Implementación de un Estudio de Caso usando Objetos de Aprendizaje (OA) para determinar la interoperabilidad entre diferentes plataformas E-Learning Iva Angelina Stephens, Natalia Foronda, John Trujillo Línea I+D en Informática Educativa, Universidad EAFIT, Medellín, Colombia {astephens, nforonda,jtruji}@conexiones.eafit.edu.co Resumen. El uso de las Tecnologías de Información y Comunicación en los procesos de enseñanza/aprendizaje ha evolucionado hasta el punto que se hace necesario repensar dichos procesos. Es así como surge E-Learning, el cual pretende integrar tecnologías que realmente favorezcan a la formación, con miras a mejorar su calidad, hacer más accesible la información, ampliar la cobertura y permitir espacios atemporales. En la medida que el E-Learning se incorpora en diferentes ambientes de aprendizaje, surgen necesidades como: la mezcla de contenidos de muchos orígenes, la creación de contenidos reutilizables e intercambiables, la independencia en la arquitectura computacional, etc. Por esto, se crean especificaciones que pretenden convertirse en estándares para dar solución a estas necesidades. Estos estándares han centrado sus esfuerzos en el tema de contenidos, incorporando un componente lógico llamado Objeto de Aprendizaje 1 (OA), el cual cobra mucha importancia por su gran potencial de reusabilidad y transportabilidad. Este artículo presenta la metodología de trabajo y la implementación de un estudio de caso utilizando OA para identificar los factores que afectan la interoperabilidad entre diferentes plataformas E-Learning, tomando como base las especificaciones del modelo SCORM. 1 Introducción Un Objeto de Aprendizaje (OA) se puede definir como la pieza más pequeña de contenidos que puede ser reutilizada en diferentes contextos [1]. Puede considerarse como una unidad significativa de aprendizaje, es decir, un individuo (alumno, usuario, etc.) que inicie, estudie y termine un OA, se espera que obtenga un aprendizaje significativo. El término OA proviene del paradigma de la Programación Orientada a Objetos (POO), el cual supone la creación de componentes (llamados objetos), con el fin de que puedan ser reutilizados en varios contextos. Desde esta perspectiva, es quizás la reusabilidad la característica más importante asociada a los OA, debido a que son 1 En el idioma inglés se define como Learning Objetc (LO).
unidades autosuficientes e independientes, que pueden ser utilizados en diferentes escenarios de aprendizaje. En la actualidad los esfuerzos en el tema de OA, apuntan a construir contenido que sea reutilizable e interoperable, lo cual se traduce en la reducción de costos en las organizaciones y esfuerzos por parte de quienes desarrollan el contenido. Para lograr esto, se han creado organizaciones como ADL [2], AICC [3], IMS [4], entre otras, que trabajan en la estandarización de: La construcción de OA que sean portables entre diferentes Sistemas Administradores de Aprendizaje (Learning Management Systems, LMS), los cuales se pueden definir como el software que automatiza la administración de acciones de formación, ofreciendo funcionalidades tales como registro de usuarios, organización de los diferentes cursos en catálogos, almacenamiento de datos sobre los usuarios, generación de informes para la gestión, entre otras [5]. La forma de agrupar diferentes OA para formar estructuras curriculares más complejas (como cursos) y que también sean portables entre diferentes LMS. La comunicación entre un OA y un LMS, mientras que un usuario interactúa con este. Se ha seleccionado para este análisis SCORM 2 (Sharable Content Object Reference Model), debido a que establece un marco de referencia muy bien definido y brinda mucha documentación sobre sus especificaciones. Este modelo define OA Reutilizables (Shareable Content Object, SCO), los cuales a diferencia de los OA incorporan el código necesario para establecer comunicación con el LMS. 2 Estudio de caso El propósito del estudio de caso es dar a conocer todo el proceso relacionado con la conversión del contenido de un curso en términos de OA para posteriormente aplicar una especificación que permita determinar la interoperabilidad entre plataformas E- Learning (LMS). En el ámbito del E-Learning existen muchas plataformas de código abierto (Open Source) disponibles, siendo las más usadas: Claroline, Dokeos, ATutor y Moodle [6], y por lo tanto fueron seleccionadas para este estudio de caso. Asimismo, la especificación seleccionada para la construcción de los OA es SCORM versión 1.2 (la versión actual es 1.3 o SCORM 2004) y corresponderán al Taller Básico de Mapas Conceptuales con CmapTools, dictado por la Línea I+D en Informática Educativa [7] de la Universidad EAFIT [8], cuyo público objetivo son docentes de todas las áreas de educación básica y secundaria. 2 Siglas en inglés que se traducen como Modelo de Referencia de Contenido Compartido.
2.1 Metodología La metodología implementada en el caso de estudio fue desarrollada siguiendo los pasos descritos a continuación: 1. Se realizó una descripción del proceso de creación de los contenidos relacionados al curso, donde se detalla el resultado del trabajo desarrollado por el diseñador instruccional y el experto en el tema. 2. Se seleccionaron los OA con base en el diseño instruccional desarrollado sobre el contenido. 3. Se especificó el proceso de conversión de los OA identificados al modelo SCORM. 4. Luego se realizó una descripción del comportamiento de los contenidos SCORM en las plataformas seleccionadas. 5. Por último, con base en las observaciones, se obtuvieron conclusiones respecto a la interoperabilidad de los OA en las plataformas Dokeos, Moodle, ATutor y Claroline. 2.1.1 Creación de contenidos. El proceso de diseño instruccional (ver figura 1) y la elaboración de los contenidos se basó en Mapas Conceptuales, los cuales fueron proporcionados por el Institute for Human and Machine Cognition de la Universidad de West Florida, USA [9] y traducidos especialmente para este estudio de caso. El uso de los Mapas Conceptuales como estrategia para el diseño de los materiales del taller facilitó la tarea para el Diseñador Instruccional y para el Experto en el tema (docente del taller) puesto que como se mostrará mas adelante, el uso de los Mapas Conceptuales permitirán una mejor identificación y selección de OA, y por otra parte, el rol del diseñador instruccional y experto en el tema pueden ser desempeñados por el mismo docente. 2.1.2 Selección de OA. La tarea del diseñador instruccional y el experto en el tema es identificar los OA asociados al contenido. Como se mencionó anteriormente, cada uno de los temas esta explicado por medio de Mapas Conceptuales, en consecuencia, tanto el diseñador instruccional y el experto en el tema, decidieron que cada uno de éstos fuera un OA ya que: Se espera que un alumno al iniciar, estudiar y finalizar cada Mapa Conceptual que se relaciona con un tema del taller, puede tener un Aprendizaje Significativo, el cual se define como el proceso por el cual un individuo elabora e interioriza conocimientos (haciendo referencia no solo a conocimientos, sino también a habilidades, destrezas, etc.) con base en experiencias anteriores relacionadas con sus propios intereses y necesidades [10]. Se estimó conveniente que el LMS rastree al alumno en cada página que contiene un Mapa Conceptual. Se estableció que cada Mapa Conceptual puede ser reutilizado en otros talleres, cursos y en otros contextos de aprendizaje.
Fig. 1. Diseño instruccional del taller Por lo anterior, se concluyó que cada uno de los Mapas Conceptuales es un SCO bajo la especificación SCORM. Cabe anotar, que SCORM es una especificación técnica que muestra la forma en que se puede agrupar el contenido para lograr reusabilidad, interoperabilidad, accesibilidad y disponibilidad, pero no da las pautas para decidir que contenido agrupar, esto lo debe decidir el diseñador instruccional junto con el experto en el tema. Siguiendo la especificación SCORM, el contenido agrupado en términos de SCO se muestra en la figura 2. Fig. 2. Agregación de contenido del taller 2.1.3 Conversión de los OA a SCO. En total el taller contiene dieciséis (16) OA, entonces bajo la especificación SCORM hay que recordar que la diferencia entre un
OA y un OA Reutilizable (SCO), es que el SCO contiene el código de programación necesario para por lo menos, indicarle al LMS que ha sido inicializado y que será finalizado. Entonces, es aquí donde el rol del programador es importante, puesto que el siguiente paso en la construcción del contenido del taller consiste en convertir cada OA en SCO. 2.1.4 Empaquetamiento bajo SCORM. Luego de transformar los OA en SCO, la siguiente tarea consiste en empaquetar el contenido bajo la especificación SCORM. Este paso consiste en crear el código XML necesario para indicarle al LMS cual es la estructura del contenido y sus recursos asociados. Como se puede observar en la figura 2, el contenido esta agrupado en términos de Agregaciones de Contenido (Content Aggregations) y SCO, tal cual como lo especifica SCORM. En la misma figura se puede ver la estructura jerárquica del contenido que será mostrada a los usuarios. De esta forma el programador puede codificar la estructura XML creando el archivo imsmanifest.xml que se necesita (especificado por SCORM) para que el LMS pueda establecer la estructura jerárquica del contenido que será mostrada a los usuarios del sistema, y al mismo tiempo identificar cada uno de los recursos del paquete de contenido (es decir, los SCO, Assets y Content Aggregations). En la actualidad, ya existe software especializado para realizar la tarea antes descrita, como lo es RELOADEditor [11], que facilita la creación del empaquetamiento de contenido basado en SCORM. Esta herramienta genera el archivo imsmanisfest.xml, asigna los recursos al paquete y sus respectivos metadatos, de forma muy amigable. En la figura 3 se puede observar la estructura jerárquica del contenido del Taller Básico de Mapas Conceptuales con CmapTools en esta herramienta. Fig. 3. Estructura jerárquica asignada al archivo imsmanifest.xml desde la herramienta RE- LOADEditor Como se puede observar, si se utiliza una herramienta como RELOADEditor para el empaquetamiento de contenido, no es necesario que la persona que realice esta labor (diseñador instruccional, experto en el tema, programador, etc.) conozca cien
por ciento el lenguaje XML y sus tecnologías asociadas, salvo que se requiera hacer modificaciones que impliquen ingresar al código. Sin embargo se debe tener conocimiento del estándar que se esta aplicando. Otro de los elementos importantes que debe tener el archivo imsmanifest.xml son los metadatos de los recursos que conforman el contenido. La herramienta RELOA- DEditor tiene un módulo que permite ingresar esta información basado en el estándar LOM de la IEEE, utilizado por el modelo SCORM en su especificación (ver figura 4). Fig. 4. Vista del módulo para metadatos de la herramienta RELOADEditor En la figura 5 se pueden observar los recursos asignados a cada SCO, al cual también se le agregan sus metadatos. Fig. 5. Vista de los recursos correspondientes a cada SCO, en la herramienta RELOADEditor Luego de asignar la estructura jerárquica del contenido, los recursos y sus respectivos metadatos, la herramienta RELOADEditor genera el archivo imsmanifest.xml
con toda la información que necesita el LMS para importar el contenido y mostrarlo a los usuarios. Desde la herramienta se puede comprimir el paquete de contenido, así, de esta forma queda listo para ser importado por cualquier LMS que soporte contenido SCORM, asegurando interoperabilidad entre plataformas. En la figura 6 se puede observar una parte del código XML del archivo imsmanifest.xml generado por la herramienta RELOADEditor, para el contenido del Taller Básico de Mapas Conceptuales con CmapTools. Fig. 6. Extracto del archivo imsmanifest.xml generado para el curso El paquete SCORM básicamente queda conformado por el archivo imsmanifest.xml y todos los recursos asociados al contenido del taller. 2.1.5 Importación del paquete de contenido SCORM al LMS. El siguiente paso, luego de tener el paquete de contenido SCORM listo, consiste en importar el contenido en las diferentes plataformas seleccionadas para verificar la interoperabilidad. En términos de usabilidad, desde el punto de vista del administrador, en el montaje de los paquetes de contenido SCORM en las plataformas seleccionadas, se puede decir que todas son muy fáciles de usar, la interfaz de usuario correspondiente a los módulos para importación de los contenidos es muy básica. La labor del administrador de la plataforma, en el montaje de los paquetes de contenido, puede ser delegada sin problema a los profesores o tutores, puesto que solo se debe indicar a la plataforma cual es el paquete de contenido que se quiere importar, y el trabajo de organizar el contenido en la plataforma queda como labor para el LMS, utilizando el archivo imsmanifest.xml como referencia. Todas las plataformas importan los paquetes de contenido correctamente, salvo que estos tengan errores en la estructura XML del archivo imsmanifest.xml contenido dentro del paquete SCORM. Si esto ocurre, la plataforma indica al usuario la presencia de un error en el momento en que se están importando los paquetes. Si la importa-
ción se realizó sin problemas, el LMS avisa al usuario de la plataforma que el paquete ha sido importado correctamente. Cuando se ha terminado de estudiar un contenido relacionado a un SCO, la plataforma ATutor (uno de los LMS seleccionados) presenta problemas con las funciones JavaScript utilizadas para indicarle al LMS que se ha finalizado con el SCO estudiado. El resto de las plataformas indican satisfactoriamente al LMS la finalización de un SCO y despliegan las páginas html correspondientes al contenido del Taller Básico de Mapas Conceptuales con CmapTools. A continuación se detalla el proceso de importación del paquete SCORM del taller en la plataforma Dokeos: Una vez el usuario administrador entra al sistema (ver figura 7) debe seleccionar la opción Itinerario Formativo y a continuación se despliega la interfaz de usuario mostrada en la figura 8, la cual tiene el módulo para importar contenido SCORM. Fig. 7 Interfaz de usuario desplegada al ingresar a la plataforma Dokeos Fig. 8. Modulo para importar contenido SCORM en Dokeos Luego de importar el contenido, el LMS de la plataforma muestra su estructura jerárquica, en un menú de opciones, en la parte izquierda de la página, donde el
usuario puede ingresar al contenido seleccionando cualquiera de las opciones presentadas. En la medida que el usuario termina los SCO, el enlace correspondiente a cada uno de ellos se va marcando en color verde, y al mismo tiempo se muestra el porcentaje de progreso (ver figura 9). Fig. 9. Contenido SCORM del Taller Básico de Mapas Conceptuales con CmapTools en la plataforma Dokeos Conclusiones Las plataformas E-Learning de código abierto han evolucionado para ofrecer la posibilidad de importar contenidos basados en SCORM. Plataformas como Claroline, Dokeos, ATutor y Moodle, pueden importar los paquetes de contenido SCORM gracias a módulos que se han construido y que se distribuyen gratuitamente. De esta manera, se puede concluir que el camino para hacer contenido que sea interoperable entre diferentes plataformas E-Learning, se esta construyendo. El desarrollo de contenidos basados en Objetos de Aprendizaje genera muchos beneficios debido a su gran potencial de reutilización, adaptabilidad y portabilidad, dando la posibilidad de utilizar contenido en diferentes contextos de aprendizaje, generando ahorro de trabajo, dinero y tiempo. La interoperabilidad, como factor importante a determinar al momento de definir la plataforma a utilizar en entornos E-Learning, es la característica mas notoria de SCORM. Es por eso que SCORM se está imponiendo como la especificación están-
dar para el desarrollo de contenidos. Es de anotar que aún SCORM, y los demás estándares, están en una etapa de evolución en el tema. Se encontró que los Mapas Conceptuales son una metodología que permite definir y cumple con las características de los Objetos de Aprendizaje, resaltando su capacidad de atomización de los contenidos, facilidad para el desarrollo de contenidos y su impacto y potencial para representación del conocimiento. Un mapa conceptual debe responder a una pregunta clave, la cual puede asociarse con un objetivo de aprendizaje, por lo tanto es un buen candidato para ser OA ya que representa una unidad mínima de aprendizaje que cumple un único objetivo de formación. Referencias 1. Wiley, D. A. Connecting learning objects to instructional design theory: A definition, a metaphor, and taxonomy. En D. A. Wiley (Ed.), The Instructional Use of LearningObjects [artículo en Internet] http://reusability.org/read/chapters/wiley.doc. [Consulta: 07 de junio 2004] 2. ADL [Sitio en Internet] Advanced Distributed Learning http://www.adlnet.org/. Acceso el 5 de mayo 2004 3. AICC [Sitio en Internet] Aviation Industry CBT Commtte http://www.aicc.org. Acceso el 2 de mayo 2004 4. IMS [Sitio en Internet] IMS Global Learning Consortium, Inc http://www.imsglobal.org/. Acceso el 5 de mayo 2004 5. Glosario E-Learning. [Sitio en Internet] http://www.ahciet.net/si/educacion/glosario/glosario.asp. Acceso el 19 de noviembre 2004. 6. edu.tools [Sitio en Internet] Providing decision-making tools for the EDU community. Disponible en http://www.edutools.info/. Acceso el 01 de octubre 2004 7. Línea I+D en Informática Educativa [Sitio en Internet] http://www.eafit.edu.co/eafitcn/investigacion/grupos/ingenieria/informaticaeducativa Acceso el 11 de julio 2005 8. Universidad EAFIT [Sitio en Internet] http://www.eafit.edu.co. Acceso el 11 de julio 2005 9. Institute for Human and Machine Cognition. [Sitio en Internet] http://www.ihmc.us/. Acceso el 18 noviembre 2004 10. Definición de aprendizaje significativo [Sitio en Internet] http://www.psicopedagogia.com/definicion/aprendizaje%20significativo. Acceso el 19 noviembre 2004. 11. Reload Project [Sitio en Internet] http://www.reload.ac.uk/ Acceso el 11 de julio 2005