Ανάπτυξη εκπαιδευτικών περιβαλλόντων

Abstract

The scope of this dissertation is to present the design of a service oriented educational environment (SOA) to facilitate educational online activities in the context of an e-university. The aim is to construct a set of interoperable network services that conform to appropriate standards. The ultimate goal of the framework is to enable an effective and efficient mechanism for the searching, identification and delivery of educational content, tailored to specific end user profiles. The present dissertation also proposes the design of Integration Virtual Learning Environments with Digital Libraries (IVLEDL). That is a Web Services oriented framework for e-Learning systems, providing a flexible integration model with digital library in which all the components and applications are loosely connected. The focus is on the impact of technology on digital libraries to construct a set of interoperable network services based on a Service Oriented Architecture (SOA) approach. The benefit of such an approach is best illustrated with the distribution of electronic resources that could be associated with educational activities. Such activities could be supported in terms of automation through the use of Semantic Web technologies. An ontology is used to explain the essential concepts and relationships of a digital library. Through this integrated service learners will be empowered in seeking resources in automated and seamless fashion and not hindered by monolithic systems. Digital libraries as information economies have a major influence on the design of future e-learning systems. Also, the learning resource metadata management systems can support the learning resources repositories giving optimal reuse of the stored information. It was completed a research to establish and assess the critical parameters that may be important in designing an e-learning environment and to describe some of the conditions that universities should develop to support an e-learning environment and improve the learning process. lt has also been developing a model for educational environments that through the existing ones, it will be a special model for ‘e-universities’ depending on the needs of learners. A key challenge is the integration of previously ill-defined services into existing e-university platforms and the ability to adapt their behaviour to new requirements in order to provide users with personalised learning web-based resources. The proposed environment is based on predefined modules for available services, using SOA concepts and workflows. It is also defined a new theoretical model for digital libraries based on 5S formal model. The dissertation studies in depth the development of educational environments interface, digital libraries with virtual environments by adopting the Semantic Web technology.

Η διατριβή έχει σκοπό να παρουσιάσει την σχεδίαση ενός περιβάλλοντος προσανατολισμένο σε υπηρεσίες (Service Oriented Architecture (SOA)), για να διευκολύνει τις εκπαιδευτικές δραστηριότητες μέσω δια-δικτύου στα πλαίσια ενός η-πανεπιστημίου. Ο σκοπός είναι η ανάπτυξη και υποστήριξη ενός συνόλου διαλειτουργικών και δια-δικτυακών υπηρεσιών που υπάγονται σε κατάλληλα πρότυπα (standards). Επίσης έχει σχεδιαστεί η αναβάθμιση των εικονικών περιβαλλόντων μάθησης (Virtual Learning Environments) ενσωματώνοντας τα με τις ψηφιακές βιβλιοθήκες (Digital Libraries). Ο σχεδιασμός IVLEDL (Integration Virtual Learning Environments with Digital Libraries) στοχεύει στην αυτοματοποίηση των ηλεκτρονικών υπηρεσιών με την κατανομή των ηλεκτρονικών πηγών και των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων που μπορούν να υποστηριχθούν με την χρήση των σημασιολογικών τεχνολογιών. Τα συστήματα διαχείρισης ηλεκτρονικών πηγών (Learning Resource Metadata Management Systems) μπορούν να υποστηρίξουν τις αποθήκες δεδομένων ηλεκτρονικής μάθησης (learning resources repositories) δίνοντας βέλτιστη επαναχρησιμοποίηση της αποθηκευμένης πληροφορίας. Ο στόχος είναι ο σχεδιασμός ενός νέου μοντέλου ψηφιακών βιβλιοθηκών που θα διευκολύνει τόσο τους εκπαιδευόμενους, όσο και τους εργαζόμενους των βιβλιοθηκών να αναθεωρήσουν τον τρόπο που αυτοί αναπτύσσουν, χειρίζονται και παραδίδουν πηγές και υπηρεσίες. Εστιάζεται δε στον αντίκτυπο της τεχνολογίας στις η-βιβλιοθήκες για την δόμηση ενός συνόλου δια-λειτουργικών υπηρεσιών δικτύου βασιζόμενων σε SOA προσέγγιση που υπάγεται σε κατάλληλα πρότυπα. Η ιδέα είναι να δοθούν επίσης οντολογικές περιγραφές των Υπηρεσιών ιστού (Web Services) που θα επεξεργαστούν από κατάλληλα εργαλεία οντολογιών. Οι ψηφιακές βιβλιοθήκες έχουν κύρια επιρροή στον σχεδιασμό των συστημάτων ηλεκτρονικής μάθησης. Ακόμη έχει ολοκληρωθεί μία έρευνα για να καθορισθούν και να εξεταστούν οι κρίσιμες παράμετροι οι οποίες μπορεί να είναι σημαντικές στον σχεδιασμό ενός περιβάλλοντος ηλεκτρονικής μάθησης και να καθορισθούν κάποιες από τις συνθήκες, που τα πανεπιστήμια θα πρέπει να αναπτύξουν για να υποστηρίξουν ένα περιβάλλον ηλεκτρονικής μάθησης και να βελτιώσουν την διαδικασία μάθησης. Επίσης έχει γίνει η ανάπτυξη ενός μοντέλου εκπαιδευτικών περιβαλλόντων, πως μέσα από τα ήδη υπάρχοντα θα γίνει ένα ειδικό μοντέλο για 'e-universities’, ανάλογα με τις ανάγκες των εκπαιδευομένων και ορίζοντας ένα νέο θεωρητικό μοντέλο ψηφιακών βιβλιοθηκών βασιζόμενη στο 5S φόρμαλ μοντέλο. Η διατριβή μελετά διεξοδικά την ανάπτυξη των εκπαιδευτικών περιβαλλόντων διασύνδεσης, ψηφιακών βιβλιοθηκών με εικονικά περιβάλλοντα υιοθετώντας την τεχνολογία του Σημασιολογικού Ιστού.