Aproximaciones metodológicas como soporte al desarrollo de materiales 31

El empleo de elementos que permitan modelar y, por tanto, describir características generales de los materiales como sus requisitos temáticos, pedagógicos, de soporte técnico y de calidad, tiene un potencial importante como soporte a métodos de desarrollo que permitan reducir la sobrecarga cognitiva de aquellos profesionales que participan en el desarrollo de los materiales puesto que gracias a ellos es posible proporcionar los medios, guías y reglas que permitan guiar de forma efectiva a estos participantes a lo largo de esta fase del proceso de creación. Además, gracias a este tipo de métodos también es posible implementar reglas y mecanismos que conformen marcos de desarrollo y aseguren soluciones efectivas, sistemáticas y racionales al desarrollo de los materiales didácticos.

Las herramientas de autoría, según Murray en [88], se pueden describir en función de dos aspectos: el modelo conceptual subyacente, como marco de representación del proceso de creación y su interfaz de usuario, compuesta por un conjunto de módulos de autoría que implementan los elementos del modelo conceptual y permiten la creación, modificación y visualización de los elementos del material didáctico. En consecuencia, la efectividad de dichas herramientas dependerá de la fidelidad y capacidad de representación del modelo conceptual y de la usabilidad de su interfaz de usuario [88].

Acorde con ello, el modelo conceptual deberá describir los principales elementos del material a ser creado y las guías para llevar a cabo las diferentes etapas de la fase de desarrollo. Al tomar en consideración cada uno de los componentes del material: el componente de contenidos puede describirse como parte de un determinado dominio de conocimiento, mientras que el componente de diseño instructivo se describirá como una estrategia pedagógica perteneciente al dominio pedagógico. Por su parte, el proceso de desarrollo, como explicamos en la sección anterior, se divide en tres etapas: selección, composición y evaluación de forma que se puedan proporcionar soluciones a los diferentes problemas que surgen a lo largo del proceso tales como: dónde localizar los contenidos más apropiados para el material que se está desarrollando, cómo recuperar dichos contenidos, cuáles son los criterios más indicados para seleccionar los contenidos, cómo integrar estos contenidos en el material, cuándo y cómo controlar la coherencia, completitud y precisión de los contenidos seleccionados o cómo asegurar el carácter reutilizable del material teniendo en cuenta la naturaleza reutilizable de sus componentes. Por tanto, el modelo conceptual como marco de representación del proceso, también deberá contener la descripción de aquellos algoritmos que permitan resolver los problemas de cada una

de las etapas del desarrollo del material y aquellos mecanismos que aseguren que el material obtenido posee las propiedades necesarias para ser soporte eficiente del proceso educativo.

En los últimos años diversas investigaciones se han preocupado por algunos de estos aspectos y como resultado se han presentado múltiples soluciones al soporte del desarrollo de materiales didácticos desde perspectivas basadas en modelos. A continuación se presentan algunas de estas soluciones.

2.6.1 Soluciones basadas en modelos

En nuestra investigación sobre la situación actual del soporte al desarrollo de materiales didácticos se ha realizado un análisis de varias soluciones al desarrollo de materiales. Entre ellas destacan las soluciones basadas en modelos por su carácter sistemático, organizado y que de acuerdo con la anterior definición de Murray, tienen en consideración aspectos fundamentales para el desarrollo como son: las propiedades deseables de los materiales y las particularidades de la fase de desarrollo. Para este análisis se han tenido en cuenta los siguientes criterios:

¿Cuál de los componentes fundamentales del material didáctico ha sido modelado en la solución? ¿Qué influencia tiene en el carácter reutilizable del material?

¿Existe alguna relación con los estándares y especificaciones e-Learning en la solución? Si existe alguna relación ¿Qué tipo de relación es ésta?

¿Cuáles de las etapas de desarrollo están consideradas en la solución?

Primero se analizan aquellas soluciones que modelan los contenidos y el próximo apartado se dedica a las soluciones que se centran en el diseño instructivo y las estrategias pedagógicas.

2.6.1.1 Soluciones basadas en modelos de contenidos

TeachML. TeachML ha sido desarrollado como parte del proyecto Targeteam- Reutilización y

generación de materiales didácticos etiquetados (TArgeted Reuse and GEneration of TEAching

Material) [122]. Esta es una solución centrada en los contenidos y en su carácter reutilizable.

TeachML es un lenguaje de marcado para recursos educativos independientes que permite la creación de estructura de cursos utilizando XML. Este lenguaje ha sido diseñado para representar materiales didácticos como unidades o módulos reutilizables.

La estructura de estos módulos, compuesta por todos sus sub-módulos y átomos, es utilizada para producir un documento XML. De esta forma, se logra la integración de los contenidos en el nivel de estructura de contenidos y no en el nivel de presentación. Como consecuencia los materiales se integran en un documento uniforme del tipo TeachML, que puede procesarse para ser presentado en diferentes formatos.

En esta solución los contenidos son modelados como documentos y su carácter reutilizable está considerado como la capacidad del material para ser representado en diferentes formatos de entrega. TeachML proporciona una solución interesante para ensamblar contenidos pero no se explicita ningún criterio para la selección de los contenidos más apropiados para un determinado módulo.

A pesar de que TeachML es una solución de código abierto basada en una representación estándar de los contenidos a través del lenguaje XML, los materiales creados utilizando TeachML no cumplen con ningún estándar o especificación e-Learning Por lo cual, estos materiales carecen de interoperabilidad entre sistemas heterogéneos, no se puede asegurar su localización y en el caso de que puedan ser reutilizados, se limitará al cambio en el formato de presentación, no a la capacidad de ser empleado en situaciones educativas empleando diferentes estrategias pedagógicas.

KBTMM. En la línea de modelado de contenidos se encuentra otra solución interesante, el

Metamodelo de Tutores Basados en Sistemas de Conocimiento (Knowledge Based Tutor Meta-

model -KBTMM). Este meta-modelo ha sido diseñado como resultado del análisis de unas

veinticinco herramientas de autoría para entornos educativos [88]. Constituye una síntesis y abstracción sistemática de los elementos más importantes encontrados en dicho análisis. El modelado de contenidos en KBTMM se basa en la utilización de la información pedagógica del dominio de los contenidos, es decir, la información de un determinado dominio de conocimiento relevante para la enseñanza y aprendizaje de dicho dominio [87].

Bajo esta óptica, en KBTMM se propone una estructura de niveles de objetos curriculares denominada Arquitectura de Decisión que permite la representación de los componentes pedagógicos de un sistema tutor y la composición del tutor utilizando tales componentes.

La información pedagógica del dominio de conocimiento introducida por el KBTMM puede ser utilizada para solucionar algunas de las cuestiones relacionadas con la selección de los contenidos para el desarrollo de los materiales didácticos, aunque en KBTMM sólo se emplea en la composición del tutor. Además el mecanismo de composición de los tutores utilizando la Arquitectura de Decisión podría ser utilizado para la etapa de composición de materiales didácticos si se toma en consideración la representación de la estrategia pedagógica. Es decir, si se dispone de la representación de estrategia pedagógica a través de un modelo de diseño instructivo, el mecanismo propuesto podría ser útil a la hora de ensamblar los contenidos e integrarlos con la estrategia pedagógica durante la composición del material.

La validez y efectividad de KBTMM ha sido constatada en el desarrollo de más de diez sistemas tutores diferentes utilizando las herramientas Eon, que implementan dicho meta-modelo [88]. Sin embargo, en KBTMM no se ha tenido en cuenta la necesidad de que los sistemas resultantes cumplan con las especificaciones e-Learning por lo que no se ha garantizado la interoperabilidad de tales sistemas.

IBM DALO. Por su parte, el Ensamblaje Dinámico de Objetos de Aprendizaje de IBM (IBM

Dynamic Assembly of Learning Objects, IBM DALO) es una solución propuesta y validada por el

Learning Objects Framework Research Team de IBM [40]. Esta es una solución propietaria que se dedica a modelar los materiales utilizando la especificación SCORM [112]. En IBM DALO se utiliza una estrategia pedagógica única y específica para crear cursos explicativos del tipo -paso a paso- (how-to) sobre diversos productos de IBM. Los contenidos de estos objetos de aprendizaje se han modelado como grafos de temas (Topic graphs) representados por medio de esquemas RDF. Los objetos de aprendizaje se han almacenado en repositorios y además han sido anotados utilizando un subconjunto de las etiquetas LOM (General, Educational, and Classification) de forma que se facilita su localización dentro de dichos repositorios.

La etapa de selección concebida en IBM DALO utiliza como criterios de selección de los contenidos del material, las solicitudes de los usuarios sobre los diversos temas de los contenidos, algunas restricciones para el aprendizaje como el tiempo de presentación y las preferencias de usuario. Dichos contenidos son recuperados mediante mecanismos de búsqueda por rastreo o crawling en los repositorios. Durante la etapa de composición, las conexiones semánticas de los grafos de temas son utilizadas para controlar la coherencia del conjunto de materiales recuperados y para establecer una secuencia lógica de tales contenidos de acuerdo con la estrategia pedagógica empleada.

La solución propuesta por IBM DALO ha sido empíricamente validada a través de su implementación en el sistema Dynamic Learning Experience. Los resultados obtenidos han confirmado que el mecanismo propuesto para ensamblar los cursos favorece la calidad en el diseño de estos cursos e influye positivamente en la efectividad de su capacidad de personalización.

El análisis de esta solución nos lleva a centrar la atención en dos aspectos relevantes: la reutilización del material creado y la posible generalización de mecanismo de composición propuesto. El hecho de que solo se haya considerado el modelado de los contenidos y se emplee una única estrategia pedagógica provoca que el carácter reutilizable del material se haya asegurado sólo desde la perspectiva de uno de sus componentes. Es decir, los materiales obtenidos podrán ser reutilizados únicamente en aquellas situaciones en las que se emplee la misma estrategia pedagógica. Por otra parte, el mecanismo de composición propuesto, utiliza reglas únicas para la secuenciación de los contenidos que sólo pueden utilizarse para la estrategia pedagógica prefijada, por lo que estas reglas no pueden ser adoptadas para diferentes estrategias. Pero estas reglas podrían generalizarse y entonces el mecanismo de composición propuesto se podría utilizarse para crear materiales didácticos con diferentes estrategias pedagógicas, si además se dispone de los medios, proporcionados por las investigaciones relacionadas con los lenguajes de modelado educacional, para describir de manera general diferentes estrategias pedagógicas.

Las soluciones basadas en modelos de contenidos, como las presentadas, son insuficientes para expresar la complejidad del proceso educativo, cuya descripción debería incluir factores pedagógicos, otros componentes estructurales del material y otras condiciones para su

secuenciación además de prerrequisitos entre contenidos y la variedad de procesos que deben llevar a cabo los estudiantes y profesores [69].

2.6.1.2 Soluciones basadas en modelos pedagógicos

En la actualidad se puede encontrar un número considerable de investigaciones relativas a los lenguajes de modelado educativo como medio de representación que describen los contenidos y los procesos educativos desde una perspectiva o visión pedagógica como la expresada por Koper en [69]. Entre ellos, los lenguajes Palo [109] y OUEML [69] merecen ser mencionados por sus valiosas aportaciones al soporte del desarrollo de materiales didácticos.

PALO. Es un Lenguaje de Modelado Educativo desarrollado en el Departamento de Lenguajes y

Sistemas Informáticos de la Universidad Nacional a Distancia (UNED) de España y se ha empleado durante el diseño y desarrollo de cursos, guías didácticas y actividades de evaluación de la Titulación de Informática en dicha universidad.

En este lenguaje se introduce un marco de referencia para la descripción del material didáctico donde se incluye la información de carácter instructivo de los componentes del proceso educativo: subprocesos, secuencias, prerrequisitos, planificaciones y los contenidos. Como resultado presenta una clasificación en capas de los diferentes tipos de información que pueden incluirse en el material. Cada capa expresa información sobre componentes específicos, procesos o funcionalidades de forma que se cubre una amplia variedad de los aspectos involucrados en la descripción de las actividades que deben desarrollarse en un entorno de aprendizaje soportado por las tecnologías. Estas capas son Contenidos, Actividades, Estructuras, Secuenciación y Administración [109].

Gracias al empleo de esta clasificación estratificada, es posible la definición de cursos o unidades de estudio estructuradas como módulos. Cada módulo incluye una declaración de la estructura, de las actividades que deben desarrollar estudiantes y tutores, además de la planificación de las actividades y sus contenidos. La secuencia de los módulos se planifica a través de tiempos de entrega y las dependencias entre los distintos módulos del curso considerando diferentes tipos de prerrequisitos. El desarrollo de los materiales utilizando la especificación de PALO se realiza a través de un proceso de tres pasos. El primer paso está relacionado con la creación o importación de una ontología que instancia el modelo del dominio de los contenidos. A continuación se crean las estructuras según las definiciones del lenguaje PALO y como último paso se lanza el intérprete de PALO para generar el correspondiente entorno web educativo.

Esta solución se centra en la etapa de composición, haciendo uso de ontologías instructivas que facilitan la creación y mantenimiento de bases de conocimiento pedagógicas independientes del proceso de creación y la reutilización de estas bases para el desarrollo de diferentes materiales.

Sin embargo, en la solución proporcionada por PALO no se define, ni explicita el procedimiento que debe seguirse para la elección de los contenidos y actividades en la etapa de selección.

Si bien esta solución, basada en un lenguaje de marcas, toma en consideración las aportaciones de las especificaciones e-Learning sobre la secuenciación, los materiales y entornos obtenidos de su proceso de desarrollo no son conformes con ningún estándar o especificación, aunque se podrían utilizar reglas de transformación entre los elementos del modelo información de PALO y el modelo del IMS LD para lograr que los materiales y entornos sean conformes con esta especificación.

OUEML-IMS LD. El trabajo desarrollado en el área Lenguajes de Modelado Educativo por los

creadores de OUEML y la integración de un subconjunto de elementos de este lenguaje en la especificación IMS Learning Design (IMS LD) es, hasta la fecha, la iniciativa más importante para integrar los aspectos pedagógicos del diseño instructivo en el movimiento actual de estandarización de e-Learning. La especificación IMS LD describe formalmente la estructura de una unidad de aprendizaje y el concepto de método o estrategia pedagógica, a través de la metáfora de una representación teatral, especificando los roles que desempeñan y las actividades que deben llevar a cabo los estudiantes/aprendices y el personal académico utilizando los objetos de aprendizaje y los servicios del entorno durante el desarrollo del proceso educativo. IMS LD modela de forma general las estrategias pedagógicas y sus modos de entrega, asegurando la interoperabilidad técnica y la reutilización del material didáctico a partir de la descripción del método o estrategia pedagógica como flujos en el proceso educativo con diferentes rutas o caminos de ejecución que pueden adaptarse a diferentes audiencias, formas de entrega o ejecución. La especificación permite la descripción de diversos tipos de estrategias basadas en técnicas didácticas como las de aprendizaje colaborativo [26], basado en problemas [20] y orientado a proyectos [124].

La información proporcionada por IMS LD es de vital importancia para crear plantillas que permitan la composición del material y la especificación presenta un procedimiento para diseñar las unidades de aprendizaje a partir de descripciones de sus requisitos empleando casos de uso de la unidad de aprendizaje. Este tipo de procedimiento sólo puede ser empleado cuando ya se han resuelto las interrogantes de la etapa de selección del desarrollo. Desafortunadamente la especificación carece de guías capaces de resolver los problemas de cada una de las etapas de la fase de desarrollo de materiales didáctico.