το ένα από τα δυο µοντέλα, είτε και τα δυο ορίζοντας το ένα ως κύριο και το άλλο ως επικουρικό. Εικόνα 6: Ένα απλό overlay µοντέλο µαθητή. 1.6.1.2.3 Perturbation Μοντέλο Ένα πρόβληµα µε το overlay µοντέλο είναι ότι θεωρεί ότι η γνώση του µαθητή είναι υποσύνολο της γνώσης του συστήµατος. Ο µαθητής όµως µπορεί να κάνει λάθη ή να έχει παρανοήσει κάποιες έννοιες, ή να έχει αναπτύξει λανθασµένο σκεπτικό πάνω σε ένα πεδίο. Το Perturbation µοντέλο αναπαριστά τη γνώση του µαθητή ως υποσύνολο της γνώσης του συστήµατος και των πιθανών λαθών. Έτσι, το σύστηµα µπορεί να παρέµβει και να διορθώσει τα λάθη του µαθητή. 17

Εικόνα 7: Ένα perturbation µοντέλο µαθητή 1.6.1.2.4 Γενικότερα Ζητήµατα Που Αφορούν Το Μοντέλο Χρήστη Ο πιο εύκολος τρόπος για να ενηµερωθεί το σύστηµα για το µαθητή είναι να πληροφορηθεί απευθείας από τον ίδιο το µαθητή. Αυτό δεν είναι πάντα εύκολο, οπότε το σύστηµα πρέπει να είναι σε θέση να δηµιουργεί υποθέσεις να βγάζει συµπεράσµατα για το µαθητή. Η απόκτηση της ρητής πληροφορίας µπορεί να γίνει µε διάφορους τρόπους: ερωτηµατολόγια, διάλογο µε το µαθητή σχετικά µε τις προτιµήσεις, τα χαρακτηριστικά, το στυλ µάθησης, τα ενδιαφέροντα του. Η απόκτηση της υπονοούµενης πληροφορίας από την άλλη γίνεται µε ευρετικούς κανόνες, αναγνώριση πλάνων ή/και στατιστικά µοντέλα. Οι ευρετικοί κανόνες παρατηρούν τόσο τη σωστή χρήση, όσο και τη λανθασµένη χρήση, την ανάδραση του µαθητή (θετική/αρνητική), ποιο ποσοστό µιας λίστας εννοιών γνωρίζει, την αίτηση του για επεξήγηση ή περισσότερες πληροφορίες και έτσι οδηγείται σε πρωτογενείς δευτερογενείς υποθέσεις. Το σύστηµα ρωτάει το µαθητή για να καταλάβει το επίπεδο γνώσεών του, αν εντοπίσει ασυνέπειες ξανακάνει ερωτήσεις για να λυθούν, βαθµολογεί την σηµαντικότητα και τη δυσκολία των εννοιών και ταυτόχρονα έχει κανόνες απόκτησης υπονοούµενης πληροφορίας µε βάση τη δυσκολία µιας έννοιας. Π.χ If difficulty(x)> difficulty(y) and knows(user,x) Knows(user,Y,S) 1<S<100. ηλαδή, αν η έννοια Χ θεωρείται δυσκολότερη από την Υ και ο χρήστης γνωρίζει την Χ, τότε υπάρχει πιθανότητα S να γνωρίζει την απλούστερη Υ. Με την αναγνώριση πλάνων, το σύστηµα προσπαθεί να αναγνωρίσει τους στόχους του χρήστη. Αυτή είναι µια δύσκολη τεχνική γιατί δεν είναι ξεκάθαρο αν και πότε ο µαθητής άλλαξε στόχο, γιατί µικρές ενέργειες µπορεί να ανήκουν σε ένα ή περισσότερους στόχους, ο µαθητής µπορεί να παύσει για λίγο ή να εγκαταλείψει ένα στόχο και γιατί συνήθως υπάρχουν περισσότεροι από ένα τρόποι για την επίτευξη ενός στόχου. Οι τεχνικές που χρησιµοποιούνται σε αυτή την περίπτωση είναι οι βιβλιοθήκες πλάνων, στις οποίες γίνεται εξαντλητική περιγραφή και για αυτό το λόγο είναι εφικτή µόνο σε περιορισµένα πεδία. Για τη δηµιουργία πλάνων είναι απαραίτητη η καταγραφή και σύνθεση των πιθανών ενεργειών, των προαπαιτουµένων τους και των αποτελεσµάτων τους. Τα στατιστικά µοντέλα από την άλλη, χρησιµοποιούν δειγµατοληπτικές τιµές που έχουν παρατηρήσει για να εξάγουν συµπεράσµατα για άγνωστες εξαρτηµένες µεταβλητές. Εξαρτηµένη µεταβλητή µπορεί να είναι η µελλοντική συµπεριφορά του µαθητή, οι στόχοι του, 18

οι επόµενες ενέργειές του κ.α. Τα στατικά µοντέλα υποστηρίζουν ότι ο ίδιος µαθητής θα συµπεριφερθεί µε παρόµοιο τρόπο σε παρόµοιες περιστάσεις, έτσι η συµπεριφορά του προβλέπεται από τη συµπεριφορά του σε παρόµοιες καταστάσεις. Η θέση αυτή είναι χρήσιµη για χρήστες µε ιδιοσυγκρασιακή συµπεριφορά. Το µειονέκτηµα της είναι ότι απαιτεί πολλά δεδοµένα από τον ίδιο µαθητή. Το µειονέκτηµά αυτό έρχονται να λύσουν τα συνεργατικά στατικά µοντέλα. Χρήστες µε παρόµοια χαρακτηριστικά συµπεριφέρνονται µε παρόµοιο τρόπο. Έτσι, η συµπεριφορά ενός µαθητή προβλέπεται από τη συµπεριφορά των χρηστών της ίδιας οµάδας στην ίδια κατάσταση. Η τεχνική αυτή είναι ιδιαίτερα χρήσιµη για προβλέψεις σε νέους χρήστες, δεν υπολογίζει όµως τις ιδιαιτερότητες κάθε ατόµου. Οι µέθοδοι που χρησιµοποιούν τα στατικά µοντέλα είναι: τα TDIDF µοντέλα, τα µοντέλα Markov, τα δίκτυα Bayesian, τα νευρωνικά δίκτυα, η κατηγοριοποίηση. Γενικά, είναι δυνατό να υπάρχει ασυνέπεια στις τιµές του µοντέλου µαθητή. Αυτό µπορεί να συµβαίνει είτε λόγω της φύσης της µάθησης και των χαρακτηριστικών του µαθητή που αλλάζουν, είτε λόγω των προβληµάτων-αδυναµιών των µηχανισµών απόκτησης πληροφορίας και ενηµέρωσης του µοντέλου µαθητή. Ειδικότερα, ο µαθητής µπορεί να έµαθε αυτό που δεν ήξερε, να ξεχάσει αυτό που ήξερε, να ξεπέρασε µια παρανόηση, να άλλαξε προτιµήσεις, να άλλαξε ενδιαφέροντα, να άλλαξε στόχους, να έχει βοηθηθεί από άλλον κ.α. Παράλληλα, οι ερωτήσεις του συστήµατος µπορεί να δηµιουργήσουν πρόβληµα λόγω παρανόησης, τα συµπεράσµατα που εξάγονται από το σύστηµα µπορεί να έρχονται σε σύγκρουση µε αυτά που ο µαθητής έχει ρητά δηλώσει. Άλλωστε και οι µηχανισµοί απόκτησης υπονοούµενης πληροφορίας από τη παρατήρηση του µαθητής έχουν πάντα το στατιστικό λάθος. Για όλους αυτούς τους λόγους προτείνεται ο έλεγχος από το µαθητή. Έτσι, γίνεται διόρθωση αξιολόγηση τιµών του µοντέλου, πραγµατοποιείται συνεργασία συστήµατος µαθητή για την ανάθεση τιµών και εποµένως βελτιώνεται η αντιληπτικότητα και η εµπιστοσύνη του µαθητή στο σύστηµα. Ο µαθητής µπορεί να ελέγχει προσωπικές πληροφορίες και να αναπτύσσει µεταγνωστικές ικανότητες. Παράλληλα, απαιτείται αύξηση της υπευθυνότητα του δηµιουργού. Αυτά που πρέπει να λάβει υπόψη του ο δηµιουργός ενός προσαρµοστικού εκπαιδευτικού συστήµατος είναι ότι οι χρήστες πρέπει να γνωρίζουν ότι το σύστηµα διαθέτει µια συνιστώσα που ασχολείται µε το µοντέλο χρήστη και ότι το σύστηµα πιθανώς να κάνει και λάθη. Οι χρήστες θα πρέπει να έχουν τη δυνατότητα να ελέγχουν να αλλάζουν ή και να απενεργοποιούν τα µοντέλα χρήστη. Τέλος, χαρακτηριστικά που αφορούν τους χρήστες και θεωρούνται µακροπρόθεσµα πρέπει να µοντελοποιούνται µε ιδιαίτερη προσοχή. 1.6.1.3 Μοντελοποιώντας Έναν Εκπαιδευτικό Στόχο Το µοντέλο πεδίου προσφέρει το φυσικό πλαίσιο για τη µοντελοποίηση του εκπαιδευτικού στόχου. Ένας στοιχειώδης εκπαιδευτικός στόχος είναι ένα υποσύνολο από αντικείµενα του πεδίου για τα οποία πρέπει να κατακτηθεί γνώση. Ο στόχος αυτός µπορεί να οριστεί είτε από τον εκπαιδευτή, είτε από τον ίδιο τον µαθητή- χρήστη προσωπικά. Με τον τρόπο αυτό διαφορετικοί χρήστες µπορούν και επιδιώκουν διαφορετικούς εκπαιδευτικούς στόχους µε το ίδιο εκπαιδευτικό σύστηµα. Ο µαθητής-χρήστης επιλέγει έναν εκπαιδευτικό στόχο επιλέγοντας ένα project, µια άσκηση ή άλλη εκπαιδευτική δραστηριότητα ως µακροπρόθεσµο στόχο. Εποµένως, τα προαπαιτούµενα αντικείµενα γνώσης αυτής της δραστηριότητας διαµορφώνουν έναν ατοµικό εκπαιδευτικό στόχο. Ένας πιο σύνθετος στοιχειώδης εκπαιδευτικός στόχος µπορεί να δηλώνεται ως ένα σύνολο από ζεύγη: ένα στοιχείο γνώσης και το επιδιωκόµενο επίπεδο γνώσης αυτού. Οι εκπαιδευτικοί στόχοι µπορούν να οργανωθούν σε συνθετότερους στόχους δηµιουργώντας µια σειρά (στόχοι που πρέπει να κατακτηθούν ένας- ένας) ή σε δέντρα (στόχοι που πρέπει να κατακτηθούν µε κατεύθυνση από τα φύλλα προς τη ρίζα). 19

1.6.2 Συνδέοντας Τη Γνώση Με Το Εκπαιδευτικό Υλικό Η διαδικασία της διασύνδεσης της γνώσης πεδίου µε το εκπαιδευτικό υλικό είναι γνωστή και ως δεικτοδότηση. Στην πραγµατικότητα, για κάθε σελίδα εκπαιδευτικού υλικού καθορίζεται ένα σύνολο από υποκείµενα στοιχεία γνώσης. Η διαδικασία αυτή µοιάζει πολύ µε τη δεικτοδότηση µιας σελίδας περιεχοµένου µε ένα σύνολο από λέξεις-κλειδιά. Υπάρχουν τέσσερεις διαφορετικές όψεις µε βάση τις οποίες διακρίνονται οι διαφορετικές προσεγγίσεις δεικτοδότησης: αριθµητικότητα, granularity, πλοήγηση και η δύναµη έκφρασης. Από την άποψη της αριθµητικότητας, υπάρχουν δυο διαφορετικές περιπτώσεις: η δεικτοδότηση σε µια ιδέα, όπου κάθε ένα τεµάχιο εκπαιδευτικού υλικού σχετίζεται µε ένα και µόνο ένα στοιχείο του µοντέλου πεδίου και η δεικτοδότηση σε πολλαπλές ιδέες, όπου ένα τεµάχιο εκπαιδευτικού υλικού µπορεί να συσχετιστεί µε ένα ή περισσότερα στοιχεία γνώσης. Η πρώτη περίπτωση είναι σαφώς απλούστερη, πιο διαισθητική για τους δηµιουργούς προσαρµοστικών εκπαιδευτικών συστηµάτων και κατάλληλη για συστήµατα µε απλό γνωστικό αντικείµενο που αναφέρονται σε µη έµπειρους χρήστες. Η δεύτερη περίπτωση αναφέρεται σε πιο σύνθετα εκπαιδευτικά συστήµατα και απαιτεί πιο εξειδικευµένες συγγραφικές οµάδες προσαρµοστικών εκπαιδευτικών πολυµέσων. Η δύναµη έκφρασης αφορά την ποσότητα της πληροφορίας που µπορεί να συνδεθεί µε κάθε σύνδεσµο ανάµεσα σε ένα στοιχείο γνώσης και µια σελίδα. Σίγουρα, η πιο σηµαντική πληροφορία είναι η ίδια η ύπαρξη του συνδέσµου. Σε πιο σύνθετα συστήµατα όµως µε µεγάλο υπερχώρο και αυξηµένες τεχνικές προσαρµοστικότητας απαιτείται η σύνδεση περισσότερης πληροφορίας µε κάθε σύνδεσµο χρησιµοποιώντας ρόλους και/ η βάρη. Οι ρόλοι βοηθούν στη διάκριση των διαφορετικών ειδών συνδέσεων ανάµεσα σε ιδέες και σελίδες. Π.χ κάποια συστήµατα θέλουν να διακρίνουν αν µια σελίδα παρέχει µια εισαγωγή, µια ουσιαστική εξήγηση ή µια περίληψη µιας έννοιας. Με τα βάρη, δηλώνεται το ποσοστό της γνώσης µιας έννοιας που παρέχεται µέσα από τη συγκεκριµένη σελίδα. Η granularity ασχολείται µε την ακρίβεια τη δεικτοδότησης. Οι συνηθέστερες περιπτώσεις είναι η δεικτοδότηση ολόκληρης της σελίδας υπερκειµένου µε γνωστικές έννοιες ή η δεικτοδότηση τµηµάτων της σελίδας υπερκειµένου µε γνωστικές έννοιες Η πλοήγηση διακρίνει δυο περιπτώσεις. Μία όπου ο σύνδεσµος ανάµεσα σε έννοια και σελίδα υφίσταται µόνο σε θεωρητικό επίπεδο και χρησιµοποιείται µόνο από εσωτερικούς µηχανισµούς προσαρµογής του συστήµατος και µία όπου ο σύνδεσµος αποτελεί και µονοπάτι πλοήγησης. Από πολλούς θεωρείται προτιµότερο κάθε σύνδεσµος να είναι και µονοπάτι πλοήγησης. Έτσι από κάθε σελίδα µε εκπαιδευτικό υλικό, οι χρήστες έχουν τη δυνατότητα να οδηγηθούν σε όλες τις έννοιες που συνδέονται µε αυτή και από κάθε έννοια σε όλες τις σελίδες που δεικτοδοτούνται µε αυτή την έννοια. Υπάρχει ποικιλία δεικτοδοτήσεων που διαφέρουν στις τέσσερεις οπτικές γωνίες που παρουσιάστηκαν. Παρόλα αυτά, η ποικιλοµορφία αυτή µπορεί να περιγράφει από τρεις διαφορετικές βασικές προσεγγίσεις. Συστήµατα που ακολουθούν την ίδια προσέγγιση δεικτοδότησης έχουν παρόµοια δοµή υπερχώρου και οι τεχνικές προσαρµογής τους βασίζονται σε αυτή τη δοµή. 1.6.2.1 Υπερχώρος Που Βασίζεται Στις Έννοιες Αποτελεί την απλούστερη προσέγγιση της οργάνωσης των συνδέσεων ανάµεσα στο διάστηµα της γνώσης και τον υπερχώρο. Εµφανίζεται στα συστήµατα που παρουσιάζουν δεικτοδότηση σε µια έννοια. ιακρίνεται σε απλό και εµπλουτισµένο υπερχώρο που βασίζεται στις έννοιες. Ο απλός υπερχώρος που βασίζεται σε έννοιες χρησιµοποιείται σε συστήµατα που διαθέτουν ακριβώς µία σελίδα εκπαιδευτικού υλικού για κάθε έννοια. Εποµένως, ο υπερχώρος αποτελεί ένα πιστό αντίγραφο του µοντέλου πεδίου. Κάθε έννοια του µοντέλου πεδίου αναπαρίσταται από αποκλειστικά ένα κόµβο του υπερχώρου, ενώ οι σύνδεσµοι ανάµεσα στις έννοιες απαρτίζουν τα κύρια µονοπάτια πλοήγησης ανάµεσα στους κόµβους του υπερχώρου. Η οργάνωση αυτή αν και απλή χρησιµοποιείται σπάνια, επειδή απαιτεί κάθε σελίδα του υπερχώρου να αφιερώνεται αποκλειστικά σε µια έννοια. Είναι όµως κατάλληλη για 20

εκπαιδευτικό υλικό, το οποίο οργανώνεται εγκυκλοπαιδικά όπως εγκυκλοπαίδειες, εγχειρίδια χρήσης, λεξικά. Αντιθέτως, δεν προσφέρεται για εφαρµογές όπου πολυάριθµες σελίδες εκπαιδευτικού υλικού απαιτούνται για τη διδασκαλία µιας έννοιας. Τα προσαρµοστικά εκπαιδευτικά συστήµατα µε πλούσιο περιεχόµενο και δεικτοδότηση σε µια έννοια µπορούν να χρησιµοποιήσουν εµπλουτισµένο υπερχώρο που βασίζεται στις έννοιες. Με βάση αυτή τη προσέγγιση, οι σελίδες που περιγράφουν την ίδια έννοια συνδέονται µε αυτή την έννοια τόσο στο χώρο της πληροφορίας, όσο και στον υπερχώρο. Κάθε έννοια διαθέτει την αντίστοιχη κοµβική της σελίδα στον υπερχώρο. Η κοµβική αυτή σελίδα συνδέεται µε όλες τις σελίδες υπερκειµένου που σχετίζονται µε την έννοια, δίνοντας τη δυνατότητα πλοήγησης στο χρήστη. Ισχυροί περιορισµοί που χαρακτηρίζουν αυτή την προσέγγιση είναι ότι απαιτείται ένα µοντέλο µε υπάρχοντες δεσµούς (και µάλιστα ποικίλλων τύπων) ανάµεσα στις έννοιες, οι οποίοι θα χρησιµοποιηθούν για να δηµιουργηθούν οι υπερσύνδεσµοι. Επιπλέον, η προσέγγιση δε µπορεί να χρησιµοποιηθεί εκ των υστέρων για να µετατραπεί ένα υπάρχων συµβατικό σύστηµα υπερµέσων σε ένα αντίστοιχο προσαρµοστικό Παρόλα αυτά χαρακτηρίζεται ως ισχυρή, γιατί παρέχει καλές ευκαιρίες για προσαρµογή. Το σύστηµα γνωρίζει ακριβώς τον τύπο και το περιεχόµενο των σελίδων καθώς και το είδος των συνδέσεων. Η γνώση αυτή είναι εκµεταλλεύσιµη από πολλές τεχνικές που υποστηρίζουν προσαρµοστική πλοήγηση. Εικόνα 8: Απλός Υπερχώρος που βασίζεται στις έννοιες. 1.6.2.2 εικτοδότηση Σελίδων Αποτελεί τη δηµοφιλέστερη προσέγγιση για δεικτοδότηση σε πολλές έννοιες. Σύµφωνα µε αυτή, ολόκληρη η πολυµεσική σελίδα δεικτοδοτείται µε έννοιες του µοντέλου πεδίου. Έτσι δηµιουργούνται σύνδεσµοι ανάµεσα σε µια σελίδα και στις έννοιες που θίγει το περιεχόµενο της σελίδας. Θεωρείται απλή και µπορεί να εφαρµοστεί ακόµα και σε µοντέλα µε δίχως συνδέσµους ανάµεσα στις έννοιες. Προσφέρει τη δυνατότητα για διάφορες τεχνικές προσαρµογής. 21

Εικόνα 9: εικτοδότηση σελίδων σε πολλές έννοιες. 1.6.2.3 εικτοδότηση Τµηµάτων Σελίδων Αν και δεν αποτελεί µια δηµοφιλή προσέγγιση δεικτοδότησης, εντούτοις είναι µια από τις πιο ακριβείς. Η κεντρική ιδέα της είναι η εξής: το περιεχόµενο µιας πολυµεσικής σελίδας διακρίνεται σε τµήµατα, κάποια από αυτά τα τµήµατα (ή και όλα) δεικτοδοτούνται σε έννοιες του µοντέλου πεδίου σχετικές µε το περιεχόµενο του τµήµατος. Μπορεί να εφαρµοστεί ακόµα και σε µοντέλα µε δίχως συνδέσµους ανάµεσα στις έννοιες., όπως και η δεικτοδότηση σελίδων. Η διαφορά είναι ότι η δεικτοδότηση τµηµάτων σελίδων προσφέρει στο σύστηµα πιο λεπτοµερή γνώση σχετικά µε το περιεχόµενο των σελίδων, αφού του γνωστοποιεί τη παρουσιάζεται σε κάθε δεικτοδοτηµένο τµήµα της σελίδας. Η γνώση αυτή µπορεί να εκµεταλλευτεί κατάλληλη από προηγµένου µηχανισµούς προσαρµοστικής παρουσίασης. Ανάλογα µε το επίπεδο γνώσης του χρήστη για την έννοια που παρουσιάζεται σε ένα συγκεκριµένο τµήµα της σελίδας, το σύστηµα µπορεί να αποκρύψει το τµήµα ή να χρησιµοποιήσει µια εναλλακτική περιγραφή της έννοιας. Αυτό το είδος προσαρµοστικής παρουσίασης έχει βεβαίως το κόστος του, πιο λεπτοµερή δεικτοδότηση που απαιτεί περισσότερο χρόνο εργασίας. Το πρώτο σύστηµα που υλοποίησε αυτή τη προσέγγιση είναι το MetaDoc (1994). Το MetaDoc δε δεικτοδοτεί απλά κάποια τµήµατα σελίδων, αλλά παράλληλα διακρίνει και τρεις τύπους τµηµάτων (γενικό κείµενο, επιπρόσθετες εξηγήσεις, λεπτοµέρειες). Το σύστηµα αποφασίζει αν θα παρουσιάσει το τµήµα της σελίδας ή θα το αποκρύψει, ανάλογα το επίπεδο γνώσης του χρήστη για την έννοια που εµπεριέχεται σε αυτό το τµήµα. Π.χ στο χρήστη που γνωρίζει αρκετά καλά την έννοια, δε θα είναι ορατές οι επιπρόσθετες εξηγήσεις (γιατί θα του είναι βαρετές), ενώ θα έχει πρόσβαση στις λεπτοµέρειες. Μόνο τρία εργαλεία συγγραφής προσαρµοστικών εκπαιδευτικών συστηµάτων παρέχουν τη δυνατότητα σύνθεσης µιας σελίδας από δεικτοδοτηµένα τµήµατα.(αηα, ALE, WHURLE). 22

Εικόνα 10: εικτοδότηση τµηµάτων σελίδων. 1.6.2.4 Συνδυασµός Των Προσεγγίσεων Οι τρεις παραπάνω προσεγγίσεις αποτελούν και τις βασικότερες για την οργάνωση του υπερχώρου στα προσαρµοστικά συστήµατα. Αυτές οι προσεγγίσεις δεν αντιµάχονται η µια την άλλη. Αντίθετα, αλληλοσυµπληρώνονται αφού βασίζονται στο ίδιο µοντέλο πεδίου και χρήστη. Χρησιµοποιώντας ένα συνδυασµό αυτών, δίνεται η δυνατότητα χρήσης πολλαπλών τεχνικών προσαρµογής, αφού η κάθε προσέγγιση υποστηρίζει τις δικές της τεχνικές. 1.6.3 οµώντας Τον Υπερχώρο Ο υπερχώρος σχηµατίζεται από σελίδες που συνδέονται µεταξύ τους µε συνδέσµους πλοήγησης. Η τοπολογία των συνδέσµων αναφέρεται και ως δοµή του υπερχώρου Ένα είδος υπερχώρου είναι ο αδόµητος. Κυριαρχούσε στα αρχικά προσαρµοστικά εκπαιδευτικά συστήµατα και εξακολουθεί να είναι αρκετά δηµοφιλής. Ένας λόγος που εξηγεί αυτό το φαινόµενο είναι ότι η προσέγγιση του υπερχώρου που βασίζεται στις έννοιες, η οποία χρησιµοποιείται σε πολλά προσαρµοστικά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα δηµιουργεί έναν αρκετά πλούσιο και καλά δοµηµένο υπερχώρο, ο οποίος δε χρειάζεται άλλη οργάνωση. Αλλά και στα προσαρµοστικά συστήµατα που δε χρησιµοποιείται η προσέγγιση του υπερχώρου που βασίζεται στις έννοιες, ο υπερχώρος δοµείται µε µια λογική, αφού κάθε σελίδα συνδέεται µε άλλες µέσω των κλασικών συνδέσµων υπερκειµένου. Αναµφισβήτητα, αν δεν ακολουθηθεί κάποια συγκεκριµένη στρατηγική κατά το σχεδιασµό του υπερχώρου, το αποτέλεσµα θα είναι χαοτικό µε προβλήµατα στην πλοήγηση και τον προσανατολισµό. Σήµερα, η πιο δηµοφιλής προσέγγιση είναι η ιεραρχική. Ο υπερχώρος αποκτά µια δοµή ανάλογη µε την ιεραρχική των βιβλίων µε κεφάλαια, ενότητες, υποενότητες. Το µονοπάτι πλοήγησης έρχεται φυσικά µε κατεύθυνση από πάνω προς τα κάτω από τους κόµβου προγόνους προς τους απογόνους ή/και το αντίστροφο. Αποτελεί την ιδανική λύση για χρήστες µε προβλήµατα πλοήγησης και προσανατολισµού. Μια άλλη αρκετά αποτελεσµατική προσέγγιση είναι η ASK. Στόχος της είναι η δηµιουργία ενός διαλεκτικού υπερχώρου µε ρητορικούς συνδέσµους. Ο δηµιουργός αυτού του υπερχώρου προσπαθεί να προνοήσει πιθανά ερωτήµατα του χρήστη µετά την πλοήγηση του σε κάποια σελίδα. Έτσι, παρέχει συνδέσµους (κάθε σύνδεσµος σχετίζεται µε ένα ερώτηµα) από αυτή τη σελίδα σε άλλες, που θα δώσουν απάντηση στα ερωτήµατά του. Από πολλούς ειδικούς του χώρου η προσέγγιση αυτή θεωρείται ότι θα κερδίσει έδαφος µελλοντικά. 23

Παράλληλα, υπάρχει και µια αντικεινοστραφής προσέγγιση για τη κατασκευή του υπερχώρου. Κάθε σελίδα του υπερχώρου κατασκευάζεται ως µια εξωτερική αναπαράσταση ενός αντικειµένου (π.χ κεφάλαιο, διάλεξη, παράδειγµα). Με τον τρόπο αυτό, ο υπερχώρος µετατρέπεται σε ένα δίκτυο από αντικείµενα, που επιτρέπει µια αντικειµενοστραφή σχεδίαση και αντικειµενοστραφή εργαλεία (π.χ UML) για το σχεδιασµό του υπερχώρου Στα σύγχρονα προσαρµοστικά εκπαιδευτικά συστήµατα πολλές φορές γίνεται ένας συνδυασµός από προσεγγίσεις, µε αποτέλεσµα ένας καλύτερα δοµηµένος υπερχώρος. Άλλες φορές, χρησιµοποιούνται διάφορες προσεγγίσεις για να δοµηθούν διάφορα µέρη του υπερχώρου. 1.6.4 Στάδιο Υλοποίησης Το πεδίο προσαρµοστικά εκπαιδευτικά συστήµατα είναι σχετικά νέο για να υπάρχουν για την συγγραφή του εργαλεία, συστήµατα ή περιβάλλοντα που θα µπορούσαν να χρησιµοποιηθούν και από µη προγραµµατιστές. Ο λόγος είναι αρκετά προφανής. Πριν το στάδιο της δηµιουργίας ενός εργαλείου συγγραφής, η οµάδα συγγραφής θα πρέπει να υιοθετήσει ένα µια προσέγγιση σχεδιασµού, η οποία προϋποθέτει την ανάπτυξη τουλάχιστον ενός προσαρµοστικού εκπαιδευτικού περιβάλλοντος. Γενικά, τα βασικά βήµατα της δηµιουργίας ενός προσαρµοστικού εκπαιδευτικού συστήµατος δε διαφέρουν από αυτά της δηµιουργίας ενός πολυµεσικού συστήµατος. Πρέπει να συγγραφούν τα αντικείµενα και να δηλωθούν οι σύνδεσµοι µεταξύ τους. Αυτό πραγµατοποιείται είτε µε την προσέγγιση markup, είτε µε την GUI. Με την προσέγγιση markup το περιεχόµενο των σελίδων και οι σύνδεσµοι ανάµεσα στις σελίδες και τις έννοιες συγγράφονται σε ένα απλό επεξεργαστή κειµένου µε χρήση µιας γλώσσας προγραµµατισµού markup. Με την GUI, γίνεται χρήση ενός ειδικού γραφικού περιβάλλοντος χρήστης, το οποίο συνήθως είναι form-based. Το τελικό αποτέλεσµα και µε τις δυο προσεγγίσεις είναι το ίδιο: η εσωτερική αναπαράσταση γνώσης και πληροφορίας σε µια ειδική µορφή (σύνολο ειδικά δοµηµένων αρχείων ή βάση δεδοµένων). Πίνακας 2: Εργαλεία συγγραφής για την ανάπτυξη προσαρµοστικών εκπαιδευτικών υπερµέσων. Εργαλείο Συγγραφής InterBook (Btusilovsky, 1998b) Web DCG, DGC+GTE (Vassileva, 1998) AHA! (De Bra, 2001), AHA! 2.0 (De Bra, 2002b) ACE (Specht, 1998), ALE (Specht, 2002) NetCoach/ART-WEB (weber, 2001b) ECSAIWeb (Sanrach, 2000) MetaLinks (Murray, 2002) SIGUE (Carmona, 2002) 24