CUAED - UNAM E-campus modelo de educación basado en redes y objetos de aprendizaje Dr. Víctor Germán Sánchez Arias LANIA Seminario Coordinación de Universidad.

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1 CUAED - UNAM E-campus modelo de educación basado en redes y objetos de aprendizaje Dr. Víctor Germán Sánchez Arias LANIA Seminario Coordinación de Universidad Abierta y Educación a Distancia UNAM 13 abril 2005

2 CUAED - UNAM contenido 1.Presentación 2.Modelo e-campus 3.Proyectos 1.Prototipo de patrimonio 2.Organización del aprendizaje 4.Conclusiones

3 CUAED - UNAM 1. Introducción

4 CUAED - UNAM Motivaciones Problema a nivel mundial gran necesidad de formación a todos los niveles y falta de recursos humanos y materiales para satisfacerla Tecnologías en informática y redes disponibles Problema computacional complejo-interesante

5 CUAED - UNAM Educación La generación de conocimiento y su adquisición (aprendizaje) son actividades sociales en las que participan amplias y diversas comunidades de educadores y educandos. Para una formación, se requiere: –en el proceso de generación de conocimiento, de recursos educativos de muy diversos tipos que fueron generados y mantenidos por diferentes educadores, de diferentes lugares y en diferentes tiempos –en el proceso de aprendizaje, la organización del conocimiento a través de diferentes técnicas de aprendizaje e impartido por diferentes educadores a diferentes educandos de diferentes lugares y en diferentes tiempos

6 CUAED - UNAM Propuesta Definir un nuevo modelo educativo basado en las tecnologías de la información que permita: –La creación de amplios acervos de todo tipo de recursos educativos y accesibles a los educadores y educandos ampliamente distribuidos. En otras palabras la creación, de un patrimonio de conocimiento que pueda ser preservado y actualizado continuamente. –La creación de nuevas técnicas pedagógicas que permitan diversos tipos de organización de los recursos del patrimonio y un aprendizaje tanto individual como colaborativo –Un funcionamiento independiente de las tecnologías informáticas que lo soporten

7 CUAED - UNAM Los retos Heterogeneidad en todos lo niveles: Instituciones educativas Modelos educativos y técnicas pedagógicas Los formatos y contenidos de los materiales educativos Los sistemas informáticos orientados a la educación Las plataformas de cómputo

8 CUAED - UNAM La estrategia de solución Compartir recursos materiales educativos a través de redes Acercar a los estudiantes y profesores distantes a través de espacios virtuales Definir nuevos modelos educativos basados en este entorno tecnológico Reutilizar materiales existentes Desarrollar nuevos materiales y tecnologías propias (educativas y computacionales) Utilización de estándares

9 CUAED - UNAM 2. Modelo e-campus

10 CUAED - UNAM Modelo de e-educación basado en redes Aprendizaje organizado en redes de comunidades de profesores y estudiantes Conocimiento organizado en redes de repositorios de objetos de aprendizaje

11 CUAED - UNAM Modelo e-educación basado en red 1. Red de Servicios básicos de Internet-WEB Es el nivel más básico de la red y se conforma por todos los servicios de interconexión y acceso a recursos de cómputo a través de la una interfaz Web estándar (navegador) 2. Red de conocimiento Esta red está conformada por el conjunto de repositorios distribuidos de recursos educativos organizados en unidades básicas de conocimiento denominadas objetos de aprendizaje. 3. Red de aprendizaje Esta red conforma las comunidades de aprendizaje conformados por tres tipos de usuarios. P: generador de conocimiento E: estudiante que adquiere conocimiento A: el que administra conocimiento, estudiantes y generadores de conocimiento 4. Red de apoyo basado en agentes Esta red está conformada por un conjunto de agentes (componentes computacionales basados en conocimiento y con capacidad de cooperar entre si) para apoyar a los diferentes usuarios de la red en los procesos de generación, adquisición y administración de conocimiento.

12 CUAED - UNAM Modelo de e-campus Red de conocimiento: red de acervos abiertos y distribuidos de objetos de aprendizaje (patrimonio) Funcionalidad educativa Funcionalidad educativa Funcionalidad educativa Institución Red de aprendizaje: comunidades de instituciones E-campus

13 CUAED - UNAM Red de conocimiento: Patrimonio Funcionalidad educativa Funcionalidad educativa Funcionalidad educativa Institución E-campus Red de aprendizaje: comunidades de instituciones Patrimonio común de la comunidad Red de conocimiento: red de acervos abiertos y distribuidos de objetos de aprendizaje (patrimonio)

14 CUAED - UNAM Actores y funcionalidades del e-campus Generación de conocimiento AprendizajeAdministración Funcionalidades Ag E P A Actores Institución Acervo abierto y distribuido de recursos

15 CUAED - UNAM Generación de conocimiento Red de conocimiento Internet 2 Edición (autor) Distribución

16 CUAED - UNAM Aprendizaje Red de conocimiento Internet 2 Aprendizaje personalizado Consulta Distribución Consulta Distribución Supervisión Aprendizaje colaborativo

17 CUAED - UNAM Red de aprendizaje: red de e-campus Generación de conocimiento AprendizajeAdministración Funcionalidades Ag E P A Actores Institución Acervo abierto y distribuido de recursos Generación de conocimiento AprendizajeAdministración Funcionalidades Generación de conocimiento AprendizajeAdministración Funcionalidades Ag E P A Actores Ag E P A Actores Institución Patrimonio común de la comunidad

18 CUAED - UNAM Arquitectura para soportar aplicaciones basadas en Internet 2 Internet 2 Lania

19 CUAED - UNAM InterfazColaborativa WEB COMPUTING Arquitectura, tecnologías y estándares Soporte de red Internet 2 Red IPV6 Videoconferencia H323 Iterfaz Internet multiagentes Interfaz Cooperativa IMS, ESCORM,LTSC, ISO-JC1SC25 Interfaz e-educacion XML SOAP-WSDL-UUDI Interfaz Interoperable (web-services) H TPP-HTML-J a v a, etc Interfaz Web

20 CUAED - UNAM 3. Proyectos

21 CUAED - UNAM 2. Proyecto CUDI: Prototipo de patrimonio de objetos de aprendizaje I n t e r n e t 1 y 2 UNAM UdeG IIE I n t e r n e t 1 y 2 Américalatina México Europa : España,.... I n t e r n e t 1 y 2 E-campus 1. Proyecto e-campus * financiado por la UNESCO Proyectos Lania * http://www.lania.mx/~victor/proyecto_e-campus_unesco/e-campus/index.html

22 CUAED - UNAM 3.1 Proyecto Prototipo de Patrimonio (proyecto CUDI- UNAM -U de G - IIE - LANIA)

23 CUAED - UNAM Objeto de aprendizaje

24 CUAED - UNAM Unidad de aprendizaje Descripción Educativa del contenido (metadata) Contenido Digital (imagen, video, texto, presentación, programa, etc.) Por ejemplo un simulador de un osciloscopio su metadato sería su descripción como recurso educativo de electrónica y el programa su contenido ¿pero como representar diversos tipos de recursos que pueden ir desde una simple imagen hasta un curso que incluye diversos temas usando la noción de unidad de aprendizaje?

25 CUAED - UNAM Documentos digitales Objetos de información Objetos de aprendizaje Redes de conocimiento Unidades de aprendizaje La estructuración del conocimiento basado en objetos imágenes videos texto programas,.... metadatos de los documentos digitales (por ejemplo un video de historia) un objeto que integra objetos Básicos (por ejemplo un tema que incluye varios conceptos) objeto estructurado compuesto de objetos de aprendizaje (por ejemplo un curso completo) redes de aprendizaje (por ejemplo colecciones temáticas

26 CUAED - UNAM Documentos digitales Objetos de información Objetos de aprendizaje Redes de conocimiento Unidades de aprendizaje Reutilización contexto reutilización a mayor contexto menor reutilización

27 CUAED - UNAM Acceso a redes de conocimiento Acceso a programas de formación Acceso a objetos de aprendizaje Acceso a objetos de información Acceso a documentos digitales (Internet) Edición y gestión de documentos digitales Edición y gestión de objetos de información Edición y gestión de objetos de aprendizaje Edición y gestión de programas de formación Edición y gestión de redes de conocimiento Niveles de los sistemas de acceso, edición y gestión Patrimonio

28 CUAED - UNAM El estándar IMS

29 CUAED - UNAM Estructura del acervo distribuido de objetos de aprendizaje

30 CUAED - UNAM Funcionalidades básicas del acervo distribuido de objetos de aprendizaje 1. Agregar objeto 2.1 Consultar acervo Lista resultado de la consulta 2.2 Despliegue-Obtención De objetos ? Definición única y estándar de objeto Interfaz de acceso única y estándar de acceso R e d d e r e p o s i t o r i o s HETEROGÉNEOS de objetos REUTILIZABLES

31 CUAED - UNAM Acceso distribuido por aplicaciones heterogéneas Interfaz de acceso única y estándar de acceso R e d d e r e p o s i t o r i o s HETEROGÉNEOS de objetos REUTILIZABLES Aplicaciones

32 CUAED - UNAM Arquitectura de un repositorio local intermediario agregar objetobuscar/obtener objeto acceso externo 2. Manejador de objetos 1. Interfaz interoperable de objetos locales y externos acceso local

33 CUAED - UNAM Red distribuida de repositorios acceso externo intermediario Aplicaciones agregar objetobuscar/obtener objeto acceso local acceso externo intermediario Aplicaciones agregar objetobuscar/obtener objeto acceso local acceso externo intermediario acceso local Aplicaciones agregar objeto buscar/obtener objeto Internet

34 CUAED - UNAM Componentes del prototipo 2. Objetos Estándar IMS 4. Editor de objetos LMS Objetos internos 3. Interfaz interoperblede acceso 1. Arquitectura abierta del repositorio de objetos acceso a otros acervos acceso a otros acervos acceso directo acceso vía LMS Plataforma BD Componentes del prototipo de patrimonio Usuarios: profesor, estudiante, administrador Plataforma LMS existente de la institución 5. Metodologías para el diseño de objetos UNAM U de G IIE-LANIA

35 CUAED - UNAM Ambiente interinstitucional red de instituciones heterogéneas red de acervos de objetos homogénea Objetos Estándar IMS 3. Editor de objetos LMS Objetos internos 2. Interfaz de acceso 1. Arquitectura del repositorio de objetos acceso a otros acervos acceso a otros acervos acceso directo acceso vía LMS Plataforma BD Objetos Estándar IMS 3. Editor de objetos LMS Objetos internos 2. Interfaz de acceso 1. Arquitectura del repositorio de objetos acceso a otros acervos acceso a otros acervos acceso directo acceso vía LMS Plataforma BD Objetos Estándar IMS 3. Editor de objetos LMS Objetos internos 2. Interfaz de acceso 1. Arquitectura del repositorio de objetos acceso a otros acervos acceso a otros acervos acceso directo acceso vía LMS Plataforma BD Ambientes LMS Interistitucionales heterogéneos Red de acervos común con interfaces y estructuras estándar y plataformas de BD heterogéneas Institución A

36 CUAED - UNAM 3.2 Proyecto Organización del aprendizaje (proyecto LANIA)

37 CUAED - UNAM Red de aprendizaje Red de conocimiento P seguimiento presencial y/o virtual Red de aprendizaje E E

38 CUAED - UNAM Aprendizaje tradicional Programa Contenidos Plan de estudio

39 CUAED - UNAM Aprendizaje autodidacta Programa Plan de estudio Contenidos

40 CUAED - UNAM Aprendizaje asistido solo por computadora Programa Contenidos Plan de estudio LMS LMS Learning Managament System

41 CUAED - UNAM Aprendizaje asistido por computadora y agente Programa Contenidos Plan de estudio LMS Agente tutor LMS Learning Managament System

42 CUAED - UNAM Aprendizaje asistido por computadora y profesor (en y/o fuera de línea) Programa Contenidos Plan de estudio LMS Agente tutor LMS Learning Managament System

43 CUAED - UNAM Red de aprendizaje Programa Contenidos Plan de estudio Agente tutor Programa Agente tutor Programa Agente tutor Contenidos Red de aprendizaje Red de conocimiento perfil metadata Plan de estudio LMS LMS Learning Managament System

44 CUAED - UNAM Modelo para el diseño Instruccional R_eR_p aaa Ambiente Instrucción (formación) tiempo R_e rol del estudiante R_p rol del profesor a actividad oa objeto de aprendizaje S servicio Especificación de una serie de actividades ordenadas en el tiempo a ser realizadas por estudiantes y profesores ( rol ) dentro del contexto de un ambiente compuesto por objetos y servicios oa S S S S

45 CUAED - UNAM Elemento básicos de diseño de una formación formal (nivel A) aaa Formación t objetivos de aprendizaje actividades de aprendizaje soporte de aprendizajeambiente Elementos de inicio: generalmente a partir de objetivos Nivel A Definición básica de un programa de formación (escenario de formación)

46 CUAED - UNAM Elementos avanzados de diseño de una formación formal (niveles B y C) aaa Formación t propiedadescondiciones notificaciones Nivel B Nivel C Controles Informaciones personales mecanismos para reactivar nuevas actividades mecanismos para un aprendizaje adaptativo Propiedades de persona (s) estudiantes p profesores Condiciones para la evolución del escenario didáctico Notificaciones para iniciar nuevas actividades

47 CUAED - UNAM Proceso sistematizado de aprendizaje T I M E Plan y programa de aprendizaje

48 CUAED - UNAM Proceso de Aprendizaje Libre (a partir de un programa predefinido y recursos educativos, bajo la responsabilidad del estudiante) Guiado por un profesor o sistema a través de reglas predefinidas a respetar sobre las actividades del programa (plan de estudio): –Tiempo límite –Prerquisitos –Temas opcionales –Temas obligatorios –....

49 CUAED - UNAM Aprendizaje (sistemático) Aprendizaje: Proceso de asimilación indivudual y/o colectivo de conocimientos organizados en un programa de aprendizaje prestablecido y controlado dinámicamente por un plan de estudio y el estado en que se encuentra el proceso de aprendizaje del estudiante Programa de aprendizaje: Conjunto ordenado de actividades de aprendizaje sobre un tema Activividades de aprendizaje: grupos de actividades básicas asociadas a recursos educativos tales como la lectura de un capítulo de un libro, la solución a un problema de tarea, etc. Plan de aprendizaje: conjunto de reglas y condiciones sobre las actividades de un programa Estado de proceso de aprendizaje del estudiante: información sobre el estado del estudiante con respecto al proseco de aprendizaje que está realizando

50 CUAED - UNAM Modelo del proceso de aprendizaje Recurso Educativo Programa Recurso Educativo secuenciador Recurso Educativo Plan de estudio Requerimiento de actividad de aprendizaje Entrega de actividad de aprendizaje Estado del aprendizaje

51 CUAED - UNAM Representación de un curso mediante un árbol de actividades

52 CUAED - UNAM Diversos procesos (comportamientos) de aprendizaje a partir de un mismo programa

53 CUAED - UNAM Especificación de las reglas de secuenciamiento de actividades (plan de estudio) Curso Cap ICap IICap III Tema 1 Tema 2 Regla Plan de estudio Programa Curso Cap ICap IICap III Tema 1 Tema 2 especificacado por SSP IMS Especificado por Metadata IMS Comportamiento estándar (aprendizaje autodidacta) Comportamiento programado (aprendizaje guaido)

54 CUAED - UNAM Contenidos Estándares IMS Contenidos Plan de estudio Red de aprendizaje Red de conocimiento Metadata Perfil-estudiante IMS Simple Sequencing Specification IMS Learner Information Package Specification E E IMS Learning Resources Meta-Data Specification IMS Core Functions Information Model of Repository I M S Proyecto e-campus

55 CUAED - UNAM Modelo de e-educación basado en redes Red de servicios Internet 1 y 2 E Red de conocimiento P P E E A Red de aprendizaje Agente

56 CUAED - UNAM Conclusiones

57 CUAED - UNAM Heterogeneidad - Estandarización Interfaz estandard y abierta de acceso interoperable APLICACIONES de generación, consulta seguimiento y administración De objetos de aprendizaje Red de acervos de objetos soportados por plataformas heterogéneas APLICACIONES de generación, consulta seguimiento y administración de objetos de aprendizaje APLICACIONES de generación, consulta seguimiento y administración De objetos de aprendizaje Técnica pedagógica Técnica pedagógica Técnica pedagógica Red de instituciones heterogéneas HETEROGENEIDAD ESTANDARIZACIÓN Modelo pedagógico