Community platform management mechanisms to support integrated Learning Design

Abstract

This PhD Thesis contributes to the domain of Educational Technologies, and more specifically to the Learning Design (LD) research field, which focuses on supporting teachers in the creation of effective computer-supported learning activities considering the needs of their educational contexts. Research in LD has provided a myriad of tools and methods. Yet, existing tools lack collaboration support for communities of teachers engaged in learning (co-)design. Moreover, scope of tools is varied in terms of representations used, pedagogical approaches supported, and design phases targeted (from conceptualization to authoring and implementation). This diversity of tools contrasts with lack of articulation of their synergies to offer meaningful, manageable and integrated LD ecosystems for teachers and communities of teachers. This Thesis is framed in this problem area. Its guiding research question is: How can community platform management mechanisms support teachers in integrated learning design ecosystems? This question is addressed by more specific investigation towards addressing four specific research objectives. The first objective is explorative, focused on understanding needs for management mechanisms in LD community platforms. The resulting contribution includes participation in building and evaluating LD community platforms (LdShake, Learning design Sharing and co-edition, and ILDE, Integrated Learning Design Environment) in the context of Spanish and European projects, and the identification of needs tackled in the following three research objectives. The second objective deals with enabling flexible management of learning (co-)design processes that involve use of several LD tools. The associated contribution is a model and implementation for LD Workflows, which shape orchestrated uses of selected LD tools that can be applied to LD Projects. The third objective focuses on supporting management of multiple learning design versions in scenarios of reuse and co-design. The contribution is a model and visualization strategy based on a family tree metaphor. The fourth objective concerns the need for interoperability between co-(design) tools and platforms, and in particular focuses on design patterns as structured LD representations of special interest because they collect repeatable good teaching practices. The contribution is a pattern ontology for computationally representing a pattern language (working case of design patterns in Computer-Supported Collaborative Learning) and a derived model together with an architecture for interoperable management of patterns across LD tooling. Contributions have been implemented in LdShake and ILDE community platforms, showing feasibility, enabling proofof-concept in significant scenarios and user studies involving teachers.

Las contribuciones de esta Tesis Doctoral se enmarcan en el ámbito de las Tecnologías Educativas, y más concretamente en el campo de investigación del Diseño de Aprendizaje (LD acrónimo en inglés). Este campo se centra en dar apoyo a los profesores en la creación de actividades educativas apoyadas por ordenador teniendo en consideración sus contextos educativos. La investigación en el campo de LD ha proporcionado gran cantidad de herramientas y métodos. Sin embargo, estas herramientas todavía carecen de mecanismos que posibiliten la colaboración en comunidades de profesores involucradas en el (co-)diseño de aprendizaje. Además, el alcance de las herramientas es muy variado en cuanto a las representaciones utilizadas, los enfoques pedagógicos utilizados, y fases de diseño a las que van dirigidas (desde la conceptualización, hasta la autoría y hasta la implementación). Esta diversidad de herramientas contrasta con la falta de articulación de sus sinergias para ofrecer ecosistemas LD significativos, manejables e integrados para profesores y comunidades de profesores. Esta problemática motiva la investigación realizada en esta Tesis. La pregunta de investigación que la guía es: ¿Cómo pueden apoyar los mecanismos de gestión de plataformas comunitarias dar soporte en ecosistemas de diseño de aprendizaje integrado? Esta cuestión se aborda en la investigación más concreta de cuatro objetivos específicos. El primer objetivo es exploratorio, se centra en la comprensión de las necesidades de mecanismos de gestión en plataformas para comunidades en LD. La contribución resultante incluye la participación en la implementación y evaluación de las plataformas para comunidades en LD (LdShake, acrónimo en inglés de Learning design Sharing and co-edition, e ILDE, acrónimo en inglés de Integrated Learning Design Environment) en el contexto de proyectos españoles y europeos, así como la identificación de las necesidades abordadas en los tres siguientes objetivos de la investigación. El segundo objetivo busca permitir una gestión flexible de los procesos de (co-)diseño de aprendizaje que implique el uso de varias herramientas de LD. La contribución asociada es un modelo e implementación de los flujos de trabajo de LD (LD Workflows en inglés). Los LD Workflows se definen para permitir la representación de las herramientas de LD seleccionadas que se pueden aplicar a proyectos de LD (LD Projects, en inglés). El tercer objetivo se centra en el apoyo a la gestión de múltiples versiones de diseño de aprendizaje en escenarios de reutilización y (co-)diseño. La contribución es un modelo y una visualización basada en una metáfora del árbol familiar (family tree, en inglés). El cuarto objetivo trata la necesidad de interoperabilidad entre herramientas de (co-)diseño y plataformas de LD, y en particular, se centra en los patrones de diseño como representaciones LD estructuradas de especial interés ya que recogen buenas prácticas docentes repetibles. La contribución es una ontología de patrones que representa computacionalmente un lenguaje de patrones (centrándose en los patrones de CSCL, del inglés:Computer-Supported Collaborative Learning) y un modelo derivado junto con una arquitectura para la gestión interoperable de patrones a través de herramientas de LD. Las contribuciones se han implementado en las plataformas de comunidades de LD LdShake e ILDE mostrando su viabilidad, ofreciendo la prueba de conceptos en escenarios significativos y estudios con profesores en entornos reales.