Een systeem voor het assembleren van leerinhoud in een herbruikbaar leerobject. Gevalstudie : het LOMS

Abstract

Voor bedrijven en organisaties is het belangrijk om nieuwe kennis efficiënt aan te maken en bestaande kennis gemakkelijk te verspreiden. Dat de computer hierbij een handig hulpmiddel kan zijn, werd reeds in de beginjaren erkend. Tijdens de jaren ’90 creëerde men een theoretisch kader voor dit fenomeen en werd het begrip E-learning geïntroduceerd. E-learning kan in het kort omschreven worden als “het gebruiken van een computer en zijn netwerken om kennis aan te maken, te verspreiden en te beheren”. Om het concept E-learning in de realiteit te brengen was er nood aan systemen die deze taken ondersteunden. Deze systemen kregen de naam leerplatformen. De twee belangrijkste onderdelen waaruit een leerplatform kan bestaan zijn een LMS en een LCMS. Het ‘learning management system’ begeleidt de leeractiviteit en het ‘learning content management system’ beheert de leerinhoud. Ontwerpers van leerplatformen streven naar twee belangrijke voordelen, nl. herbruikbaarheid en interoperabiliteit. Herbruikbaarheid houdt in dat stukjes leerinhoud hergebruikt kunnen worden in andere leerinhouden. Met interoperabiliteit wordt bedoeld dat men leerinhoud tussen meerdere mensen en/of systemen kan uitwisselen. Herbruikbaarheid en interoperabiliteit van een leerplatform wordt bereikt door leerobjecten te implementeren in leerplatformen. De leerinhoud of het oorspronkelijke leerdocument wordt opgesplitst in kleinere delen, waarna men ze apart opslaat. Later worden deze delen gerecombineerd of geassembleerd in leerobjecten en vormen ze dus nieuwe leermodules. Het stukje leerinhoud dat men kan hergebruiken noemt men een leerobject. Een leerobject bezit een eigen hiërarchie, die de relaties tussen de stukjes leerinhoud onderling beschrijft. Om herbruikbaarheid te realiseren, moeten leerobjecten aan drie eisen voldoen, nl. discoverabiliteit, modulariteit en interoperabiliteit. Met discoverabiliteit bedoelt men dat het systeem het leerobject moet kunnen vinden en begrijpen. Modulariteit beoogt dat elk leerobject op zichzelf kan staan. Het heeft geen externe zaken nodig om te werken. Onder interoperabiliteit op het niveau van een leerobject verstaan we dat de onderdelen van het leerobject met meerdere systemen moet kunnen samenwerken. Om de herbruikbaarheid en de interoperabiliteit van leerplatformen te verbeteren, kunnen ontwikkelaars standaarden hanteren, bij het ontwerpen van leerplatformen en creëren van leerobjecten, van organisaties zoals Dublin Core Metadata Initiative, AICC, IMS en ADL. Deze standaarden stellen o. a. voor: welke metadata te implementeren, een hiërarchie voor de leerobjecten en een aantal richtlijnen en best practices bij het realiseren van leerplatformen. Een voorbeeld van een LCMS dat gebaseerd is op leerobjecten technologie, is het LOMS (learning object management system). Het systeem is ontwikkeld in het kader van onderzoek aan de Universiteit Hasselt. Het LOMS laat toe om leerinhoud aan te maken in de vorm van een mindmap (een leerobject). Het systeem werd in 2004 ontwikkeld en voldoet niet meer helemaal aan de eisen van de moderne leerplatformen technologie. De ingegeven leerinhoud kan op dit moment maar door één mindmap gebruikt worden. Ze kan ook niet aangepast worden aan de wensen en noden van de gebruiker, bijvoorbeeld ‘Bezoekt hij de mindmap met een PDA of op een desktop?’ of ‘Is de presentatie van de mindmap aangepast aan zijn manier van leren: auditief, visueel of kinesthetisch?’ Momenteel biedt het LOMS hiervoor geen bevredigende oplossing. Deze twee problemen, die het gevolg zijn van beperkte herbruikbaarheid, worden opgelost door het bouwen van een ‘assembleer en authoring systeem’. Dit systeem bezit een 3- lagige architectuur en kan werken op de bestaande databank van het LOMS. De eerste laag van deze architectuur zal de huidige relationele database zijn. Deze bevat de bestaande leerinhoud en regelt de toegang tot deze inhoud. De twee daaropvolgende lagen worden verder in dit eindwerk ontwikkeld. De tweede laag krijgt de naam ‘generic learning object assembling module’ en zal het mogelijk maken om op basis van bestaande leerinhouden gestructureerd in de databanklaag, dynamische leerobjecten te creëren. Hiervan worden het ID en de metadata opgeslagen in de eerste laag. Zo zal het mogelijk zijn om de bestaande leerinhoud te hergebruiken in meerdere leerobjecten. De derde laag zal de presentatie van de leerobjecten regelen. Door verschillende presentatievormen van eenzelfde leerobject toe te laten, kan het LOMS beter voldoen aan de wensen en de situatie van de gebruiker. Deze laag noemen we ‘learning object creation module’. Voordat de 3-lagige architectuur kan worden uitgewerkt, moet het bestaande systeem verder onderzocht en getoetst worden aan de eisen die gesteld worden in de literatuur. We gaan dieper in op de discoverabiliteit, interoperabiliteit, modulariteit en herbruikbaarheid van het bestaande systeem. De discoverabiliteit wordt geëvalueerd aan de hand van de metadata die het systeem gebruikt. In het huidige LOMS zijn deze zeer uitgebreid en divers. Zo zijn er metadata opgenomen die het systeem moet gebruiken en metadata die de gebruiker kan bewerken. Op het vlak van interoperabiliteit van het leerplatform is er echter nog ruimte voor verbetering. Het systeem werkt niet volgens een bepaalde gestandaardiseerde architectuur. Ook kunnen LO’s niet worden opgeslagen in een file volgens algemene standaarden. De databank (MySQL) is wel vrij verkrijgbaar en toegankelijk voor iedereen. Dit geldt ook voor de leercontent zelf, deze werkt volgens algemene standaarden (pdf, doc, jpg,…). De modulariteit kan als vrij goed bestempeld worden. De inhoud wordt opgebouwd volgens een vaste hiërarchie en de delen van deze hiërarchie (ALO’s, Blocks,…) kunnen onafhankelijk gebruikt worden. De herbruikbaarheid in het systeem is niet goed, omdat men geen nieuwe leerobjecten (mindmaps) kan maken, gebruik makend van bestaande leerinhoud. Op basis van de informatie over het bestaande systeem en de 3-lagige architectuur wordt er een UML diagram ontwikkeld voor de systemen van de tweede en de derde laag. Hiervoor wordt beroep gedaan op OOA/D, een methode voor het ontwikkelen van programma’s op een object georiënteerde manier. De omgeving van de systemen wordt eerst verkend met behulp van een ‘use case’ en een domeinmodel. Deze twee tools vertellen ons welke input het systeem krijgt en welke output verwacht wordt. Daarnaast geeft het een eerste idee over welke objecten kunnen opgenomen worden in het UML diagram. Na deze verkennende fase worden met behulp van interactiediagrammen de acties zelf en de manier waarop ze door het systeem afgehandeld worden verder uitgewerkt. Deze worden dan samengevat in een klassendiagram. Aan de hand van de opgestelde diagrammen worden de twee programma’s ontwikkeld. Hiervoor wordt de programmeertaal PHP gekozen. PHP is immers compatibel met andere operating systemen, kan goed samenwerken met internet browsers en ondersteunt de connectiviteit met MySQL zeer goed. De generic learning object assembling module geeft de gebruiker de mogelijkheid om een nieuw leerobject aan te maken. Zij doet dit door een formulier aan de gebruiker te presenteren. Zo kan hij de onderdelen selecteren die in het leerobject moeten opgenomen worden. Het programma gaat dan een nieuw leerobject aanmaken. Het identificatienummer en de metadata van dit nieuwe object worden opgeslagen in de eerste laag, de huidige relationele database. Het tweede programma, de learning object creation module vraagt aan de gebruiker welk leerobject hij wil zien en in welke lay-out. Het programma zal dan de gekozen combinatie generen en weergeven aan de gebruiker. Deze twee programma’s laten de gebruiker toe om van de bestaande leerinhoud nieuwe leerobjecten aan te maken en op te slaan. Daarnaast komen ze ook tegemoet aan de wensen en de situatie van de gebruiker. We hergebruiken dus bestaande leerinhoud en geven gebruikers beter toegang tot de leerinhoud.