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2012 06 19 (upm) emadrid iortiz ucm aplicacion tecnicas ingenieria lenguaje modelado educativo
 

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    2012 06 19 (upm) emadrid iortiz ucm aplicacion tecnicas ingenieria lenguaje modelado educativo 2012 06 19 (upm) emadrid iortiz ucm aplicacion tecnicas ingenieria lenguaje modelado educativo Presentation Transcript

    • Aplicación de Técnicas de Ingenieríade Lenguajes al Campo del Modelado Educativo Iván Martínez Ortiz Bajo la dirección de los Doctores: Baltasar Fernández Manjón y José Luis Sierra Rodríguez III Jornadas eMadrid Iván Martínez Ortiz Madrid, 18-19/6/2012 imartinez@fdi.ucm.es
    • Modelado Educativo  El modelado educativo tiene como objetivo hacerContenidos Introducción explícito el proceso de enseñanza que lleva a cabo un Motivación y profesor objetivos  El resultado de este proceso se denomina diseño Desarrollo educativo. del trabajo  No existe un consenso generalizado acerca de cómo Caso de estudio documentar un diseño educativo Conclusiones y Trabajo Futuro  Las diferentes aproximaciones se pueden clasificar en  Diseños informales  Descripción en lenguaje natural.  Diseños estructurados en base a plantillas  Contienen un conjunto de aspectos genéricos.  Pueden darse pautas que se incluyen en una guía de uso que acompaña la plantilla  Diseños formalizados mediante un Lenguaje de Modelado Educativo (EML) III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 1
    • Lenguajes de Modelado EducativoContenidos  Los EMLs permiten "formalizar/describir con detalle" el proceso (completo o en parte) de Introducción Motivación y enseñanza/aprendizaje. objetivos  E.j. Diseño de un curso, de una actividad de un curso… Desarrollo del trabajo  Los EMLs proporcionan Caso de estudio  Una sintaxis que clarifica qué se puede describir y Conclusiones y Trabajo Futuro  Una semántica que determina el significado de las construcciones del lenguaje  Ventajas de los diseños educativos formalizados con EMLs  Pueden ser procesados por una herramienta informática  Se facilita el intercambio de diseños educativos al utilizarse una notación consistente  Vocabulario común entre personal técnico y educadores. III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 2
    • Clasificación de los EMLsContenidos  Hasta la fecha el interés de la comunidad educativa e investigadora ha promovido la aparición de numerosos Introducción Motivación y EMLs objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio  En base a la generalidad de los EMLs, estos pueden Conclusiones y clasificarse en las siguientes categorías Trabajo Futuro  Lenguajes de propósito específico  Lenguajes de estructuración de objetos de aprendizaje (LO)  Lenguajes basados en actividades  Existen iniciativas de EML tanto con carácter estándar como específicas III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 3
    • Lenguajes de Modelado EducativoContenidos  Limitaciones Introducción  El uso de los EMLs no es inmediato. Motivación y objetivos  Los diseños educativos son más costosos de crear  Habitualmente es necesario describir con mayor detalle la Desarrollo del trabajo estrategia de enseñanza Caso de estudio  El éxito del EML está relacionado con Conclusiones y Trabajo Futuro  La expresividad del propio lenguaje  El soporte tecnológico que ofrezca  Herramientas de autoría que faciliten su uso  Soporte de ejecución en los LMS III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 4
    • Ingeniería de Lenguajes y Lenguajes Específicos de DominioContenidos  Lenguajes Específicos de Dominio (DSLs) Introducción  Lenguajes de especificación. Motivación y objetivos  Expresividad restringida para resolver problemas de un dominio concreto. Desarrollo del trabajo  Habitualmente declarativos. Caso de estudio  Orientados a los usuarios finales. Conclusiones y  Larga tradición en informática Trabajo Futuro  Ingeniería de Lenguajes Software (SLE)  Centra el desarrollo de las aplicaciones software en torno a la definición, implementación y uso de DSLs.  Las herramientas se pueden generar a partir de la definición del DSL de manera automática.  Tiene como objetivo facilitar el desarrollo y mantenimiento de los DSLs y sus herramientas. III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 5
    • Motivación de la TesisContenidos  Pese al potencial de los EMLs su aplicabilidad es limitada Introducción Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo  La idea original de EML es interesante Caso de estudio  Los diseños educativos son procesables automáticamente Conclusiones y  Vocabulario común entre personal técnico y personal Trabajo Futuro docente  Permite a los profesores "programar" y particularizar los LMS desde el punto de vista educativo. III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 6
    • La propuesta <e-LD>Contenidos  (O1) Facilitar la adopción de los EMLs Introducción  (A1.1) Crear EMLs específicos para autoría cercanos a la Motivación y notación y vocabulario de los profesores objetivos  (A1.2) Integrar a los profesores en el proceso de creación y mantenimiento de EMLs específicos de autoría Desarrollo del trabajo  (A1.3) Promover el uso de notaciones visuales para los EMLs de autoría Caso de estudio Conclusiones y  (O2) Fomentar la reutilización de diseños educativos Trabajo Futuro existentes  (A2.1) Considerar conjuntamente los procesos de autoría y reutilización en el diseño e implementación de las herramientas de soporte del EML  (A2.2) Proporcionar herramientas de análisis de diseños educativos existentes como parte de las herramientas de autoría del EML. III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 7
    • (A1.1) Crear EMLs específicos para la autoríaContenidos  Para simplificar el proceso de autoría es necesario elevar el nivel de abstracción Introducción Motivación y objetivos  EMLs de autoría Desarrollo del trabajo  DSLs cercanos a la notación y vocabulario que utilizan los profesores para describir su proceso de Caso de estudio enseñanza/aprendizaje Conclusiones y  Expresividad limitada y adaptada a las necesidades Trabajo Futuro específicas de una comunidad de profesores concreta  Centrados en la parte educativa simplificando al máximo los detalles técnicos  Evolucionan según las necesidades de los profesores  EMLs de intercambio  EML utilizado a modo de "lenguaje máquina“  Evolucionan según las necesidades tecnológicas. III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 8
    • (A1.2) Integrar a los profesores en el proceso de creación y mantenimiento de EMLs de autoríaContenidos  <e-LD> propone un modelo de proceso colaborativo que integre a los profesores y desarrolladores durante Introducción Motivación y la creación y mantenimiento de los EMLs de autoría objetivos Authoring Desarrollo EML del trabajo Design of Tools Caso de estudio Authoring EML Provisioning instructors Design of Conceptualize Conclusiones y Describe the and formalize Trabajo Futuro UoL Authoring EML domain the model UoL Assess Tools Build the importation Provisioning tools Authoring Importer Tools UoL in authoring EML Problems report UoL Import Assess importation Refactors Assess Refactoring process Refactoring process III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Developers Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 9
    • (A1.3) Promover el uso de notaciones visualesContenidos  El EML de autoría puede tener varias notaciones Introducción  Ej: textual, gráfica, XML Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo  La aproximación <e-LD> promueve el uso de Caso de estudio notaciones gráficas Conclusiones y  Sirven tanto para diseñar como para documentar. Reducen la dificultad de creación de diseños complejos Trabajo Futuro   Son particularmente útiles en el proceso de reutilización  Experiencias positivas con notaciones gráficas como LAMS y en otros dominios III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 10
    • (A2.1) Considerar conjuntamente los procesos de autoría y reutilizaciónContenidos  En la propuesta <e-LD> se aborda la reutilización desde los siguientes frentes Introducción Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo  Integrando la reutilización en la autoría (A1.2) Caso de estudio  Facilitando la documentación de los diseños (A1.3) Conclusiones y Trabajo Futuro  Compatibilidad con EMLs estándar  Exportación  Traducción de EML de autoría a EML de intercambio (estándar)  Importación  Traducción del EML de intercambio al EML de autoría  Problemática, debido a diferencias estructurales, semánticas y de expresividad entre EMLs de autoría e intercambio III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 11
    • (A2.2) Herramientas para el análisis de diseños educativos existentesContenidos  Como paso previo a la reutilización es necesario comprender el diseño educativo a reutilizar Introducción Motivación y objetivos  En <e-LD> se proponen Desarrollo del trabajo  Vistas hipertextuales que permitan Caso de estudio  Navegar entre los diferentes componentes relacionados Conclusiones y del diseño educativo. Trabajo Futuro  Obtener una visión de la organización global del diseño educativo con varios niveles de detalle.  Vistas específicas para analizar elementos complejos de los diseños educativos.  Análisis de interdependencias entre los elementos del diseño. III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 12
    • Caso de estudioContenidos  Aunque el enfoque es general y aplicable a otros EMLs, se ha utilizado IMS-LD como caso de estudio. Introducción Motivación y objetivos  IMS LD destaca entre las propuestas de EMLs por Desarrollo del trabajo  Su versatilidad  Propuesta de carácter estándar. Caso de estudio  Numerosos proyectos y grupos de investigación trabajan Conclusiones y Trabajo Futuro con esta especificación.  IMS-LD está estructurado en capas para hacerlo más manejable  Nivel A  Núcleo y elementos básicos del lenguaje  Nivel B  Elementos de personalización  Nivel C  Notificación y aumenta las características de personalización III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 13
    • Limitaciones de IMS-LDContenidos  Complejidad de la especificación Introducción  Alta expresividad debido al nivel B. Motivación y objetivos  Incluye elementos técnicos y de bajo nivel no relacionados con el proceso de enseñanza. Desarrollo del trabajo  La notación XML es compleja de utilizar Caso de estudio  Inexactitud e incoherencias en la especificación Conclusiones y Trabajo Futuro  Falta de una definición formal de la semántica del lenguaje  Falta de herramientas usables para crear diseños educativos con IMS-LD  Esfuerzos como ProlixGLM, ReCourse intentan mitigar este problema.  <e-LD> Author permite crear y analizar diseños educativos compatibles con IMS-LD A y B. III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 14
    • Notación visual del EML de autoría en <e-LD> Author Act 1 Play1Contenidos – – Learning Activity1 Support Activity1 Learning Design1 Introducción – Motivación y Sequence1 Choice1 – – objetivos – – Desarrollo – del trabajo – – Support Activity1 Caso de estudio Role Part1 Student – Conclusiones y Secondary course objective Trabajo Futuro If3 – Primary course objective – If Else Teacher If4 Learner – Staff First module objective Second module objective If Student Teacher – – Obj 1 Obj 2 Obj 3 Obj 4 Advanced student III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 15
    • Autoría <e-LD> Learning to listen Jazz (revisado)Contenidos Introducción Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 16
    • Autoría <e-LD> Author: Learning to listen Jazz (revisado)Contenidos Introducción Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 17
    • Notación visual frente al equivalente en notación XML <imsld:components> <imsld:activities> <imsld:learning-activity identifier="A1">Contenidos <imsld:title>Activity 1</imsld:title> </imsld:learning-activity> Introducción <imsld:learning-activity identifier="A2" Student isvisible="false"> – <imsld:title>Activity 2</imsld:title> Motivación y </imsld:learning-activity> objetivos Sequence1 <imsld:activity-structure identifier="AS1" – structure-type="selection"> Desarrollo Extracto de la notación <imsld:learning-activity-ref ref="A1"/> <imsld:title>Sequence1</imsld:title> del trabajo Activity1 IMS-LD equivalente <imsld:learning-activity-ref ref="A2"/> </imsld:activity-structure> Caso de estudio <-- ... --> If1 </imsld:activities> Conclusiones y – <-- ... --> Trabajo Futuro </imsld:components> If <-- ... --> <imsld:role-part> <imsld:role-ref ref="student"/> <imsld:activity-structure-ref ref="AS1"/> Activity 2 </imsld:role-part> <-- ... --> – <imsld:conditions> <imsld:if> – <-- exp goes here--> – </imsld:if> <imsld:then> <imsld:show> <imsld:learning-activity-ref ref="A2"/> </imsld:show> </imsld:then> <-- ... --> </imsld:conditions> <-- ... --> III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 18
    • <e-LD> Author: Análisis (GeoQuiz)Contenidos Introducción Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 19
    • <e-LD> Author: Análisis de las dependencias en GeoQuizContenidos Introducción Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro Elementos play, act, role-part, Condiciones Propiedades globales activity III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 20
    • <e-LD> Author: Análisis (Resumen de la UoL)Contenidos Introducción Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 21
    • <e-LD> Author: Análisis (Análisis del method)Contenidos Introducción Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 22
    • ConclusionesContenidos  Los EMLs son un tipo particular de DSL Introducción Motivación y  La adopción de los EMLs se simplifica y fomenta objetivos  Acercando la terminología de los EMLs a la notación y Desarrollo terminología utilizada por los profesores del trabajo  Proporcionando notaciones fáciles de usar Caso de estudio  Proporcionando herramientas fáciles de usar Conclusiones y Trabajo Futuro  La reutilización de diseños educativos existentes es posible  Proporcionando herramientas de análisis  Manteniendo la compatibilidad con estándares  La SLE facilita el proceso de creación de EMLs y sus herramientas asociadas. III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 23
    • Líneas de Trabajo FuturoContenidos  Aplicación de las ideas de la propuesta <e-LD> a las simulaciones y juegos educativos Introducción Motivación y objetivos  <e-LD> Author Desarrollo del trabajo  Mejorar la usabilidad  Añadir soporte para IMS-LD nivel C Caso de estudio  Completar y convertir en producto Conclusiones y  Aproximación <e-LD> Trabajo Futuro  Mejorar el proceso de importación y reingeniería  Creación de un DSL-Toolkit para EMLs  Creación de un motor de ejecución de IMS-LD basado en tecnologías de procesos de negocio III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 24
    • Autoría de videojuegos educativosContenidos  WEEV: Writing Environment for Educational Videogames (Entorno de escritura de videojuegos Introducción Motivación y educativos) objetivos  Desarrollo de juegos centrado en la historia/narrativa. Desarrollo del trabajo  Basada en la experiencia del EML que utiliza eAdventure Caso de estudio  Motivado por la problemática de crear/reutilizar videojuegos de cierto tamaño. Conclusiones y Trabajo Futuro  Doctorando Eugenio Jorge Marchiori  Tesis codirigida con Baltasar Fernández Manjón, en proceso de depósito. III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 25
    • Enfoque WEEVContenidos  Los pilares de WEEV son Introducción  Creación de videojuegos basados en hacer explícito el flujo Motivación y de la narrativa del mismo. objetivos  Utilización de una notación visual para documentar/crear el flujo de la narrativa del videojuego. Desarrollo del trabajo  Transformación de la notación visual en la notación de más bajo nivel que interpreta el motor de eAdventure Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro  Evolución del enfoque  De un asistente a un entorno de edición III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 26
    • Lenguaje visual WEEV (1)Contenidos  Representación visual explícita de la historia Introducción  Otras opciones: representación implícita, representación Motivación y textual explícita objetivos Desarrollo  Basado en una máquina de estados del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 27
    • Lenguaje visual WEEV (2)Contenidos  Mejoras en la representación, uso de secciones de historia para reducir complejidad visual Introducción Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 28
    • Lenguaje visual WEEV (3)Contenidos  Uso de nodos de multi-interacción, para reducir ramificaciones (casos exponenciales, para acciones Introducción Motivación y fuera de orden) objetivos Desarrollo  Representaciones evolucionan, primer intento no lo entendió ningún usuario del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 29
    • Lenguaje visual WEEV (4)Contenidos  Características educativas Introducción  Evaluación Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro  Ayudas III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 30
    • La herramienta WEEVContenidos  Edición basada en los tres elementos de WEEV: Actores, Mundo e Historia Introducción Motivación y objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 31
    • Ejemplos de desarrollos multidisciplinares (1)Contenidos  El enfoque se aplicó para la creación de un juego real Introducción Motivación y  Enseñar primeros auxilios a estudiantes de bachillerato objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 32
    • Ejemplos de desarrollos multidisciplinares (2)Contenidos  El enfoque se aplicó para la creación de un juego real Introducción Motivación y  Enseñar primeros auxilios a estudiantes de bachillerato objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 33
    • Ejemplos de desarrollos multidisciplinares (3)Contenidos  Juego de inglés, desarrollado junto con profesora Introducción Motivación y  Creado usando WEEV objetivos Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 34
    • PreguntasContenidos  Gracias por su atención ! Introducción Motivación y  Iván Martínez Ortiz objetivos  imartinez@fdi.ucm.es Desarrollo del trabajo Caso de estudio Conclusiones y Trabajo Futuro III Jornadas eMadrid, Madrid, 18-19/6/2012 Aplicación de Técnicas de Ingeniería de Lenguajes al Campo del Modelado Educativo 35