Diseño y uso de objetos didácticos basado en contratos

Resumen

Los objetos didácticos son el paradigma en el que se centran la mayor parte de los esfuerzos actuales para potenciar la reutilización de los contenidos educativos en la enseñanza a través de Internet/Web. Los metadatos permiten describir el contenido de un objeto didáctico para facilitar su almacenamiento en repositorios distribuidos, así como los procesos de búsqueda, recuperación y composición de nuevos contenidos educativos a partir de otros ya existentes. No obstante, los estándares de metadatos actuales son deliberadamente descriptivos, en lugar de normativos, y no están pensados para ser procesados por sistemas automatizados. Este extremo dificulta la automatización o semi-automatización de los procesos citados, limitando la capacidad de reutilización de los objetos didácticos. El diseño por contrato, una técnica semi formal aplicada con éxito en la ingeniería de software, puede adaptarse al diseño de metadatos de objetos didácticos para crear registros de metadatos formalizados compuestos por aserciones que informen sobre los prerrequisitos de utilización de un objeto didáctico y los resultados esperados tras su uso. En el presente trabajo se presenta una técnica de diseño de metadatos de objetos didácticos orientada a facilitar los procesos automatizados o semi-automatizados de selección y composición. Esta técnica permite definir, mediante una semántica no ambigua, los requisitos y resultados del uso de los objetos didácticos en forma de contratos. La técnica propuesta se aplica a la descripción de metadatos conformes con las especificaciones y estándares actuales sobre metadatos de objetos didácticos. Esta nueva especificación en forma de contratos extiende las técnicas actuales de diseño de objetos didácticos. En particular, en este trabajo se analizan y detallan aquellos elementos de información que pueden describirse con mayor expresividad y riqueza utilizando la nueva técnica, tales como las relaciones entre objetos didácticos, las cláusulas de inclusión, la representación de roles para los participantes en actividades educativas o la definición de requisitos y resultados de actividades metacognitivas. Para evaluar la efectividad de la técnica, se contrasta, en primer lugar, su factibilidad técnica, analizando el lenguaje creado y realizando su conversión a un lenguaje de ontologías. Posteriormente, se procede a la descripción de diversos escenarios de aplicación mediante los denominados per¯les de conformidad semántica. Finalmente, se muestra su integración en una arquitectura específicamente orientada a la selección y composición automatizada de objetos didácticos. Learning objects are the cornerstone in current efforts towards enhancing reusability of Internet/Web-oriented learning contents. Writing metadata information about the learning objects, in the form of records describing their content, facilitates a number of processes such as the storage, the search and retrieval from distributed repositories and the composition of new learning materials as an aggregation of others. However, a number of shortcomings regarding learning object metadata exist. On one hand, current standards are purposefully descriptive instead of normative. On the other hand, they are not machine consumption-oriented. These problems seriously hamper the automation or semi-automation of the aforementioned processes, thus limiting learning object reusability. Design by contract, a semi-formal method successfully applied in software engineering, can be adapted to the design of learning object metadata. In this dissertation, design by contract is used to write metadata records in an unambiguous, machine-readable, assertion-based formal syntax that allows to define learning objects' requirements of use and outcomes expected from their use. A new learning object metadata design technique, aimed at facilitating automated or semi-automated processes such as selection and composition through the use of some design by contract concepts and guidelines, is here presented. This technique is applied to the description of learning object metadata that conform to current standards and specifications in the field. This new contract-based specification extends current practices in learning object metadata design. In particular, a number of new information items which can be described with more richness of detail by using learning object design by contract is analyzed. Among these information elements, the relationships between learning objects, the inclusion clauses, the description of roles in learning experiences and the definition of metacognitive requirements and expected outcomes should be pointed out. To evaluate the efectiveness of the technique, its technical feasibility is first collated by analyzing the new syntax created and translating it to an ontology language. Later on, it is used as the basis for describing application scenarios through the so-called semantic conformance profiles. Finally, its integration in an architecture specifically designed to allow automated or semi-automated selection and composition of learning objects is performed.