Μεθοδολογία και πλαίσιο ανάπτυξης προσαρμοζόμενου συστήματος ηλεκτρονικής μάθησης σε περιβάλλον σημασιολογικού ιστού

Abstract

Το κεντρικό ζητούμενο της διατριβής αυτής είναι η εύρεση μεθόδων αξιοποίησης των τεχνολογιών του Σημασιολογικού Ιστού (Semantic Web) για τη βελτίωση της σχεδίασης και ανάπτυξης συστημάτων ηλεκτρονικής μάθησης, τα οποία, επιπρόσθετα, εστιάζονται στην υποστήριξη μέσου και υψηλού επιπέδου μαθησιακών στόχων. Αρχικά, αναδεικνύονται και περιγράφονται, τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που προσδιορίζουν τους μαθησιακούς στόχους υψηλού επιπέδου καθώς και την καινοτομική σκέψη, ώστε να τεθούν τα κριτήρια και το επιθυμητό πλαίσιο υποστήριξης της μάθησης. Σε επίπεδο μοντελοποίησης, μελετώνται οι δυνατότητες που, σχεδιαστικά, αλλά και από άποψη υλοποίησης, παρέχουν τα διάφορα επίπεδα των τεχνολογιών του Σημασιολογικού Ιστού. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στις δυνατότητες που παρέχει η Περιγραφική λογική (Description logic), σε σχέση τις εκφραστικές δυνατότητες των χαμηλότερων επιπέδων της πυραμίδας του Σημασιολογικού Ιστού. Συγκεκριμένα, στη διατριβή παρουσιάζεται αρχικά μια επισκόπηση της τεχνολογίας των αντικειμένων μάθησης. Με βάση την τεχνολογία αυτή, προτείνεται ακολούθως, ένα μοντέλο αναβάθμισης των δυνατοτήτων που θα μπορούσαν να παρέχουν τα μαθησιακά αντικείμενα, εντασσόμενα στο πλαίσιο μιας οντολογίας εννοιών. Με βάση το μοντέλο αυτό, προτείνονται δύο συγκεκριμένες μέθοδοι, η πρώτη εκ των οποίων έχει ως στόχο την υποστήριξη του μαθητή για την κατανόηση του μαθησιακού υλικού, ενώ η δεύτερη, τη βελτίωση της διαδοχής των μαθησιακών αντικειμένων που πρόκειται να παρουσιαστούν στο μαθητή. Επιπλέον, παρουσιάζονται οι λειτουργίες συλλογιστικής στο πλαίσιο της Περιγραφικής λογικής, με τις οποίες μπορεί να υποστηριχθεί η επιλογή και διαδοχή των μαθησιακών αντικειμένων. Στο επόμενο τμήμα της διατριβής, παρουσιάζεται μια συγκεκριμένη εφαρμογή λογισμικού, για την ανάπτυξη της οποίας χρησιμοποιήθηκαν οι αναδυόμενες τεχνολογίες του Σημασιολογικού Ιστού. Αναλύεται η αρχιτεκτονική της εφαρμογής και η λογική του σχεδιασμού, η οποία παρουσιάζει ενδιαφέρον, τόσο από τεχνολογική άποψη λόγω των ανώριμων τεχνολογιών που χρησιμοποιήθηκαν, όσο και από μαθησιακή άποψη λόγω της προσπάθειας υποστήριξης υψηλού επιπέδου μαθησιακών στόχων. Τέλος, δίνονται εκτεταμένα αποσπάσματα του κώδικα με τον οποίο έγινε η υλοποίηση της εφαρμογής και περιγράφονται προβλήματα, περιορισμοί και γενικότερα θέματα που προέκυψαν κατά την υλοποίηση.