NovATIca: núm. 210, marzo-abril 2011. Ingeniería de Sistemas de Aprendizaje Electrónico

En colaboración con UPGRADE, que la publica en inglés. UPGRADE, The European Journal for the Informatics Professional, es la revista digital promovida por CEPIS (Council of European Professional Informatics Societies).

Ignacio Aedo Cuevas es profesor en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad Carlos III de Madrid. Su investigación se ha centrado en la hipermedia, sistemas interactivos para educación, sistemas web, libros electrónicos y desarrollo de metodologías y sistemas de información para situaciones de emergencia. Es miembro del IEEE Learning Technologies Technical Committee. Ha publicado más de 150 trabajos de investigación en revistas internacionales, conferencias y capítulos de libros.

Kinshuk es profesor en la Facultad de Informática en la Universidad de Athabasca. Su investigación está centrada en el área de sistemas de aprendizaje adaptativo, perfiles cognitivos y en las tecnologías del aprendizaje. Es el presidente fundador del IEEE Technical Committee on Learning Technology y el fundador y coeditor-jefe de la revista Journal of Educational Technology & Society. Ha publicado más de 290 trabajos de investigación en revistas internacionales, conferencias y capítulos de libros. Además es organizador y presidente de numerosas conferencias internacionales y talleres en el área de las tecnologías del aprendizaje.

Demetrios G. Sampson es profesor en el departamento de Sistemas Digitales de la Universidad del Pireo. Su investigación se ha centrado en el ámbito de las tecnologías educativas, y de los sistemas del conocimiento sensibles al contexto. Es miembro sénior del IEEE Computer Society, presidente del IEEE Computer Society Technical Committee on Learning Technologies, coeditor-jefe de la revista Educational Technology and Society Journal. Forma forma parte del comité editorial de 18 revistas, incluyendo la revista IEEE Transactions on Learning Technologies. Ha organizado y presidido numerosas conferencias y otros eventos científicos, y ha publicado más de 240 trabajos de investigación en revistas internacionales, conferencias y capítulos de libros.

Antonio Sarasa Cabezuelo es profesor en la Facultad de Informática de la Universidad Complutense de Madrid. Su investigación se ha centrado en el ámbito del eLearning, lenguajes de marcado y lenguajes específicos del dominio. Fue uno de los desarrolladores del proyecto Agrega de repositorios digitales. Es miembro del grupo de investigación ILSA (Ingeniería de Lenguajes Software y Aplicaciones). Ha publicado más de 50 trabajos de investigación en conferencias nacionales e internacionales.

José Luis Sierra Rodríguez es profesor en la Facultad de Informática de la Universidad Complutense de Madrid. Su investigación se centra en el ámbito del desarrollo de lenguajes específicos del dominio y su aplicabilidad al e-Learning y a las humanidades digitales, los lenguajes de marcado, desarrollo de herramientas de autoría, y tecnologías de procesamiento de lenguajes informáticos. Es el director del grupo de investigación ILSA (Ingeniería de Lenguajes Software y Aplicaciones). Ha publicado más de 100 trabajos de investigación en revistas internacionales, conferencias y capítulos de libros.

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Ingeniería de Sistemas de Aprendizaje Electrónico y esfuerzos de estandarización:
Un caso de estudio relativo a los Almacenes de Objetos Didácticos
Antonio Sarasa Cabezuelo, Daniel Rodríguez Cerezo, José Luis Sierra Rodríguez
Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Informática

Resumen: En la actualidad, el uso de los sistemas de Aprendizaje Electrónico (e-Learning) transciende el ámbito puramente académico, y se extiende a todos los aspectos de la moderna sociedad del conocimiento. Por tanto, los métodos sistemáticos de desarrollo, implantación y mantenimiento de este tipo de sistemas cobran, cada vez más, un mayor interés y relevancia. El uso de recomendaciones, especificaciones y estándares que normen los diferentes aspectos de dichos sistemas, además de servir como garantía de interoperabilidad, también es fundamental para facilitar y sistematizar su desarrollo. En este artículo se muestra cómo el uso de especificaciones y estándares constituye un pilar clave en la Ingeniería de los Sistemas de Aprendizaje Electrónico a través de un caso de estudio relativo a una clase representativa de este tipo de sistemas: los Almacenes de Objetos Didácticos.

Palabras clave: Almacenes de Objetos Didácticos, estandarización, normalización, Ingeniería del Software.

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Sistemas PDP de contenidos educativos audiovisuales: Desarrollo de una solución para la Universidad de La Laguna
Carina S. González González, David Cabrera Primo, Daniel López Barrios, Antonio Barroso Díaz
Proyecto Estructurante TIC y Educación, Universidad de La Laguna (Tenerife)

Resumen: En este artículo presentamos un análisis de los diferentes sistemas de producción, distribución y publicación (PDP) de contenidos multimedia de las universidades españolas. Se han analizado diversas soluciones similares con el objetivo de diseñar e implementar un sistema PDP para la Universidad de La Laguna (ULL). Como fruto de este análisis, se han seleccionado dos sistemas PDP universitarios como modelos: POLIMEDIA en la fase de producción y PuMuKIT en las fases de distribución y publicación. Asimismo, presentamos el sistema PDP desarrollado, denominado ULLMedia, que permite incorporar vídeos de otras plataformas públicas existentes, así como integrar los materiales educativos producidos en la propia universidad con otros servicios de la Unidad para la Docencia Virtual, permitiendo relacionar los contenidos de ULLMedia con el campus virtual, basado en Moodle, y con la plataforma UDVBlogs, basada en Wordpress-MU.

Palabras clave: contenidos digitales, distribución y publicación, objetos de aprendizaje, repositorios digitales, sistemas de producción.

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Patrones de comunicación en sistemas tutores inteligentes basados en componentes
Géraldine Ruddeck, Dennis Maciuszek, Martina Weicht, Alke Martens
Departamento de Informática e Ingeniería Eléctrica, Universidad de Rostock (Alemania)

Resumen: Los patrones de diseño son soluciones reutilizables para problemas recurrentes. Generalmente descritos en el contexto de la programación orientada a objetos, la aplicación de patrones de diseño en el dominio del eLearning en general o en el de los Sistemas Tutores Inteligentes (ITS - Intelligent Tutoring Systems) en particular ha sido muy limitada. Basándonos en varios enfoques para describir la arquitectura interna de estos sistemas en términos de colecciones de patrones, hemos desarrollado un marco de aplicación basado en componentes que proporciona las bases para el desarrollo de ITS flexibles y reutilizables, y que ofrece además, los pilares para el desarrollo de otros sistemas eLearning. Aun así, la complejidad de las comunicaciones entre los módulos requiere considerables cantidades de experiencia y autodisciplina por parte del programador. Por lo tanto hemos investigado el marco de cara a incluir patrones adicionales que aborden dichos aspectos comunicativos. Como resultado hemos extraído patrones de comunicación útiles y los hemos integrado en un editor. Este artículo presenta dichos patrones y dicho editor, ya que estos elementos han resultado ser muy valiosos de cara a propiciar una programación más eficiente y consistente.

Palabras clave: Componente, ingeniería del software, marco de aplicación, patrón, sistema tutor inteligente.

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Sistemas Tutores Inteligentes con SCORM
Gustavo Soares Santos, Álvaro Reis Figueira
CRACS & INESC-Porto LA, Universidad de Oporto (Portugal)

Resumen: Las investigaciones en el campo de los Sistemas Tutores Inteligentes (ITS – Intelligent Tutoring Systems) han confirmado reiteradamente cómo estos sistemas pueden incrementar los resultados del aprendizaje y prestar asistencia durante el proceso educativo. Los avances en el estado del arte de los sistemas tutores han mejorado este tipo de sistemas a lo largo de los años. No obstante, aún es difícil encontrar ITSs fuera de ámbitos estrictamente académicos, siendo uno de los principales motivos para ello el hecho de que los sistemas tutores no puedan integrarse de forma sencilla en las distintas plataformas de gestión del aprendizaje (LMSs – Learning Management Systems). Este aspecto de interoperabilidad constituye una traba importante, sobre todo teniendo en cuenta que la mayor parte del contenido educativo digital se encarna en elementos que pueden integrarse en LMSs (por ejemplo, PDFs, PPTs o contenido en HTML). El principal objetivo del presente trabajo es describir nuestro enfoque para resolver los aspectos de interoperabilidad relativos a los ITSs mediante el uso de los estándares de e-Learning definidos en SCORM. Para ello describimos conceptualmente dicho enfoque y ejemplificamos los aspectos relativos a su implementación mediante un prototipo.

Palabras clave: enseñanza adaptativa, estándares de e-Learning, navegación y secuenciamiento, objetos de aprendizaje, Sistemas Tutores Inteligentes, SCORM.

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Servicios eLearning en Moodle 2.0
Miguel A. Conde González, Alberto del Pozo de Dios, Francisco J. García Peñalvo
Departamento de Informática y Automática, Instituto Universitario de Ciencias de la Educación (IUCE). Grupo de Investigación GRIAL, Universidad de Salamanca

Resumen: El imparable avance de las nuevas tecnologías ha puesto de manifiesto la necesidad de actualización de las plataformas de aprendizaje. Esa actualización se basa en la incorporación de nuevas funcionalidades para satisfacer las nuevas necesidades de los usuarios. Una de las formas en que poder llevarlo a cabo pasa por la evolución de los entornos de aprendizaje hacia las Arquitecturas Orientadas a Servicios (SOA). La implementación de estas arquitecturas permitirá la creación de clientes y herramientas externas que puedan trabajar con los recursos contenidos en la plataforma, proporcionando una libertad de movimiento a los usuarios que antes no tenían. Moodle 2.0 será un ejemplo de esa evolución y en el presente artículo se verán alguna de las nuevas posibles aplicaciones.

Palabras clave: eLearning, LMS, Moodle 2.0, servicios web, SOA.

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Un caso práctico de integración de agentes y servicios en entornos de eLearning mediante espacios de tuplas
Francisco Jurado Monroy, Ana I. Molina Díaz, Miguel A. Redondo Duque, Manuel Ortega Cantero
Departamento de Tecnologías y Sistemas de Información, Escuela Superior de Informática, Universidad de Castilla-La Mancha

Resumen: El uso de estándares de eLearning y arquitecturas distribuidas orientadas a servicio que proporcionen reutilización e integración de componentes, introduce la noción de proceso de desarrollo basado en componentes en la implementación de sistemas de eLearning. Esto hace posible la construcción de herramientas que aprovechen el efecto sinérgico creado por la suma de los diferentes componentes. En el presente trabajo se mostrará nuestra propuesta de implementación que sigue un enfoque basado en espacios de tuplas para la integración y comunicación de componentes heterogéneos distribuidos, además de hacer uso de un entorno de usuario implementando los correspondientes plug-ins para la plataforma Eclipse. A modo de ejemplo, se mostrarán diferentes aplicaciones integradas bajo este enfoque, permitiendo seguir el proceso de enseñanza/aprendizaje en las asignaturas relacionadas con la competencia de Programación de Algoritmos.

Palabras clave: desarrollo basado en componentes, Eclipse, espacios de tuplas.

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Hacia la invocación de servicios de e-Learning adaptativo: Aplicación a un simulador de navegación y pesca
Valérie Monfort (1), Maha Khemaja (2)
(1) Universidad Paris IX Dauphine (Francia); (2) Universidad de Sousse (Túnez)

Resumen: Muchas empresas tratan de usar los Servicios Web para integrar aplicaciones heterogéneas y/o remotas en contextos SOA (Arquitectura Orientada a Servicios). El modelo económico SaaS (Software as a Service - Software como Servicio) permite vincular el consumo de un servicio con el coste del mismo. En este sentido, nuestro objetivo es considerar el e-Learning como un conjunto de servicios organizados de acuerdo a técnicas de computación en la nube. Además se propone una solución para adaptar los contenidos educativos de acuerdo al contexto. Para todo ello, nos basamos en un producto industrial concreto.

Palabras clave: Adaptabilidad, computación en nube, e-Learning, interoperabilidad, SAAS, servicios web, SOA.

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Una metodología de diseño para el aprendizaje ubicuo
Jihen Malek (1,2), Mona Laroussi (2), Alain Derycke (2), Henda Ben Ghezala (1)
(1) RIADI Laboratory, School of Engineering in Computing science (ENSI), De La Manouba (Túnez); (2) TRIGONE Laboratory, Francia

Resumen: El aprendizaje ubicuo es un área de trabajo en la que se están produciendo numerosas innovaciones y la mayoría de los diseñadores pedagógicos e instructores ignoran sus conceptos clave. De ahí que la existencia de una metodología de diseño de escenarios de aprendizaje ubicuo resulte esencial. Dicha metodología conlleva un nuevo modo de pensar acerca de cómo y cuándo el uso de las nuevas tecnologías móviles y ubicuas puede mejorar los procesos de aprendizaje y enseñanza. Podemos presentar los retos del diseño de escenarios de aprendizaje ubicuo a tres niveles: (1) la propuesta de un lenguaje de modelado; (2) la especificación de un proceso de diseño; y (3) el desarrollo de una herramienta de soporte. Nuestro trabajo trata de dar respuesta a estos tres niveles y propone una innovadora metodología de diseño dirigida por modelos, iterativa e incremental para el aprendizaje ubicuo que pretende dar soporte a diseñadores pedagógicos e instructores a la hora de modelar, generar y simular escenarios de aprendizaje adaptativos, ubicuos y sensibles al contexto.

Palabras clave: Adaptación, aprendizaje ubicuo, desarrollo conducido por modelos, diseño de aprendizaje soportado por la tecnología, IMS-LD, lenguaje de modelado educativo, sensible al contexto.

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Secciones técnicas

Estándares Web
Una aproximación basada en modelos para la ejecución automática de modelos de procesos de negocio
Valeria de Castro (1), Javier Fabra Caro (2), Pedro Álvarez Pérez-Aradros (2), Esperanza Marcos Martínez (1)
(1) Grupo Kybele, Universidad Rey Juan Carlos; (2) Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas, Universidad de Zaragoza

Resumen: La gestión de procesos de negocio intenta definir un marco para que las organizaciones puedan afrontar de manera eficiente cambios frecuentes en sus procesos. Uno de los mayores desafíos en este entorno sigue siendo la brecha que existe entre los procesos de negocios de alto nivel y quienes los gestionan, y las tecnologías de información que dan soporte a los primeros. La Ingeniería del Software Dirigida por Modelos (ISDM) proporciona herramientas que pueden ayudar en la alineación de modelos de procesos de alto nivel con sus implementaciones correspondientes. La posibilidad de ejecutar modelos de procesos de negocio es uno de los principales beneficios de la ISDM. Este trabajo se centra en este aspecto y presenta una propuesta para el análisis, desarrollo y ejecución de modelos de procesos de negocio en la que se integran dos propuestas anteriores, SOD-M y DENEB. La primera define una aproximación basada en modelos para el desarrollo orientado a servicios de Sistemas de Información que permite obtener modelos de procesos a partir de modelos de negocios de alto nivel; la segunda proporciona una plataforma basada en redes de Petri para la ejecución de dichos modelos de proceso. Para que la integración sea posible es necesario llevar a cabo la transformación de modelos que se describe en este trabajo, y que se ilustra por medio de un caso de estudio desarrollado.

Palabras clave: Desarrollo Orientado a Servicios, ejecución de modelos, Ingeniería del Software dirigida por Modelos, procesos de negocio, transformación de modelos.

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Redes y servicios telemáticos
Diseño e Implementación de Vídeo Streaming en Redes de Sensores Inalámbricas
David Rodenas Herráiz, Antonio Javier García Sánchez, Felipe García Sánchez
Depto. de Tecnologías de la Información y Comunicaciones, Área de Ingeniería Telemática, Universidad Politécnica de Cartagena (Murcia)

Resumen: Los dispositivos comerciales tradicionales que forman una red de sensores inalámbricos (WSN) están diseñados para monitorizar parámetros principalmente físicos (temperatura, humedad, presión, etc.), donde cada muestra es tomada en laxos intervalos de tiempo. En contraposición, aplicaciones como las basadas en vídeo imponen una serie de requisitos hardware que hacen inviable el desarrollo de software streaming en los actuales dispositivos WSN. Sin embargo, la aparición de la plataforma Imote2 resuelve teóricamente todas estas limitaciones abriendo nuevos campos de aplicación dentro de las WSN. En la práctica, el desarrollo de un programa de vídeo totalmente funcional y compatible con este dispositivo no ha sido todavía implementado por la comunidad científica internacional. Este artículo presenta un software consistente en la captura, procesado y transmisión de vídeo codificado vía radio totalmente compatible con los dispositivos Imote2. Además, se presenta un código para PC cuyo cometido es la recepción, decodificación y visualización del vídeo transmitido por el dispositivo Imote2 al usuario. Finalmente, los resultados de la evaluación del funcionamiento experimental son mostrados y discutidos.

Palabras clave: Imote2, transmisión de vídeo, WSN.

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Robótica
Arquitecturas de control de robots

José Cortés Arena
Consultor de Ingeniería y Calidad del Sofware en Sopra Group; Coordinador de la sección técnica “Robótica” de Novática

Resumen: Una parte fundamental de un sistema robótico es su sistema de control. Las arquitecturas de control de robots basadas en comportamientos permiten dotar a los robots que han de operar en entornos difícilmente predecibles de una gran diversidad de funciones, de forma que sean capaces de actuar adecuada y rápidamente ante diferentes situaciones.

Palabras clave: Robot, arquitectura, sistemas robóticos, sistemas de control, control por comportamientos, concurrencia, tiempo real.

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Última actualización: 21 de mayo de 2011	Autor: Llorenç Pagés Casas
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