Un marco formal para la representación de escenas educativas reutilizables

Resumen

En la última década la investigación en el ámbito del e-learning ha evolucionado de forma importante, tal como demuestran los numerosos estándares y especificaciones desarrollados. Sin embargo, estos estándares no se han extendido suficientemente debido a la ambigüedad y la falta de interfaces que faciliten su uso. Principalmente, el estudio en este ámbito se ha centrado en los objetos didácticos, su reutilización y estandarización, así como en el diseño de los procesos de aprendizaje y el desarrollo de los sistemas de aprendizaje. También en los últimos años se han desarrollado algunas especificaciones sobre la arquitectura de este tipo de sistemas, así como algunos profiles orientados a la construcción de los mismos. El concepto de escena educativa puede ser entendido como un conjunto de actividades que habitualmente tienen lugar en entornos educativos y que están relacionadas con el aprendizaje, ya sea para preparar dicho entorno, ofrecer soporte al proceso de aprendizaje y/o evaluar los resultados obtenidos y las competencias alcanzadas durante el proceso de aprendizaje. Este concepto a pesar de ser un como elemento integrador del entorno de aprendizaje constituye un terreno todavía poco explorado. Los motivos de ello son la falta de una definición consensuada sobre el mismo y la inexistencia de mecanismos que permitan la representación de escenas, limitando así las posibilidades de automatización de las mismas. El problema planteado que este trabajo de tesis pretende resolver es la necesidad de mecanismos para representar formalmente escenas educativas orientadas a la automatización total o parcial de las mismas, promoviendo su reusabilidad entre organizaciones. Por consiguiente, este trabajo de investigación propone un marco formal para la especificación de escenas educativas que ofrezca soporte a la automatización de las mismas. Dicho marco basado en una estructura ontológica de dos niveles desde un punto de vista conceptual. Un primer nivel para la representación formal de patrones de escenas educativas, el cual permite definir los tipos de procesos que se llevan a cabo en los entornos educativos, los actores que intervienen en ellos y los recursos que éstos utilizan. El segundo nivel en cambio está orientado a la especificación de escenas concretas. Las escenas concretas son una adaptación de los patrones de escenas al contexto de una organización de forma que se incorpora en ellas las normas y procedimientos de la organización. Los patrones de escenas del primer nivel del marco propuesto definen procesos genéricos que pueden ser reutilizados por distintas instituciones educativas y en el contexto de una misma organización para crear escenas educativas concretas. En este caso, toda la información y restricciones definidas en el patrón son heredadas por la nueva escena. Para facilitar la especificación de escenas educativas y sus patrones se propone una notación gráfica basada en el lenguaje BPMN por las similitudes existentes entre los procesos de negocio y los procesos de aprendizaje. Por otro lado, este trabajo también demuestra que es posible la generación automática de implementaciones parciales de escenas educativas y con este fin se ha creado un metamodelo de la especificación OKI-OSID , así como un conjunto de reglas que permitan realizar la prueba. El resultado obtenido han sido implementaciones parciales de escenas educativas generadas automáticamente de acuerdo con la especifcación OKI-OSID. La validación del marco propuesto ha sido realizada según los criterios de correctitud, completitud y utilidad. La correctitud ha sido probada comprobando la consistencia de las ontologías que constituyen el marco, la completitud ha sido evaluada empíricamente mediante la instanciación de varios casos reales de ejemplo y su utilidad ha sido evaluada demostrando que es posible generar implementaciones parciales de escenas educativas a partir de sus especificaciones formales. La contribución principal de este trabajo de tesis es la creación de un marco formal para la representación de escenas educativas que permite especificar patrones de escenas educativas, adaptar estos patrones para obtener escenas concretas dentro del contexto de las organizaciones y generar automáticamente un esbozo de su implementación