Authoring Game-Based Adaptive Units of Learning with IMS Learning Design and <e-Adventure>

Burgos, D., Moreno-Ger, P., Sierra, J. L., Fernández Manjón, B., & Kooper, R. (2007). Authoring Game-Based Adaptive Units of Learning with IMS Learning Design and <e-Adventure>. International Journal of Learning Technology, 3(3), 252-268.Electronic games and simulations (eGames) are a valuable support for adaptive learning. This adaptation can be based on different inputs, such as the user´s performance, behaviour or cognitive load. Both adaptation and eGames can be modelled with IMS Learning Design or integrated from an external resource. In this article we show the relation between IMS Learning Design and the <e-Adventure> Project when it comes to authoring adaptive Units of Learning integrated with eGames. We first describe the challenges of this objective and the several different solutions on authoring and integration. We also describe the content-centered authoring approach in <e-Adventure>, and the need for a communication service with IMS LD that makes a bi-directional influence on the user’s adaptive learning experience. At the end, we describe a practical example that illustrates how an adaptive IMS LD Unit of Learning with an integrated <e-Adventure> eGame is developed.This paper is partially supported by the European projects TENCompetence (IST-TEL/2004-2.4.10, www.tencompetence.org) and ProLearn (IST 507310, www.prolearn-project.org), and the research group <e-Ucm> (www.e-ucm.es). The Education and Science Spanish Committee (projects MetaLearn TIN2004 08367 C02-02 and OdA Virtual TIN2005-08788-C04-01) and the Regional Government / Complutense University of Madrid (grant 4155/2005 and research group 910494) have also supported this work partially. Special thanks to Bruno Torijano Bueno for his participation in the creation and preliminary tests of the sample game

CourseEditor: A course planning tool compatible with IMS-LD

For the successful adoption of Computer Based Learning (CBL), it is necessary to provide teachers with user-friendly authoring tools that guide them in the process of planning a course. It is important that the documents generated by these tools are compliant with CBL standards to ensure that the instructional designs made by the teachers remain valid regardless of the Learning Management System (LMS) used to deliver the course. IMS-Learning Design (IMS-LD) is one of the most accepted specifications by the educational community for modeling of learning processes. There are some authoring-tools that allow export learning designs in IMS-LD but they are not course-planning oriented. In addition, a big challenge is how to improve the user interfaces of these tools in order to be easier to use for regular teachers. This paper presents CourseEditor, a course planning authoring tool that allows a teacher to describe the complete planning of a course (objectives, contents, methodology, and evaluation) and export the results in an IMS-LD compatible format. The paper provides a novel modeling of course planning that takes into account ideas from different instructional theories. CourseEditor combines power and flexibility, with the simplicity of an interface that can be used by teachers with no technical background. The paper illustrates the use of the tool creating a course on Telematic Services in the context of a Telecommunications Engineering degree. In addition, the relationships of course planning and IMS-LD are presented, showing which information of course planning can be represented in IMS-LD and which not. (c) 2010 Wiley Periodicals, Inc. Comput Appl Eng Educ 21: 421-431, 2013This research has been partially funded by the following projects: project "Learn3: Towards Learning of the Third Kind" funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation under grant No. TIN2008-05163/TSI and project E_MADRID: "Investigación y Desarrollo de Tecnologías para el e-Learning en la Comunidad de Madrid" funded by the Madrid Regional Government under grant No. S2009/TIC-1650.Publicad

Supporting orchestration of blended CSCL scenarios in distributed learning environments

El diseño y gestión en tiempo real de escenarios de aprendizaje colaborativo soportado por ordenador (en inglés, CSCL) es una tarea compleja y difícilmente realizable por profesores no expertos, que en los últimos años ha dado en denominarse "orquestación". La presente tesis doctoral profundiza en este concepto de orquestación, y de hecho la primera contribución de la tesis es un marco conceptual para caracterizar la orquestación, destinada a su uso por científicos en el campo del CSCL, validado mediante dos paneles de científicos del CSCL. La tesis también propone los "patrones atómicos" como herramientas conceptuales para que profesores no expertos realicen dicha orquestación, y que se han validado mediante cuatro talleres con profesores de educación primaria y superior. Finalmente, se propone GLUE!-PS, una infraestructura tecnológica para el despliegue y gestión en tiempo real de escenarios CSCL, validada a través de talleres y experiencias auténticas con profesorado universitario.Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería Telemática2012-11-2

Stimulating Personal Development and Knowledge Sharing

Koper, R., Stefanov, K., & Dicheva, D. (Eds.) (2009). Proceedings of the 5th International TENCompetence Open Workshop "Stimulating Personal Development and Knowledge Sharing". October, 30-31, 2008, Sofia, Bulgaria: TENCompetence Workshop.The fifth open workshop of the TENCompetence project took place in Sofia, Bulgaria, from 30th to 31st October 2008. These proceedings contain the papers that were accepted for publication by the Program Committee.The work on this publication has been sponsored by the TENCompetence Integrated Project that is funded by the European Commission's 6th Framework Programme, priority IST/Technology Enhanced Learning. Contract 027087 [http://www.tencompetence.org

Extensión de la especificación IMS Learning Design desde la adaptación e integración de unidades de aprendizaje

IMS Learning Design (IMS-LD) representa una corriente actual en aprendizaje online y blended que se caracteriza porque: a) Es una especificación que pretende estandarizar procesos de aprendizaje, así como reutilizarlos en diversos contextos b) Posee una expresividad pedagógica más elaborada que desarrollos anteriores o en proceso c) Mantiene una relación cordial y prometedora con Learning Management Systems (LMSs), herramientas de autoría y de ejecución d) Existe una amplia variedad de grupos de investigación y proyectos europeos trabajando sobre ella, lo que augura una sostenibilidad, al menos académica Aun así, IMS Learning Design es un producto inicial (se encuentra en su primera versión, de 2003) y mejorable en diversos aspectos, como son la expresividad pedagógica y la interoperabilidad. En concreto, en esta tesis nos centramos en el aprendizaje adaptativo o personalizado y en la integración de Unidades de Aprendizaje, como dos de los pilares que definen la especificación, y que al mismo tiempo la potencian considerablemente. El primero (aprendizaje adaptativo) hace que se puedan abordar itinerarios individuales personalizados de estudio, tanto en flujo de aprendizaje como en contenido o interfaz; el segundo (integración) permite romper el aislamiento de los paquetes de información o cursos (Unidades de Aprendizaje, UoL) y establecer un diálogo con otros sistemas (LMSs), modelos y estándares, así como una reutilización de dichas UoLs en diversos contextos. En esta tesis realizamos un estudio de la especificación desde la base, analizando su modelo de información y cómo se construyen Unidades de Aprendizaje. Desde el Nivel A al Nivel C analizamos y criticamos la estructura de la especificación basándonos en un estudio teórico y una investigación práctica fruto del modelado de Unidades de Aprendizaje reales y ejecutables que nos proporcionan una información muy útil de base, y que mayormente adjuntamos en los anexos, para no interferir en el flujo de lectura del cuerpo principal. A partir de este estudio, analizamos la integración de Unidades de Aprendizaje con otros sistemas y especificaciones, abarcando desde la integración mínima mediante un enlace directo hasta la compartición de variables y estados que permiten una comunicación en tiempo real de ambas partes. Exponemos aquí también las conclusiones de diversos casos de estudio basados en adaptación que se anexan al final de la tesis y que se vuelven un instrumento imprescindible para lograr una solución real y aplicable. Como segundo pilar de la tesis complementario a la integración de Unidades de Aprendizaje, estudiamos el aprendizaje adaptativo: Los tipos, los avances y los enfoques y restricciones de modelado dentro de IMS-LD. Por último, y como complemento de la investigación teórica, a través de diversos casos prácticos estudiamos la manera en que IMS-LD modela la perzonalización del aprendizaje y hasta qué punto. Este primer bloque de análisis (general, integración y aprendizaje adaptativo) nos permite realizar una crítica estructural de IMS-LD en dos grandes apartados: Modelado y Arquitectura. Modelado apunta cuestiones que necesitan mejora, modificación, extensión o incorporación de elementos de modelado dentro de IMS-LD, como son procesos, componentes y recursos de programación. Arquitectura engloba otras cuestiones centradas en la comunicación que realiza IMS-LD con el exterior y que apuntan directamente a capas estructurales de la especificación, más allá del modelado. Aunque se encuentra fuera del núcleo de esta tesis, también se ha realizado una revisión de aspectos relacionados con Herramientas de autoría, por ser este un aspecto que condiciona el alcance del modelado y la penetración de la especificación en los distintos públicos objetivo. Sobre Herramientas, no obstante, no realizamos ninguna propuesta de mejora. La solución desarrollada, se centra en las diversas cuestiones sobre Modelado y Arquitectura encontradas en el análisis. Esta solución se compone de un conjunto de propuestas de estructuras, nuevas o ya existentes y modificadas, a través de las que se refuerza la capacidad expresiva de la especificación y la capacidad de interacción con un entorno de trabajo ajeno. Esta investigación de tres años ha sido llevada a cabo entre 2004 y 2007, principalmente con colegas de The Open University of The Netherlands, The University of Bolton, Universitat Pompeu Fabra y del departamento Research & Innovation de ATOS Origin, y ha sido desarrollada parcialmente dentro de proyectos europeos como UNFOLD, EU4ALL y ProLearn. La conclusión principal que se extrae de esta investigación es que IMS-LD necesita una reestructuración y modificación de ciertos elementos, así como la incorporación de otros nuevos, para mejorar una expresividad pedagógica y una capacidad de integración con otros sistemas de aprendizaje y estándares eLearning, si se pretenden alcanzar dos de los objetivos principales establecidos de base en la definición de esta especificación: La personalización del proceso de aprendizaje y la interoperabilidad real. Aun así, es cierto que la implantación de la especificación se vería claramente mejorada si existieran unas herramientas de más alto nivel (preferiblemente con planteamiento visual) que permitieran un modelado sencillo por parte de los usuarios finales reales de este tipo de especificaciones, como son los profesores, los creadores de contenido y los pedagogos-didactas que diseñan la experienicia de aprendizaje. Este punto, no obstante, es ajeno a la especificación y afecta a la interpretación que de la misma realizan los grupos de investigación y compañías que desarrollan soluciones de autoría. _____________________________________________IMS Learning Design (IMS-LD) is a current asset in eLearning and blended learning, due to several reasons: a) It is a specification that points to standardization and modeling of learning processes, and not just content; at the same time, it is focused on the re-use of the information packages in several contexts; b) It shows a deeper pedagogical expressiveness than other specifications, already delivered or in due process c) It is integrated at different levels into well-known Learning Management Systems (LMSs) d) There are a huge amount of European research projects and groups working with it, which aims at sustainability (in academia, at least) Nevertheless, IMS-LD is roughly an initial outcome (be aware that we are still working with the same release, dated on 2003). Therefore, it can and must be improved in several aspects, i.e., pedagogical expressiveness and interoperability. In this thesis, we concentrate on Adaptive Learning (or Personalised Learning) and on the Integration of Units of Learning (UoLs). They both are core aspects which the specification is built upon. They also can improve it significantly. Adaptation makes personalised learning itineraries, adapted to every role, to every user involved in the process, and focus on several aspects, i.e., flow, content and interface. Integration fosters the re-use of IMS-LD information packages in different contexts and connects both-ways UoLs with other specifications, models and LMSs. In order to achive these goals we carry out a threephase analysis. First, analysis of IMS-LD in several steps: foundations, information model, construction of UoLs. From Level A to Level C, we analyse and review the specification structure. We lean on a theoretical frameword, along with a practical approach, coming from the actual modeling of real UoLs which give an important report back. Out of this analysis we get a report on the general structure of IMS-LD. Second, analysis and review of the integration of UoLs with several LMSs, models and specifications: we analyse three different types of integration: a) minimal integration, with a simple link between parts; b) embedded integration, with a marriage of both parts in a single information package; and d) full integration, sharing variables and states between parts. In this step, we also show different case studies and report our partial conclusions. And third, analysis and review of how IMS-LD models adaptive learning: we define, classify and explain several types of adaptation and we approach them with the specificacion. A key part of this step is the actual modeling of UoLs showing adaptive learning processes. We highlight pros and cons and stress drawbacks and weak points that could be improved in IMS-LD to support adaptation, but also general learning processes Out of this three-step analysis carried out so far (namely general, integration, adaptation) we focus our review of the IMS-LD structure and information model on two blocks: Modeling and Architecture. Modeling is focused on process, components and programming resources of IMS-LD. Architecture is focused on the communication that IMS-LD establishes outside, both ways, and it deals with upper layers of the specification, beyong modeling issues. Modeling and Architecture issues need to be addressed in order to improve the pedagogical expressiveness and the integration of IMS-LD. Furthermore, we provide an orchestrated solution which meets these goals. We develop a structured and organized group of modifications and extensions of IMS-LD, which match the different reported problems issues. We suggest modifications, extensions and addition of different elements, aiming at the strength of the specification on adaptation and integration, along with general interest issues. The main conclusion out of this research is that IMS-LD needs a re-structure and a modification of some elements. It also needs to incorporate new ones. Both actions (modification and extension) are the key to improve the pedagogical expressiveness and the integration with other specifications and eLearning systems. Both actions aim at two clear objectives in the definition of IMS-LD: the personalisation of learning processes, and a real interoperability. It is fair to highlight the welcome help of high-level visual authoring tools. They can support a smoother modeling process that could focus on pedagogical issues and not on technical ones, so that a broad target group made of teachers, learning designers, content creators and pedagogues could make use of the specification in a simpler way. However, this criticism is outside the specification, so outside the core of this thesis too. This three-year research (2004-2007) has been carried out along with colleagues from The Open University of The Netherlands, The University of Bolton, Universitat Pompeu Fabra and from the Department of Research & Innovation of ATOS Origin. In addition, a few European projects, like UNFOLD, EU4ALL and ProLearn, have partially supported it