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M learning approfondimento-gruppo_mava

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L'obiettivo di questo progetto è l'analisi critica del Dominio Education attraverso lo studio di quattro progetti in ambito Context-Aware e Ubiquitous Computing:

* Classroom 2000 Project (1999) → T-virtual (2005)
* Context-Aware Learning & HCI (2007)
* C-Writing System (2008)
* JAPELAS & TANGO (2004)

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M learning approfondimento-gruppo_mava

  1. 1. TECNOLOGIE PER LA COOPERAZIONE E GESTIONE DELLA CONOSCENZA Modulo Tecnologie per l'interazione: Sistemi Context-Aware e Ubiquitous Computing A.A. 2009/2010 Prof.ssa Alessandra Agostini Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina Approfondimento Dominio Education
  2. 2. Obiettivo <ul><li>Analisi critica del Dominio Education attraverso lo studio di quattro progetti in </li></ul><ul><li>ambito Context-Aware e Ubiquitous Computing: </li></ul><ul><li>Classroom 2000 Project (1999) -> T-virtual (2005) </li></ul><ul><li>Context-Aware Learning & HCI (2007) </li></ul><ul><li>C-Writing System (2008) </li></ul><ul><li>JAPELAS & TANGO (2004) </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  3. 3. Classroom 2000 (1995-1999) Obiettivo Creare un ambiente didattico dove la tecnologia possa acquisire le esperienze didattiche -in tempo reale- degli occupanti, rielaborarle per poi rimetterle a loro disposizione -da remoto e in modo asincrono-. L'obiettivo ultimo è quello di supportare gli utenti nelle fasi di apprendimento e insegnamento, sgravandoli dei carichi cognitivi tipici della didattica tradizionale. Target Studenti (primario) Docenti (secondario) Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  4. 4. Classroom 2000 (1995-1999) Livelli dell'architettura 1- Pre-produzione: preparazione del materiale da parte del docente 2- Cattura dal vivo: creazione di file multimediali sulla lezione in classe ClassPad (1995), ZenPad/Zen Master (sistema client-server in java, 1997), 3- Post-produzione: rielaborazione e integrazione del materiale catturato pagine HTML (1995), HTML-only (post-produzione Stream Weaver, 1997) 4- Accesso: lo studente visualizza i contenuti Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  5. 5. T-virtual Obiettivo Consentire l'accesso ai servizi messi a disposizione nell'ambiente scolastico, tramite il processo di identificazione/riconoscimento che ricorre alla tecnologia RFID. Target: s tudenti e docenti Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  6. 6. T-virtual Scenario/Servizi Profilo (chi): - informazioni e dati di studenti e docenti (da un database) - le presenze in aula (frequenza alle lezioni) Posizione (dove): - aula (indicazione dell'aula e sua localizzazione nell'istituto -gate-) - vicinanza/lontananza degli utenti dalla lavagna (lettore alla lavagna) Tempo (quando): - il calendario scolastico (da db) - il piano didattico del docente Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  7. 7. T-virtual <ul><li>Scenario/Servizi </li></ul><ul><li>“ COSA“ è dato coniugando “CHI“, “DOVE“ e “QUANDO“. </li></ul><ul><li>Ciò che è reso visualizzabile e quindi accessibile: </li></ul><ul><li>le informazioni in base al profilo dell'utente (inizio della lezione, vicinanza alla lavagna) </li></ul><ul><li>l'attività in corso, rispetto all'intero programma del docente e al calendario </li></ul><ul><li>scolastico </li></ul><ul><li>- le annotazioni e le correzioni del docente in modo asincrono tramite un reader personale </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  8. 8. Interazioni: lavagna con il profilo del docente Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina T-virtual
  9. 9. Interazioni: lavagna con il profilo dello studente Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina T-virtual
  10. 10. <ul><li>Tecnologie </li></ul><ul><li>tag RFID di tipo passivo </li></ul><ul><li>reader RFID (applicato alla lavagna o all'ingresso dell'aula) </li></ul><ul><li>lavagna di visualizzazione di informazioni, contenuti e servizi </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina T-virtual
  11. 11. Architettura Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina T-virtual
  12. 12. Definizione di M- Learning <ul><li>E’ l'acronimo di mobile learning e si intende l’apprendimento con l'ausilio di </li></ul><ul><li>dispositivi mobili come PDA, telefono cellulare, riproduttori audio digitali, </li></ul><ul><li>fotocamere digitali, registratori vocali, pen scanner, ecc. </li></ul><ul><li>Il nome deriva da e-learning o electronic learning , cioè apprendimento con </li></ul><ul><li>l'ausilio di dispositivi elettronici. </li></ul><ul><li>(Wikipedia) </li></ul>I prossimi tre progetti rientrano nell’ambito del Mobile Learning Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  13. 13. Context-Aware Learning & HCI Human computer interaction for ubiquitous learning <ul><li>Obiettivo </li></ul><ul><li>Presentare un nuovo modello architetturale per la progettazione di servizi </li></ul><ul><li>ubiqui di tipo context aware di supporto all’apprendimento. </li></ul><ul><li>Utilizzare l‘ubiquitous computing abbinato alla tecnologia di Human </li></ul><ul><li>Computer Interaction ( HCI ) per offrire un servizio personalizzato. </li></ul><ul><li>Il sistema di apprendimento LMS ( Learning Management System) propone </li></ul><ul><li>contenuti adeguati e ottimali conoscendo: </li></ul><ul><li>obiettivi dell’utente </li></ul><ul><li>tipo di dispositivo utilizzato (tipologia, cpu, ram, ecc) </li></ul><ul><li>l'ambiente in cui si trova (connettività, spazi aperti, protocolli di comunicazione, ecc) </li></ul><ul><li>Target: studenti e docenti </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  14. 14. Context-Aware Learning & HCI Human computer interaction for ubiquitous learning <ul><li>Scenario </li></ul><ul><li>Tre studenti si collegano ad un sistema di Educational Server distribuito per </li></ul><ul><li>poter consultare materiale didattico Multimodale. I pacchetti sono ottimizzati in </li></ul><ul><li>funzione al tipo di dispositivo. </li></ul><ul><li>Il primo studente possiede un PDA con protocollo di connessione 802.11a per </li></ul><ul><li>l’ambiente wireless. </li></ul><ul><li>Il secondo studente possiede un notebook ed utilizza il protocollo di </li></ul><ul><li>Comunicazione 802.11a/b/g. </li></ul><ul><li>Il terzo studente si connette da rete fissa con pc. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  15. 15. Context-Aware Learning & HCI Human computer interaction for ubiquitous learning <ul><li>Servizi </li></ul><ul><li>LMS ottiene e offre informazioni didattiche in base: </li></ul><ul><li>- alle richieste dell’utente </li></ul><ul><li>- alla posizione dell’utente </li></ul><ul><li>al tipo di dispositivo </li></ul><ul><li>alla rete </li></ul><ul><li>LMS invia file multimodali, in vari formati, del tipo: </li></ul><ul><li>- testo </li></ul><ul><li>- audio </li></ul><ul><li>- video </li></ul><ul><li>- flash e javascript </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  16. 16. Context-Aware Learning & HCI Human computer interaction for ubiquitous learning <ul><li>Tecnologia </li></ul><ul><li>i dispositivi necessari a garantire il servizio sono molteplici: </li></ul><ul><li>PDA, desktop, notebook, cellulari </li></ul><ul><li>la comunicazione avviene tramite rete fissa o wi-fi </li></ul><ul><li>sono usati Tool e applicazioni specifiche sui singoli dispositivi </li></ul><ul><li>uso del Modello SCORM ( Sharable Content Object Reference Model ) </li></ul><ul><li>Le informazioni finali rese all'utente sono state </li></ul><ul><li>trattate ed elaborate attraverso una tecnica di </li></ul><ul><li>modellazione multi-aspetto ed una riconfigurazione </li></ul><ul><li>dinamica dei &quot; learning object &quot;. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  17. 17. Context-Aware Learning & HCI Human computer interaction for ubiquitous learning <ul><li>Dal modello architetturale verso gli oggetti di apprendimento </li></ul><ul><li>SCORM  Learning Object (SCO)  Unità didattica (n SCO) </li></ul><ul><li>SCORM, modello virtuale di raccolta delle specifiche tecniche: </li></ul><ul><li>- deve essere catalogabile con metadati </li></ul><ul><li>- deve dialogare con LMS </li></ul><ul><li>- deve essere riusabile </li></ul><ul><li>- deve essere utilizzabile su più piattaforme </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina Content package
  18. 18. Context-Aware Learning & HCI Human computer interaction for ubiquitous learning <ul><li>Architetture </li></ul><ul><li>Il sistema LMS è composto da: </li></ul><ul><li>un sistema di Modeling </li></ul><ul><li>- informazioni statiche [Device, OS, Display] </li></ul><ul><li>- informazioni dinamiche [CPU, RAM, Battery Level] </li></ul><ul><li>Object Manager (contiene Learning Object generati) </li></ul><ul><li>Analizer/Reconfiguration Manager [utilizza singoli Learning Object per contesto] </li></ul><ul><li>Content Delivery Engine [Distributore di contenuti, QoS] </li></ul><ul><li>un'interfaccia adattiva ( Adaptive Interface) </li></ul><ul><li>Questi moduli cooperano tra loro e sono in grado di creare dinamicamente </li></ul><ul><li>contenuti di apprendimento. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  19. 19. C-Writing System Context-Aware Writing in Ubiquitous Learning Environments <ul><li>Obiettivo </li></ul><ul><li>C-Writing System permette la riproduzione di un ambiente d'apprendimento </li></ul><ul><li>ubiquo, capace di supportare l’insegnamento della scrittura e della lettura ai </li></ul><ul><li>bambini delle scuole elementari, attraverso l’osservazione e la discussione in </li></ul><ul><li>un ambiente reale. </li></ul><ul><li>Il sistema è in grado di valutare il reale grado d'apprendimento della scrittura </li></ul><ul><li>da parte dello studente e calibrare i futuri suggerimenti sulla base dell'effettivo </li></ul><ul><li>livello raggiunto. </li></ul><ul><li>Target </li></ul><ul><li>Studenti delle scuole elementari che devono imparare a scrivere </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  20. 20. C-Writing System Context-Aware Writing in Ubiquitous Learning Environments <ul><li>Scenario </li></ul><ul><li>Viene creato un ambiente d'apprendimento con oggetti taggati. </li></ul><ul><li>Il PDA di ogni bambino è dotato di lettore RFID. </li></ul><ul><li>Con il riconoscimento del tag si ottengono informazioni sull’oggetto </li></ul><ul><li>identificato e suggerimenti di modelli di composizione delle frasi, specifici </li></ul><ul><li>per la didattica del target. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  21. 21. C-Writing System Context-Aware Writing in Ubiquitous Learning Environments <ul><li>Servizi </li></ul><ul><li>Il sistema suggerisce: </li></ul><ul><li>modelli di “saggio”, idiomi, frasi di esempio, foto, video, ecc </li></ul><ul><li>altre informazioni aggiuntive (Google, Wikipedia ecc) </li></ul><ul><li>Interazioni </li></ul><ul><li>Il sistema è dotato di: </li></ul><ul><li>interfaccia multimediale </li></ul><ul><li>dispositivi context-aware (basato su RFID) </li></ul><ul><li>sistema di riconoscimento della scrittura e della voce </li></ul><ul><li>un sotto-sistema d'archiviazione dei portfolios degli studenti </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  22. 22. C-Writing System Context-Aware Writing in Ubiquitous Learning Environments <ul><li>Tecnologie </li></ul><ul><li>wireless network </li></ul><ul><li>RFID (Radio Frequency Identification ) </li></ul><ul><li>PDA (Personal Digital Assistant ) </li></ul><ul><li>server denominato “ Context-aware Writing Server” </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  23. 23. C-Writing System Context-Aware Writing in Ubiquitous Learning Environments <ul><li>Architettura </li></ul><ul><li>Composta da tre livelli: un client, un server e un sistema di database: </li></ul><ul><li>il client, di tipo PDA, rende fruibili i contenuti didattici ovunque e in qualsiasi momento </li></ul><ul><li>il Server rileva la posizione dello studente e fornisce contenuti didattici adeguati al contesto, specifici per il singolo studente </li></ul><ul><li>il sistema di Database è diviso in due sotto-sistemi denominati: </li></ul><ul><li>- LCD ( Learning Content Database) per memorizzare modelli di </li></ul><ul><li> saggio, file multimediali, idiomi, frasi d’esempio e vocabolario </li></ul><ul><li>- Portfolio Database per memorizzare l'attività didattica svolta dagli </li></ul><ul><li>studenti </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  24. 24. C-Writing System Context-Aware Writing in Ubiquitous Learning Environments <ul><li>Valutazioni </li></ul><ul><li>Negli studenti che hanno utilizzato il sistema C-Writing si è riscontrato un </li></ul><ul><li>miglioramento della capacità di scrittura e delle prestazioni per quanto </li></ul><ul><li>riguarda l'apprendimento. </li></ul><ul><li>Considerazioni ulteriori </li></ul><ul><li>Attraverso l'uso di questo sistema è possibile, inoltre, valutare l'effettiva </li></ul><ul><li>propensione di ogni singolo studente verso sistemi alternativi </li></ul><ul><li>d’apprendimento. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  25. 25. JAPELAS Support for Computer-Supported Ubiquitous Learning <ul><li>Obiettivo </li></ul><ul><li>JAPELAS: JApanese Polite Expressions </li></ul><ul><li>Learning Assisting System </li></ul><ul><li>Assistente virtuale che suggerisce forme di </li></ul><ul><li>cortesia della lingua Giapponese più </li></ul><ul><li>opportune al contesto e alla distanza sociale, </li></ul><ul><li>all’interno del Campus Universitario. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  26. 26. TANGO Support for Computer-Supported Ubiquitous Learning <ul><li>Obiettivo </li></ul><ul><li>TANGO: Tag Added learNinG Objects </li></ul><ul><li>Suggeritore automatico di vocaboli, </li></ul><ul><li>basato sul riconoscimento degli oggetti </li></ul><ul><li>tramite tag fornendo allo studente la </li></ul><ul><li>giusta informazione legata all’oggetto </li></ul><ul><li>identificato. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  27. 27. JAPELAS & TANGO Support for Computer-Supported Ubiquitous Learning <ul><li>Target </li></ul><ul><li>Studenti universitari stranieri che frequentano le Università Giapponesi e </li></ul><ul><li>vogliono imparare la lingua. </li></ul><ul><li>Scenario </li></ul><ul><li>Il contesto d’uso è costituito dalle aule delle Università Giapponesi frequentate </li></ul><ul><li>da studenti stranieri. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  28. 28. JAPELAS & TANGO Support for Computer-Supported Ubiquitous Learning <ul><li>Servizi </li></ul><ul><li>Il sistema riconosce l’interlocutore tramite RFID e in base a età, ruolo e grado </li></ul><ul><li>sociale suggerisce la forma di cortesia più consona. </li></ul><ul><li>Japer (regola giapponese dell'espressione gentile) </li></ul><ul><li>Sistema in grado di fornire un adeguato livello di espressioni (formali, di base, </li></ul><ul><li>o casuali) in funzione della situazione, è il precursore del Japelas </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  29. 29. JAPELAS & TANGO Support for Computer-Supported Ubiquitous Learning <ul><li>Servizi </li></ul><ul><li>Regole usate: </li></ul><ul><li>JAPER distingue tre tipologie di forme di cortesia formale, di base e casual. </li></ul><ul><li>distanza sociale: è ricavabile dal grado di intimità, dall’affiliazione e dall’amicizia. </li></ul><ul><li>iponimia: deriva il rapporto sociale di chi parla e chi ascolta incentrato sulla loro affiliazione, la posizione e l'età. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  30. 30. JAPELAS & TANGO Support for Computer-Supported Ubiquitous Learning <ul><li>Tecnologie </li></ul><ul><li>RFID (Radio Frequency Identification) tag reader/writer </li></ul><ul><li>GPS </li></ul><ul><li>Wireless LAN (IEEE 802.11b) </li></ul><ul><li>IR ( Infrared data communication ) </li></ul><ul><li>dispositivi mobili (PDA, cellular mobile phones , ecc) </li></ul><ul><li>programma sviluppato con Embedded Visual C++ 3.0. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  31. 31. JAPELAS & TANGO Support for Computer-Supported Ubiquitous Learning <ul><li>Sviluppi Futuri </li></ul><ul><li>Progettazione di una interfaccia utente capace di rilevare i verbi. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  32. 32. Bibliografia <ul><li>José Bravo, Ramón Hervás, Gabriel Chavira, Ubiquitous Computing in the </li></ul><ul><li>Classroom: An Approach through Identification Process, in Journal of </li></ul><ul><li>Universal Computer Science, vol. 11, no. 9 (2005), 1494-1504. </li></ul><ul><li>Abowd, G. D. 1999. Classroom 2000: an experiment with the instrumentation </li></ul><ul><li>of a living educational environment. IBM Syst. J. 38, 4 (Dec. 1999), 508-530. </li></ul><ul><li>DOI= http://dx.doi.org/10.1147/sj.384.0508 </li></ul><ul><li>Hiroaki Ogata, Yoneo Yano, &quot;Context-Aware Support for Computer- </li></ul><ul><li>Supported Ubiquitous Learning,&quot; wmte, pp.27, 2nd IEEE International </li></ul><ul><li>Workshop on Wireless and Mobile Technologies in Education (WMTE'04), </li></ul><ul><li>2004 </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  33. 33. Bibliografia <ul><li>Chen, T., Chang, C., Lin, J., and Yu, H. 2008. Context-Aware Writing in </li></ul><ul><li>Ubiquitous Learning Environments. In Proceedings of the Fifth IEEE </li></ul><ul><li>international Conference on Wireless, Mobile, and Ubiquitous Technology in </li></ul><ul><li>Education (March 23 - 26, 2008). WMUTE. IEEE Computer Society, </li></ul><ul><li>Washington, DC, 67-73. DOI= http://dx.doi.org/10.1109/WMUTE.2008.12 </li></ul><ul><li>Jeong, C. and Lee, E. 2007. Context aware human computer interaction for </li></ul><ul><li>ubiquitous learning. In Proceedings of the 2007 Conference on Human </li></ul><ul><li>interface: Part II (Beijing, China, July 22 - 27, 2007). M. J. Smith and G. </li></ul><ul><li>Salvendy, Eds. Lecture Notes In Computer Science. Springer-Verlag, Berlin, </li></ul><ul><li>Heidelberg, 364-373. </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina
  34. 34. <ul><li>FINE </li></ul>Gruppo MAVA: Matteo Serratoni, Alessia Fossati, Vincenzo Bellisario e Alessia Medina

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