Design of pedagogical scenarios : adapting the MISA method to the IMS LD specification

Abstract

Aquest treball de recerca recolza l'elecció d'un enfocament de Disseny i Desenvolupament de la Investigació per a la creació i validació de mètodes d'identificació, proporcionant així un mètode teòricament fonamentat i pedagògicament inclusiu per al disseny d'escenaris pedagògics reutilitzables. També presenta un marc per articular una teoria genèrica de disseny de la formació amb un mètode de disseny educatiu coherent, i per tant, contribueix a augmentar la base de coneixements del disseny de programari formatiu. Aquesta tesi doctoral presenta una investigació dividida en quatre fases principals de desenvolupament i validació. La primera fase es basa en la investigació en una teoria de disseny formatiu que s'alinea amb altres disciplines relacionades amb el disseny, i es descompon el problema de disseny en capes de funcionalitats artefacte. Aquesta teoria es correspon amb els mètodes de disseny formatiu induïts per enginyeria del programari, també coneguts com courseware engineering o enginyeria del programari educatiu. La segona fase explora formes d'integrar un llenguatge de modelatge educatiu dins d'un mètode de disseny forrmatiu que permeti la representació d'escenaris pedagògics de fabricació computacional. Per reflexionar i experimentar sobre aquest tema, hem optat per estudiar el mètode MISA de disseny instruccional desenvolupat en el centre d'investigació LICEF i l'especificació IMS LD. La tercera fase es presenta una solució inicial de desenvolupament, provada en un estudi de cas. Es va estudiar la introducció, en el mètode MISA, d'una nova tècnica de recolzo en el disseny d'un escenari pedagògic MISA d'acord a les limitacions d'IMS LD. L'objectiu era posar a prova una solució "econòmica" que no requereixi més modificacions per al mètode MISA. Per a això, es va dur a terme un estudi de cas en el qual es va aplicar una tècnica per a la representació d'un escenari conforme a l'escenari pedagògic IMS LD per a la incorporació d'un escenari pedagògic MISA per un dissenyador de formació expert. La quarta i última fase s'estén en el desenvolupament i validació d'una solució per mitjà d'un mètode Delphi. Es va sol·licitar la participació de quatre experts. Aquest pas inclou una selecció i introducció de petites modificacions d'un conjunt d'elements d'elements de documentació MISA identificats com a crucials per al disseny d'un escenari pedagògic compatible amb IMS LD. El mètode Delphi va facilitar l'acord en una versió adaptada del mètode MISA que compleix la funció de disseny. El resultat final del procés de disseny és un escenari pedagògic amb tota la informació necessària per executar un escenari pedagògic similar a IMS-LD organitzat d'una manera semiformal i capaç de traduir-se a un llenguatge de marcat estructurat per al funcionament d'un sistema de gestió compatible amb l'aprenentatge. En aquest sentit, els resultats de l'escenari pedagògic en un document que pot ser entesa com un estat intermedi entre un model i un UoL executable.

Este trabajo de investigación apoya la elección de un enfoque de Diseño y Desarrollo de la Investigación para la creación y validación de métodos de identificación, proporcionando así un método teóricamente fundamentado y pedagógicamente inclusivo para el diseño de escenarios pedagógicos reutilizables. También presenta un marco para articular una teoría genérica de diseño de la formación con un método de diseño educativo coherente, y por lo tanto, contribuye a aumentar la base de conocimientos del diseño de software formativo. Esta tesis doctoral presenta una investigación dividida en cuatro fases principales de desarrollo y validación. La primera fase se basa en la investigación en una teoría de diseño formativo que se alinea con otras disciplinas relacionadas con el diseño, y se descompone el problema de diseño en capas de funcionalidades artefacto. Esta teoría se corresponde con los métodos de diseño formativo inducidos por ingeniería del software, también conocidos como courseware engineering o ingeniería del software educativo. La segunda fase explora formas de integrar un lenguaje de modelado educativo dentro de un método de diseño forrmativo que permita la representación de escenarios pedagógicos de fabricación computacional. Para reflexionar y experimentar sobre este tema, hemos optado por estudiar el método MISA de diseño instruccional desarrollado en el centro de investigación LICEF y la especificación IMS LD. La tercera fase se presenta una solución inicial de desarrollo, probada en un estudio de caso. Se estudió la introducción, en el método MISA, de una nueva técnica de apoyo en el diseño de un escenario pedagógico MISA de acuerdo a las limitaciones de IMS LD. El objetivo era poner a prueba una solución "económica" que no requiera más modificaciones para el método MISA. Para ello, se llevó a cabo un estudio de caso en el que se aplicó una técnica para la representación de un escenario conforme al escenario pedagógico IMS LD para la incorporación de un escenario pedagógico MISA por un diseñador de formación experto. La cuarta y última fase se extiende en el desarrollo y validación de una solución por medio de un método Delphi. Se solicitó la participación de cuatro expertos. Este paso incluye una selección y introducción de pequeñas modificaciones de un conjunto de elementos de elementos de documentación MISA identificados como cruciales para el diseño de un escenario pedagógico compatible con IMS LD. El método Delphi facilitó el acuerdo en una versión adaptada del método MISA que cumple la función de diseño. El resultado final del proceso de diseño es un escenario pedagógico con toda la información necesaria para ejecutar un escenario pedagógico similar a IMS-LD organizado de una manera semiformal y capaz de traducirse a un lenguaje de marcado estructurado para el funcionamiento de un sistema de gestión compatible con el aprendizaje. En este sentido, los resultados del escenario pedagógico en un documento que puede ser entendida como un estado intermedio entre un modelo y un UoL ejecutable.

This research supports the choice of a Design and Development Research approach for the creation and validation of ID methods, thus providing a theoretically-grounded and pedagogically-inclusive method for designing reusable pedagogical scenarios. It also presents a framework for articulating a generic instructional design theory with a coherent instructional design method, and hence, it contributes to augmenting the instructional design knowledge base. This dissertation presents a research divided into four main phases of development and validation. The first phase grounds the research in a theory of instructional design that aligns it with other related design disciplines, and decomposes the design problem into layers of artifact functionalities. This theory corresponds to software-engineering-infused instructional design methods also known as courseware engineering. The second phase explores ways to integrate an educational modeling language within an instructional design method for enabling the representation of pedagogical scenarios of computational facture. To reflect and experiment on this issue, we have chosen to study the MISA instructional design method developed at the LICEF research center and the IMS LD specification. The third phase presents an initial developmental solution, which is tested in a case study. We studied the introduction, into the MISA method, of a new technique supporting the design of a MISA pedagogical scenario according to IMS LD constraints. The aim was to test an "economic" solution that would not require further modifications to the MISA method. We therefore conducted a case study where a technique for the representation of a conformed to IMS LD pedagogical scenario was applied to the transposition of a MISA pedagogical scenario by an expert instructional designer. The fourth and final phase extends the development and validation of a solution by way of a two-round Delphi method. We requested the participation of four experts. This developmental step included a selection and introduction of minor modifications of a set of MISA documentation elements identified as crucial for the design of IMS LD compliant pedagogical scenario. The Delphi enabled agreement on an adapted version of the MISA method that fulfills the design purpose. The final outcome of the design process is a pedagogical scenario with all the information required to run an IMS LD-like pedagogical scenario organized in a semi-formal manner and capable of translation into a structured markup language for running in a compliant learning management system. In this sense, the pedagogical scenario results in a document that can be understood as an intermediate state between a blueprint and an executable UoL.