Estudio de la propuesta IMS de estandarización de enseñanza asistida por computadora

Transcripción

1 Estudio de la propuesta IMS de estandarización de enseñanza asistida por computadora Informe Técnico Departamento de Sistemas Informáticos y Programación. Universidad Complutense de Madrid Septiembre Autor: Borja Manero Iglesias Director: Baltasar Fernández Manjón

2 INDICE RESUMEN 7 1. CAPÍTULO 1 LA ENSEÑANZA ASISTIDA (E LEARNING) La enseñanza asistida por computadora ayer El elearning hoy Características de un sistema de elearning Componentes de un sistema de elearning Sistema de Gestión de Contenidos Sistema de Distribución de Contenidos Sistema de Gestión del Aprendizaje (Learning Management System) Estandarización del elearning El proceso de estandarización Qué se debe estandarizar? Principales organizaciones implicadas en el proceso de estandarización LTSC IMS ADL/SCORM AICC OKI Iniciativas Europeas El proyecto <eaula> CAPÍTULO 2 IMS GLOBAL LEARNING CONSORTIUM Introducción Qué es IMS? Ciclo de desarrollo de una especificación Especificaciones IMS IMS Content Packaging Specification Qué es? Qué aspecto tiene? El manifiesto Recursos (o archivos físicos) Content Packaging y <eaula> Qué relación tiene con el resto de las especificaciones? IMS Learning Resource Meta Data Specification Qué es? Qué aspecto tiene? Learning Resuurce Metadata y <eaula> Una herramienta automática 48 BORJA MANERO IGLESIAS 2

3 Qué relación tiene con el resto de las especificaciones? IMS Content Packaging IMS Learning Design IMS Learner Information Package Specification Qué es? Qué aspecto tiene? Learner Information Package y <eaula> Qué relación tiene con el resto de las especificaciones? IMS Content Packaging IMS Enterprise Specification IMS Question&Test Interoperability IMS Question&Test Interoperability (QTI) Qué es? QTI y el proceso de enseñanza Utilidades propuestas del QTI Autoría de un examen Realización de un examen Realización de un examen bajo supervisión del Tutor Creación de contenidos interactivos Qué aspecto tiene? Una clasificación de los tipos de elementos de una evaluación basada en respuestas Análisis de la especificación QTI Lite Conclusiones Resumen de los documentos de especificación de IMS QTI ASI (Low 2002) ASI Information Model Document ASI XML Binding Document ASI Best Practice and Implementation Guide ASI Selection and Ordering Specification ASI Outcomes Processing Specification QTI Lite Specification IMS Learning Design Qué es? Qué aspecto tiene? Agregación semántica de niveles en Learning Design Estructura conceptual del Learning Design Unidad de Aprendizaje. Learning Design y Content Packaging Qué relación tiene con el resto de las especificaciones? IMS Content Packaging IMS Simple Sequencing IMS MetaData IMS Question and Test Interoperability IMS Learner Information Package IMS Reusable Definition of Competency or Educational Objective (RDCEO) IMS Enterprise ADL SCORM IMS Simple Sequencing Que es? Que aspecto tiene? Empaquetar dentro del Content Packaging 90 BORJA MANERO IGLESIAS 3

4 Apuntes sobre Simple Sequencing Qué relación tiene con el resto de las especificaciones? IMS Content Packaging IMS Question and Test Interoperability IMS Learning Design IMS Learner Information Package IMS Reusable Definition of Competency or Educational Objective (RDCEO) Qué es? Qué aspecto tiene? Qué relación tiene con el resto de las especificaciones? IMS Content Packaging IMS Learner Information Packaging IMS Metadata IMS Simple Sequencing IMS Digital Repositories Specification (DRS) Qué es? Arquitectura propuesta Modelo de referencia 103 Search/Expose 105 Gather/Expose 105 Alert/Expose 106 Submit/Store 106 Request/Deliver Conclusiones CAPITULO 3 INICIATIVAS RELACIONADAS: ADL (ADVANCED DISTRIBUTED LEARNING) Y OTRAS Introducción ADL Introducción Recomendaciones y propuestas en ADL Modelo para el tratamiento de contenidos Propuesta de entorno de ejecución115 Comunicación SCOLMS116 Proceso de empaquetamiento de los SCO s SCORM y <eaula> Otras iniciativas relevantes AICC Estructuración de cursos El entorno de ejecución 120 Secuencia de lanzamiento de un CBT Ariadne ARIADNE y los contenidos MIT Open CourseWare (OCW 2003) CAPÍTULO 4. CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO. 127 BORJA MANERO IGLESIAS 4

5 5. CAPÍTULO 5. APÉNDICES Apéndice 1. XSL necesaria para transormar el manifiesto Apéndice 2. Taxonomía de IMS Learner Resource Metadata Apéndice 3. Esquema del CSF de SCORM Apéndice 4. Usos experimentales de estándares educativos en el sistema <eaula> BIBLIOGRAFÍA 149 BORJA MANERO IGLESIAS 5

6 Agradecimientos Quiero agradecer a Pilar Sancho, de la Universidad Complutense, haberme facilitado toda la información que recogió en su trabajo de investigación, a Luis E. Anido de la Universidad de Vigo, su amabilidad al facilitarnos información relacionada con sus investigaciones, a Jose Luis Sierra por su visión crítica, y a Iván Martínez, Javier López y Manuel Durán por haberse encargado del trabajo duro. Y sobretodo, gracias a Baltasar Fernández Manjón por haberme hecho creer. Muchas gracias. Borja Manero Iglesias Madrid, 27 de Agosto de 2003 BORJA MANERO IGLESIAS 6

7 Resumen "Un sistema de aprendizaje basado en ordenador es un conjunto de programas o métodos de entrenamiento que usan las capacidades del ordenador (almacenamiento, proceso, comunicación, etc.), para presentar al alumno el material educativo y proporcionarle un entorno de aprendizaje práctico (Gutiérrez Serrano 1994). Aunque la enseñanza asistida por computador no es un tema reciente, la adopción de las nuevas tecnologías de información en este contexto ha supuesto un profundo cambio. La enorme aceptación de Internet cómo plataforma de distribución de información ha posibilitado la aparición de multitud de iniciativas con propuestas concretas sobre la mejor forma de usar la red para enseñar. Este trabajo es la continuación a la revisión de las principales iniciativas de estandarización que presentó Pilar Sancho en su trabajo de investigación del 2002 (Sancho 2002), en el que se aporta una base de conocimiento sobre las diferentes iniciativas de estandarización que existen. Para continuar esa labor, en este trabajo, se hace un estudio detallado de la propuesta que actualmente tienen mayor repercusión en el campo de la enseñanza asistida por computador: IMS (Instructional Management System Global Consortium)(IMS 2002). Para ello, se han analizado las más de 3000 páginas de documentos que este consorcio presenta, además de la información ofrecida por la iniciativa ADLSCORM (SCORM 2001)que es su modelo de referencia, lo que ha supuesto un gran trabajo de síntesis. El análisis de la iniciativa IMS se encuadra dentro del proyecto <eaula>, que ha servido cómo base experimental a la visión crítica que se ofrece en este trabajo. Uno de los objetivos de este proyecto es desarrollar aplicaciones de aula virtual de acuerdo a estándares educativos con el fin de extraer experiencias prácticas en el uso de los mismos. Primero se implementaron dos aplicaciones de enseñanza virtual de acuerdo a las especificaciones IMS y EML(EML 2001), que sirvieron cómo base comparativa entre estas dos iniciativas en Sancho Con la absorción de EML por parte de IMS, nuestras dos aplicaciones también se fundieron en una, que sigue el estándar IMS. Gracias a esta aplicación, hemos tenido un entorno real sobre el que probar las propuestas analizadas afianzando así nuestra postura crítica frente a sus iniciativas. La estructura que sigue este trabajo para analizar la iniciativa IMS se presenta en la figura 0.1. IMS presenta una serie de especificaciones que tienen como objetivo principal que tanto los contenidos cómo los entornos de aprendizaje distribuido generados por diferentes instituciones puedan trabajar de manera conjunta. En el Capítulo 2 haremos un repaso por todas las propuestas de este consorcio. Estas especificaciones se refieren a temas variados cómo el empaquetamiento de contenidos, la utilización de metadatos o el almacenamiento de perfiles de alumnos, y están orientadas a hacer más sencillo y más barato la creación de material educativo reutilizable. En el estudio de muchas de estas especificaciones aportaremos pruebas reales de lo que ha supuesto su integración en nuestro sistema <eaula>. En el Capítulo 3 estudiaremos la propuesta ADLSCORM, que es el modelo de referencia de IMS. Esto quiere decir que ADL propone el entorno de ejecución adecuado para sistemas que cumplen las especificaciones IMS. A su vez, ADL está basado en la iniciativa AICC(AICC 2002), que también mencionaremos en este Capítulo. Para terminar este Capítulo, y dar una visión más completa del ámbito del elearning, se hace una breve presentación de otras iniciativas:ocw (OCW 2003) del MIT BORJA MANERO IGLESIAS 7

8 (Massachusetts Institute of Technology), que nos servirá para entender el enfoque práctico que se le puede dar a todo lo visto durante el trabajo, pues esta propuesta pretende ofrecer contenidos educativos gratuitamente a través de Internet, y ARIADNE que refleja alguna de las conclusiones que hemos obtenido en <eaula>. En el Capítulo 4 presentamos las conclusiones del estudio realizado y se esbozan algunos de los que podrían resultar trabajos futuros. A continuación, incluimos tres apéndices que hemos considerado importantes para la correcta comprensión de los conceptos que se muestran en el trabajo y que se mencionan a lo largo del mismo, además de un artículo publicado en el congreso Challenges 2003 (III Conferencia Internacional sobre Tecnologías de la Información y la Comunicación en la Educación) y que ha sido resultado directo de este trabajo enmarcado dentro del preyecto <eaula>. Figura 0.1. Esquema de iniciativas analizadas en este trabajo. BORJA MANERO IGLESIAS 8

9 1. CAPÍTULO 1 La enseñanza asistida por computadora (elearning) La enseñanza asistida por computadora ayer. La educación es un dominio en el que históricamente se han intentado aprovechar las capacidades introducidas por el desarrollo de la tecnología y la computación de manera casi paralela a su propio desarrollo (FernándezManjón 1997). Las primeras aplicaciones educativas datan los años 50 (cabe destacar el proyecto PLATO): en ellas se hacía uso de la capacidad de los ordenadores para resolver problemas numéricos y matemáticos. Eran aplicaciones destinadas casi exclusivamente a la investigación científica, o a proyectos de ingeniería (Levien 1972). En la década de los 60, se extiende el uso de los ordenadores como soporte al proceso instructivo en sí: aparecen las primeras aplicaciones de educación asistida por computador (Computer Assisted Instruction CAI) en la universidad de Stanford (Patrick Suppes y Richard Atkinson). Eran aplicaciones para el aprendizaje de la lectura y las matemáticas, que permitían individualizar el aprendizaje liberando al alumno de la asistencia a clase en grupos tradicionales. Incorporaban mecanismos de retroalimentación a través de preguntas y respuestas que permitían al alumno participar activamente en su propia formación(molnar 1990). En los 70, empieza a aparecer un conjunto de aplicaciones que hacen uso de técnicas avanzadas, como la inteligencia artificial o la ciencia cognitiva, y que suponen un gran adelanto en la forma en que se realiza el aprendizaje asistido por computador (Brown 1977). Generalmente se designan como sistemas de tutorización inteligentes o aplicaciones inteligentes de enseñanza asistida por computador (Intelligent Computer Assisted Instruction ICAI). El objetivo es un sistema que literalmente BORJA MANERO IGLESIAS 9

10 entienda su dominio de conocimiento y sea capaz de orientar al alumno a la hora de articular sus propias ideas y estrategias de funcionamiento. La aparición de los ordenadores de alta velocidad, multiplicó los potenciales de representación y manipulación de datos: se abrió el camino a las simulaciones, las representaciones simbólicas y la realidad virtual como vía a otras formas de aprendizaje. De esta manera los alumnos se convertían en parte activa del sistema representado: participaban en las simulaciones y formaban parte del propio sistema. Eran las aplicaciones multimedia educativas, entornos educativos interactivos, etc. (Alessi 1991; Roblyer 2000). Este tipo de aplicaciones ofrecía situaciones reales de trabajo y simulación de los problemas que pueden encontrarse en ellas. Por lo general contaban con sistemas de tutorización inteligente en función del nivel de conocimiento del alumno. Hasta ese momento las aplicaciones educativas se caracterizaban por: Elevados costes de producción y tiempos de desarrollo. Reutilización prácticamente nula de materiales y componentes previamente desarrollados. Cada aplicación se desarrolla desde cero: tanto desde el punto de vista de los contenidos educativos como del software de la aplicación. Sólo resultan efectivas en determinado tipo de situaciones y para perfiles concretos de alumnos. El uso es individual: todos los entes con los que se relaciona el alumno durante el proceso de aprendizaje son objetos preprogramados. La plataforma de distribución más extendida es el CDROM. Proporciona independencia del lugar y el momento del aprendizaje. En resumen, la situación de la enseñanza asistida por computador se puede calificar de preindustrial con desarrollos propios de alto coste y bajo impacto tanto desde el punto de vista de las teorías educativas, como desde el punto de vista del número de usuarios al que era accesible (FernándezManjón 1997) El elearning hoy. En los últimos tiempos estamos asistiendo a un profundo cambio en la forma en que se conciben las aplicaciones educativas: el agente precursor de este cambio es la adopción generalizada de Internet como medio de transmisión de la información. La utilización de las diferentes redes de telecomunicación como soporte para sistemas de enseñanza a distancia ha permitido establecer un canal de retorno desde los alumnos a los profesores, incorporando un valor añadido importantísimo. La combinación de la telecomunicación y la enseñanza ha permitido acuñar el término enseñanza asistida por computadora o elearning (AnidoRifón 2001). Una definición que engloba el papel de profesores y alumnos es la que realiza Lanfranco (Lanfranco 1993), la enseñanza asistida por computadora es la organización y combinación de los recursos educativos y tecnológicos para permitir el teleaprendizaje por parte de los alumnos. La principal característica de los nuevos entornos de aprendizaje virtual es que utilizan la Web como única plataforma de distribución. Esto implica que disponen de una serie de capacidades hasta ahora inexistentes para las aplicaciones de enseñanza BORJA MANERO IGLESIAS 10

11 asistida por ordenador que permiten superar algunas de las de las deficiencias que mencionamos en el apartado anterior: Desaparición real de los problemas de espacio y de horarios. Los alumnos pueden realizar su aprendizaje desde cualquier sitio y a cualquier hora. Los sistemas de enseñanza asistida por computadora abren 24 horas al día. Proporcionan un canal de comunicación entre alumnos, y entre éstos y profesores. De este modo desaparece por completo la relación que algunos establecen entre estudiar a distancia y aprender en solitario. Es posible ofrecer entornos de telepresencia en donde todos los participantes en el proceso formativo compartan un aula virtual. Hiltz (Hiltz 1994) concluye que la participación de los estudiantes puede llegar a ser superior en un entorno como éste que en un aula convencional. El canal de comunicación que se establece puede utilizarse con finalidades de seguimiento y tutorización de los alumnos por parte de los profesores. La información extraída de este seguimiento puede ser empleada posteriormente para labores de evaluación. Dado que, habitualmente, el ámbito de actuación de estos sistemas es universal, los alumnos puede elegir entre una gran diversidad de materias, cursos y especialidades. Éstos pueden ser preparados por los mejores especialistas en cada materia, para ser distribuidos a un conjunto amplio de estudiantes dispersos geográficamente. No sólo aquellos alumnos cercanos físicamente a ellos se benefician de sus conocimientos. Al mismo tiempo aparecen una serie de problemas específicos asociados la utilización masiva de Internet entre los que cabe mencionar (Koper 2000): El aumento en la heterogeneidad de los productos y en la interacción entre personas y sistemas, únicamente entre personas y únicamente entre sistemas. El espectacular aumento de información disponible y su dispersión en distintos sistemas y aplicaciones, lo que implica la necesidad de poner en comunicación distintos productos software y plataformas. La organización de procesos de aprendizaje distribuidos, motivada por la dispersión geográfica de los usuarios de los cursos. Y es para solucionar estos inconvenientes por lo que surgen diferentes iniciativas que pretenden unificar tanto la forma de crear contenidos cómo la forma de implantación de plataformas y almacenes educativos. Y dar una visión de estas iniciativas es exactamente el objetivo de este trabajo. El profundo cambio que ha supuesto Internet en el campo de las aplicaciones educativas no sólo afecta a aspectos puramente tecnológicos: también los paradigmas educativos se están alterando como consecuencia de las nuevas demandas sociales, en las que las redes globales de comunicación juegan un papel esencial. Actualmente se imponen los modelos educativos centrados en el alumno: ha crecido la demanda hacia una formación continua y de por vida en contraposición a los métodos educativos tradicionales en los que la formación se recibe en periodos determinados y centros específicos. Se trata de formar profesionales con poco tiempo disponible y que exigen obtener un elevado rendimiento de su tiempo. Por otro lado, en este análisis no podemos dejar de lado el componente principal de cualquier aplicación educativa: los contenidos educativos. Parece evidente que en última instancia, el éxito de una aplicación educativa radica en la calidad de sus contenidos. Por lo general, en la mayoría de las aplicaciones disponibles, los cursos se crean con el fin de cubrir una necesidad de aprendizaje concreta. Sin embargo, producir desde cero material educativo de alta calidad es una labor ardua que lleva mucho tiempo y requiere conocimiento de diversos expertos en distintos campos. BORJA MANERO IGLESIAS 11

12 Además, en los últimos años, hemos sido testigos de cómo los esfuerzos para adaptar contenidos educativos a un formato determinado (previas inversiones de grandes cantidades de tiempo y dinero) se perdían al realizar cambios de sistema o actualizaciones de las aplicaciones: los contenidos estaban íntimamente ligados a su formato y herramienta de creación/visualización. La gestión del conocimiento se ha convertido en un tema recurrente en informática. En tal discurso, el conocimiento no sólo se identifica cómo un nuevo factor de producción de las sociedades preindustriales, sino cómo un producto en sí mismo. Para poder determinar su valor de cambio, el conocimiento debe ser creado, almacenado y gestionado, razón por la cual emergen las tecnologías de la información y comunicación cómo soporte a la gestión del conocimiento (Beardo 2002). Por tanto, aparece una necesidad de encontrar procedimientos que permitan la reutilización efectiva de material ya desarrollado. Idealmente, que faciliten la reutilización no sólo dentro de la misma aplicación para distintos cursos, sino entre aplicaciones diferentes con herramientas de creación de contenidos y plataformas distintas. La siguiente tabla (Tabla 1.1) muestra una comparación entre los requisitos de los sistemas educativos tradicionales asistidos por ordenador (Computer Based Training) y los de las nuevas aplicaciones elearning derivados de la utilización masiva de Internet como medio de distribución de información y comunicación, así como del cambio de mentalidad asociado a la adquisición del conocimiento y la formación en la sociedad actual (Sigh 2001). ACTIVIDAD Creación contenidos de ANTIGUOS CBT SISTEMAS Realizado por el instructor. Los cursos se crean desde cero de principio a fin. Distribución Cara y complicada. Internet. Barato. NUEVOS SISTEMAS ELEARNING Realizado por el instructor/diseñador del curso. Necesita conocimientos sobre la herramienta. Los cursos se crean recombinando material existente con nuevo material: incremento del valor del contenido. Modelo educativo Centrado en el instructor Centrado en el alumno Objetivo Distribuir conocimiento Distribuir y capturar conocimiento Elemento o pieza de distribución/creación Actualizaciones Velocidad Cursos completos Reconstruir el curso y reenviarlo Dependiente del tamaño de la audiencia y la extensión del contenido Módulos u Objetos Educativos (Learning Objects) Actualizar el módulo Tiempo típico 46 meses 46 semanas Medidas de la efectividad Fuentes del contenido Observaciones del instructor Se crean todas Dependiente de la extensión del contenido y de la velocidad de la red de acceso Sistemas de seguimiento y evaluación interactivos Buscar si existe material reutilizable y ensamblarlo (idealmente sin necesidad de adaptar cambios) Tabla 1.1. Comparativa entre las aplicaciones tradicionales Computer Based Training y los sistemas e learning (Sancho 2002) BORJA MANERO IGLESIAS 12

13 1.3. Características de un sistema de e learning. Una vez hemos hecho un repaso de lo que ha sido y es en la actualidad la enseñanza asistida por computadora, vamos a entrar a analizar las características que presentan estos sistemas. En este apartado vamos a clasificar las diferentes partes que los componen y las relaciones que guardan entre ellas. Conforme se van perfilando los requerimientos exigidos a los entornos de enseñanza a través de la Web, se hace más evidente que éstos son demasiado complejos y numerosos para ser cubiertos por un único sistema monolítico. Por el contrario, la tendencia actual es la de integrar un conjunto de sistemas especializados (Olivier 2000). A nuestro modo de ver, la arquitectura de un sistema elearning desarrollado mediante la integración de un conjunto de componentes independientes, debería tener las siguientes características (Sancho 2002): Abierta. El objetivo es crear aplicaciones elearning interoperables y conectables entre sí de forma sencilla ( plugandplay ), es decir, que herramientas comerciales de fabricantes distintos puedan ensamblarse en un único sistema global. Para ello es necesario que el marco de definición de la arquitectura del sistema sea conforme a un modelo estándar. Escalable. Independientemente del tamaño inicial con que se conciba el sistema, la arquitectura debe estar definida de tal forma que permita su crecimiento. Por ejemplo, al ir aumentando el repositorio de objetos educativos las aplicaciones encargadas de gestionarlos deben tener capacidad suficiente para no sobrecargarse. Global. Permitir la diversidad lingüística y cultural. Este es uno de los objetivos con mayor dificultad, puesto que la gran mayoría de las aplicaciones están destinadas para una audiencia anglosajona: actualmente existen varios esfuerzos de estandarización en marcha cuyo objetivo es presentar un mismo contenido (incluso un mismo entorno de aprendizaje) en diferentes lenguas en función del usuario a quien esté destinado. Integrada. No sólo entre los componentes del propio sistema, sino entre otras aplicaciones no directamente relacionadas con el aprendizaje (e.g. recursos humanos, financieras, de gestión del conocimiento). El objetivo es conseguir la interoperabilidad entre todas ellas. Flexible. Es importante la capacidad de implementar nuevas soluciones sin tener que efectuar grandes cambios en la arquitectura del sistema. Por otro lado, la arquitectura está fuertemente condicionada por los roles definidos para los actores que interactúan con el sistema. Identificamos tres categorías básicas entre los usuarios de un entorno elearning: Consumidores de elearning. A esta categoría pertenecen alumnos y profesores: ambos interactúan con las mismas herramientas, aunque la forma de interacción varía. Proveedores de elearning. En este grupo están englobados los proveedores o creadores de contenidos educativos (responsables de la tarea de diseñar el proceso de instrucción de tal forma que se consiga un cierto objetivo educativo). BORJA MANERO IGLESIAS 13

14 Coordinadores. En este último grupo englobamos a los administradores del sistema (cuya tarea es la de gestionar los elementos de los catálogos, los horarios, los recursos sesiones de aprendizaje, tutores, equipos disponibles y los aspectos económicos). La siguiente figura (Figura 1.1) representa los diferentes roles identificados para un proceso elearning Figura 1.1. Relación entre los diferentes roles definidos en un sistema de elearning Componentes de un sistema de e learning Aunque las funcionalidades de un sistema de enseñaza pueden ser muchas y muy variadas, se pueden agrupar en tres sistemas independientes y bien diferenciados (Microsystems 2002) (Sancho 2002): Sistema de Gestión de Contenidos Dentro de este primer grupo, se engloban todas aquellas tareas relacionadas con la creación, recuperación, ensamblado, localización y almacenamiento de contenidos y recursos educativos. Está asociado al rol de los proveedores de e learning y sus componentes básicos son: BORJA MANERO IGLESIAS 14

15 Una herramienta autoría e integración de los recursos educativos, cuyo objetivo sea la creación de cursos completos (a través de la integración de objetos educativos mediante la definición de jerarquías) o de recursos educativos atómicos (dentro de estos recursos también se deben considerar las evaluaciones). Debe permitir la creación de contenidos en cualquier formato (texto, vídeo, audio, imágenes, etc.) y asociarlos al nivel deseado en la jerarquía del curso. El API (Aplication Programming Interface) de esta herramienta también debe permitir la importación de recursos ya creados y ensamblarlos al curso que se está creando. La mayoría de las herramientas de este tipo que encontramos en el mercado se ajustan a las especificaciones IMS y SCORM. Un sistema de creación y almacenamiento para los metadatos asociados a los objetos educativos. Un almacén de objetos educativos. Debe disponer de todos los servicios tradicionales asociados a un repositorio tradicional, como control sobre la versión, actualizaciones, notificaciones de modificación, bloqueo de entrada/salida de los objetos etc. En este trabajo se hará una presentación de la especificación de IMS que ofrece las diferentes recomendaciones para la creación de almacenes. Una herramienta para la gestión, localización y recuperación de los recursos educativos. Esta herramienta utilizará el repositorio de metadatos y el de los recursos educativos para localizar y recuperar un objeto concreto atendiendo a los criterios de búsqueda solicitados por el usuario. El autor visualiza previamente el objeto y determina su aplicabilidad al nuevo contexto. Una herramienta para ensamblar los contenidos educativos, que permitirá al autor recuperar un objeto a través de la herramienta de gestión, localización y recuperación de recursos e integrarlo en la estructura del curso por medio de una plantilla o jerarquía almacenada en el almacén de contenidos. La herramienta de ensamblado debe permitir también visualizar previamente los contenidos para, de esa manera, facilitar al autor la labor de ensamblado. Una de las soluciones posibles para realizar la visualización de los objetos marcados mediante XML son las hojas de estilo. Una herramienta de publicación. Cuando se libera una oferta de aprendizaje debe publicarse a través del entorno de distribución. La herramienta de publicación tiene como función asignar un conjunto de metadatos que permiten al entorno de distribución conocer la forma adecuada para explotar la oferta. Una vez publicada, los sistemas de gestión del aprendizaje pueden ofrecerla a sus alumnos Sistema de Distribución de Contenidos Su función es la determinar la forma en que se van a presentar los contenidos al usuario, para ello es recomendable disponer de las herramientas adecuadas para llevar a cabo las siguientes funciones: BORJA MANERO IGLESIAS 15

16 Presentación de contenidos. Su función es la de generar de manera dinámica contenidos personalizados contrastando el perfil o modelo del alumno y sus preferencias, con los contenidos: recogerá la información correspondiente al perfil del alumno e identificará los contenidos que se adecuan a sus características. También identifica la platilla adecuada para presentar un curso o lección determinados y el medio de distribución elegido (Web, impresión, etc.). Gestión de la distribución. Si existen varias localizaciones posibles del material requerido para publicación, esta herramienta se encargará de determinar la más próxima al usuario para optimizar la velocidad de presentación Sistema de Gestión del Aprendizaje (Learning Management System) Esta área está asociada al rol de los consumidores de elearning (alumnos y tutores). El término LMS, por lo general, hace referencia a un tipo de sistema diseñado para realizar el seguimiento de la interacción con los contenidos educativos y realizar la gestión de los mecanismos de interacción con el sistema, incluyendo la navegación, la selección de las ofertas educativas y la conexión con el sistema de distribución de contenidos. El objetivo primario de un LMS es proporcionar y administrar los diferentes recursos de un sistema de enseñanza a los estudiantes, siguiendo su progreso y su rendimiento. En particular, las características principales de un LMS, que lo diferencian las herramientas tradicionales de enseñanza (CMI, Computer Managed Instruction), son: Personalización. La combinación entre los perfiles de usuario y sus preferencias personales es la base para conseguir un entorno personalizado dinámicamente. Los perfiles contienen información obtenida por el sistema sobre el alumno como su nivel de conocimiento, las puntuaciones obtenidas mediante los sistemas de evaluación, el tiempo de conexión a los cursos, etc. Las preferencias personales son introducidas por el alumno y almacenan datos relativos al formato de presentación, al idioma natal, etc. Búsqueda y navegación en los catálogos educativos. El alumno puede acceder a las ofertas educativas disponibles y seleccionar la que desea. Registro. Ofrece facilidades para registrarse en un determinado curso que se conoce a través del catálogo. Este mecanismo gestiona también el registro de datos históricos del alumno, la planificación del aprendizaje, las notificaciones sobre novedades y modificaciones de los cursos, los horarios, los tutores encargados, las listas de espera y la descatalogación o recomendación de ciertas ofertas educativas para un perfil determinado de alumno. Seguimiento de la evolución del alumno. Su función es la de registrar el progreso del alumno a través de su interacción con una determinada oferta educativa. Almacena datos como tiempo invertido en cada curso, cursos visitados, puntuación obtenida en las pruebas parciales, etc. Administración de las conexiones con otros sistemas de información. Necesaria para la compartición de objetos educativos, y para la importación y exportación de perfiles de alumnos. BORJA MANERO IGLESIAS 16

17 Mecanismos de valoración y evaluación. Inclusión de mecanismos de evaluación anteriores y posteriores al seguimiento de un curso. Las evaluaciones previas permiten definir mecanismos para preseleccionar únicamente aquellos contenidos que se ajustan a los conocimientos previos del alumno. Las evaluaciones posteriores aportan información para llevar a cabo el seguimiento del progreso del alumno. Definición de procesos de colaboración online. Mecanismos síncronos y asíncronos de comunicación entre todos los implicados en la experiencia educativa. El siguiente esquema (Figura 1.2.) muestra el conjunto de funcionalidades que residen en el LMS. LO Authoring Metadata Content LO Retrieval LO Sequencing Messaging Collaboration Course Catalogues Student Enrolment LMS Question & Testing Student Modelling Student Profiling Student Records Figura 1.2. Modelo referencia de definición de un LMS. Interacción entre sus componentes (FernándezManjón 2002) 1.5. Estandarización del elearning La aparición de Internet cómo medio para difundir el aprendizaje ha hecho que múltiples instituciones se hayan embarcado en la implementación y difusión de sistemas de enseñanza. Esto ha supuesto una proliferación de sistemas y recursos educativos que conlleva la necesidad de establecer recomendaciones y estándares que permitan su uso eficiente. La estandarización de las tecnologías aplicadas al aprendizaje pretende posibilitar la reutilización de recursos educativos y la interoperabilidad entre sistemas software heterogéneos (Anido 2002). BORJA MANERO IGLESIAS 17

18 La búsqueda de la homogeneidad en los sistemas y contenidos persigue (Sancho 2002): La reutilización efectiva de contenidos. Se trata de crear cursos con contenidos de alta calidad basados en el aprovechamiento de material previamente creado cuya calidad está contrastada. Capacidad de adaptabilidad de contenidos y adecuación del entorno de aprendizaje en función de los requisitos de conocimiento y preferencias del alumno, lo que permite aumentar el rendimiento del tiempo empleado en formación. La aparición de estándares educativos ha supuesto un gran avance en todas las partes involucrados en el proceso educativo. Veamos algunas de las más importantes desde el punto de vista de los implicados (Microsystems 2002b): Desde el punto de vista del cliente de la aplicación, los estándares evitan quedarse atrapado por las tecnologías propietarias (vendor lockin). Los costes se reducen al sustituir los desarrollos propios por tecnología plug and play. Más aún, un mercado más amplio para los contenidos educativos llevaría a sus productores a realizar inversiones en producción de contenidos, aumentando la oferta y la calidad de éstos, incluso en áreas altamente especializadas. Desde el punto de vista de los vendedores de aplicaciones, la existencia de métodos estandarizados elimina la necesidad de escribir interfaces para diferentes productos. Esto redunda en una reducción de los costes de desarrollo e incrementa el mercado potencial para las aplicaciones. Desde el punto de vista de los productores de contenidos educativos, los estándares permiten que el formato de producción sea único y pueda ser utilizado en cualquier plataforma de distribución. Además, la reutilización de contenidos hace que la calidad de los mismos aumente. Desde el punto de vista de los alumnos, los estándares implican mayor posibilidad de elección del producto educativo. Además implica que los resultados de su aprendizaje (créditos o certificados) tengan mayor portabilidad. Desde el punto de vista del diseñador, la existencia de estándares facilita su labor al tener acceso a repositorios de contenidos reutilizables, y permitiéndoles la creación de contenidos modulares de más fácil mantenimiento y actualización. Los estándares elearning son el vehículo a través del cual será posible dotar de flexibilidad a las soluciones elearning, tanto en contenido como en infraestructura. La interoperabilidad entre sistemas de aprendizaje basados en ordenador comprende la utilización de un modelo de datos consensuado así como la definición de interfaces abiertas. Mediante estas interfaces se ofrecen una serie de servicios cuya composición debe cubrir todos aquellos aspectos que un sistema de aprendizaje basado en ordenador necesite proporcionar. Dentro de este modelo de interoperabilidad debe incluirse un protocolo estándar de comunicación entre los contenidos educativos en sí, sea cual sea su fabricante, y el sistema software que se encargue de su gestión, con independencia de quien lo haya desarrollado. Por otro lado, la identificación de los componentes software que constituyen un sistema completo y la definición de las interfaces que deben ofrecer al exterior facilita la creación de plataformas de aprendizaje de forma incremental, así como la cooperación entre sistemas diferentes para ofrecer a sus alumnos servicios complementarios implementados por sistemas externos. Al hablar sobre un estándar elearning, nos estamos refiriendo a un conjunto de reglas en común para todos los dedicados a la tecnología elearning. Estas reglas BORJA MANERO IGLESIAS 18

19 especifican cómo los fabricantes pueden construir cursos online y las plataformas sobre las cuales son impartidos estos cursos de tal manera de que puedan interactuar unas con otras. Estas reglas proveen modelos comunes de información para cursos e learning y plataformas LMS, que básicamente permiten a los sistemas y a los cursos compartir datos o hablar con otros. Esto también nos da la posibilidad de incorporar contenidos de distintos proveedores en un solo programa de estudios El proceso de estandarización Desde un punto de vista estricto, a día de hoy no existen estándares elearning. El proceso de elaboración de un estándar es similar al de creación y aprobación de las leyes: una vez se ha realizado el grueso del trabajo, este debe ser ratificado por un organismo oficial. Puede parecer un proceso lento y poco efectivo, pero hay que tener en cuenta que el éxito de un estándar radica en su nivel de aceptación, por lo que un grupo de estandarización debe ser un organismo que se encargue de recopilar requisitos de múltiples fuentes y elabore con ellos una especificación consensuada (Sancho 2002). La obtención de un estándar formal se consigue como resultado de los esfuerzos combinados de numerosos organismos y consorcios que se agrupan de acuerdo a tres niveles de trabajo (Lindner 2001): Nivel de especificación. En este primer paso del proceso, se trabaja en la elaboración de recomendaciones basadas en el análisis de las necesidades de los propios participantes. El objetivo es proponer la especificación elaborada a la comunidad elearning. Es en este nivel dónde se encuentra IMS, organización cuyo estudio es el principal objetivo de este trabajo. Nivel de validación. En esta fase del proceso, se desarrollan nuevos productos que incorporan las especificaciones elaboradas en el paso anterior y se inician programas piloto con el fin de valorar la efectividad y aplicabilidad de la especificación. Así mismo, se crean modelos de referencia que muestran cómo las distintas especificaciones y estándares pueden ensamblarse para integrar un sistema elearning global. En este nivel se encuentra la iniciativa ADL que estudiaremos en el Capítulo 3. Nivel de estandarización. Es el paso final de la elaboración, las especificaciones que ya han sido validadas, son retomadas por los organismos oficiales de estandarización que se encargan de darles un último refinamiento, consolidación, clarificación de los requisitos que satisfacen y acreditación. Es importante distinguir entre la especificación (que es un proceso de trabajo en evolución) y el estándar acreditado (basado en implementaciones reales y las experiencias obtenidas). Algunos de los grupos y consorcios del sector están implicados, como se verá, en dos o incluso en todas las fases anteriores. La razón es que actualmente no existe prácticamente solapamiento entre las actividades realizadas por los grupos: cada nivel juega un papel distinto con responsabilidades diferentes. De hecho, uno de los principales intereses de la comunidad elearning en estos momentos es el de clarificar los roles y responsabilidades de las distintas agrupaciones y coordinar sus actividades. En la siguiente figura (figura 1.3) se muestran los tres niveles que acabamos de presentar, y dónde se encuadran las diferentes organizaciones dentro de esos niveles. BORJA MANERO IGLESIAS 19

20 Figura 1.3. Proceso de elaboración de estándares elearning (fuente: Ed Walker, IMS Glogal Learning Consortium, 2001www.imsglobal.org) Qué se debe estandarizar? En este apartado realizamos un repaso por los diferentes aspectos de los sistemas de enseñanza que son candidatos a ser estandarizados, y en los cuales existen grupos de trabajo definiendo recomendaciones y propuestas (Anido 2002). Requisitos técnicos. No todas las computadoras tienen las mismas características. Existen recomendaciones orientadas a la definición de las características que deben poseer los ordenadores sobre los que se ejecuten los LMS. Habitualmente, las instituciones que publican recomendaciones a este respecto realizan también propuestas de los formatos multimedia que deben ser utilizados dentro de los propios recursos educativos así como los protocolos para su transmisión a través de la red. Organización de los contenidos educativos. Cada sistema de aprendizaje tiene sus propios formatos para definir la organización de un curso. Para poder transferir cursos entre sistemas dispares es necesario alcanzar definiciones comunes, tanto para el formato de definición de su estructura estática, como para el que determina su comportamiento dinámico. BORJA MANERO IGLESIAS 20

21 Información personal y académica del alumno. De la misma manera que formatos comunes para la definición de cursos permiten la transferencia de éstos entre sistemas heterogéneos, la existencia de formatos únicos para la definición de expedientes de los alumnos hace posible su exportación a otros sistemas educativos. Es necesario decidir la información que debe estar presente en un expediente y el formato que se utilizará para definirla. Dentro de los estándares para perfiles y expedientes de alumnos se ha incluido información estática (e.g. datos personales) que no depende de la interacción del alumno con el sistema de aprendizaje, y también información dinámica (e.g. calificaciones) que se modifica a medida que el alumno avanza en su proceso de aprendizaje. Material de evaluación. Se definen diferentes formatos de presentación de un mismo cuestionario y se establecen mecanismos para determinar los diferentes criterios que deben ser utilizados a la hora de ejecutar las evaluaciones automáticas. Al igual que en los casos anteriores, un estándar en los materiales de evaluación permite el intercambio y reutilización de las evaluaciones. Definición de formatos para descripciones de recursos. La descripción de los recursos educativos cobra una enorme importancia en el momento que se pretende que los sistemas que los utilizan se los intercambian. Por eso, es necesario establecer formatos comunes para la definición de aspectos como el tipo de contenido que se ofrece, sus relaciones con otros, a quién está dirigido, requisitos técnicos, etc. Todo ello con el propósito de facilitar la búsqueda y localización de los recursos más adecuados para unas necesidades de aprendizaje concretas. La tendencia actual se enfoca hacia la utilización de metadatos. Este es el único área de todas las que exponemos que actualmente cuenta con un estándar. Mecanismos de transferencia de cursos. Aparte de la definición de formatos comunes para la definición y estructuración de los cursos y los procedimientos adecuados para su localización, es necesario establecer mecanismos que faciliten la transferencia de cursos encapsulados desde las instituciones dedicadas a su desarrollo a aquellas especializadas en la provisión de servicios educativos utilizando recursos electrónicos. Actualmente existen grupos de trabajo dedicados a la definición de formatos de empaquetado para todos los elementos necesarios en la transferencia de un curso. De este modo es posible la transferencia de todos ellos a través de una entidad individual y de una manera muy sencilla. En el siguiente capítulo estudiaremos en detalle una de las organizaciones encargadas de la definición de este tipo de formato. Entornos de ejecución. Para permitir la reutilización de contenidos es necesario establecer una clara separación entre éstos y los sistemas software encargados de su gestión (LMS). Los entornos de ejecución son responsables de la entrega de contenidos a los alumnos, de la supervisión de la interacción de éstos con los contenidos, y de decidir cuál es el siguiente recurso educativo que debe ser entregado sobre la base de la estructuración del curso y a las interacciones previas del alumno. Los sistemas de gestión de aprendizaje incluyen los entornos de ejecución dentro de ellos, pero aparte poseen otras muchas herramientas que facilitan el proceso de aprendizaje. La interoperabilidad entre contenidos y entornos de ejecución de diferentes fabricantes vendrá dada por una interfaz creada por los grupos que se encargan de la interoperabilidad de estos entornos. BORJA MANERO IGLESIAS 21

22 Arquitecturas software. Este parte se refiere a la identificación de los diferentes componentes software que deben constituir un sistema de aprendizaje electrónico distribuido. Aunque se realizaron algunas propuestas iniciales en este sentido, no se cubrieron los objetivos deseados. De hecho, no han sido publicadas recomendaciones para las interfaces software que deben ofrecer componentes como los mencionados. Servicios de intermediación y búsqueda. Otro aspecto que es objeto de estudio es la definición de arquitecturas para la construcción de buscadores y sistemas de intermediación. Su objetivo final es permitir la localización de los recursos educativos más adecuados a unas necesidades concretas. Los modelos de información utilizados por estos sistemas están basados en propuestas para metadatos educativos como las introducidas más arriba. En este trabajo nos centraremos en dos iniciativas de estandarización complementarias. Entre ambas, tratan prácticamente todos los puntos vistos anteriormente, por lo que en los Capítulos 2 y 3 repasaremos todos aquellos aspectos que deben homogeneizarse para poder llegar a los objetivos que la estandarización persigue (vistos en 1.5.1) Principales organizaciones implicadas en el proceso de estandarización. Hay una diferencia importante en la manera en que se conduce el proceso de estandarización entre Europa y América: el americano es un proceso en el que el mercado y las iniciativas comerciales tienen un mayor peso, mientras que en Europa el motor principal son las iniciativas gubernamentales y las instituciones oficiales. Además, hasta la adopción de XML como vía de implementación, no existían mecanismos de expresión común: de hecho, con la adopción de XML como estándar de facto para la representación de metadatos por parte de la comunidad educativa, se ha llegado a una serie de consensos que han unificado la labor entre los principales grupos de estandarización (Sancho 2002). Actualmente se está produciendo un proceso de confluencia y colaboración entre todas las iniciativas implicadas en la estandarización. A continuación se hace un repaso breve a las principales organizaciones involucradas en este proceso de estandarización que tienen que ver con el estudio posterior que se va a realizar a lo largo del trabajo LTSC El comité de estandarización de tecnologías aplicadas al aprendizaje, Learning Technology Standardization Committee (LTSC), perteneciente al Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), abarca prácticamente todos los aspectos del aprendizaje basado en ordenador. Su misión principal es desarrollar estándares técnicos, prácticas recomendadas y guías para componentes software, herramientas, tecnologías y métodos de diseño que faciliten el desarrollo, implantación, mantenimiento e interoperabilidad de implementación en ordenadores de sistemas educativos. Los 15 subcomités que componen el LTSC están organizados en 5 áreas de trabajo: (1) aspectos generales, (2) aspectos relacionados con el contenido, (3) aspectos relacionados con el aprendiz, (4) datos y metadatos y (5) sistemas y aplicaciones de gestión. BORJA MANERO IGLESIAS 22

23 Las primeras propuestas del LTSC están relacionadas con una arquitectura de sistema y un modelo de referencia para un sistema LMS, un modelo de datos para describir al aprendiz y metadatos educativos. Asimismo están analizando propuestas de organizaciones externas IMS El proyecto IMS (IMS 2002) fue creado en 1997 por EDUCASE, un consorcio de instituciones educativas y sus socios empresariales como una tentativa de desarrollar estándares abiertos para sistemas de enseñanza asistida por computadora. Los primeros trabajos del IMS se centraron en la definición de un modelo y una arquitectura para sistemas de aprendizaje distribuido. Sin embargo, sus esfuerzos se reorientaron rápidamente al percatarse de que primero necesitaban un modelo de datos adecuado para describir los recursos, estructuras y demás elementos manejados por los componentes de la arquitectura. Hoy en día los trabajos de IMS se centran en: metadatos, empaquetado de contenidos, definiciones de tests y cuestionarios, especificaciones de perfiles de alumnos y gestión de grupos, recomendaciones para objetos educativos distribuidos, organización de cursos bajo enfoques pedagógicos y secuenciamiento. El estudio de este proyecto es el principal estudio de este trabajo, y se verá con más detalle en el Capítulo ADL/SCORM En noviembre de 1997 el Departamento de Defensa de los EE.UU. y la oficina de Ciencia y Tecnología de la Casa Blanca lanzaron la iniciativa Advanced Distributed Learning (ADL) (ADL 2002). ADL surge como respuesta a las necesidades de uno de los mayores consumidores de software del mundo y forma parte del esfuerzo que el gobierno norteamericano viene realizando con el objetivo de conseguir una enseñanza de calidad, en el que también están implicados los departamentos de Educación y Trabajo. ADL se ha centrado desde un principio en el aprendizaje sobre la Web. Su trabajo ha acompañado al de otras instituciones, principalmente IEEE, IMS y AICC, para buscar aquellos puntos críticos del aprendizaje sobre la web en los que sería recomendable especificar interfaces consensuadas. ADL ha sido una de las organizaciones más activas en las reuniones y encuentros de estos organismos y fruto de ello es un conjunto de especificaciones que, bajo la denominación SCORM (Sharable Content Object Reference Model) (SCORM 2001), modelo de referencia para objetos educativos software que puedan compartirse, propone un entorno de ejecución y un modelo de metadatos y estructuras de cursos. La versión 1.1 de SCORM fue publicada el 31 de enero de ADL espera que el ámbito de aplicación de la especificación se vea ampliado en el futuro y que sirva como punto de convergencia para el resto de recomendaciones de otras instituciones implicadas en el proceso de estandarización. En 1999 el ADL estableció el CoLab como grupo de trabajo responsable de comprobar y validar las nuevas recomendaciones de la iniciativa ADL, verificar el grado de cumplimiento del estándar por parte de productos comerciales externos y realizar las certificaciones correspondientes. Asimismo, este grupo es el responsable de desarrollar prototipos conformes a SCORM y divulgar los resultados obtenidos. Finalmente, el grupo TFADLAT, Total Force Advanced Distributed Learning Action Team, es la interfaz entre la iniciativa ADL y el secretario de defensa norteamericano. Se encarga de realizar recomendaciones al Departamento de Defensa en aspectos relacionados con el aprendizaje. Es el grupo responsable de asegurar que la plantilla interna de este departamento tenga acceso a los métodos y tecnologías de aprendizaje BORJA MANERO IGLESIAS 23