Σχεδίαση διδακτικών συστημάτων στον Ιστό Παγκόσμιας Εμβέλειας

Βασική αρχή–“... Design is a complex human process, subjected to continuing change (which often is controlled artificially), and deeply dependent on experience and knowledge.”

Blum (1996)

2/7/2004 Ιούλιος 2004

Περιεχόμενα παρουσίασης

Διατύπωση προβλήματος σχεδίασης Υπάρχουσες προσεγγίσεις-λύσεις Μία προσέγγιση: CADMOS-D

3

Don’t worry… you can do it!

4

Διδακτικό ΣύστημαΜε τον όρο εκπαιδευτικό λογισμικό υπερμέσων (ΕΛΥ) ή υπερμεσική

εκπαιδευτική εφαρμογή εννοούμε μια σύνθεση πόρων μαθησιακού υλικού, προσπελάσιμων μέσω του ΙΠΕ με τους οποίους οι μαθητές αλληλεπιδρούν με αποτέλεσμα την απόκτηση συγκεκριμένων μαθησιακών στόχων.

Κ α θη γη τή ςΕ κπ α ιδ ευόμ ενοςΒ οη θός κα θη γη τήΔ ια χ ειρ ισ τές σ υσ τή μ α τος.... ... .. . .. .. .. . ..

Α νθρώ π ινο ι μ α θη σ ια κο ί π όρο ι

β ιβ λ ίοπ εριγρα φ ή μ α θή μ α τοςδ ια φ ά νειες δ ια λέξ εω ν (s lid ew are)ά ρθρα σ ε π ερ ιοδ ικάεξ ομ ο ιω τέςεκ τελέσ ιμ α π ρογρά μ μ α τα.... ... .. . .. .

Ψ η φ ίδ ες Δ Ε Λ

β ιβ λ ίαά ρθρα σ ε π ερ ιοδ ικάm u ltim ed ia C D -R O Mκα σ σ έτες ή χ ουvid eo-κα σ σ έτεςδ ια φ ά νειες... . ... .. . .. .

Ά λλο ι μ α θη σ ια κο ί π όρο ι υλ ικού

Μ α θη σ ια κο ί π όρο ι υλ ικού

Α ίθουσ εςδ ιδ α σ κα λ ία ςΕ ργα σ τη ρια κο ί χ ώ ρο ιΒ β λ ιοθή κηΔ ια δ ικ τυα κή υπ οδ ομ ή.... ... .. . .. .. .. . ..

Κ ο ινή υπ οδ ομ ή

server & c lien t com p u te rsεργα σ τη ρ ια κός εξ οπ λ ισ μ ός

υλ ικό (h ard w are)

Κ ειμ ενογρά φ ος & S p read sh ee ts

λογ ισ μ ικά εργα λεία (so ftw are too ls )

W eb C T, L o tu s N o tes

μ α θη σ ια κό π εριβ ά λλον

Ε ξ ειδ ικ ευμ ένη υπ οδ ομ ή

Π όρο ι Τεχ νολογ ική ς Υ π οδ ομ ή ς

Δ ιδ α κτ ικό σ ύσ τη μ α Ε κπ α ιδ ευτ ική φ ιλοσ οφ ία

5

ΕΛΥ: Χαρακτηριστικά

Συντίθεται από (επαναχρησιμοποιήσιμους) μαθησιακούς πόρους

Ενσωματώνει διάφορες μεθόδους-στρατηγικές μάθησης στον ΙΠΕ

Είναι λογισμικό υπερμέσων Ποικίλει ως προς τη δυναμικότητα-

προσαρμοστικότητα Διατίθεται με χρήση κατάλληλου

περιβάλλοντος εκτέλεσης στον ΙΠΕ

6

Φάσεις ανάπτυξης ενός διδακτικού συστήματος που περιέχει ΕΛΥ Προδιαγραφή απαιτήσεων /Ανάλυση Σχεδίαση Κατασκευή (Υλοποίηση, Συγγραφή, Σύνθεση,

Παραγωγή) Αξιολόγηση (Ενδιάμεση, Τελική) Συντήρηση

2/7/2004 Ιούλιος 2004

Μοντέλο ανάπτυξης ενός διδακτικού συστήματοςΔ ιδ α κτικές

α νά γ κες

Λυ τικήΔ ια δ ικα σ ία

Ιδ εα τήΛύ σ η

Κα τα σ κευ α σ τικήΔ ια δ ικα σ ία

Δ ιδ α κτικόσ ύ σ τη μ α

Ε κτελεσ τικήΔ ια δ ικα σ ία

Μα θ η τές μ επ ρ ο σ ό ντα

Κα θ η γ η τέςμ ε εμ π ειρ ία

Δ ιδ α κτικάΠρ ο ϊό ντα

Ε ίσ ο δ ο ς /Έ ξο δ ο ς

Δ ια δ ικα σ ία

Υπ ό μν ην α

Περ ιο ρ ισ μ ο ίΚο ινή

Υπ ο δ ο μ ή

Ανθ ρ ώ π ινουπ οσ ύσ τημα

Υπ οσ ύσ τημαΔΕ Λ

Υπ οσ ύσ τημα ά λλω νπ όρ ω ν υλικού

Υπ οσ ύσ τημαεξειδ . υπ οδ ομήσ ς

2/7/2004 Ιούλιος 2004

Λυτική Διαδικασία

Ιδεατή Λύση Δ ιδακτικούΠροβλήματος

Διδακτικές ανάγκες

Εύρεση Λύσης Δ ιδακτικού Προβλήματος

Ορισμός Δ ιδακτικού Προβλήματος

Διατύπωση Δ ιδακτικού Προβλήματος

2/7/2004 Ιούλιος 2004

Ιδεατή Λύση Ιδεατή λύση δεν περιέχει λεπτομέρειες υλοποίησης

Μ αθησ ιακο ί Σ τόχο ι

Δ ιδακτέα Ύ λη

Ά λλα στο ιχεία

Α ξιολόγηση

Δ ιδακτικές Ε νέργειες

Κατηγοριοποίηση κατά [Gagne et al. 1994] & διατύπωση κατά [Rowntree 1994]:• δηλωτική γνώση• νοητικές δεξιότητες• αλλαγή συμπεριφοράς• κινησιολογικές δεξιότητες

Κατηγοριοποίηση κατά [Gagne et al. 1994]:• Διέγερση της προσοχής–ενδιαφέροντος του εκπαιδευόμενου• Πληροφόρηση για τους μαθησιακούς σκοπούς και στόχους,• Πρόκληση ανάκλησης προϋπάρχουσας γνώσης• Παρουσίαση ενδιαφέροντος μαθησιακού υλικού• Καθοδήγηση στη μάθηση• Εφαρμογή αποκτημένης γνώσης (πρακτική)• Επικοινωνία και ανταπόκριση σε εκκλήσεις για βοήθεια ή τυχόν απορίες,• Αξιολόγηση της επίδοσης του φοιτητή• Ενίσχυση της συγκράτησης και της μεταφοράς της μάθησης μάθησης

10

Σχεδίαση ΕΛΥ

Η φάση της ανάπτυξης όπου η προδιαγραφή των απαιτήσεων μετατρέπεται σε μια περιγραφή για το πώς θα κατασκευαστεί το λογισμικό που ικανοποιεί αυτή την προδιαγραφή

Σκοπός Η καθοδήγηση της διαδικασίας υλοποίησης του λογισμικού.

Η υποστήριξη της επικοινωνίας των μελών της αναπτυξιακής ομάδας.

11

Το ζητούμενο της σχεδίασης

Η σχεδίαση ΕΛΥ ως μιας σύνθεσης έτοιμων, και επαναχρησιμοποιήσιμων μαθησιακών πόρων Να είναι μια τυπικά και καλά ορισμένη διαδικασία Να αποτυπώνει με σαφήνεια και πληρότητα την

ιδεατή (διδακτική) λύση Να οδηγεί με συστηματικό τρόπο στη δημιουργία

πρωτοτύπων του ΕΛΥ Τα προϊόντα της να είναι συμβατά με τα πρότυπα

μαθησιακών τεχνολογιών και τα W3C πρότυπα

12

Υπάρχουσες Προσεγγίσεις

Μέθοδοι/μοντέλα σχεδίασης Λογισμικού Υπερμέσων και εφαρμογών για τον ΙΠΕ HDM, OOHDM, RMM, UWE, WebML, OO-H

Μοντέλα σχεδίασης εκπαιδευτικού λογισμικού LMML, [Dolog, 2003]

Πρότυπα μαθησιακών τεχνολογιών Content Packaging, Simple Sequencing, Learning

Design

13

Σχεδίαση Λογισμικού Υπερμέσων Βασίζεται σε μοντέλα σχεδίασης Χωρίζεται σε τρεις φάσεις/ βήματα:

Εννοιολογική Σχεδίαση Σχεδίαση Πλοήγησης Σχεδίαση Παρουσίασης

Για κάθε βήμα ορίζεται ένα αντίστοιχο (υπο)-μοντέλο Αποτελεί απαίτηση το ανιχνεύσιμο (traceability) ενός

μοντέλου από το προηγούμενό του κατά τη διαδικασία σχεδίασης

14

Μοντέλο Ανάπτυξης CADMOS-D

Hypermedia Application Specification

Design

Activity Design

Navigational Design

Presentation Design

Evaluation

Activity Design

Navigational Design

Presentation Design

Activity Model

Navigation Model

Presentation Model

Hypermedia Design Model

Evaluation

15

Ορισμός του Μοντέλου της CADMOS-D Αποτελείται από τρία επιμέρους (υπο)

μοντέλα Μοντέλο Δραστηριοτήτων Μοντέλο Πλοήγησης Μοντέλο Παρουσίασης

Περιγράφεται με χρήση της Unified Modeling Language (UML)

Ορίζεται φορμαλιστικά ως ένα Προφίλ της UML.

Οδηγεί την ανάπτυξη πρωτοτύπων ΕΛΥ

16

Παράδειγμα ΕΛΥ: Εκπαιδευτικό Πρόγραμμα Πυρασφάλειας

17

Μοντέλο Δραστηριοτήτων

Βασικά στοιχεία του Μοντέλου Δραστηριότητες (Απλές – Σύνθετες) Πόροι Συσχετίσεις

Υπόβαθρο Προσέγγιση Διδακτικής Σχεδίασης (Gagné et al.,

1992) Παιδαγωγική Θεώρηση (Goodyear, 1997) Educational Modeling Language (Koper, 2001)

18

Παράδειγμα Μοντέλου Δραστηριοτήτων

Common features_flash<<Resource>>

Pass<<Resource>>

Intro_video

Title = Introduction to Fire Safetyurl = videos/intro.mpgmime-type = video/mpeg

<<Resource>>

Present Common Features

<<Activity>>

Perform PASS procedure

<<Activity>>

Pretest_html<<Resource>>

Introduce to Fire Safety

type = Informationtitle = "Intoduce to Fire Safety"

<<Activity>>

Fire Safety Tutorial<<Courseware>>

Pretest

title = "Test prior knowledge on Fire Safety"grade

<<Activity>>

Using a Fire Extinguisher<<Composite Activity>>tests

19

Μοντέλο Δομής Πλοήγησης

Βασικά στοιχεία Κόμβος (Node) (απλός – σύνθετος) Σύνδεσμος (Link) Δομές πλοήγησης

Κατάλογος (Index) Περιήγηση (Guided Tour ) Συνδυασμός (Indexed Guided Tour )

Υπόβαθρο Τα περισσότερα μοντέλα λογισμικού υπερμέσων

γενικού σκοπού.

20

Μοντέλο Δομής Πλοήγησης: Παράδειγμα

Pretest

Water CO2 Dry Chemical

Introduction

Types of Fire Extinguishers

Common Features & Pass Procedure

FireSafetyTutorial<<Content>>

21

Μοντέλο Παρουσίασης

Βασικά στοιχεία του Μοντέλου Πρότυπο (template) Κλάσεις CSS (CSS)

Τα στοιχεία παρουσίασης αντιστοιχίζονται σε κλάσεις της τεχνολογίας CSS του ΙΠΕ

22

Η μέθοδος σύνθεσης

Content Packaging

CADMOS-D UML Model

UML Tool

XMI Description

ResourcesCGA Tool

IMS Manifest Description

XHTML Files

23

Resources

Design

Activity Design

Navigational Design

Presentation Design

Activity Design

Navigational Design

Presentation Design

Hypermedia Design Model

Instructional Analysis

UML Tool

XMI Description

CGA Tool

XHTML Files

IMS Manifest Description

ADL RTE

Διαδικασία μελέτης περίπτωσης

24

Μελέτη περίπτωσης: DSP Course

25

Don’t worry… it could be easy... Don’t worry… it could be easy...