1. Introducción.

Uno de los grandes problemas aún sin resolver de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación aplicadas a la educación es la falta de una metodología común que garantice los objetivos de accesibilidad, interoperatividad, durabilidad y reutilización de los materiales didácticos basados en Web.

El Modelo SCORM, desarrollado por ADL ha sido el primer estándar desarrollado con vistas a conseguir dichos objetivos. Éstos, junto a la posibilidad de control de flujo que puede realizar un Sistema de Gestión de Aprendizaje, se presentan como una sólida base para implementar las nuevas tecnologías de aprendizaje y concretamente las más novedosas técnicas de tutoriales inteligentes.

Basándose en este modelo, a modo de ejemplo, se han desarrollado un Sistema de Gestión de Aprendizaje y un prototipo de curso para la enseñanza del manejo de una herramienta informática, concretamente de IMS/DBCTL, un gestor de bases. Además, se han utilizado una combinación de documentos XML, XSL, CSS y HTML mediante tecnología DOM para desarrollar las páginas de contenido del curso, haciendo de éste un material didáctico aún más fácil de reutilizar, permitiendo modificaciones de forma sencilla para eventuales adaptaciones futuras.

2. Modelo SCORM.

Según la propia presentación de ADL, su propósito es asegurar el acceso a una educación de alta calidad y a unos materiales de entrenamiento y aprendizaje que se puedan adaptar al estudiante y estén disponibles en el momento y lugar que se requieran.

El objetivo de esta tecnología es conseguir un software de aprendizaje accesible, interoperativo, duradero, reutilizable, adaptable y asequible, que asegurará un aumento de su valor para los usuarios, bien sean del entorno académico, de empresas o de entidades gubernamentales.

Los estudios técnicos demuestran que la utilización de esta tecnología
reduce el coste de la instrucción entre un 30 y un 60%
reduce el tiempo de la instrucción entre un 20 y un 40%
aumenta la eficacia de la instrucción en un 30%
mejoran los conocimientos y el aprovechamiento del estudiante entre un 10 y un 30%
y mejora la eficacia y productividad de la organización

Además también se consiguen importantes mejoras en cuanto a costes y eficacia en la distribución de los componentes educativos a lugares remotos.

Todo esto se reafirma mediante varias posibilidades:
la disponibilidad de un Sistema de Gestión de Aprendizaje o LMS (“Learning Management System”) basado en Web para lanzar diferentes contenidos que se han desarrollado por varios autores usando herramientas de diversos vendedores,
la disponibilidad de diversos LMS producidos por diferentes vendedores para lanzar un mismo contenido, y
la disponibilidad de múltiples productos o entornos LMS basados en Web para acceder a un repositorio común de contenidos.

En definitiva, el objetivo final de SCORM es proporcionar el punto de partida para la siguiente generación de tecnologías avanzadas de aprendizaje que pueda ser altamente adaptativo a las necesidades individuales de los estudiantes.

El desarrollo de fragmentos de contenido docente que puedan ser reutilizables e interoperativos, y la posibilidad de control de flujo por parte de los LMS establecen esa base para las nuevas tecnologías de Tutoriales Inteligentes y adaptativos.

El beneficio más claro es la posibilidad de compartir y reutilizar el contenido de los repositorios, creándose una nueva economía" donde los SCO, "Sharable Contet Objects" (objetos de contenidos compartibles) sean tratados de una forma extensiva. E incluso aún más interesante es la posibilidad de desarrollo de sistemas de gestión de aprendizaje que puedan ensamblar, reordenar y redefinir los contenidos educativos para adaptarse en tiempo real a las necesidades del estudiante.

De forma resumida, el modelo de referencia SCORM consta de los siguientes elementos: “SCORM Content Aggregation Model” y “SCORM Run-Time Environment".

2.1. “SCORM Content Aggregation Model”

El objetivo del modelo de agregación de contenidos de SCORM es proveer un medio común de componer contenidos docentes desde diversas fuentes compartibles y reusables. Define cómo un contenido docente puede ser identificado, descrito y agregado dentro de un curso o una parte de un curso, y cómo puede ser compartido por diversos LMS o por diversos repositorios.

El modelo, incluye especificaciones para los “Meta-data” y el C.S.F., “Content Structure Format”:

Los meta-data (datos sobre los datos) constituyen la clave para la reusabilidad. Describen e identifican los contenidos docentes, de manera que pueden formar la base de los repositorios. Se han especificados basándose en las recomendaciones IEEE LSTC Learning Object Metadata (L.O.M.). Los meta-data se aplican a tres niveles: a los “assets” (elementos de contenidos de más bajo nivel), a los “SCO” (“Sharable Content Objects”) y bloques de SCO’s, y al CSF.

“Content Structure Format”. El proceso de diseño y creación de un curso comprende la construcción de un conjunto de objetos de contenidos docentes, relacionados entre sí mediante cierta estructura. Este es el objetivo del “Content Structure Format”, proporcionar un medio de agregación de bloques de contenidos, aplicando una estructura y asociándola a una taxonomía para que tengan una representación y un comportamiento común en cualquier LMS.

El modelo CSF ha sido desarrollado a partir de las especificaciones CMI (“Computer managed Instrucción”) del “Aviation Industry Computer-Based Training Commitee (CBT) Comitee”, AICC. Posteriormente, realizando una reorganización entre las especificaciones de ADL, el AICC, el IEEE e IMS Global Learning Consortium, se ha llegado a un nuevo modelo representado en la “IMS Content Packaging Specification” tal y como se expone a continuación.

Un CSF es un componente necesario para mover un contenido docente de un lugar a otro, pero no es suficiente por sí mismo. Es necesario agregar y guardar los contenidos en un paquete. Para ello está diseñado el "Content Packaging". “Packaging” o empaquetar es el proceso de identificar todos los recursos necesarios para representar los contenidos docentes y después reunir todos los recurso junto a un “manifiesto”. En la versión 1.1 de SCORM no se han incluido las especificaciones de empaquetamiento, y por lo tanto tampoco se ha incluido en el presente trabajo que sigue el modelo de esta versión. Actualmente ya se dispone de un borrador de ADL sobre “Packaging Application Profiles”, que se incluirá en la próxima versión 1.2 del modelo SCORM.
ADL señala en su nueva versión que el CSF de SCORM V1.1 no es adecuado para el empaquetamiento, y por lo tanto sus elementos han sido “remapeados” en dos nuevas estructuras, “Content Aggregation Package Aplication Profile” y “Content Aggregation Manifest”, que incluyen la mayoría de la información del anterior CSF pero que añade un nuevo método de inventariar todos los ficheros requeridos para distribuir los contenidos e identificar sus relaciones.

2.2. SCORM Run-Time Environment.

El objetivo del entorno operativo o de ejecución de SCORM es proporcionar un medio para la interoperatividad entre los objetos compartibles de contenidos, SCO, y los sistemas de gestión de aprendizaje, LMS.

Un requerimiento de SCORM es que el contenido docentes sea interoperativo a través de múltiples LMS sin tener en cuenta las herramientas que usen para crear o usar los contenidos. Para que esto sea posible, debe existir un método común para lanzar un contenido, un método común para que los contenidos se comuniquen con el LMS y elementos de datos predefinidos que sean intercambiables entre el LMS y el contenido durante su ejecución.

Los tres componentes del entorno de ejecución de SCORM son:

El "Launch" es el mecanismo que define el método común para que los LMS lancen un SCO basado en Web. Este mecanismo define los procedimientos y las responsabilidades para el establecimiento de la comunicación entre el contenido a mostrar y el LMS. El protocolo de comunicación está estandarizado a través del uso común del API.

El LMS puede implementar la presentación de los SCO del modo que se desee, por ejemplo, desarrollando un mecanismo de adaptación al usuario (mediante técnicas de aprendizaje simbólico), o bien, puede delegar esa responsabilidad al cliente permitiéndole que navegue por el curso libremente a través de menús.

El API ("Application Program Interface") es el mecanismo para informar al LMS del estado del contenido (por ejemplo si está inicializado, finalizado o en error) y es usado para intercambiar datos entre el LMS y los SCO (por ejemplo datos de tiempo, de puntuación, etc.). El API es simplemente un conjunto de funciones predefinidas que se ponen a disposición de los SCO, por ejemplo LMSInitilize o LMSSetValue.

El Modelo de Datos es una lista estandarizada de elementos usados para definir la información a intercambiar, por ejemplo, el estado del contenido docente. Son elementos de datos que tanto el LMS como el SCO van a conocer. Es responsabilidad del LMS mantener el estado de los datos requeridos a lo largo de las sesiones, y el SCO los utilizará en el caso de que se necesite su reutilización entre una sesión y otra.

Existen diversos modelos de datos en desarrollo en varias organizaciones. Incluyen datos sobre el perfil del estudiante, información de estado, iteraciones sobre test y preguntas, evaluaciones, etc. El Modelo SCORM está basado directamente del CMI Data Model del AICC.

3. Sistema de Gestión de Aprendizaje en entorno Web y Curso de IMS/DBCTL conforme al modelo SCORM.

Con el objetivo de estudiar las posibilidades actuales y de futuro del Modelo SCORM, se ha desarrollado un Sistema de Gestión de Aprendizaje y un curso para el aprendizaje de la administración de IMS/DBCTL, concretamente para las partes de monitorización y ajuste.

Se ha elegido un tema informático dirigido a una audiencia que se situaría entre estudiantes de último curso de Ingeniería Informática y técnicos de sistemas profesionales. Sin embargo, este no es más que un ejemplo de cómo utilizar el modelo SCROM, pudiéndose elegir el tema y la audiencia que se estime oportuno, desde niños de dos años (bastaría utilizar SCO's animados y con sonido) hasta profesionales adultos.

En el trabajo realizado se han ensayado diversas tecnologías de desarrollo en Web:

HTML estándar y dinámico, con código en JavaScript
Servlets y Applets codificados en Java 2
Documentos XML que constituyen la “metadata” del sistema
Combinación de documentos XML, XSL, CSS y HTML mediante tecnología DOM para desarrollar las páginas de contenido del curso.

3.1.
3.2. Implementación del “Content Aggregation Model” de SCORM en el curso “IMS/DBCTL, Monitorización y Ajuste”.

Tal y como se recomienda en el modelo SCORM, todo el modelo de agregación de contenidos se implementa mediante documentos XML. Así por ejemplo, un SCO junto con su “Content meta-data document” se le da el nombre de “tagget SCO”, o a un bloque con su documento XML correspondiente, “tagged block”.

“Meta-data”. En este curso se han desarrollado los documentos XML correspondientes a los metadatos a tres niveles: para el curso completo (“course meta-data”) , para lecciones o capítulos, que constituyen los bloques, y para los SCO’s (“content meta-data”). No se ha considerado necesario incluir “Raw media meta-data” puesto que los SCO’s no contienen elementos susceptibles de incluir en esta categoría. Cada uno de los documentos se encuentra físicamente junto a los ficheros correspondientes, en directorios del Servidor Web. Todos los metadatos están asociado a la dtd de IMS: IMS_METADATAv1p1.dtd, en cuya cabecera se especifica que está basada en IEEE LTSC LOM Version 3.5.

“Content Structure Format” . Es un documento XML cuyo contenido describe claramente cómo se ha estructurado en bloques correspondientes a los cuatro capítulos del curso y sus correspondoentes apartados. Y en cada uno de estos bloques se detallan y describen los SCO que los componen:

3.3. Implementación del Sistema de Gestión de Aprendizaje, conforme al "SCORM Run_Time Environment".

El Sistema de Gestión de Aprendizaje (en adelante el LMS, "Learning Management System") desarrollado en este trabajo se ha basado en el ejemplo que proporciona ADL.

Se ha implementado con los tres elementos descritos en el apartado anterior: el "launch" o motor de presentación, que se implementa a través de la parte Servidor del Sistema, el API, en la parte cliente, y el Modelo de Datos que es creado, mantenido y modificado por la parte Servidor, a través del API a petición de la parte cliente del LMS o de los SCO.

El LMS consta de dos componentes:

Un componente Cliente, implementado usando Java applets, HTML y JavaScript, con dos componentes a su vez: la interface con el usuario y el API.

Un componente Servidor, implementado usando Java servlets que se utilizan para realizar las funciones de login y presentación del curso, creación y mantenimiento de la estructura del modelo de datos CMI y presentación de los SCO.

En el componente Cliente del Sistema de Gestión de Aprendizaje cabe destacar la interface con el usuario. Su página inicial, bajo una apariencia muy simple, esconde la mayoría de los elementos necesarios para desplegar posteriormente todas sus potencialidades. Está compuesta por dos partes fundamentales:

- La definición de una serie de frames, cada uno de ellos con una función específica,

- Y la implementación mediante JavaScript del menú jerárquico y desplegable de contenidos que será mostrado posteriormente por el servlet correspondiente, cuando el usuario haya realizado el login correcto.

El frame superior tiene la función de contener el menú jerárquico y todas las funciones necesarias para el despliegue y repliegue de sus elementos, disponibles continuamente para cualquier documento que se presente en el resto de los frames. A nivel de usuario, lo único que se muestra en este frame es el título y el logotipo del curso.

El frame izquierdo está previsto para mostrar el resto de documentos que componen el interface LMS - Usuario y los SCO.

La parte derecha está dividida en otros dos frames: El superior también tiene una función muy importante, al igual que el frame del título, éste permanece siempre disponible. Para el usuario, simplemente el botón Entrar al curso, pero contiene además el "API adapter" implementado mediante un applet que carga el documento de este frame. De este modo también está disponible para la comunicación de los SCO con el API. El frame inferior, inicialmente vacío contendrá después el menú desplegable.

3.4. Implementación de los SCO del curso de IMS/DBCTL.

En la implementación de los SCO cabe destacar los siguientes aspectos:

La comunicación de los SCO con el API Adapter. Los SCO se comunican con el API adapter mediante un conjunto de funciones codificadas en JavaScript que han sido agrupadas en dos documentos separados de los propios SCO. De este modo, estas funciones son comunes y están disponibles para todos ellos.

La estructura de los SCO, que combinan documentos XML, XSL, CSS y HTML mediante tecnología DOM.

El contenido de este curso tiene una característica que suele presentarse de forma habitual en muchos cursos de formación: la estructura de cada capítulo o apartado se repite a menudo, variando únicamente los contenidos concretos. Este hecho hace que la utilización de la tecnología expuesta sea perfectamente adecuada.

Por un lado, los documentos XML incluyen los verdaderos contenidos de los capítulos y apartados, estructurados de la forma jerárquica propia de estos documentos. La estructura de los contenidos es semejante en varios SCO, por lo tanto basta variar los elementos de datos. Los documentos XSL sirven para realizar la presentación de los datos seleccionados del documento XML y dándoles el formato HTML adecuado. El documento CSS, único, sirve para contener las características de estilo referentes a tipo y tamaños de letra, colores, etc. Y por último los documentos HTML son los mostrados finalmente y únicamente contienen la referencia necesaria al XML, XSL y CSS correspondiente.

Como ejemplo, se expone a continuación uno de los documentos XML con el contenido, y la imagen de la página Web visualizada combinando con los otros tres documentos:

Conclusiones

Tras el desarrollo de este trabajo se ha podido constatar perfectamente que se cumplen los requisitos de accesibilidad, interoperatividad, durabilidad y reutilización.

La accesibilidad y la interoperatividad se consiguen gracias a la separación de los distintos elementos del modelo y sobre todo gracias a la diferenciación entre LMS, gestor del curso, y los propios contenidos del curso. La reutilización ha quedado también demostrada, si bien, como se ha demostrado, puede mejorarse notablemente cuando se utiliza para la construcción de las páginas de contenidos el lenguaje XML, combinándolo con las diferentes tecnologías mencionadas: XSL, CSS y HTML. Y la durabilidad, aunque constatada en menor grado, también puede cumplirse como consecuencia de la característica de reutilización y la modularidad que ofrece el CSF.

Sin embargo, se considera que este modelo es mejorable y necesitará aún un gran desarrollo para convertirse en un estándar de facto. Y aunque ya existen muchos vendedores de sistemas de gestión de aprendizaje que lo han adoptado, se ve claro que aún le falta una gran evolución.

Entre los puntos más débiles, cabe destacar el formato del CSF (ADL ya lo está modificando sustancialmente en su versión 1.2) y la utilización del CMI Data Model del AICC en el “run time”, que sería recomendable revisar, tanto en su formato como en su contenido, pues resultan un tanto arbitrarios.

No obstante, el paso que ha dado ADL ha sido de crucial importancia para la estandarización del el desarrollo de sistemas de aprendizaje basados en Web. Como se mencionaba al comienzo, la utilización de una metodología común es aún una de las grandes lagunas de esta área, pero todos los esfuerzos de investigación que se están realizando actualmente, llegarán a dar su fruto consiguiendo los estándares necesarios para producir Sistemas Tutoriales basados en Web verdaderamente eficientes y, sin duda, SCORM es el modelo de referencia a seguir.