Αναζήτηση ψηφιακών αποθηκών μάθησης στον παγκόσμιο ιστό και βελτίωση της επαναχρησιμοποίησης μαθησιακών αντικειμένων SCORM σε συστήματα εξ' αποστάσεως εκπαίδευσης

Abstract

Με στόχο τη μείωση των δαπανών σε χρόνο και χρήμα για την ανάπτυξη λύσεων ηλεκτρονικής μάθησης, έχουν αναπτυχθεί την τελευταία δεκαετία αρκετές τυποποιήσεις και προδιαγραφές. Η προσπάθεια για σύγκληση όλων προς μια ενιαία και κοινώς αποδεκτή τυποποίηση, καθώς και η μεγάλη διάδοση και δημοτικότητα ορισμένων από αυτές, έχουν διαμορφώσει ένα ιδιαίτερα θετικότοπίο στο χώρο της ηλεκτρονικής μάθησης. Ο κυριότερος στόχος των παραπάνω τυποποιήσεων είναι η επαναχρησιμοποίηση του μαθησιακού υλικού. Η διευκόλυνση των δημιουργών, συγγραφέων και καθηγητών των μαθημάτων στην αναζήτηση και εντοπισμό του κατάλληλου προς χρησιμοποίηση υλικού, στηρίζεται στην ιδέα των μαθησιακών αντικειμένων και των μεταδεδομένων τους. Σε ένα τυπικό σενάριο επαναχρησιμοποίησης, ο συγγραφέας ενός μαθήματος, αντί να αναπτύξει ολόκληρο το μάθημα με τα κείμενα, τα διαγράμματα, τις εικόνες και τα διαγωνίσματά του από το μηδέν, μπορεί να αναζητήσει έτοιμα κομμάτια τρίτων στο διαδίκτυο. Τα κομμάτια αυτά καλούνταιμαθησιακά αντικείμενα και για να είναι συμβατά μεταξύ τους και εύκολα συναρμολογήσιμα, πρέπει να έχουν σαφώς καθορισμένη μορφή. Επειδή οι κλασικές μηχανές αναζήτησης δεν μπορούν να συμβάλλουν στον εντοπισμό τους, το ρόλο αυτό αναλαμβάνουν εφαρμογές που καλούνται ψηφιακές αποθήκες μάθησης. Η πιο διαδεδομένη μορφή μαθησιακών αντικειμένων είναι η μορφή που προβλέπει η προδιαγραφή SCORJV1. Στην πιο πρόσφατη εκδοχή της (SCORM 2004), συμπεριελήφθη η τυποποίηση απλής δρομολόγησης (IMS Simple Sequencing) στην οποία είναι δυνατός ο καθορισμός μαθησιακών στόχων και σεναρίων πλοήγησης του μαθητή στο μαθησιακό υλικό, ανάλογα με τις καταγεγραμμένες επιδόσεις του ως προς την επίτευξη αυτών των στόχων. Τοπαραπάνω μαθησιακό υλικό, σύμφωνα με την πιο διαδεδομένη και ανοιχτή αρχιτεκτονική αποθηκών μάθησης (IMS Digital Repositories Interoperability), πρέπει να διατηρείται σε μορφή XML. Μια αποθήκη μάθησης μπορεί να δέχεται, από διαδικτυακούς πελάτες, ερωτήματα για την αναζήτηση μαθησιακών αντικειμένων, σε γλώσσα XQuery. Τα μικρά σε όγκο μαθησιακά αντικείμενα συμβάλλουν τόσο στη ευκολότερη δημιουργία του συνολικού μαθήματος όσο και στην επίτευξη τηςεπαναχρησιμοποίησης τους προσφέροντας ευελιξία στην χρήση τους. Αυτός είναι και ο λόγος που σε ένα τυπικό ηλεκτρονικό μάθημα, κάθε ερώτηση ενός διαγωνίσματος, για παράδειγμα, είναι και ένα ξεχωριστό μαθησιακό αντικείμενο. Το γεγονός όμως αυτό έχει σαν αποτέλεσμα, οι αναζητήσεις μαθησιακών αντικειμένων σε μια ψηφιακή αποθήκη, να επιστρέφουν αδόμητες συλλογές απόμαθησιακά αντικείμενα, από τις οποίες λείπουν συνήθως σχετιζόμενα αντικείμενα, όπως τα προαπαιτούμενά τους. Το γεγονός αυτό τελικά δυσχεραίνει την επαναχρησιμοποίησή τους από δημιουργούς μαθησιακού υλικού που, ως τρίτοι, δεν γνωρίζουν σχεδόν τίποτα για τη συνολική δομή και το πλαίσιο εφαρμογής των αντικειμένων αυτών. Βοήθεια στην κατάσταση αυτή προσφέρουντα μεταδεδομένα (συγκεκριμένες ετικέτες) που ενδεχομένως χαρακτηρίζουν τα αντικείμενα αυτά. Επειδή η συμπλήρωση μεταδεδομένων στα μαθησιακά αντικείμενα είναι προαιρετική και, λόγω του σοβαρού όγκου εργασίας που απαιτεί από έναν δημιουργό μαθησιακού υλικού, αποτελεί επίπονη καιχρονοβόρα διαδικασία, τέτοιες πληροφορίες απουσιάζουν από τα περισσότερα μαθησιακά αντικείμενα. Συνήθως, τα μόνα μεταδεδομένα που συνοδεύουν κάθε μαθησιακό αντικείμενο είναι αυτά που αυτόματα συμπληρώνονται από το εκάστοτε συγγραφικό εργαλείο (π.χ. ημερομηνία δημιουργίας, τεχνικές απαιτήσεις, γλώσσα κ.λ.π.). Για την αντιμετώπιση του παραπάνω προβλήματος η εργασία αυτή προτείνει την αξιοποίηση των πληροφοριών δρομολόγησης των αντικειμένων και των στοιχείων για τους μαθησιακούς στόχους με τους οποίους σχετίζονται. Ηεφαρμογή του κατάλληλου αλγορίθμου αναζήτησης, αποφέρει αποτελέσματα με τη μορφή δομημένων συλλογών από μαθησιακά αντικείμενα σχετιζόμενα με τα προαπαιτούμενά τους. Η αυτοματοποιημένη δημιουργία πληροφοριών εξάρτησης μεταξύ τους μπορεί να βελτιωθεί ακόμη περισσότερο με την αξιοποίηση των στοιχείων παρακολούθησης και καταγραφής της επίδοσης των μαθητών από έναν δεύτερο αλγόριθμο. Μετά την εφαρμογή των δύο αυτών αλγορίθμων, τααποτελέσματα, αφού μετατραπούν από τη μορφή XML στην οποία βρίσκονται σε έναν πίνακα εξάρτησης δύο εισόδων, μπορούν να τροφοδοτήσουν ένα μοντέλο λήψης αποφάσεων επαναχρησιμοποίησης. Στα πλαίσια της παρούσας διατριβής περιγράφεται η ανάπτυξη ενόςπεριβάλλοντος και τα απαραίτητα εργαλεία για την εφαρμογή της προτεινόμενης διαδικασίας. Τέλος, αξιολογούνται τα αποτελέσματα της εφαρμογής των προτεινομένων σε μια σειρά από μαθησιακά αντικείμενα μαθημάτων SCORM 2004.