Modelos de usuario [3.1] ¿Cómo estudiar este tema? [3.2] Modelos de un sistema adaptativo [3.3] El modelo de usuario en e-learning [3.4] Contenido del modelo de usuario [3.5] Tipos de modelo de usuario [3.6] Un ejemplo de adaptación de contenidos [3.7] El estándar IMS LIP TEMA
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Modelos de usuario
[3.1] ¿Cómo estudiar este tema?
[3.2] Modelos de un sistema adaptativo
[3.3] El modelo de usuario en e-learning
[3.4] Contenido del modelo de usuario
[3.5] Tipos de modelo de usuario
[3.6] Un ejemplo de adaptación de contenidos
[3.7] El estándar IMS LIP
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Diseño y desarrollo de sistemas y redes adaptativos y colaborativos
TEMA 3 – Esquema
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Diseño y desarrollo de sistemas y redes adaptativos y colaborativos
TEMA 3 – Ideas clave
Ideas clave
3.1. ¿Cómo estudiar este tema?
En este tema se describen las diferentes aproximaciones a la creación del modelo de
usuario, la parte más importante de un sistema de aprendizaje adaptativo en e-
learning. Sin un registro adecuado de los objetivos, preferencias y trayectoria del
estudiante no es posible adaptar los contenidos a sus necesidades. No olvidemos que
este proceso debe ser realizado por máquinas, de forma automática y con la mayor
precisión posible, por lo que será necesario utilizar lenguajes que puedan procesar los
ordenadores. La parte final se centra en practicar estos lenguajes.
3.2. Modelos de un sistema adaptativo
Los sistemas de aprendizaje adaptativo en e-learning constan de módulos o
componentes separados, y cada uno tiene una descripción funcional denominada
“modelo”:
Modelo experto
Modelo de estudiante o de usuario
Modelo instruccional
Interfaz o entorno instruccional
El modelo experto
El modelo experto es el repositorio que almacena el material que se está enseñando.
Puede ser un texto académico, un problema con sus soluciones, una aplicación
multimedia interactiva, un fragmento de vídeo e incluso un conjunto de pistas
graduadas para guiar al estudiante en el proceso de aprendizaje.
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TEMA 3 – Ideas clave
El modelo de estudiante o usuario
Generalmente este es el modelo más complejo del sistema y el que más volumen
de información genera. En esta parte del sistema se almacenan los datos iniciales del
estudiante, como su perfil cognitivo, conocimientos y calificaciones previas, y objetivos.
Además, esta información se completa con los datos que genera el estudiante en el
proceso formativo: actividades realizadas, pruebas realizadas, resultados, etc.
Modelo instruccional
El modelo instruccional es la parte del sistema que se encarga de proporcionar la
información y actividades adecuadas al usuario dependiendo de los datos
almacenados en el modelo de usuario. La sofisticación del modelo instruccional
depende de la del modelo de usuario. Si el modelo de usuario solo contiene los
resultados de los test, el modelo instruccional únicamente mostrará las lecciones
siguientes a la superación de los test. Sin embargo, un modelo de usuario que almacene
el perfil cognitivo del estudiante y los errores concretos que ha cometido permite que
el modelo instruccional seleccione ejercicios o pistas que se adaptan a su perfil y le
ayudan a corregir esos errores concretos.
Interfaz o entorno instruccional
Es la interfaz de usuario a través de la cual los estudiantes se comunican con el
sistema.
3.3. El modelo de usuario en e-learning
En ocasiones se emplean indistintamente los términos modelo de usuario (o de
estudiante) y perfil de usuario. Sin embargo, hay una diferencia. El perfil de usuario
contiene la información de partida del estudiante. Sin embargo el modelo de usuario
suma a esa información la acumulada por la actividad del usuario y los sistemas para
determinar la adaptación de la formación.
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TEMA 3 – Ideas clave
Modelo y perfil de usuario
Fuente: World Academy of Science, Engineering and Technology 45 2008
La forma más sencilla del modelo de usuario es la que recoge los resultados de los
test (CAT, Computer Adaptative Testing) y presentarle nuevas preguntas basadas
en los resultados obtenidos. Los modelos más avanzados van un paso más allá
intentando descubrir las causas de los errores. En estos modelos se traza una matriz
entre los conceptos y las preguntas, y la probabilidad de que un estudiante que sepa el
concepto conteste bien la pregunta.
Aún más avanzado, es posible hacer un examen cualitativo de la respuesta para
descubrir qué concepto falla al recibir una respuesta equivocada. Por ejemplo, si al
pedir a un alumno que resuelva x2+x3 la respuesta es x5, la respuesta no es solo errónea,
sino que además indica que el estudiante no ha asimilado el concepto de las sumas de
potencias.
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TEMA 3 – Ideas clave
Algunas de estas funciones se encuadran dentro del modelo instruccional según otras
representaciones. Dependiendo del tipo de sistema, el modelo de usuario almacenará
datos distintos y tendrá unas características que le permitan responder a todas o
parte de estas funciones.
Modelo de usuario en sistemas adaptativos macro
En este tipo de sistemas la personalización está limitada, y las decisiones sobre la
formación se basan en los datos del estudiante disponibles a partir de su ficha,
cuestionarios y evaluaciones previas. Los datos se almacenan antes y después de
la instrucción, pero no durante. No se almacena información de las actividades ni de los
errores encontrados, solo del resultado de las pruebas.
Modelo de usuario en Sistemas de tutorización inteligente (ITS)
Recordemos que estos son sistemas cerrados, compuestos, además de la interfaz, de
un modelo de usuario, el módulo experto que contiene los datos y el módulo de
tutorización que los selecciona.
En un ITS el modelo de usuario representa lo que el sistema sabe sobre el estudiante.
El modelo de usuario del ITS tiene que determinar:
Qué enseñar: El modelo de usuario dispone de los conocimientos del estudiante, y
por tanto, sabe determinar lo que el estudiante no conoce. Con esta información el
modelo establece la secuencia formativa más adecuada para cada estudiante, es
decir, qué lecciones son las que se deben presentar a continuación. El modelo de
usuario además proporciona ayuda activa al estudiante de forma inteligente, por
ejemplo, examinando qué error a cometido y dando las pistas adecuadas. Por último,
el modelo proporciona ayuda pasiva, cuando el sistema no actúa para
proporcionar la ayuda, sino que el estudiante la solicita, por ejemplo, accediendo a la
sección de ayuda.
Cuándo enseñar: El modelo de usuario sirve para calcular cuál es el momento
adecuado para presentar información, por ejemplo, cuando es necesario presentar
pistas durante el desarrollo de una actividad.
Cómo enseñar: El modelo de usuario debe determinar qué actividad es la más
adecuada para el alumno. Pueden ser explicaciones teóricas, problemas, ejemplos,
etc.
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TEMA 3 – Ideas clave
Modelo de usuario en sistemas educativos adaptativos hipermedia
Estos sistemas constan del modelo de usuario, el domino, que contiene la información
de las materias que se enseñan, y el módulo de adaptación, que contiene reglas
pedagógicas que determinan cómo se relaciona el modelo de usuario con el dominio.
En un sistema hipermedia se pueden realizar dos tipos de adaptaciones:
Adaptación de la presentación: Se decide cuál es la combinación de formatos de
presentación más adecuada: texto, vídeo, imagen, animación, audio, así como la
selección de qué texto presentar, qué imágenes, qué vídeo, etc.
Adaptación de la navegación: Se decide qué enlaces se ponen a disposición del
estudiante, actuando de la forma siguiente:
o Sugerencia de enlaces
o Ordenación de los enlaces
o Ocultación de ciertos enlaces
o Comentarios sobre los enlaces
o Generación de nuevos enlaces
3.4. Contenido del modelo de usuario
Ya hemos visto que el modelo de usuario debe contener los datos referentes a las
materias que aprende el estudiante, su progreso, resultado de los test, así como
sus preferencias, objetivos, conocimientos previos, estilo cognitivo y otros
datos personales. El contenido del modelo de usuario se divide de este modo en
información relativa al dominio (los conocimientos del estudiante) e
información independiente del domino.
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TEMA 3 – Ideas clave
Hay varios datos y formas en las que se pueden almacenar:
Conocimiento del estudiante: Hay varias formas de medir y almacenar esta información, según el modelo que se emplee: escalar, de superposición, de errores, etc.
Conocimientos previos sobre las materias del dominio
Registro de las actividades formativas: como temas estudiados, tiempo empleado para resolver problemas, veces que se ha necesitado ayuda, etc.
Registro de los resultados de los problemas y evaluaciones
Datos relativos al dominio:
Datos independientes del dominio:
Objetivos
Aptitudes cognitivas
Estado de motivación
Experiencia previa
Datos independientes del dominio:
Preferencias
Datos personales
Objetivos: qué es lo que quiere aprender el estudiante, qué contenidos quiere
aprender o qué habilidades desea adquirir.
Aptitudes cognitivas: aptitudes del alumno para diferentes tipos de
conocimientos, como por ejemplo aptitud musical, matemática, capacidad de
lectura, etc.
Estado de motivación: a partir de la actividad del estudiante, y también mediante
evaluación subjetiva por parte de profesores u otros estudiantes, se almacenan
parámetros tales como el esfuerzo, la atención, el interés, la persistencia, etc.
Experiencia previa: por ejemplo, titulación, profesión, puesto de trabajo y
cualquier habilidad que pueda afectar al rendimiento en el aprendizaje.
Preferencias: en ocasiones el estudiante puede introducir en el sistema sus
preferencias sobre la forma en la que se presenta y organiza la información. Las
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TEMA 3 – Ideas clave
preferencias están muy relacionadas con los estilos de aprendizaje y el tipo de
inteligencia del estudiante que se describieron en el tema anterior.
Datos personales: tales como edad, nombre, nacionalidad, etc.
El modelo de usuario se puede representar como la suma de estos
componentes:
Perfil de usuario: con los datos independientes del dominio
Conocimientos: con una medida del conocimiento del estudiante, por ejemplo,
con el modelo de superposición
Registro de actividad: con las interacciones del usuario en el sistema, incluyendo
las calificaciones.
Fuente: Darío Pescador
3.5. Tipos de modelo de usuario
Los modelos de usuario se clasifican según la forma en la que se almacenan los datos
que miden el nivel de conocimiento. Hay varios modelos para almacenar estos datos:
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TEMA 3 – Ideas clave
Modelo escalar (scalar)
El conocimiento del estudiante sobre el dominio se almacena como un valor
numérico, por ejemplo, del 1 al 5. Es el dato más sencillo, y no da información
sobre qué conocimientos concretos tiene el estudiante dentro de una lección.
Modelo de estereotipo (stereotype)
Los estereotipos se definen como un conjunto de las características del usuario.
Por ejemplo, en un cuso de aprendizaje de un idioma se asigna a los usuarios uno de
los siguientes estereotipos: principiante, intermedio, avanzado, experto.
Asignando un nivel a un estudiante se puede extraer mucha más información (como
por ejemplo su conocimiento sobre verbos irregulares, gramática, extensión del
vocabulario, etc.). Hay tres componentes que permiten asignar estereotipos:
Disparador (trigger): es una condición que coloca al estudiante en un nivel. Por
ejemplo, “no sabe inglés” lo coloca en el nivel “principiante”
Inferencia (inference): el motor de inferencia es la parte del software que deduce
(infiere) el resto de las características del estudiante a partir de su estereotipo. Por
ejemplo, si está en el nivel intermedio,el estudiante conoce la forma condicional.
Retracción (retraction): es lo que ocurre cuando se desactiva un estereotipo de
un estudiante. Por ejemplo, si ya ha superado el examen del nivel avanzado, el
estereotipo intermedio ya no es válido.
Modelo de superposición (overlay)
Si el conocimiento completo es el dominio, lo que el estudiante sabe es un
subconjunto de ese dominio. El dominio es un conjunto de conceptos o lecciones. Si
se superponen los dos modelos, se puede dar un valor numérico (un porcentaje) que
represente lo que sabe el estudiante de cada concepto. Así se sabe exactamente qué
partes faltan por aprender y dónde se requiere un esfuerzo mayor o menor y además
ver exactamente qué partes faltan.
El modelo de perturbación (perturbation)
El modelo de superposición no permite almacenar los errores que comete el
estudiante durante el aprendizaje. Con el modelo de perturbación se tiene en cuenta el
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TEMA 3 – Ideas clave
conocimiento del estudiante como un subconjunto del dominio, como ocurre en el
de superposición y al mismo tiempo como un subconjunto de la lista de los posibles
errores sobre un conocimiento. De este modo se pueden seguir estos errores, descubrir
sus motivos y actuar en consecuencia.
Modelo plan
Las formas anteriores de almacenar datos sobre el conocimiento del estudiante, pero no
la forma en que estos conocimientos se relacionan entre sí y la secuencia adecuada
para alcanzar un objetivo. Por ejemplo, el estudiante aprende primero a sumar, a
restar y solo después a multiplicar, y estos conocimientos a su vez le permiten aprender
a hacer divisiones. El modelo contiene una lista de planes posibles. La actividad del
estudiante se compara con estos planes y se determina cuál es el plan más adecuado
para él.
3.6. Un ejemplo de adaptación de contenidos
El siguiente ejemplo fue desarrollado por Danijela Milošević y Mirjana Brković de la
Kragujevac Technical Faculty Cacak, en Cacak, Serbia, en un artículo publicado en
2007 (ver sección A fondo). En este ejemplo se emplean los metadatos del estándar
SCORM para los SCO (Shareable Content Object).
En el ejemplo, usaremos los cuatro estilos de aprendizaje definidos por Kolb:
Teórico
Pragmatista
Activista
Reflexivo
Diseño y desarrollo de sistemas y redes adaptativos y colaborativos
TEMA 3 – Ideas clave
A cada uno de estos estilos, les corresponden diferentes actividades, según la tabla
siguiente:
Fuente: Danijela Milošević and Mirjana Brković
En esta tabla se decide el tipo de material formativo que se debe proporcionar a
cada tipo de estudiante actuando sobre los materiales y los enlaces que se le presentan.
Los materiales procedentes del dominio son la teoría, ejemplos, práctica y
test. Además se presentan enlaces al índice, conjuntos de problemas, casos y discusión
en grupo. A cada elemento se asigna un valor entre 0 y 3 según la relevancia que
tiene para cada tipo de estudiante. Si el valor es cero, no se muestra.
Por ejemplo, al tipo de estudiante teórico se le presentará primero el contenido
teórico, seguido de un ejemplo y de un test, pero no hará prácticas. Además se le
presentarán los enlaces ordenados, primero el índice, después los casos de estudio y
por último los problemas, pero no la discusión en grupo.
Para adaptar los contenidos, es necesario que los SCO cuenten con los metadatos que
permitan identificar si se trata de un contenido. En este ejemplo se utilizó el metadato
<learningResourceType> para identificar el tipo de recurso, que puede tener los