Εκπαιδευτική τεχνολογία. Προσαρμοστικό διαδικτυακό περιβάλλον συμβατό με το πρότυπο SCORM με χρήση μαθητύπων για εξ' αποστάσεως εκπαίδευση: εφαρμογή στη διδασκαλία του αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού

Abstract

The main thesis objective is the design of a model, which, on the one hand, exploits learning objects and on the other, makes user modeling and the appropriate adaptation of the educational process possible, depending on the user's particular characteristics, so as to improve the learning outcome. Furthermore, in order to achieve interoperability and reusability of the educational content, a framework that utilizes SCORM specifications and focuses on the adaptation of the educational content according to user learning style, is proposed. More specifically, this thesis initially investigates the exploitation methods of AEHSs' adaptive technologies, the possible adoption of the technological standard SCORM, as well as its consequential restrictions. Based on the review outcomes, it proposes a model for AEHSs and LMSs technologies upgrade, through the use of SCORM learning objects (SCOs) and the exploitation of SCORM API. The application of the proposed model, led to the design of an AEHS, called ProPer. Furthermore, this thesis proposes a framework for the development of courses that are adapted to user learning style, exploiting the functionality of SCORM API. Following, through pilot courses, it attempts to study and evaluate ProPer application in the teaching of object oriented programming using Java. The benefits produced by the thesis result from the proposed model, which exploits SCORM learning objects and enables the personalized learner support. Furthermore, the AEHS that was designed and developed, called ProPer, incorporates technologies from both AEHSs and LMSs while successfully adopting the SCORM standard, which from its nature places restrictions related to adaptivity. In addition, a framework for user modeling as well as the adaptive presentation of educational content based on SCORM API, is proposed. Consequently, the combination of all the above into a single system provides more efficient and qualitative distance education, since according to the evaluation results, it helps students to learn not only easier but also faster through the individualized learning process that the proposed system provides. Even more so, the adoption of SCORM standard facilitates teachers to easily access reuse, maintain and upgrade educational content, which likewise leads to the faster and easier development of qualitative electronic courses.

Το ζητούμενο της διατριβής αυτής είναι η σχεδίαση ενός μοντέλου στο πλαίσιο των μαθησιακών αντικείμενων, με βάση το οποίο θα είναι εφικτή μοντελοποίηση του εκπαιδευόμενου και η παροχή προσαρμοσμένης υποστήριξης, έτσι ώστε να βελτιωθεί η εκπαιδευτική διαδικασία. Επιπρόσθετα προκειμένου να επιτευχθεί η διαλειτουργικότητα και η επαναχρησιμοποίηση του εκπαιδευτικού υλικού, προτείνεται ένα πλαίσιο υιοθέτησης και αξιοποίησης των προδιαγραφών του SCORM. Συγκεκριμένα, η διατριβή αυτή αρχικά διερευνά τις μεθόδους αξιοποίησης των προσαρμοστικών τεχνολογιών, εξετάζει την υιοθέτηση του προτύπου SCORM ενώ στη συνέχεια προτείνει ένα μοντέλο αναβάθμισης των παρεχομένων λειτουργιών των Προσαρμοστικών Εκπαιδευτικών Συστημάτων Υπερμέσων (ΠΕΣΥ) και των Συστημάτων Διαχείρισης Μάθησης (ΣΔΜ), μέσω της χρήσης μαθησιακών αντικείμενων του προτύπου SCORM. Η εφαρμογή του προτεινομένου μοντέλου οδήγησε στην σχεδίαση και ανάπτυξη ενός ΠΕΣΥ με την ονομασία ProPer. Επιπρόσθετα προτείνει ένα πλαίσιο ανάπτυξης μαθημάτων που προσαρμόζονται στον μαθήτυπο του εκπαιδευόμενου, αξιοποιώντας τις προδιαγραφές του προτύπου SCORM, και αναπτύσσει ανάλογο εκπαιδευτικό υλικό. Ακολούθως, μέσα από πιλοτικά μαθήματα, επιχειρεί να αξιολογήσει και να μελετήσει τον τρόπο εφαρμογής του ProPer στη διδασκαλία του αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού με την Java. Τα παραγόμενα οφέλη της διατριβής προκύπτουν από το γεγονός ότι σχεδιάστηκε και προτείνεται ένα μοντέλο στο πλαίσιο των μαθησιακών αντικειμένων του SCORM, με βάση το οποίο θα είναι εφικτή η εξ' ατομικευμένη υποστήριξη του εκπαιδευόμενου. Επιπρόσθετα αναπτύχθηκε το ProPer, το οποίο ενσωματώνει τεχνολογίες από τα ΠΕΣΥ και τα ΣΔΜ ενώ παράλληλα υιοθετεί με επιτυχία το πρότυπο SCORM, το οποίο από τη φύση του θέτει περιορισμούς σχετικούς με τις λειτουργίες που αναφέρονται στη προσαρμοστικότητα. Επίσης προτείνεται ένα πλαίσιο μοντελοποίησης του εκπαιδευόμενου και παροχής προσαρμοστικής παρουσίασης που βασίζεται στο SCORM API. Άρα ο συνδυασμός όλων των παραπάνω σε ένα σύστημα, παρέχει ποιοτικότερη και αποδοτικότερη εξ' αποστάσεως εκπαίδευση καθώς σύμφωνα και με τα αποτελέσματα της αξιολόγησης, η εκπαιδευτική διαδικασία γίνεται ευκολότερη και ταχύτερη για τους εκπαιδευόμενους, μέσω της εξ' ατομικευμένης μάθησης, ενώ η υιοθέτηση του προτύπου SCORM είναι σε θέση να διευκολύνει τους εκπαιδευτικούς στην εύρεση, επαναχρησιμοποίηση, και ενημέρωση του εκπαιδευτικού υλικού, με αποτέλεσμα την ταχύτερη και ευκολότερη ανάπτυξη ποιοτικότερων ηλεκτρονικών μαθημάτων.