Processus cérébraux adaptés aux systèmes tutoriels intelligents

Le module de l'apprenant est l'une des composantes les plus importantes d’un Système Tutoriel Intelligent (STI). L'extension du modèle de l'apprenant n'a pas cessé de progresser. Malgré la définition d’un profil cognitif et l’intégration d’un profil émotionnel, le module de l’apprenant demeure non exhaustif. Plusieurs senseurs physiologiques sont utilisés pour raffiner la reconnaissance des états cognitif et émotionnel de l’apprenant mais l’emploi simultané de tous ces senseurs l’encombre. De plus, ils ne sont pas toujours adaptés aux apprenants dont les capacités sont réduites. Par ailleurs, la plupart des stratégies pédagogiques exécutées par le module du tuteur ne sont pas conçues à la base d’une collecte dynamique de données en temps réel, cela diminue donc de leur efficacité. L’objectif de notre recherche est d’explorer l’activité électrique cérébrale et de l’utiliser comme un nouveau canal de communication entre le STI et l’apprenant. Pour ce faire nous proposons de concevoir, d’implémenter et d’évaluer le système multi agents NORA. Grâce aux agents de NORA, il est possible d’interpréter et d’influencer l’activité électrique cérébrale de l’apprenant pour un meilleur apprentissage. Ainsi, NORA enrichit le module apprenant d’un profile cérébral et le module tuteur de quelques nouvelles stratégies neuropédagogiques efficaces. L’intégration de NORA à un STI donne naissance à une nouvelle génération de systèmes tutoriels : les STI Cérébro-sensibles (ou STICS) destinés à aider un plus grand nombre d’apprenants à interagir avec l’ordinateur pour apprendre à gérer leurs émotions, maintenir la concentration et maximiser les conditions favorable à l’apprentissage.

Entorno de aprendizaje virtual adaptativo soportado por un modelo de usuario integral

El objetivo de esta tesis es mejorar la efectividad y eficiencia de los entornos de aprendizaje virtual. Para lograr este propósito se define un Modelo de Usuario que considera las características del usuario, el contexto y la Interacción. Estas tres dimensiones son integradas en un Modelo de Usuario Integral (MUI) para proveer adaptación de contenido, formato y actividades en entornos educativos con heterogeneidad de usuarios, tecnologías e interacciones. Esta heterogeneidad genera la entrega de contenidos, formatos y actividades inadecuadas para los estudiantes. La particularización del MUI en un entorno educativo es definida Modelo de Estudiante Integral (MEI). Las principales aportaciones de esta tesis son la definición y validación de un MUI, la utilización de un MEI abierto para propiciar la reflexión de los estudiantes sobre sus procesos de aprendizaje, la integración tecnológica con independencia de plataforma y la validación del MEI con estudiantes en escenarios reales.

INCREASING PARTICIPATION IN THE CLASSROOM FOR CHILDREN WITH AUTISM SPECTRUM DISORDERS

Active participation is as essential a skill to children with autism as it is for children without autism, as children are expected to engage in these skills both in and outside the classroom. Without participation skills, children are at a disadvantage when it comes to school and other settings, such as extracurricular activities and the workforce. Recent research has shown that there are interventions available that aim to improve the social skills of children in the home and in the school. These interventions can be delivered in varying forms with the primary caregiver as the interventionist, the specialist as the interventionist, and naturalistic interventions. The purpose of this study was to investigate one of the naturalistic interventions, the Competent Learner Model, and determine its effects on the participation and social skills of students with autism. Three middle school male students diagnosed with autism from a rural northeast middle school participated in the study. They were assessed using the Competent Learner Repertoire Assessments of the Competent Learner Model and the adaptive measures of the Vineland-II and ABAS-II. The results showed improvement for one of the three students and little to no improvement for the other two students.

Intelligent agent supported personalization for virtual learning environments

Virtual learning environments (VLEs) are computer-based online learning environments, which provide opportunities for online learners to learn at the time and location of their choosing, whilst allowing interactions and encounters with other online learners, as well as affording access to a wide range of resources. They have the capability of reaching learners in remote areas around the country or across country boundaries at very low cost. Personalized VLEs are those VLEs that provide a set of personalization functionalities, such as personalizing learning plans, learning materials, tests, and are capable of initializing the interaction with learners by providing advice, necessary instant messages, etc., to online learners. One of the major challenges involved in developing personalized VLEs is to achieve effective personalization functionalities, such as personalized content management, learner model, learner plan and adaptive instant interaction. Autonomous intelligent agents provide an important technology for accomplishing personalization in VLEs. A number of agents work collaboratively to enable personalization by recognizing an individual's eLeaming pace and reacting correspondingly. In this research, a personalization model has been developed that demonstrates dynamic eLearning processes; secondly, this study proposes an architecture for PVLE by using intelligent decision-making agents' autonomous, pre-active and proactive behaviors. A prototype system has been developed to demonstrate the implementation of this architecture. Furthemore, a field experiment has been conducted to investigate the performance of the prototype by comparing PVLE eLearning effectiveness with a non-personalized VLE. Data regarding participants' final exam scores were collected and analyzed. The results indicate that intelligent agent technology can be employed to achieve personalization in VLEs, and as a consequence to improve eLeaming effectiveness dramatically.

Towards a complex model of cooperative learning

Este artigo é uma introdução à teoria do paradigma desconstrutivo de aprendizagem cooperativa. Centenas de estudos provam com evidências o facto de que as estruturas e os processos de aprendizagem cooperativa aumentam o desempenho académico, reforçam as competências de aprendizagem ao longo da vida e desenvolvem competências sociais, pessoais de cada aluno de uma forma mais eficaz e usta, comparativamente às estruturas tradicionais de aprendizagem nas escolas. Enfrentando os desafios dos nossos sistemas educativos, seria interessante elaborar o quadro teórico do discurso da aprendizagem cooperativa, dos últimos 40 anos, a partir de um aspeto prático dentro do contexto teórico e metodológico. Nas últimas décadas, o discurso cooperativo elaborou os elementos práticos e teóricos de estruturas e processos de aprendizagem cooperativa. Gostaríamos de fazer um resumo desses elementos com o objetivo de compreender que tipo de mudanças estruturais podem fazer diferenças reais na prática de ensino e aprendizagem. Os princípios básicos de estruturas cooperativas, os papéis de cooperação e as atitudes cooperativas são os principais elementos que podemos brevemente descrever aqui, de modo a criar um quadro para a compreensão teórica e prática de como podemos sugerir os elementos de aprendizagem cooperativa na nossa prática em sala de aula. Na minha perspetiva, esta complexa teoria da aprendizagem cooperativa pode ser entendida como um paradigma desconstrutivo que fornece algumas respostas pragmáticas para as questões da nossa prática educativa quotidiana, a partir do nível da sala de aula para o nível de sistema educativo, com foco na destruição de estruturas hierárquicas e antidemocráticas de aprendizagem e, criando, ao mesmo tempo, as estruturas cooperativas.

Poker learner: modelação de jogadores através de data mining

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão de Sistemas de Informação

Digital learner portfolio as a tool for inovating assessment in the European Higher Education Area

The present article comes from a doctoral thesis that turns on digital learner portfolio, which is an innovating methodology from the perspective of European Higher Education Area. First, the educative concept of eportfolio is described in the sense of its procedure and its structure, by means of the technological support of a platform of virtual campus. Second, it is shown the pedagogical model of an eportfolio that adapts subjects with an instrumental character to one organization based on tasks and reflections. This design of virtual learning environment is based on a teaching- learning methodology sustained in the activity of the student, which tries to give support to the management of his or her own process of learning and assessment. Finally, the article illustrates the experience of implementation of the first digital learner portfolios in the University of Barcelona and the Autonomous University of Barcelona, with the objective of reflecting about the pedagogical consequences that this assessment model with technological support has in a traditional higher education institution.

Examining the Learning Effects of Segmented Model Demonstrations on the Motor & Cognitive Learning of the Basketball Jump Shot

The purpose of the present experiment was to determine whether learning is optimized when providing the opportunity to observe either segments, or the whole basketball jump shot. Participants performed 50 jump-shots from the free throw line during acquisition, and returned one day later for a 10 shot retention test and a memory recall test of the jump-shot technique. Shot accuracy was assessed on a 5-point scale and technique assessed on a 7-point scale. The number of components recalled correctly by participants assessed mental representation. Retention results showed superior shot technique and recall success for those participants provided control over the frequency and type of modelled information compared to participants not provided control. Furthermore, participants in the self-condition utilized the part-model information more frequently than whole-model information highlighting the effectiveness of providing the learner control over viewing multiple segments of a skill compared to only watching the whole model.

Seguretat i sostenibilitat: elaboració d'un model de procediment normalitzat de treball (pnt) com a eina docent per a l'autoaprenentatge en els tallers de les facultats de belles arts.

Seguretat i sostenibilitat: elaboració d'un model de procediment normalitzat de treball (pnt) com a eina docent per a l'autoaprenentatge en els tallers de les facultats de belles arts. La implementació dels nous graus requereix la integració dels conceptes i metodologies relacionades amb la seguretat, la prevenció de riscos laborals i la protecció del medi ambient. En aquest context, un equip de professorat de les facultats de Belles Arts (UB, UPV, UCLM) ha desenvolupat un projecte d'innovació docent, una de les parts fonamentals del qual, ha estat la ideació i creació d'un model de procediment normalitzat de treball (PNT) i la seva aplicació en experiències pilot realitzades en diverses pràctiques als tallers i laboratoris. El PNT s'ha mostrat com una eina bàsica per a l'autoaprenentatge, que, així mateix, garanteix l'adquisició d'aquelles competències transversals relacionades amb la seguretat i la sostenibilitat

Cap a un model per interpretar i facilitar l'aprendre: estratègies i recursos per a la reflexió-acció en i des de la pràctica

1.- L'enquadrament d'aquest treball de recerca s'ha fet en i des de la praxis. EI que interessa és descobrir i proposar instruments pedagògics d'ajuda, assequibles i contextualitzats, especialment en el terreny de la comunicació i la interacció Educador-Educand. La metodologia que s'ha fet servir és de caire qualitatiu, etnogràfic, en un enfocament basat en la investigació-acció. La visió de la persona és volgudament holística; els sentiments, els significats, I' orientació personal, I' autodirecció. esdevenen elements centrals. La hipòtesi de treball, en la qual es fonamenta la recerca, podria formular-se així: 'En la pràctica, els Educadors, d'una forma més o menys reflexiva, perceben i interpreten el procés d'aprendre dels Educands; hi intervenen, el mediatitzen; n'avaluen la direcció i l'encert". A partir d'aquest supòsit, l'investigador veu convenient donar resposta a tres qüestions centrals: A) Com comprenem i interpretem els Educadors el procés d'aprendre dels Educands?; B) Quin tipus d'intervenció resultarà adient per promoure i/o facilitar l'aprendre?; C) Amb quins instruments i estratègies comptem per ajudar pedagògicament? 2.- Per llegir l'aprendre, l'investigador fa ús d'un model mental, indispensable per ordenar les dades de l'experiència. Convé, per tant, explicitar-lo, fer-ne ciència, coneixement compartit. En aquesta direcció de treball se li plantegen dos tipus d'interrogants: A) Quins són els elements comuns a qualsevol experiència d'aprenentatge?; Quina mena d'activitat o experiència personal desenvolupen tots els Educands; i B) Com es manifesta aquesta experiència? Amb quins indicadors? Quina mena de "text" llegeix l'Educador per orientar la seva intervenció d'ajuda? 3.- L'aprenentatge. en aquest treball, és considerat per l'investigador com la resultant de tres processos personals: el posicionament, l'estratègia i l'avaluació. Quan l'Educador vol compartir amb l'Educand el seu procés idiosincràtic d'aprendre, procura reconstruir amb ell aquestes tres accions bàsiques: A) Com es posiciona: què tem o desitja, què creu, què espera, quines expectatives viu, com es motiva? B) Quines són les seves pautes d'actuació: com treballa, com memoritza, com recupera la informació que té a la memòria, què fa davant d'un problema... ? C) Què busca; què és important per a ella; què pretén... ? 4.- Davant la complexitat dels missatges emesos per l'Educand l'investigador opta per llegir tres tipus de "textos": els productes i els resultats; les conductes; i els missatges parlats. Entre tots tres, pensa, podrà trobar elements i indicadors adequats per fonamentar, sempre hipotèticament, la seva actuació pedagògica. 5.- Procura sobretot detectar i fer existir els èxits, aquells productes i/o resultats que l'Educand troba valuosos, per tal d'ajudar-lo a prendre consciència dels seu repertori personal d'estratègies i capacitats. En aquest àmbit es proposen tres actituds o enfocaments del treball d'ajuda: A) El primer fa referència a la presa de consciència de l'estratègia personal, que s'amaga darrera el producte valorat. B) El segon apunta cap al respecte per l'estratègia que cadascú executa i, per tant, li és familiar. L'Educand la necessita. Es la seva. Es troba en la seva experiència, encara que no necessàriament existeixi en la seva construcció conscient. C) El tercer ,el duu a valorar l'estratègia d'acord amb les finalitats de l'Educand. La seva adequació es legitima pel que es proposa. Partim del supòsit que tota conducta es troba dirigida per un propòsit a vegades difícil de copsar i no sempre recomanable per a l'Educand. 6.- La conducta percebuda de l'Educand és entesa com un missatge, un conjunt d'indicadors de la seva activitat contextualitzada, interna i externa; missatge que, en relació amb altres, com els productes i les verbalitzacions, manifesta fragments dels seus significats, projectes, estratègies, valors. Es fa un èmfasi especial en les conductes "internes", els gestos mentals, l'acció interior, tramesa per mitja de microcomportaments sovint no conscient, i certificada per mitjà de la verbalització del viscut. 7.- Parlar amb l'Educand suposa dues menes d'accions: escoltar i emetre. Escoltem per comprendre; emetem per perfilar la comprensió i també per ajudar. En l'emissió, el missatge pedagògic té dues funcions: a) rellançar i orientar el pensament i l'autoexploració de l'Educand; i b) influir per tal que desenvolupi amb èxit el seu projecte d'aprendre. Interessa d'una manera especial ajudar a integrar en la consciència de l'Educand aquests elements de la seva experiència que poden facilitar-li l'adquisició del coneixement. I entenem que, en aquesta empresa, la paraula i la interacció verbal poden tenir-hi un joc important. Per aquesta raó s'ha considerat necessari oferir un model d'anàlisi de la interacció i els missatges verbals. 8.- "Les persones aprenen sempre, amb recursos, processos i sistemes de valoració idiosincràtics, per fa qual cosa la seva orientació en el context esdevé un referent central en el disseny de l'ajuda pedagògica i en la seva avaluació". Aquesta és la hipòtesi de sortida per dissenyar la intervenció pedagògica. Tothom aprèn, inevitablement; la qüestió és quina cosa està aprenent i de quina manera els seus resultats d'ara són mediatitzats per l'experiència passada i, alhora, condicionen el seu aprendre futur. L'aprenent es posiciona, anticipa el procés d' aprendre, valora la seva. capacitat per desenvolupar-lo amb èxit, es motiva en una determinada direcció, d'acord amb la seva experiència, els seus aprenentatges anteriors. Executa estratègies, mostra un tipus d'intel·ligència, una forma personal de processar la informació. Pretén quelcom. És un sistema obert en relació amb el medi: hi ha uns valors que dirigeixen la seva presa de decisions. Utilitza uns criteris propis, una gamma personal d'opcions conscients. Avalua el que fa, el resultat que obté i la seva capacitat personal. 9.- L'ajuda pedagògica que I' autor proposa s'encamina sobretot a facilitar en l'Educand la descoberta dels seus propis recursos. Es tracta de portar-lo cap a la consideració atenta de la seva pròpia experiència, per amplificar-la i fer-la existir com a recurs conscient . Ha dibuixat i experimentat tres conjunts d'intervenció cadascun enfocat vers un àmbit de l'experiència d'aprendre, el qual col·loca com a prioritari, sense oblidar qualsevol dels altres que pugui ser rellevant, per comprendre o ajudar. A) Intervenció sobre el posicionament. En aquest àmbit enfoca l'estil de motivació que executa l'Educand, mira de corregir-lo, si cal, a partir de l'anàlisi i la comprensió de les seves formes de motivar-se quan ell viu l'èxit. Treballa proposant objectius paradoxals de fracàs gairebé impossible, buscant l'assoliment de petits èxits, potser aparentment insignificants, però estratègics; prescriu l'automatisme, per modificar-lo si l'Educand ho desitja; comprova el procés d'anticipació de I' experiència que l'aprenent es construeix per orientar-se; l'ajuda a contextualitzar anticipació i a fer ús dels seus Ilenguatges interns més eficaços i còmodes;... B) Intervenció sobre les estratègies i processos. En un segon enfocament, no necessàriament posterior al descrit, considera les estratègies de I'Educand, també a partir dels seus encerts i èxits. Mira de portar-lo cap a fa descripció i presa de consciència de les seves maneres de fer mes còmodes i segures, les que lliguen amb les seves preferències cerebrals. Quan viu dificultats, el convida a explorar les excepcions, els moments en els quals les seves realitzacions són satisfactòries. Pretén sobretot modificar les seves creences limitants, posant-lo en conflicte amb els fets de l'experiència. A vegades, caldrà facilitar l'adquisició d'estratègies i procediments nous que l'Educand considera plausibles. Es tracta específicament de fer existir opcions noves d'actuació per tal d'assolir allò que vol i/o necessita. C) Intervenció sobre el sistema de valors de l'Educand. L'Educand viu uns valors, els quals expliquen el seu món intern les conductes que realitza i els resultats que obté. Aquest àmbit és col·locat, en el model, al centre del procés d'aprendre. Hom actua amb propòsits determinats, no necessariament conscients. L'obertura de la persona a l'experiència d'aprendre es dirigeix segons criteris i valors irrenunciables. 10.- L 'Educador procura compartir els objectius de l'Educand i els seus projectes per assolir-los; vol tanmateix que se'n faci coneixedor i director responsable. Per a això li convé preguntar-se per quina mena d'experiència està desenvolupant i quin sentit ecològic te per a ell. L'Educador, el seu model del món, la seva persona, està compromès en el procés d'ajuda. No és només un tècnic que aplica recursos objectius. El seu model de comunicació, el seu pensament, les seves expectatives i anticipacions, tenen un pes considerable en el tipus d'intervenció pedagògica que durà a terme i, d'escreix, en el tipus d' aprenentatge que facilita. En la intervenció, l'Educador parteix d'una avaluació intencionadament positiva, centrada en els recursos i les solucions, en la metacognició i l'autoregulació dels processos, a partir de premisses que pressuposen l'èxit personal.

A model for the enhancement of autonomy

Este artigo apresenta um modelo para o fomento da autonomia dos aprendentes, mostra alguns resultados alcançados na aplicação desse modelo e discute desafios ainda a serem enfrentados. O modelo comporta a investigação de áreas problemáticas do processo individual de aprendizagem de cada sujeito, a identificação de seus estilos preferenciais de aprender, o uso de ferramentas tecnológicas para melhorar a autonomia na aprendizagem, o desenvolvimento de um leque maior de estratégias de aprendizagem de línguas e a implementação de rotinas de auto-monitoramento e auto-avaliação. Este modelo tem sido aplicado nos últimos três anos com alunos de Letras cursando Licenciaturas em Alemão, Francês ou Inglês. Três ordens de resultados emergem dos dados da pesquisa: primeiramente, o modelo provou sua eficácia em prover um andaime para a aprendizagem autônoma de línguas dos alunos; em segundo lugar, as experiências de aprendizagem autônoma vividas pelos futuros professores de línguas poderão ser espelhadas em suas vidas profissionais futuras com seus próprios alunos; finalmente, os dados emanados dos participantes da pesquisa podem lançar uma luz sobre a variedade de maneiras pelas quais as pessoas aprendem no contexto local.

A conceptual model of personalized virtual learning environments

The Virtual Learning Environment (VLE) is one of the fastest growing areas in educational technology research and development. In order to achieve learning effectiveness, ideal VLEs should be able to identify learning needs and customize solutions, with or without an instructor to supplement instruction. They are called Personalized VLEs (PVLEs). In order to achieve PVLEs success, comprehensive conceptual models corresponding to PVLEs are essential. Such conceptual modeling development is important because it facilitates early detection and correction of system development errors. Therefore, in order to capture the PVLEs knowledge explicitly, this paper focuses on the development of conceptual models for PVLEs, including models of knowledge primitives in terms of learner, curriculum, and situational models, models of VLEs in general pedagogical bases, and particularly, the definition of the ontology of PVLEs on the constructivist pedagogical principle. Based on those comprehensive conceptual models, a prototyped multiagent-based PVLE has been implemented. A field experiment was conducted to investigate the learning achievements by comparing personalized and non-personalized systems. The result indicates that the PVLE we developed under our comprehensive ontology successfully provides significant learning achievements. These comprehensive models also provide a solid knowledge representation framework for PVLEs development practice, guiding the analysis, design, and development of PVLEs. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A Planning Model with Resources in e-Learning

This work proposes a model for planning of education based on resources and layers. Each learning material or concept is determined by certain characteristics: a layer and a list of resources and resource values. Models of studied subject domain, learner, information and verification unit, learning material, plan of education and education have been defined. The plan of education can be conventional, statical, author’s and dynamic. Algorithms for course generation, dynamic plan generation and carrying out education are presented. The proposed model for planning of education based on resources and layers has been included in the system PeU.

TQM in e-Learning: a Self-assessment Model and Questionnaire

Organizations are seeking new, integrated systems that enable rapid changes through early identification of opportunities and problems, tracking of progress against plans, flexible allocation of resources to achieve goals, and consistent operations. Total Quality Management (TQM) is an overall business strategy. It means that all activities of the company will be focused on satisfying all stakeholders of the company. TQM can be realised by using the EFQM model. The EFQM model is a tool that organizations may use as a framework for self-evaluation that enables an organization to identify its strengths and areas for improvement and the extent to which its operations and results are in line with the characteristics of an excellent organization. We focus on a training organisation or to the learning department of an organization. So we are limiting the EFQM model to the training /learning activities. We can apply EFQM perfect on the level of an activity (business line) of a company. We selected the main criteria for which the learner can play the role of assessor. So only three main criteria left: the enabling resources, the enabling processes and the (learning) results for the learner. We limited the last one to “learning results” based on the Kirkpatrick model.

The development and analysis of a field project model curriculum and its impact on achievement and attitude toward science and the environment with at-risk eleventh and twelfth grade students

This study was an evaluation of a Field Project Model Curriculum and its impact on achievement, attitude toward science, attitude toward the environment, self-concept, and academic self-concept with at-risk eleventh and twelfth grade students. One hundred eight students were pretested and posttested on the Piers-Harris Children's Self-Concept Scale, PHCSC (1985); the Self-Concept as a Learner Scale, SCAL (1978); the Marine Science Test, MST (1987); the Science Attitude Inventory, SAI (1970); and the Environmental Attitude Scale, EAS (1972). Using a stratified random design, three groups of students were randomly assigned according to sex and stanine level, to three treatment groups. Group one received the field project method, group two received the field study method, and group three received the field trip method. All three groups followed the marine biology course content as specified by Florida Student Performance Objectives and Frameworks. The intervention occurred for ten months with each group participating in outside-of-classroom activities on a trimonthly basis. Analysis of covariance procedures were used to determine treatment effects. F-ratios, p-levels and t-tests at p $<$.0062 (.05/8) indicated that a significant difference existed among the three treatment groups. Findings indicated that groups one and two were significantly different from group three with group one displaying significantly higher results than group two. There were no significant differences between males and females in performance on the five dependent variables. The tenets underlying environmental education are congruent with the recommendations toward the reform of science education. These include a value analysis approach, inquiry methods, and critical thinking strategies that are applied to environmental issues. ^