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Autor: Carlos Montenegro Directores: Juan Manuel Cueva Oscar Sanjuan

MODELADO ESPECIFICO DE DOMINIO PARA LA CONTRUCCION DE LEARNING OBJECTS INDEPENDIENTES DE LA PLATAFORMA. Autor: Carlos Montenegro Directores: Juan Manuel Cueva Oscar Sanjuan. MODELADO ESPECIFICO DE DOMINIO PARA LA CONTRUCCION DE LEARNING OBJECTS INDEPENDIENTES DE LA PLATAFORMA. Índice.

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Autor: Carlos Montenegro Directores: Juan Manuel Cueva Oscar Sanjuan

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  1. MODELADO ESPECIFICO DE DOMINIO PARA LA CONTRUCCION DE LEARNING OBJECTS INDEPENDIENTES DE LA PLATAFORMA Autor: Carlos Montenegro Directores: Juan Manuel Cueva Oscar Sanjuan

  2. MODELADO ESPECIFICO DE DOMINIO PARA LA CONTRUCCION DE LEARNING OBJECTS INDEPENDIENTES DE LA PLATAFORMA Índice • DATOS DEL PROYECTO DE TESIS • ANTECEDENTES Y ESTADO ACTUAL DE LOS CONOCIMIENTOS CIENTIFICO TECNICOS • DESARROLLO DE LA PROPUESTA • CONCLUSIONES E INVESTIGACIÓN FUTURA • APORTACIONES 1 ÍNDICE 2 3 4 5 Page 2

  3. DATOS DEL PROYECTO DE TESIS Índice • Problema • Hipótesis • Objetivo general • Objetivos específicos • Plan de trabajo 1 2 ÍNDICE 3 4 5 Page 3

  4. Problema 1.1 2 ÍNDICE Otros Lenguajes 3 4 5 Otros LMS Otros LMS Page 4

  5. Hipótesis • Es posible aumentar el nivel de abstracción para obtener un framework independiente de la plataforma, con el cual se pueda modelar un LMS para su posterior despliegue en una plataforma especifica (generando código de manera automática). 1.2 2 ÍNDICE 3 Módulos de comunicaciones ModelDriven Architecture 4 MOFScript GMF XMI/XML EMF MOF Ecore 5 Otros LMS Java Módulos LMS Page 5

  6. ObjetivoGeneral • Realizar el modelado específico de dominio para la construcción de Módulos de LMSs independientes de la plataforma. 1.3 2 ÍNDICE 3 4 KiwiDSM 5 Otros LMS Page 6

  7. Objetivosespecíficos • Seleccionar una muestra representativa de plataformas LMS, modelar sus módulos y determinar cuáles son comunes. 1.4 2 ÍNDICE 3 4 Otros LMS 5 Page 7

  8. Objetivosespecíficos • Generar una Ontología que permita modelar las características comunes entre las plataformas LMS seleccionadas. 1.4 2 ÍNDICE 3 4 Otros LMS 5 Page 8

  9. Objetivosespecíficos • Utilizar la ontología generada para crear un metamodelo de las plataformas LMS. 1.4 2 ÍNDICE 3 4 Otros LMS 5 Page 9

  10. Objetivosespecíficos • Crear un DSL grafico acorde al metamodelo planteado. 1.4 2 ÍNDICE 3 4 Otros LMS 5 Page 10

  11. Objetivosespecíficos • Lograr desde un modelo independiente de la plataforma, módulos desplegables en diferentes LMS, empleado MDE y las debidas transformaciones. 1.4 2 ÍNDICE 3 4 Otros LMS Otros LMS 5 Page 11

  12. Plan de trabajo 1.5 2 ÍNDICE 3 4 5 Page 12

  13. ANTECEDENTES Y ESTADO ACTUAL DE LOS CONOCIMIENTOS CIENTIFICO TECNICOS Índice 1 • Introducción • Estudio de interoperabilidad entre los sistemas de gestión del aprendizaje LMS • Herramientas de soporte para el modelamiento de sistemas de gestión del aprendizaje • Conceptos sobre ontologías • Web semántica, ontologías y la relación con los metamodelos • Ingeniería dirigida por modelos (MDE) 2 ÍNDICE 3 4 5 Page 13

  14. Introducción 1 2.1 OMG - KiwiDSM ÍNDICE Módulos en ATutor 3 Módulos de comunicaciones ModelDriven Architecture 4 Módulos en otros LMS MOFScript GMF XMI/XML EMF MOF Ecore 5 Módulos en Claroline Java Módulos LMS Page 14 Módulos en Moodle

  15. Para la selección de las plataformas virtuales de aprendizaje, se tomaron como referentes varios trabajos de investigación. Selección de plataformas LMS Estudio de interoperabilidad entre los sistemas de gestión del aprendizaje LMS 1 2.2 45% Universidad Españolas y mas Utilizado en el Mundo ÍNDICE 4% Universidades Españolas 3 4 % Universidad Españolas, Basado en OpenACS -> Nuevo paradigma (Arquitectura Abierta para Sistemas de Comunidades) 4 Otros LMS 5% Universidad Españolas, único LMS que cumple las especificaciones de Accesibilidad dadas por la W3C mediante la norma WCAG 1.0 de nivel AA+ 5 5 % Universidad Españolas, Utiliza Java -> nuevo paradigma (Orientación a Servicios) Fuente: ÁVAREZ, V. 2010. Voice Interative Classroom, a service-oriented software architecture to enable cross-platform multi-chanel access to Internet-based learning. University of Oviedo. Estas 5 Plataformas representan las arquitecturas LMS mas comunes y son una buena muestra para modelar los LMS. Page 15

  16. Estándares soportados por los sistemas de gestión del aprendizaje seleccionados 1 2.2 ÍNDICE 3 4 5 Page 16

  17. Estándares soportados por los sistemas de gestión del aprendizaje seleccionados Norma SCORM para intercambio de contenidos. IMS para la representación de exámenes. AICC para el intercambio de cursos. LAMS para la creación de secuencias de aprendizaje Módulo para la carga de los paquetes SCORM. Importar el contenido de los cursos en AICC SCORM 1.2. Exportar cuestionarios, contenidos en el formato IMS QTI 2.0. 1 2.2 Claroline puede importar paquetes SCORM 1.2. ÍNDICE 3 SCORM, así como IMS CP. Soporta IMS-QTI para el intercambio de preguntas y test . 4 Soporta la creación, importación y exportación de paquetes de contenido IMS 1.1.3 y contenido SCORM 1.2. Implementa especificaciones Runtime Environment (LMS-RTE3). migración del contenido del curso entre las diferentes versiones del software. 5 Exportar el contenido de los cursos utilizando el estándar IMS CP. El sistema de evaluación puede importar el contenido en el formato IMS QTI 1.2 EDUTOOLS. 2010. CMS: Product Comparison System [Online]. Available: http://www.edutools.info/item_list.jsp?pj=4 xº Page 17

  18. Existe un lenguaje visual y de texto, especifico para la creación de diseños de aprendizaje de niveles B del IMS LD independientes de la plataforma. Muchas herramientas para la construcción de Objetos de Aprendizaje. SolucionesPlanteadas Solución al problema Definición del Dominio • Varias Ontologías sobre LMS. • Una otología y un metamodelo un poco más completo pero enfocado en los niveles B del IMS LD. 1 2.2 ÍNDICE 3 4 Ninguno trata los módulos que componen un LMS 5 Page 18

  19. SolucionesPlanteadas Por que MDE y No SOA 1 2.2 Consume Servicio Consume Servicio ÍNDICE 3 BUS SOA 4 KiwiDSM 5 Ofrece Servicio Ofrece Servicio Page 19

  20. Herramientas de soporte para el modelamiento de sistemas de gestión del aprendizaje Mapa mental o de conocimiento 1 Herramientas de soporte 2.3 Es ÍNDICE Se utilizo para Una representación gráfica de un conjunto de conceptos y sus relaciones sobre un dominio específico de conocimiento. 3 4 Modelar y visualizar los módulos que componen a cada LMS. 5 Por que Es una manera formal de realizar el análisis de requerimientos en la ingeniería de software. Trabajos formales que lo han Utilizado. Existen Page 20

  21. Conceptos sobre ontologías Una ontología es una descripción explicita y formal de conceptos en un dominio de discurso, propiedades de cada concepto y atributos del concepto. 1 2.4 ÍNDICE Características 3 Vocabulario: Una ontología proporciona un vocabulario para referirse a los diferentes términos de una determinada área. Taxonomía: Es una clasificación de entidades en un determinado dominio. Reutilización: Fuente para intercambio y reutilización de conocimiento por parte de las aplicaciones. 4 5 Page 21

  22. Web Semántica, Ontologías y la relación con los metamodelos • Las ontologías proveen todas las características de vocabulario y taxonomía que se necesitan para especificar un dominio del conocimiento. • El metamodelo es un mecanismo para definir la sintaxis abstracta de un lenguaje de modelamiento, que determina la validez de los modelos en esos lenguajes. 1 2.5 ÍNDICE 3 4 5 Aßmann, U., S. Zschaler, et al. (2006). Ontologies, Meta-models, and the Model-Driven Paradigm. Ontologies for Software Engineering and Software Technology. C. Calero, F. Ruiz and M. Piattini, Springer Berlin Heidelberg: 249-273. Page 22

  23. Ingeniería Dirigida por Modelos (MDE) Describe al metamodelo 1 Nivel M3 2.6 Herramientas que permite la creación de un modelo ÍNDICE 3 Nivel M2 Descripción de uno o varios elementos del dominio o mundo real 4 Nivel M1 5 Elementos del mundo real Nivel M0 Page 23 Meta-metamodelo Ecore Metamodelo Modelo con el DSL Módulos sobre LMS

  24. Ingeniería Dirigida por Modelos (MDE) - Proceso de despliegue de una solución completa con MDE. 1 2.6 ÍNDICE 3 4 5 Page 24

  25. Ingeniería Dirigida por Modelos (MDE) - Transformaciones entre modelos (M2M) 1 2.6 ÍNDICE 3 4 5 Page 25

  26. Ingeniería Dirigida por Modelos (MDE) – Transformaciones de modelo a texto (M2T) 1 2.6 ÍNDICE Modelo Transformación Código 3 4 5 Page 26

  27. Ingeniería Dirigida por Modelos (MDE) – Tipos de DSL Desde el punto de vista del formato del lenguaje 1 2.6 Textuales Gráficos ÍNDICE 3 4 5 Page 27

  28. Ingeniería Dirigida por Modelos (MDE) con Eclipse 1 2.6 1 Meta-metamodelo ÍNDICE 3 2 Metamodelo 3 Construcción del editor para el modelo o DSL 4 5 4 Modelo … 5 Proceso de generación de código Page 28

  29. DESARROLLO DE LA PROPUESTA Índice 1 • Herramientas de soporte para el desarrollo de la propuesta. • Estudio de los módulos comunes para sistemas de gestión del aprendizaje. • Ontología para sistemas de gestión del aprendizaje. • Metamodelo para sistemas de gestión del aprendizaje. • KiwiDSM v1.0: Herramienta DSL grafica para la construcción de módulos de un LMS. • KiwiDSM v2.0: Mejora a la herramienta DSL grafica para la construcción de módulos de un LMS. • Prototipo de transformaciones con MOFScript. • Pruebas y validaciones. 3 2 ÍNDICE 4 5 Page 29

  30. Herramientas de soporte para el desarrollo de la propuesta DESARROLLO DE LA PROPUESTA 1 Para modelar los LMS seleccionados como mapas de conocimiento y determinar los módulos comunes 3.1 2 Para modelar la Ontología LMS ÍNDICE Para la construcción del metamodelo Para la construcción del DSL, que será un editor de modelos para LMS 4 Para representar los Modelos 5 Para las transformaciones de Modelo a Código Page 30

  31. Estudio de los módulos comunes para sistemas de gestión del aprendizaje Creación del mapa de conocimiento por cada sistema de gestión del aprendizaje 1 3.2 2 ÍNDICE 4 5 Page 31

  32. Estudio de los módulos comunes para sistemas de gestión del aprendizaje Análisis de los Mapas para obtener listado de módulos por cada LMS. 1 3.2 2 ÍNDICE 4 5 Page 32

  33. Estudio de los módulos comunes para sistemas de gestión del aprendizaje Definición de módulos comunes entre LMS. 1 3.2 2 ÍNDICE 4 5 Page 33

  34. Ontología para sistemas de gestión del aprendizaje Se utilizo la metodología planteada en la guía oficial “Desarrollo de Ontologías-101: Guíıa Para Crear Tu Primera Ontología” proporcionada ‘por la universidad de Stanford, que es la creadora de Protege. 1 3.3 1. Determinar el domino y alcance de la ontología 2 ÍNDICE 2. Considerar la reutilización de ontologías existentes 3. Enumerar términos importantes para la ontología 4 4. Definir las clases y la jerarquía de clases 5. Definir las propiedades de las clases: slots 5 6. Definir las facetas de los slots 7. Crear instancias Page 34

  35. Ontología para sistemas de gestión del aprendizaje Resultado final Ontología LMS. 1 3.3 2 ÍNDICE 4 5 Page 35

  36. Metamodelo para sistemas de gestión del aprendizaje 1 3.4 2 ÍNDICE Ontología Transformación manual Metamodelo 4 5 Page 36

  37. Metamodelo para sistemas de gestión del aprendizaje 1 3.4 2 ÍNDICE 4 5 Page 37

  38. KiwiDSM v1.0: Herramienta DSL grafica para la construcción de módulos de un LMS. Para probar la propuesta se trabajara con los módulos contenidos en la EClass Communications 1 3.5 2 ÍNDICE 4 5 Page 38

  39. KiwiDSM v1.0: Herramienta DSL grafica para la construcción de módulos de un LMS. La herramienta KiwiDSM v1.0 1 3.5 2 ÍNDICE 4 5 Page 39

  40. KiwiDSM v1.0: Herramienta DSL grafica para la construcción de módulos de un LMS. El modelo con KiwiDSM v1.0 1 3.5 2 ÍNDICE 4 5 Page 40

  41. KiwiDSM v2.0: Mejora a la herramienta DSL grafica para la construcción de módulos de un LMS. Principal Problema 1 3.6 2 ÍNDICE 4 5 Page 41

  42. KiwiDSM v2.0: Mejora a la herramienta DSL grafica para la construcción de módulos de un LMS. Solución principal problema 1 3.6 2 ÍNDICE 4 5 Page 42

  43. Prototipo de transformaciones con MOFScript. Selección de las plataformas LMS sobre las cuales se desplegara el modelo: Como la muestra inicial fue de 5 plataformas, se seleccionaran tres de ellas, ya que seria una muestra representativa que supera el 50 % de la población inicial. 1 3.7 2 ÍNDICE 4 5 Page 43

  44. Prototipo de transformaciones con MOFScript. Arquitectura módulos en Moodle 1 • mod_form.php: Formulario para crear o modificar una instancia de la actividad. • version.php: para definir meta información. • lang/: directorio para almacenar los archivos de idioma del módulo. • db/: Directorio donde se almacenarán los ficheros con las tablas de las bases de datos necesarias. • access.php: Fichero de permisos del módulo. • install.xml: Fichero que describe la estructura de las tablas del módulo. • upgrade.php: código de actualización. • index.php: Este fichero sirve para mostrar todas las instancias de una actividad en un curso. • view.php: Esta es la página que muestra una instancia de la actividad. • lib.php: librería de funciones del módulo. En este fichero se implementarán todas las funciones y procedimientos del módulo. 3.7 2 ÍNDICE 4 5 Page 44

  45. Prototipo de transformaciones con MOFScript. Arquitectura módulos en Claroline 1 3.7 2 • entry.php: Es el fichero en donde está el punto de entrada del módulo, en otras palabras lo que este allí es lo primero que se ejecutara cuando se invoque al módulo. • manifest.xml: Este fichero posee la descripción del módulo. • lib/: Directorio para almacenar las librerías que se utilizaran. • plantilladsl.lib.php: este fichero contiene las librerías que se utilizaran en el módulo. ÍNDICE 4 5 Page 45

  46. Prototipo de transformaciones con MOFScript. Arquitectura módulos en Atutor 1 • module.php: Es el fichero en donde está el punto de entrada del módulo, en otras palabras lo que este allí es lo primero que se ejecutara cuando se invoque al módulo. • module.xml: Este fichero posee la descripción del módulo. • module_install.php: Este fichero es requerido cuando se instala el módulo. • module_uninstall.php: Este fichero es necesario para remover el módulo del sistema. • module.sql: Este fichero es para agregar tablas, modificar datos. • lib/: Directorio para almacenar las librerías que se utilizaran. • dsllib.lib.php: este fichero contiene las librerías que se utilizaran en el módulo. 3.7 2 ÍNDICE 4 5 Page 46

  47. Prototipo de transformaciones con MOFScript. 1 3.7 2 ÍNDICE Código Modelo con el DSL Transformación 4 5 Page 47

  48. Pruebas y validaciones Creación del Modelo con KiwiDSM v2.0 1 3.8 2 ÍNDICE 4 5 Page 48

  49. Pruebas y validaciones Transformación a Moodle, Claroline y Atutor 1 3.8 2 ÍNDICE 4 5 Page 49

  50. Pruebas y validaciones Despliegue módulos en Moodle, Claroline y ATutor 1 3.8 2 ÍNDICE 4 5 Page 50

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