An Effective Analysis Method for
Computer-Supported Learning
Systems Reusability
David Díez,
Camino Fernández, Juan Manuel Dodero
Laboratorio DEI
Departamento de Informática
Universidad Carlos III de Madrid
Índice


Introducción
Motivación
–
–

Propuesta de solución
–
–
–


-2-
La reutilización de materiales educativos
La fase de análisis
Objetivos
Learning Analysis
Caso de ejemplo
Conclusiones
Trabajo futuros
An Effective Analysis Method for Computer-Supported Learning Systems Reusability
Introducción

Contexto
–
–

Áreas de interés
–
–

Diseño de la instrucción (ID, Instructional Design)
Ingeniería del software (SI, Software Engineering)
Problema a resolver
–
-3-
Automatización del diseño de la instrucción
Instrucción soportada por computadores:
Desarrollo de software para la instrucción
Mejora de la reutilización de materiales educativos en el
proceso de desarrollo de sistemas para la instrucción
soportados por computador
An Effective Analysis Method for Computer-Supported Learning Systems Reusability
Motivación
La reutilización de materiales (I)

Definición
“Reusability refers to the ability to use content or
learning objects for multiple courses or lessons”
R. Hartshorne
“The concept of learning object reusability is
described as the possibility and adequacy for the
object to be usable in prospective educational
settings”
M.A. Sicilia & E. Garcia
-4-
An Effective Analysis Method for Computer-Supported Learning Systems Reusability
Motivación
La reutilización de materiales (II)

Tipos de reutilización (extrapolado de IS)
–
Reutilización horizontal


–
–
-5-
Basada en la reutilización de recursos disponibles
Implica conocer los elementos comunes a un contexto:
aquello que es común es posible que ya haya sido resuelto
Reutilización vertical

Basada en la elaboración de soluciones genéricas

Implica conocer los elementos comunes del sistema:
aquello que es común podrá utilizarse en el futuro
Factor esencial: Conocer los elementos comunes a un
conjunto de sistemas
An Effective Analysis Method for Computer-Supported Learning Systems Reusability
Motivación
La reutilización de materiales (III)

Aspectos que condicionan la reutilización:
–
El propio material


–
El contexto de aprendizaje


La adecuación pedagógica del material
Problema:
–
–
-6-
El formato en el cual se expresa el recurso
La capacidad de interpretar el contenido
La reutilización de materiales es un aspecto esencial del
diseño de la instrucción
A pesar de su relevancia, a día de hoy no se han alcanzado
los resultados deseados
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Motivación
La fase de análisis (I)

Definición
–
–
–

Relevancia
–
–
–
-7-
Fase inicial del proceso de diseño de la instrucción
Determina las necesidades y condiciones (el qué) del
sistema para la instrucción a desarrollar
Proporciona una visión anticipada del producto final
Responsable, en gran medida, del éxito o fracaso del
proceso: de la calidad del producto final
Facilita la labor de automatización
Basado en la experiencia en el desarrollo de software:
la reutilización debe afrontarse en etapas iniciales
del desarrollo
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Motivación
La fase de análisis (II)

Principios (para mejorar la reutilización)
–
–
–

Problema:
–
–
-8-
Establecer un modelo de negocio que permita comprender
el contexto de aprendizaje
Especificar un modelo de sistema que anticipe el sistema
instructivo a desarrollar
Clasificar y documentar la información de manera formal y
fácilmente automatizable
No existen aproximaciones que cumplan todos estos
objetivos
Las aproximaciones existentes se limitan a proporcionar
reutilización horizontal
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Propuesta de solución
Objetivos

Definir un método de análisis específico para el diseño de la
instrucción soportada por computador
–
–

Mejorar la reutilización de materiales educativos gracias a la
aplicación del método de análisis
–
–
–
-9-
El método proporciona artefactos para definir el conocimiento de
un dominio educativo
El método proporciona reglas fijas para especificar un sistema
específico
El método permite determinar los elementos comunes de un
contexto educativo
El proceso de análisis viene determinado por los elementos
comunes
El método se puede refinar en el tiempo
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Propuesta de solución
Learning Analysis (I)

Definición
“Learning Analysis se concibe como un método de análisis
que sistematiza el proceso de especificación de sistemas para
la instrucción soportados por computador. La sistematización
del análisis permite mejorar la reutilización de materiales”

¿Cómo se mejora la reutilización?
–
–
- 10 -
Tomando como ejemplo el desarrollo de software
Proporcionando:

Artefactos específicos de representación del conocimiento:
representación de elementos comunes del dominio

Proceso de análisis basado en dichos artefactos
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Propuesta de solución
Learning Analysis (II)

Modelado de características
–
El problema se define en base a características (features)
“Feature. A distinguishable characteristic of a system
concept that is relevant to some stakeholder in a
specific domain”
K. Czarnecki
–
Ventajas



- 11 -
Forma natural de describir un dominio/sistema
Permite representar cualquier concepto o aspecto referido a la
forma de utilización/ejecución del sistema
Permite identificar los conceptos comunes y variables a los
sistemas de un dominio
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Propuesta de solución
Learning Analysis (III)

Modelo de características
–
Tipos de características
Typesof
Types
of features
learning
features
Application
capabilities
Services
Learning
Operations
objectives
Attributes
Learner
attributes
- 12 -
Operating
environments
Platforms
Networks
Tools
Standards
DBMS
Domain
technologies
Theories
Instructional
Methods
theories
Instructional
methods
Implementation
techniques
Algorithms
Learning
Data
types
activities
Learning
services
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Propuesta de solución
Learning Analysis (IV)

Proceso de análisis
–
Análisis de dominio

Se crea un modelo que representa el conocimiento de un
dominio instructivo

Se definen reglas de relación entre características
Se establecen los elementos (características) comunes del
contexto, midiendo su grado de significación en el dominio

–
Análisis de sistema



- 13 -
Se especifica un sistema concreto del dominio
El proceso se basa en el modelo de características del dominio
Se determinan los elementos (características) comunes que
forman parte del sistema
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Propuesta de solución
Caso de ejemplo (I)
- 14 -
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Propuesta de solución
Caso de ejemplo (II)

Reglas del dominio
–
–
Función

Complementan el conocimiento representado establecido
reglas de decisión

Añaden restricciones y condiciones entre características del
dominio
Ejemplos
1.
2.
3.
- 15 -
El perfil de los alumnos es exclusivo: únicamente pueden
catalogarse en un grupo a la vez
El aprendizaje basado en proyectos no es recomendable
para estudiantes noveles
El aprendizaje basado en problemas requiere la resolución
de ejercicios prácticos en laboratorios
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Propuesta de solución
Caso de ejemplo (III)

La especificación del sistema
(curso) toma como base el
modelo de dominio:
–
–

El método contempla la
reutilización de dos maneras:
–
–

- 16 -
La educción de requisitos se
realiza de manera guiada
La educción se basa en: el tipo
de características, la
frecuencia de las mismas y las
reglas de dominio
El proceso de análisis prima
los aspectos reutilizables
El modelo de sistema obtenido
indica elementos susceptibles
de reutilización
La reutilización se establecerá
en la fase de diseño
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Conclusiones

La reutilización de materiales implica:
–
–

El adecuado diseño de los materiales
El estudio de las condiciones de aplicación:
Responsabilidad de la fase de análisis del proceso de desarrollo
Learning Analysis
–
–
–
Método específico de análisis para el desarrollo de sistemas para
la instrucción soportados por computador
Basado en la aplicación de la Ingeniería de Dominios al proceso
de automatización del diseño de la instrucción
Promueve la mejora de la reutilización mediante:


- 17 -
El estudio del domino educativo. Permite conocer los elementos
comunes susceptibles de reutilización
La sistematización de la especificación del sistema. Permite identificar
un número mayor de elementos comunes presentes en el sistema
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Trabajos futuros

Definir una notación específica para representar el modelo de
dominio
–
–

Alcanzar la mejora del modelo de dominio en el tiempo
–
–

- 18 -
Permitirá formalizar tanto la definición de características como de
reglas de domino
Facilitará la automatización del proceso
Se tendrá en cuenta los sistemas (cursos) analizados para
ponderar la frecuencia (peso) de las características
Se automatizará el proceso de mejora
Aplicar el método a distintos dominios educativos a fin de
probar su utilidad y eficacia
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Gracias por su atención
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