Ontology-based metadata for e-learning content

Abstract

Nowadays, the popularity of the Web encourages the development of Hypermedia Systems dedicated to e-learning. Nevertheless, most of the available Web teaching systems apply the traditional paper-based learning resources presented as HTML pages making no use of the new capabilities provided by the Web. There is a challenge to develop educative systems that adapt the educative content to the style of learning, context and background of each student. Another research issue is the capacity to interoperate on the Web reusing learning objects. This work presents an approach to address these two issues by using the technologies of the Semantic Web. The approach presented here models the knowledge of the educative content and the learner’s profile with ontologies whose vocabularies are a refinement of those defined on standards situated on the Web as reference points to provide semantics. Ontologies enable the representation of metadata concerning simple learning objects and the rules that define the way that they can feasibly be assembled to configure more complex ones. These complex learning objects could be created dynamically according to the learners’ profile by intelligent agents that use the ontologies as the source of their beliefs. Interoperability issues were addressed by using an application profile of the IEEE LOM- Learning Object Metadata standard.

Atualmente a popularidade da Web incentiva o desenvolvimento de sistemas hipermídia dedicados ao ensino a distância. Não obstante a maior parte destes sistemas usa os mesmos recursos do ensino tradicional, apresentado o conteúdo como páginas HTML estáticas, não fazendo uso das novas tecnologias que a Web oferece. Um desafío atual é desenvolver sistemas educativos que adaptem seu conteúdo ao estilo de aprendizagem, contexto e nível de conhecimento de cada aluno. Outro assunto de pesquisa é a capacidade de interoperar na Web reutilizando objetos de ensino. Este trabalho apresenta um enfoque que trata esses dois assuntos com as tecnologias da Web Semântica. O trabalho aqui apresentado modela o conhecimento do conteúdo educativo e do perfil do aluno pelo uso de ontologias cujo vocabulário é um refinamento de vocabulários padrões existentes na Web como pontos de referência para apoiar a interoperabilidade semântica. As ontologias permitem a representação numa linguagem formal dos metadados relativos a objetos de ensino simples e das regras que definem suas possíveis formas de agrupamento para desenvolver objetos mais complexos. Estes objetos mais complexos podem ser projetados para se adequar ao perfil de cada aluno por agentes inteligentes que usam a ontologia como origem de suas crenças. A reutilização de objetos de ensino entre diferentes aplicações é viabilizada pela construção de um perfil de aplicação do padrão IEEE LOM-Learning Object Metadata.