In this work we describe a first approach to the integration between documents according to standards of multimedia content distribution such as MPEG-7, and other resources designed using standards of e-learning such as LOM and, extensively SCORM. As an example, the project Opera-learning is introduced here since it is the case study where this work applies. This project aims to create the structure of a course about opera, which combines fixed and variable contents depending on the opera chosen for each semester. The need to integrate the concept of reusable learning object in the process of designing this kind of courses is evident, due to the variability of the contents of the course, but also keeping their temporal structure as well as their prefixed instructional design, both defined beforehand. The possibilities that such reusable learning objects offer integrated in a document following MPEG-7 standard are extensive: from the compilation and indexation of the different multimedia contents, to the complete description of multimedia courses using reusable learning objects.
2 Estudis d’Informa`tica i Multime`dia
Universitat Oberta de Catalunya
Av. Tibidabo 39–43, 08035 Barcelona Tel. (+34) 932532300, Fax (+34) 934176495 {mpascual,jminguillona}@uoc.edu Resumen En este trabajo se describe una primera aproximacio´ n a una integraci o´n entre documentos conformes a esta´ndares de distribucio´ n de contenidos multimedia como MPEG-7, y otros recursos disen˜ ados usando esta´ndares de elearning como LOM y, por extensio´ n, SCORM. Como ejemplo, se presenta el proyecto Opera-Learning impulsado por el Gran Teatre del Liceu, dentro del cual se esta´ llevando a cabo este trabajo, que tiene como objetivo la estructuracio´ n de un curso sobre o´ pera que combina unos contenidos fijos con otros variables en funci o´n de la o´ pera escogida. La necesidad de integrar el concepto de learning object reutilizable en el proceso de dise n˜o del curso es evidente, dado la variabilidad de los contenidos del curso pero manteniendo a su vez, una estructura temporal y de disen˜ o instruccional prefijados de antemano. Las posibilidades que ofrece el uso de learning objects reutilizables integrados en un documento conforme al esta´ndar MPEG-7 son amplias: desde la catalogaci o´n e indexacio´ n de los diferentes contenidos multimedia, hasta la descricio´ n completa de cursos multimedia usando learning objects reutilizables.
Palabras clave: Learning objects, MPEG-7, LOM, metadatos, XML 1.
La educacio´ n a distancia en entornos virtuales permite un uso intensivo de las nuevas tecnolog´ıas, especialmente en el campo de la creacio´ n y gestio´ n de contenidos multimedia. La utilizacio´ n de recursos multimedia, ya sea como herramienta de aprendizaje en entornos virtuales o como repositorio de informacio´ n, permite mejorar el aprendizaje de contenidos con una gran carga visual. En este sentido, la docencia de contenidos con un claro enfoque multimedia, como por ejemplo el estudio de la historia de la o´ pera a trave´s de casos pra´cticos y de la combinaci o´n de clases presenciales con el uso de v´ıdeos, as´ı como la asistencia a una o´ pera, necesita herramientas que permitan estructurar y identificar todos los elementos y las relaciones entre ellos.
El uso de esta´ndares de descripcio´ n de contenidos basados en XML asegura la posibilidad de poder describir de forma completa y extensible todos los elementos que forman parte de un curso semejante. La integracio´ n entre diferentes esta´ndares de marcado de contenidos (docentes, como LOM, o multimedia, como MPEG-7) es un primer paso para asegurar la coherencia y la reutilizacio´ n de dichos contenidos en un futuro.
Este art´ıculo esta´ estructurado de la manera siguiente: el apartado 2 describe las caracter´ısticas principales del esta´ndard MPEG-7 y sus posibles usos en la educacio´n. En el apartado 3 se presenta el proyecto Opera-Learning ofrecido por el Gran Teatre del Liceu a universidades de habla catalana para la estructuracio´n de un conjunto de recursos multimedia que versan sobre la historia de la o´pera. En el apartado 4 se describen las caracter´ısticas ma´s importantes del proceso de integracio´n de los metadatos presentes en el esta´ndar LOM en documentos multimedia y las primeras aproximaciones para integrar las necesidades docentes en forma de learning objects con el uso del esta´ndar MPEG-7. Finalmente, las conclusiones de este art´ıculo y las l´ıneas de trabajo actuales y futuras se encuentran en el apartado 5. 2.
El esta´ndar MPEG-7 [
La caracter´ıstica principal del esta´ndar MPEG-7 es su flexibilidad: el uso de XML [
Aunque el esta´ndar MPEG-7 ha sido definido como de propo´sito general, existen
ciertas aplicaciones en el campo de educacio´n, tal y como se menciona en el propio
documento que describe las caracter´ısticas del esta´ndar. Dentro de la clasificacio´n de
aplicaciones como push (aplicaciones que generan informacio´n en un formato adecuado
para ser filtrada en funcio´n de unos criterios dina´micos de seleccio´n) o pull (aplicaciones
que estructuran informacio´n con metadatos adecuados para su posterior recuperacio´n),
los usos educativos pueden situarse en ambos tipos, combinando la recuperacio´n de
documentos multimedia con la personalizacio´n de los contenidos. En esta direccio´n es
destacable el trabajo de Y. Weixin [
Las herramientas definidas por MPEG-7 permiten la descripcio´n de un documento multimedia. Estas herramientas se dividen ba´sicamente en herramientas de gestio´n o management tools (fecha de creacio´n del documento, tipo de documento, medio, taman˜o, tipo de codificacio´n, uso del documento, etc.), herramientas de estructuracio´n o structure tools (atributos, segmentos espaciales y temporales), y herramientas sema´nticas o semantic tools (objetos, eventos o conceptos). MPEG-7 intenta ser una interfaz interoperativa, definiendo la sintaxis y la sema´ntica de las herramientas de descripcio´n.
Estas herramientas son la base para conseguir los objetivos planteados por el esta´ndar. Estas herramientas son descriptores (los elementos), diagramas de descripcio´n (las estructuras), un lenguaje de definicio´n de descripciones (DDL) para extender el conjunto de herramientas predefinidas, y un nu´mero de herramientas de sistema. Un descriptor es la representacio´n de los rasgos ma´s significativos de un documento audiovisual o multimedia, es decir, los que le dan un valor diferenciante o significativo. Un descriptor tambie´n define la sintaxis y la sema´ntica de este valor. Un ejemplo en el caso del proyecto Opera-Learning ser´ıa el co´digo de tiempo para representar la duracio´n de un clip de v´ıdeo. Los diagramas de descripcio´n especifican la estructura y sema´ntica de las relaciones que se establecen entre sus componentes, que a su vez pueden ser descriptores y diagramas de descripcio´n. Los diagramas de descripcio´n describen el contenido del documento en te´rminos de estructura y sema´ntica. Un ejemplo ser´ıa una o´pera estructurada temporalmente en escenas y fragmentos o clips, incluyendo descriptores de texto, movimiento, color y audio para los mismos. El Description Definition Language (DDL) es un lenguaje que permite la creacio´n de nuevos diagramas de descripcio´n y descriptores, y adema´s permite la extensio´n y modificacio´n de los existentes, con lo que las necesidades espec´ıficas para el uso del esta´ndar MPEG-7 como arquitectura de la informacio´n de los learning objects que componen el curso quedan garantizadas. Finalmente, las herramientas de sistema esta´n relacionadas con la binarizacio´n, sincronizacio´n, transporte y almacenamiento de descripciones, as´ı co´mo la gestio´n y proteccio´n de la propiedad intelectual. 3.
Este trabajo se encuentra dentro de un proyecto llamado Opera-Learning [
En el mes de diciembre de 2001 y en el marco del proyecto I2CAT creado con el objetivo de experimentar con nuevos servicios sobre Internet de segunda generacio´n, el Gran Teatre del Liceu, con la colaboracio´n de la Facultat d’Informa`tica de Barcelona (UPC) y de Techno Trends, realizo´ el primer curso de o´pera mediante el uso de videoconferencia y dirigido exclusivamente a universitarios. Te´cnicamente, el objetivo del curso era comprobar si la tecnolog´ıa actual de videoconferencia pod´ıa ser el soporte ido´neo para impartir una materia como la o´pera, donde la necesidad de utilizar ima´genes y sonido de alta calidad, obligan a utilizar comunicaciones de gran ancho de banda. Los retos eran conseguir que no mermaran las posibilidades de interaccio´n entre profesores y estudiantes, manteniendo siempre un alto nivel de calidad en las ima´genes en directo, en v´ıdeo o en el sonido. El resultado de esta primera experiencia se considera desde el Gran Teatre del Liceu y la Facultat d’Informa`tica de Barcelona, y aun ma´s importante, por parte de los estudiantes asistentes al curso, como muy satisfactorio, a pesar de que se tiene la conciencia de que se deben mejorar ciertos aspectos.
La necesidad de la caracter´ıstica de reusabilidad de los learning objects que componen cada curso es evidente: aunque cada curso se construye utilizando una o´pera diferente y, por lo tanto, los recursos docentes usados son espec´ıficos sobre cada o´pera para cada curso, existen una serie de conceptos y una estructuracio´n del curso que son comunes durante toda la historia del curso, como por ejemplo, la temporizacio´n, los conceptos histo´ricos y de contextualizacio´n social, etc.
El objetivo del proyecto Opera-learning es facilitar el aprendizaje “a distancia” para estudiantes interesados en seguir un curso sobre o´pera utilizando como estudio de caso una o´pera en concreto. El curso se estructura mediante cinco conferencias de 90 minutos cada una que se retransmiten desde el Gran Teatre del Liceu de Barcelona a distintas universidades mediante la tecnolog´ıa de la videoconferencia y la asistencia al ensayo general de la o´pera objeto de estudio. El uso de la videoconferencia permite la difusio´n, es decir, no coincidencia en el espacio pero si en el tiempo. Esto hace que los estudiantes puedan interactuar con los profesores al mismo tiempo. La evaluacio´n de la asignatura consiste en la realizacio´n de un trabajo sobre la o´pera siguiendo los para´metros estudiados durante el curso.
Mediante la grabacio´n, digitalizacio´n, edicio´n y distribucio´n v´ıa IP de estas conferencias se pueden alcanzar dos objetivos principales. El primero es proveer a la asignatura de materiales y contenidos disponibles para los estudiantes ”presenciales”. La edicio´n de las conferencias les va a permitir tambie´n repasar los contenidos y tambie´n lo podra´n utilizar co´mo material de referencia o base para la realizacio´n del trabajo de evaluacio´n. El segundo objetivo, y ma´s ambicioso, objeto de este art´ıculo, es la realizacio´n de una asignatura para una universidad no presencial utilizando los contenidos inicialmente pensados para universidades presenciales. Este hecho hace que este trabajo se centre muy especialmente en el uso de herramientas de descripcio´n y estructuracio´n de documentos multimedia tales como MPEG-7. La utilizacio´n de este esta´ndar para describir la asignatura permite proporcionar un doble sentido: por una parte, poder describir sinta´ctica y sema´nticamente la asignatura de forma completa, y por otra parte, poder reutilizar los materiales y contenidos de las ediciones anteriores.
Para ello, es necesario definir los siguientes conceptos que sera´n los elementos ba´sicos de la estructuracio´n del curso tal y como se ha descrito en el apartado anterior. Una vez acabadas tres ediciones de la asignatura de Opera-Learning, para poder transferir los conocimientos de las clases presenciales para ser reutilitzables como “contenidos” de la asignatura presencial o como una asignatura definida ´ıntegramente a distancia, se plantean varios objetivos concretos. El primer objetivo a alcanzar es el desglose de toda la asignatura (en principio las cinco clases presenciales) en unidades elementales para poder describirlas mediante los descriptores que define el esta´ndar MPEG-7. Estas unidades elementales, subconjuntos o subunidades de la unidad principal o cada una de las conferencias ser´ıan las distintas intervenciones de los conferenciantes (v´ıdeo, audio y texto de la narracio´n), los clips de v´ıdeo (o´pera) representados en la misma, los clips de audio, textos y ima´genes relacionados con la conferencia, etc. La divisio´n y seleccio´n de dichos objetos multimedia se realiza bajo unos criterios previamente pactados y relacionados con el documento, es decir, que cada criterio ha de ser significativo dentro del contexto en el que se encuentre. Una vez esta´n descritas estas unidades, se pasar´ıa a establecer las relaciones entre ellas. Este apartado se realiza mediante los diagramas de descripcio´n (DS). El esta´ndar MPEG-7 a trave´s del DDL facilita la creacio´n y modificacio´n de descriptores y diagramas de descripcio´n en caso que sea necesario. Despue´s ya se puede proceder al objetivo principal que es la estructuracio´n de toda la asignatura como un documento u´nico multimedia y que a la vez es accesible y reutilizable en sus unidades elementales. 4.
Tanto el esta´ndar MPEG-7 como los esta´ndares de e-learning basados en LOM [
Por lo tanto, para la consecucio´n de los objetivos de este proyecto es necesario realizar dos fases: una primera de identificacio´n de los contenidos y elementos que forman parte del curso, y una segunda donde se identifiquen los descriptores necesarios para cada tipolog´ıa de contenido usado en el curso. Actualmente se esta´ trabajando en la primera fase, a partir de la informacio´n recopilada de las ediciones anteriores del curso. La segunda fase, ma´s ambiciosa, sera´ la que permitira´ la obtencio´n de un repositorio de learning objects que encapsulen recursos multimedia sobre o´pera y que permitan la creacio´n y documentacio´n de otros cursos parecidos de forma ma´s eficiente. 5.
En este trabajo se ha presentado un trabajo dentro del proyecto Opera-Learning que persigue la estructuracio´n de una serie de recursos docentes sobre o´pera en un curso que combina unos contenidos fijos con unos contenidos variables en funcio´n de la o´pera representada, siguiendo una estructura de curso que combina clases presenciales con el acceso a recursos multimedia y la asistencia a una o´pera. El objetivo principal es la estructuracio´n de los cursos usando learning objects reutilizables para la descripcio´n de cada una de las actividades y documentacio´n que los componen. Aunque todav´ıa se trata de un proyecto en una fase incipiente, ya es clara la necesidad de integrar esta´ndares provenientes de diferentes campos como la gestio´n de contenidos multimedia y el e-learning. Actualmente se esta´ en fase de desarrollo de la especificacio´n de las necesidades docentes y de la identificacio´n de los diferentes elementos que componen el curso. En una segunda fase se iniciara´ el proceso de marcado de dichos elementos usando los esta´ndares LOM y MPEG-7. Como l´ıneas de investigacio´n actuales y futuras se pueden destacar las extensiones que el (au´n en desarrollo) esta´ndar MPEG-21 incorpora en los aspectos relacionados con los servicios de contratacio´n y distribucio´n, o gestio´n de los derechos de autor. El disen˜o de un repositorio de recursos multimedia sobre o´pera es tambie´n una l´ınea de investigacio´n dentro del proyecto Opera-Learning.
Este trabajo ha sido financiado por el MCYT y los fondos FEDER mediante el proyecto TIC2003-08604-C04-04 MULTIMARK. Los autores quieren agradecer al Gran Teatre del Liceu y, en particular, a A´ ngel Ferna´ndez, su colaboracio´n.