Designing the System of Remote Knowledge Diagnosing for Students of Technical Specialties

In the article the theoretical aspects of planning of the systems of the controlled from distance diagnosing of level of know ledges of students are resulted on the basis of modern pedagogical theoretical and technological approaches. The practical results of creation of the systems of this type are resulted for organization of testing both in the structure of local networks of higher educational establishments and with access through the global network of Internet.

Adaptive E-learning Content Design and Delivery Based on Learning Styles and Knowledge Level

ACM Computing Classification System (1998): K.3.1, K.3.2.

Scaling up: Achieving a breakthrough in adult learning with technology

The first report commissioned by Ufi Charitable Trust. It investigates opportunities for and barriers to the application of digital technology to adult learning. It focuses on possible ways to transform the UK’s vocational education and training system, identifying three main priorities for funding by the Ufi Charitable Trust: * increasing the capability of those involved in running the vocational learning system * exploiting networks to bring together learners, learning content and learning professionals * harnessing computers to support individualised and differentiated learning.

Interdisciplinary project-based learning: technology for improving student cognition

The article studies a way of enhancing student cognition by using interdisciplinary project-based learning (IPBL) in a higher education institution. IPBL is a creative pedagogic approach allowing students of one area of specialisation to develop projects for students with different academic profiles. The application of this approach in the Ural State University of Economics resulted in a computer-assisted learning system (CALS) designed by IT students. The CALS was used in an analytical chemistry course with students majoring in Commodities Management and Expertise (‘expert’ students). To test how effective the technology was, the control and experimental groups were formed. In the control group, learning was done with traditional methods. In the experimental group, it was reinforced by IPBL. A statistical analysis of the results, with an application of Pearson χ 2 test, showed that the cognitive levels in both IT and ‘expert’ experimental groups improved as compared with the control groups. The findings demonstrated that IPBL can significantly enhance learning. It can be implemented in any institution of higher or secondary education that promotes learning, including the CALS development and its use for solving problems in different subject areas.

Development and characterization of deep learning techniques for neuroimaging data

Deep learning methods are extremely promising machine learning tools to analyze neuroimaging data. However, their potential use in clinical settings is limited because of the existing challenges of applying these methods to neuroimaging data. In this study, first a data leakage type caused by slice-level data split that is introduced during training and validation of a 2D CNN is surveyed and a quantitative assessment of the model’s performance overestimation is presented. Second, an interpretable, leakage-fee deep learning software written in a python language with a wide range of options has been developed to conduct both classification and regression analysis. The software was applied to the study of mild cognitive impairment (MCI) in patients with small vessel disease (SVD) using multi-parametric MRI data where the cognitive performance of 58 patients measured by five neuropsychological tests is predicted using a multi-input CNN model taking brain image and demographic data. Each of the cognitive test scores was predicted using different MRI-derived features. As MCI due to SVD has been hypothesized to be the effect of white matter damage, DTI-derived features MD and FA produced the best prediction outcome of the TMT-A score which is consistent with the existing literature. In a second study, an interpretable deep learning system aimed at 1) classifying Alzheimer disease and healthy subjects 2) examining the neural correlates of the disease that causes a cognitive decline in AD patients using CNN visualization tools and 3) highlighting the potential of interpretability techniques to capture a biased deep learning model is developed. Structural magnetic resonance imaging (MRI) data of 200 subjects was used by the proposed CNN model which was trained using a transfer learning-based approach producing a balanced accuracy of 71.6%. Brain regions in the frontal and parietal lobe showing the cerebral cortex atrophy were highlighted by the visualization tools.

Design de cenários de aprendizagem

A cada instante surgem novas soluções de aprendizagem, resultado da evolução tecnológica constante com que nos deparamos. Estas inovações potenciam uma transmissão do conhecimento entre o educador e o educando cada vez mais simplificada, rápida e eficiente. Alguns destes avanços têm em vista a centralização no aluno, através da delegação de tarefas e da disponibilização de conteúdos, investindo na autonomia e na auto-aprendizagem, de modo a que cada aluno crie o seu próprio método de estudo, e evolua gradualmente, com o acompanhamento de um professor ou sistema autónomo de aprendizagem. Com esta investigação, é pretendido fazer um estudo dos métodos de aprendizagem ao longo do tempo até à actualidade, enumerando algumas das ferramentas utilizadas no processo de aprendizagem, indicando os vários benefícios, bem como contrapartidas do uso das mesmas. Será também analisado um caso de estudo baseado numa destas ferramentas, descrevendo o seu funcionamento e modo de interacção entre as várias entidades participantes, apresentando os resultados obtidos. O caso de estudo consistirá na criação de um cenário específico de aprendizagem, na área da saúde, analisando-o em diferentes contextos, e evidenciando as características e benefícios de cada ambiente analisado, no processo aprendizagem. Será então demonstrado como é possível optimizar os processos de aprendizagem, utilizando ferramentas de informatização e automatização desses mesmos processos, de forma tornar o processo de ensino mais célere e eficaz, num ambiente controlável, e com as funcionalidades que a tecnologia actual permite.

A improvisação como ferramenta pedagógica no ensino vocacional de piano

Resumo I - A frequência do Estágio do Ensino Especializado proporcionou uma oportunidade de observar o ensino de piano numa das escolas mais importantes do ensino da música em Portugal, acompanhando alunos do Curso Básico e do Curso Secundário, que frequentaram a Escola de Música do Conservatório Nacional no regime integrado. O processo de observação de aulas que decorreu deste estágio possibilitou-nos assistir às aulas de piano de uma professora experiente, permitindo a observação de metodologias consolidadas e assistir de perto à forma como estas são postas em prática. Por outro lado, através da leccionação de aulas observadas, foi dada a oportunidade de testar e reflectir sobre o próprio desempenho docente, procurando estratégias e ferramentas pedagógicas que possam vir a acrescentar qualidade à prática pedagógica. O ensino especializado da música em Portugal tem experimentado mudanças importantes, o que leva a que haja uma adaptação das escolas às mudanças, continuando a leccionar um ensino de qualidade, que se quer cada vez mais eficaz, inovador, e com professores cada vez melhor fundamentados e preparados.

Metalearner based on Dynamic Neural Network for Strategic Bidding in electricity Markets

The restructuring of electricity markets, conducted to increase the competition in this sector, and decrease the electricity prices, brought with it an enormous increase in the complexity of the considered mechanisms. The electricity market became a complex and unpredictable environment, involving a large number of different entities, playing in a dynamic scene to obtain the best advantages and profits. Software tools became, therefore, essential to provide simulation and decision support capabilities, in order to potentiate the involved players’ actions. This paper presents the development of a metalearner, applied to the decision support of electricity markets’ negotiation entities. The proposed metalearner executes a dynamic artificial neural network to create its own output, taking advantage on several learning algorithms implemented in ALBidS, an adaptive learning system that provides decision support to electricity markets’ players. The proposed metalearner considers different weights for each strategy, depending on its individual quality of performance. The results of the proposed method are studied and analyzed in scenarios based on real electricity markets’ data, using MASCEM - a multi-agent electricity market simulator that simulates market players’ operation in the market.

El portafoli electrònic com a procediment avaluador de l'aprenentatge per a la comprensió als centres de secundària de la xarxa school+

[cat] El projecte que s'ha dut a terme sota el nom "El portafoli electrònic com a procediment avaluador de l'aprenentatge per a la comprensió als centres de secundària de la Xarxa School +", s'ha desenvolupat a partir de tres eixos prioritaris que sintetitzen els objectius que ens havíem plantejat:1. Desenvolupar una experiència pedagògica que impliqués la perspectiva educativa delsprojectes de treball, i la utilització del sistema d¿ensenyament i aprenentatge virtualSchool+Microcosmos. 2. Afavorir una experiència de col·laboració entre el professorat de cada centre i entre elprofessorat dels diferents centres participants. 3. Realitzar una recerca sistemàtica, a partir de la utilització de diferents procediments de recollida d'evidències (observacions, entrevistes, anàlisis de materials, actes de reunió delgrup, informes finals,...) al voltant de les formes de comprensió que es poden produir per part dels estudiants, i com a camí per un replantejament de l'aprenentatge a l'educació secundària. La recerca desenvolupada ens ha mostrat com les possibilitats de promoure la comprensió des de la perspectiva educativa adoptada -els projectes de treball- són manifestes, però es troben limitades per les constriccions organitzatives -sobretot temporals i espacials- i curriculars que actualmentmediatitzen la capacitat innovadora dels centres de secundària. Aquest informe recull els processos i els resultats de la recerca i la innovació educativa realitzades, així com algunes de les seves conseqüències per a plantejar canvis en l'educació secundària.

El portafoli electrònic com a procediment avaluador de l'aprenentatge per a la comprensió als centres de secundària de la xarxa school+

[cat] El projecte que s'ha dut a terme sota el nom "El portafoli electrònic com a procediment avaluador de l'aprenentatge per a la comprensió als centres de secundària de la Xarxa School +", s'ha desenvolupat a partir de tres eixos prioritaris que sintetitzen els objectius que ens havíem plantejat:1. Desenvolupar una experiència pedagògica que impliqués la perspectiva educativa delsprojectes de treball, i la utilització del sistema d¿ensenyament i aprenentatge virtualSchool+Microcosmos. 2. Afavorir una experiència de col·laboració entre el professorat de cada centre i entre elprofessorat dels diferents centres participants. 3. Realitzar una recerca sistemàtica, a partir de la utilització de diferents procediments de recollida d'evidències (observacions, entrevistes, anàlisis de materials, actes de reunió delgrup, informes finals,...) al voltant de les formes de comprensió que es poden produir per part dels estudiants, i com a camí per un replantejament de l'aprenentatge a l'educació secundària. La recerca desenvolupada ens ha mostrat com les possibilitats de promoure la comprensió des de la perspectiva educativa adoptada -els projectes de treball- són manifestes, però es troben limitades per les constriccions organitzatives -sobretot temporals i espacials- i curriculars que actualmentmediatitzen la capacitat innovadora dels centres de secundària. Aquest informe recull els processos i els resultats de la recerca i la innovació educativa realitzades, així com algunes de les seves conseqüències per a plantejar canvis en l'educació secundària.

The habenula encodes negative motivational value associated with primary punishment in humans.

Learning what to approach, and what to avoid, involves assigning value to environmental cues that predict positive and negative events. Studies in animals indicate that the lateral habenula encodes the previously learned negative motivational value of stimuli. However, involvement of the habenula in dynamic trial-by-trial aversive learning has not been assessed, and the functional role of this structure in humans remains poorly characterized, in part, due to its small size. Using high-resolution functional neuroimaging and computational modeling of reinforcement learning, we demonstrate positive habenula responses to the dynamically changing values of cues signaling painful electric shocks, which predict behavioral suppression of responses to those cues across individuals. By contrast, negative habenula responses to monetary reward cue values predict behavioral invigoration. Our findings show that the habenula plays a key role in an online aversive learning system and in generating associated motivated behavior in humans.

Promoting Metacognitive Skills in a CSCL environment: implications for instructional and technology design

This paper aims to better understand the development of students’ learning processes when participating actively in a specific Computer Supported Collaborative Learning system called KnowCat. To this end, a longitudinal case study was designed, in which eighteen university students took part in a 12-month (two semesters) learning project. During this time period, the students followed an instructional process, using some elements of KnowCat (KnowCat key features) design to support and improve their interaction processes, especially peer learning processes. Our research involved both supervising the students’ collaborative learning processes throughout the learning project and focusing our analysis on the qualitative evolution of the students’ interaction processes and on the development of metacognitive learning processes. The results of the current research reveal that the instructional application of the CSCL-KnowCat system may favour and improve the development of the students’ metacognitive learning processes. Additionally, the implications of the design of computer supported collaborative learning networks and pedagogical issues are discussed in this paper.

Institutional Repositories: New Horizon of Science & Technology Knowledge Transactions

Today higher education system and R&D in science & Technology has undergone tremendous changes from the traditional class room learning system and scholarly communication. Huge volume of Academic output and scientific communications are coming in electronic format. Knowledge management is a key challenge in the current century .Due to the advancement of ICT, Open access movement, Scholarly communications, Institutional repositories, ontology, semantic web, web 2.0 etc has revolutionized knowledge transactions and knowledge management in the field of science & technology. Today higher education has moved into a stage where competitive advantage is gained not just through access of infonnation but more importantly from new Knowledge creations.This paper examines the role of institutional repository in knowledge transactions in current scenario of Higher education.

Incident-Reporting-Systeme als Möglichkeit zum organisationalem Lernen (nicht nur) aus Fehlern und kritischen Ereignissen

Die vorliegende Dissertation betrachtet institutionsinterne lokale (Critical-)Incident-Reporting-Systeme ((C)IRS) als eine Möglichkeit zum Lernen aus Fehlern und unerwünschten kritischen Ereignissen (sogenannte Incidents) im Krankenhaus. Die Notwendigkeit aus Incidents zu lernen, wird im Gesundheitswesen bereits seit den 1990er Jahren verstärkt diskutiert. Insbesondere risikoreichen Organisationen, in denen Incidents fatale Konsequenzen haben können, sollten umfassende Strategien erarbeiten, die sie vor Fehlern und unerwünschten Ereignissen schützen und diese als Lernpotenzial nutzen können. Dabei können lokale IRS als ein zentraler Bestandteil des Risikomanagements und freiwillige Dokumentationssysteme im Krankenhaus ein Teil dieser Strategie sein. Sie können eine Ausgangslage für die systematische Erfassung und Auswertung von individuellen Lerngelegenheiten und den Transfer zurück in die Organisation schaffen. Hierfür sind eine lernförderliche Gestaltung, Implementierung und Einbettung lokaler IRS eine wichtige Voraussetzung. Untersuchungen über geeignete lerntheoretisch fundierte und wirkungsvolle IRS-Modelle und empirische Daten fehlen bisher im deutschsprachigen Raum. Einen entsprechenden Beitrag leistet die vorliegende Fallstudie in einem Schweizer Universitätsspital (800 Betten, 6.100 Mitarbeitende). Zu diesem Zweck wurde zuerst ein Anforderungsprofil an lernförderliche IRS aus der Literatur abgeleitet. Dieses berücksichtigt zum einen literaturbasierte Kriterien für die Gestaltung und Nutzung aus der IRS-Literatur, zum anderen die aus der Erziehungswissenschaft und Arbeitspsychologie entlehnten Gestaltungsbedingungen und Erfolgskriterien an organisationales Lernen. Das Anforderungsprofil wurde in drei empirischen Teilstudien validiert und entsprechend adaptiert. In der ersten empirischen Teilstudie erfolgte eine Standortbestimmung der lokalen IRS. Die Erhebung erfolgte in vier Kliniken mittels Dokumentenanalyse, leitfadengestützter Interviews (N=18), sieben strukturierter Gruppendiskussionen und teilnehmender Beobachtungen über einen Zeitraum von 22 Monaten. Erfolgskritische IRS-Merkmale wurden identifiziert mit dem Ziel einer praxisgerechten lernförderlichen Systemgestaltung und Umsetzung von Incident Reporting unter Betrachtung von organisationalen Rahmenbedingungen, Lernpotenzialen und Barrieren. Die zweite Teilstudie untersuchte zwei Fallbeispiele organisationalen Lernens mittels Prozessbegleitung, welche zu einem verwechslungssicheren Design bei einem Medizinalprodukt und einer verbesserten Patientenidentifikation in Zusammenhang mit Blutentnahmen führten. Für das organisationale Lernen im Spital wurden dabei Chancen, Barrieren und Gestaltungsansätze abgeleitet, wie erwünschte Veränderungen und Lernen unter Nutzung von IRS initiiert werden können und dabei ein besseres Gesundheitsresultat erreicht werden kann. Die dritte Teilstudie überprüfte, inwiefern die Nutzung und Implementierung lokaler IRS mittels einer Mitarbeitervollbefragung zur Sicherheitskultur gefördert werden kann. Hierfür wurde eine positive Interaktion, zwischen einer starken Sicherheitskultur und der Bereitschaft ein IRS zu implementieren und Incidents zu berichten, angenommen. Zum Einsatz kam eine deutschsprachige Version des Hospital Survey on Patient Safety Culture (Patientensicherheitsklimainventar) mit einem Rücklauf von 46.8% (2.897 gültige Fragebogen). In 23 von 37 Kliniken führte laut einer Nachbefragung die Sicherheitskulturbefragung zum Implementierungsentscheid. Dies konnte durch Monitoring der IRS-Nutzung bestätigt werden. Erstmals liegen mit diesen Studien empirische Daten für eine wirkungsvolle und lernförderliche Gestaltung und Umsetzung von lokalen IRS am Beispiel einer Schweizer Gesundheitsorganisation vor. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen Chancen und Barrieren für IRS als Berichts- und Lernsysteme im Krankenhaus auf. Als Resultat unsachgemäss gestalteter und implementierter IRS konnte dabei vor allem Lernverhinderung infolge IRS aufgezeigt werden. Blinder Aktionismus und eine fehlende Priorisierung von Patientensicherheit, unzureichende Kompetenzen, Qualifikationen und Ressourcen führten dabei zur Schaffung neuer Fehlerquellen mit einer Verstärkung des Lernens erster Ordnung. Eine lernförderliche Gestaltung und Unterhaltung der lokalen IRS, eingebettet in eine klinikumsweite Qualitäts- und Patientensicherheitsstrategie, erwiesen sich hingegen als wirkungsvoll im Sinne eines organisationalen Lernens und eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses. Patientensicherheitskulturbefragungen erwiesen sich zudem bei entsprechender Einbettung als effektives Instrument, um die Implementierung von IRS zu fördern. Zwölf Thesen zeigen in verdichteter Form auf, welche Gestaltungsprinzipien für IRS als Instrument des organisationalen Lernens im Rahmen des klinischen Risikomanagements und zur Förderung einer starken Patientensicherheitskultur zu berücksichtigen sind. Die Erkenntnisse aus den empirischen Studien münden in ein dialogorientiertes Rahmenmodell organisationalen Lernens unter Nutzung lokaler IRS. Die Arbeit zeigt damit zum einen Möglichkeiten für ein Lernen auf den verschiedenen Ebenen der Organisation auf und weist auf die Notwendigkeit einer (Re-)Strukturierung der aktuellen IRS-Diskussion hin.

Aplicación de herramientas de comunicación de la plataforma WebCT en la tutorización de estudiantes universitarios dentro del espacio Europeo de Educación Superior.

Resumen basado en el de la publicación