María Gertrudis López1 Yosly Hernández1 Cira Beleño1 Doris Pernalete2 Vanessa Miguel3 Nora Montaño1 Un Repositorio basado en Servicios Web para el Sistema Generador de Ambientes de Enseñanza-Aprendizaje AMBAR Universidad Central de Venezuela 1 Escuela de Computación 3 Instituto de Medicina 2 UNEFM

A tratar… Tendencias, Problemas y Motivación para crear AMBAR AMBAR: Bases conceptuales, objetivo, componentes, ambientes y resultados obtenidos Repositorio de AMBAR: características, modelo conceptual, implementación, servicios Web desarrollados Conclusiones

Tendencias E-learning Web 2.0 Constructivismo Estándares Aprendizaje de por Vida Redes sociales Masificación de la Educación Alfabetización Tecnológica Reutilización Desarrollo de Competencias Objetos de Aprendizaje Tecnologías digitales

Problemas Falta de herramientas de Software basadas en OAs y en teorías constructivistas, fáciles de usar y accesibles de manera continua a los profesores y estudiantes Falta de métodos para la creación y reutilización de OAs de manera efectiva Hasta el momento, los atributos de un sistema que pudiera permitir actividades constructivistas manejadas por el alumno no han sido completamente exploradas

Motivación Tendencias Problemas Ambientes Virtuales de Aprendizaje Diseñador Instruccional AMBAR Estrategias Objetos de Aprendizaje Profesor Repositorios Aprendiz

Bases Conceptuales de AMBAR Teoría Aprendizaje Generativo Teoría de la Flexibilidad Cognitiva Objetos de Aprendizaje (OA) Ambientes de Software Estándares: SCORM e IMS Learning Design, Repositorios de OA Ontologías y web semánticas

Objetivo de AMBAR Generar Ambientes Web de Enseñanza- Aprendizaje Constructivistas basados en Objetos de Aprendizaje

Componentes de AMBAR Ambiente Colaborativo de Enseñanza Aprendizaje Repositorio de Objetos de Aprendizaje Ambiente para el Diseño Instruccional

Ambientes de AMBAR Objetos de Aprendizajes Entorno de Aprendizaje Basado en una estrategia de Aprendizaje Diseño Instruccional de Actividades Constructivistas basadas en OA Objetos de Aprendizajes Estrategias de Aprendizaje

Resultados de AMBAR Conceptool Interfaz de AMBAR Repositorio de AMBAR accesado vía Servicios Web Repositorio de metadatos LOM accesado vía Servicios Web

Interfaz de AMBAR

Repositorio accesado vía Servicios Web

Repositorio de metadatos LOM vía Servicios Web

Conceptool

Repositorio de AMBAR accesado vía Servicios Web Repositorio que puede ser accedido por distintas aplicaciones a través de Servicios Web La petición de un Servicio Web consta de los siguientes pasos: • En el cliente se elabora una petición de una operación con unos parámetros. • La petición se transforma a formato XML. • La petición transformada se envía vía HTTP. • El servidor de Servicios Web recibe la petición. • El servidor determina que operación debe realizarse y transforma los parámetros de formato XML a su representación correspondiente en el lenguaje utilizado para implementar el servidor. • El servidor invoca la operación con los parámetros enviados, elabora una respuesta y se la envía al cliente de la misma forma que se hace la petición.

Características del Repositorio Basado en una arquitectura Orientada a Servicios (SOA) Basado en los estándares Web IMS General Web Services IMS Digital Repositories Interoperability Usa el Sistema de Bases de datos Orientado a Objetos de software libre db4o para almacenar los OAs y otros recursos manejados en AMBAR

Características del Repositorio Los OAs se representan y almacenan siguiendo el estándar SCORM Posee una interfaz Web que es una aplicación que usa los Servicios Web definidos

Modelo Conceptual del Repositorio de OAs de AMBAR Los Ambientes de Aprendizaje están definidos como objetos dentro del repositorio y están contextualizados por la implementación de métodos instruccionales específicos y pueden incorporar otros OA y varias clases de enlaces. El Ambiente de Aprendizaje provee el contexto o la estructura para el aprendiz, por lo que tiene asociado las competencias que se pretenden desarrollar y los prerequisitos que los aprendices deben cumplir para participar en el ambiente. Los ambientes también se relacionan con sus participantes, que pueden jugar distintos roles en uno o varios Ambientes de Aprendizaje. Un Ambiente de Aprendizaje es equivalente a una Organización de Contenido del estándar SCORM [6] y es un mapa que representa el uso planeado del contenido a través de unidades estructuradas de instrucción o Actividades, (representadas por la clase Actividad). Las actividades incluidas en un Ambiente de Aprendizaje pueden ser de dos tipos: actividades simples y actividades estructuradas. Las actividades estructuradas están formadas por otras actividades que a su vez pueden ser simples o estructuradas. Las actividades atómicas u actividades hoja, es decir, las actividades que no contienen otras actividades (representadas por la clase Actividad Simple) por lo general van a tener un recurso de aprendizaje asociado (un OA Fundamental o un OA de Información Combinada), que es usado para realizar la actividad. También tienen asociadas distintas clases de servicios, como por ejemplo servicios de interacción y comunicación (representados por la clase servicio), los que permiten realizar actividades individuales, colaborativas, presenciales o a distancia. Los OA Fundamentales representan contenido independiente del contexto. Este tipo de objetos puede incluir gráficos, videos, definiciones, explicaciones descontextualizadas o lecturas, casos particulares y definición de problemas, entre otros. Estos OA son equivalentes a los Assets de SCORM que se corresponden con una representación electrónica de medios, tales como texto, imágenes, sonidos objetos de evaluación (assessment objects) o cualquier otra pieza de data que puede ser desplegada y presentado al aprendiz. Los distintos tipos de OA Fundamentales que se pueden manipular en el repositorio de AMBAR son: audio, imagen, texto, video, aplicaciones Java, archivos XML, archivos flash, páginas Web y presentaciones Power Point. Se pueden agrupar varios OA Fundamentales juntos para construir otros y en algunos casos, los OA Fundamentales pueden ser lanzados como parte de una experiencia de aprendizaje. Un OA Fundamental puede ser descrito con Metadata, al igual que las Actividades y los Ambientes para permitir búsquedas y descubrimientos dentro del repositorio, potenciando así las posibilidades de reuso. Los OA de Información Combinada pudieran existir en un continuo desde un nivel micro hasta un nivel macro desde contenido con un contexto mínimo añadido (por ejemplo, enlaces dentro de un caso de estudio a perspectivas y temas, pudiendo incluir metas de aprendizaje) hasta actividades de aprendizaje más completas o estrategias instruccionales como tutoriales, micromundos, simulaciones, etc. Estos objetos también pudieran poblar los Frameworks y artefactos de los aprendices o podrían ofrecerse como ayuda o guía. Los OA de Información combinada son equivalentes a los SCOs (Sharable Content Objetcs) del estándar SCORM. Un OA de Información combinada es una colección de uno o más OA Fundamentales, colección que representa un recurso de aprendizaje lanzable que utiliza el SCORM RTE para comunicarse con un Learning Management System (LMS). UN OA de Información combinada representa el más bajo nivel de granularidad de un recurso de aprendizaje rastreado y/o mantenido por un LMS usando el SCORM Run-Time Environment Data Model. La única diferencia entre un OA de Información combinada y un OA Fundamental es que el OA de Información combinada se comunica con un LMS usando las interfaces de programación definidas por el estándar SCORM para tal fin.

Implementación Se usó una metodología basada en el Proceso Unificado de desarrollo de Software compuesta por tres ciclos de desarrollo Para la implementación de los servicios Web se usó AXIS, una implementación OpenSource de SOAP (("Simple Object Access Protocol")) que proporciona un entorno de ejecución para Servicios Web implementados en Java. Se implementó el modelo conceptual del repositorio usando el Sistema de Bases de datos Orientado a Objetos db4o Se desarrolló una aplicación para probar los servicios web disponibles y para proveer una interfaz de estos servicios al usuario final.

Servicios Web desarrollados Participante Mi perfil Ver Ambientes de Aprendizaje creados Rol Mis Roles Buscar Rol Crear Rol Asociar Actividad Objeto de Aprendizaje Almacenar Objeto de Aprendizaje (Fundamental y/o de Información Combinada) Buscar Objeto de Aprendizaje Eliminar Objeto de Aprendizaje Asociar OA_Fundamental a OA_Fundamental Crear OA de Información Combinada

Servicios Web desarrollados Actividad Almacenar Actividad Buscar Actividad Eliminar Actividad Agregar Actividad Simple a Actividad Estructurada Agregar Actividad Estructurada a Actividad Estrucuturada Agregar Objeto de Aprendizaje a Actividad Simple Agregar Servicio a Actividad Simple Servicio Almacenar Servicio Buscar Servicio Eliminar Servicio

Servicios Web desarrollados Ambiente de Aprendizaje Almacenar Ambiente de Aprendizaje Buscar Ambiente de Aprendizaje Eliminar Ambiente de Aprendizaje Agregar Actividad al Ambiente de Aprendizaje Agregar Competencia al Ambiente de Aprendizaje Agregar Método al Ambiente de Aprendizaje Agregar Prerequisitos al Ambiente de Aprendizaje Agregar Servicio al Ambiente de Aprendizaje Competencia Almacenar Competencia Buscar Competencia Eliminar Competencia Agregar Actividad a la Competencia

Servicios Web desarrollados Prerequisito Almacenar Prerequisito Buscar Prerequisito Eliminar Prerequisito Agregar Actividad a los Prerequisitos Método Almacenar Método Buscar Método Eliminar Método

Conclusiones El desarrollo de la capa de servicios de base de datos de AMBAR permite: La adaptación de su repositorio a lo establecido por los estándares IMS DRI e IMS General Web Services Proveer de una manera estandarizada los servicios para acceder al repositorio tanto a aplicaciones propias de AMBAR como a aplicaciones externas que hagan búsquedas federadas en repositorios de OAs Facilita el desarrollo modular e independiente de las aplicaciones que conformarán el Sistema AMBAR

Muchas Gracias