Στην παρούσα εργασία αναλύεται ο σχεδιασμός 10 διδακτικών σεναρίων για τους μαθητές των τάξεων Γ΄- Δ΄ και Ε΄-ΣΤ΄ του δημοτικού σχολείου στο μάθημα της νεοελληνικής γλώσσας. Αφού επιλέχτηκαν πέντε κοινές θεματικές (ο τόπος μου, το περιβάλλον, πολιτισμός, φιλία, βιβλία-βιβλιοθήκες) για όλες τις παραπάνω τάξεις, δημιουργήθηκε ένα διδακτικό σενάριο για τις τάξεις Γ΄- Δ΄ και ένα άλλο για τις τάξεις Ε΄-ΣΤ΄, με διαφορετικούς διδακτικούς στόχους. Δίνεται στον κάθε δάσκαλο- που επιθυμεί να τα εφαρμόσει- η δυνατότητα προσαρμογής ανάλογα με το δυναμικό των μαθητών του, τα διαθέσιμα μέσα τεχνολογίας και τις σχολικές συνθήκες. / At the present essay it is presented the design of 10 language- based scenarios for the students of the classes C΄-D΄ and E΄-St΄ of the Greek primary school. After being selected five common subjects (my locality, the environment, civilization, friendship, books-libraries- bookcases) for all of the above classes, it was designed one learning scenario for the classes C΄-D΄ and another one for the classes E΄-St΄, with different educational goals. It is given to every teacher -that wants to implement them- the ability to personalize and adjust them to his students, to the computer equipment that afford and to the school circumstances.

Η εργασία αυτή παρουσιάζει έξι (6) διδακτικά σενάρια τα οποία έχουν σχεδιαστεί για τη διδασκαλία της γλώσσας σε μαθητές που φοιτούν στη Στ΄ τάξη του Δημοτικού Σχολείου. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι να τονίσει ότι τα διδακτικά σενάρια, ως μέθοδος διδασκαλίας, μπορούν αποτελεσματικά να βοηθήσουν την εκπαιδευτική διαδικασία. Πιο συγκεκριμένα ακόμη, τα ψηφιακά μέσα και ειδικότερα ο διαδραστικός πίνακας δίνουν τη δυνατότητα σε όλους τους μαθητές να συμμετέχουν ενεργά στην εκπαιδευτική διαδικασία μέσα από την ανακαλυπτική μάθηση. / This study presents six (6) instructional scenarios that have been designed for the language tutoring in students that study at the 6th grade of Elementary School. The purpose of this study is to point out that instructional scenarios, as teaching method, can really be effective at the educational procedure. More specifically, digital media and especially the interactive whiteboard give the ability to all students to participate actively in the educational procedure through the discovery learning.

Modern embedded systems complexity, performance and energy efficiency has been increasing steeply the last few years. An explosive growth in demand for wireless communication is observed as well and modern wireless links are expected to deliver bit rates of several gigabits while consuming even less energy. In order to satisfy these needs new technologies emerge and novel design approaches are put into practice. Communication at 60 GHz is such a technology that is able to deliver high bit rates in short range wireless links. A major motivation to use the 60 GHz spectrum is the worldwide availability which makes exploitation economically viable. Moreover, small wavelength of only 5 mm promises high integration due to small antenna component size which is one of the main bottlenecks for reducing the dimensions. However, increased frequency comes with many disadvantages as well. To increase the market potential of such a new technology the chip design needs to be cheap and energy-efficient. Such cost and energy constrains heavily impact the performance and the quality of both the analog and the digital components of the chip. In the current thesis the design possibilities of a component in the digital baseband of the receiver of such a chip are explored. The component under investigation is a Fast Fourier Transform (FFT) that is used for frequency domain equalization. This part of the receiver is used to reduce the effects of multipath in a non line-ofsight communication environment and as this is a common case in wireless communication the FFT block has been identified as one of the 2 most computational intensive components of the receiver in 60 GHz. This is the main reason why we explore possibilities to further decrease the power consumption of the block while maintaining the performance and the quality of service. To achieve this reduction the possibilities of a new design concept are explored. System Scenarios is a new design concept for embedded systems operating in dynamic environments. Wireless communication systems exhibit high dynamism during their operation on highly varying data streams, providing the System Scenarios huge xvi capabilities. The essential idea behind system scenarios is the classification of the application under investigation from a cost perspective during design time. Then, the classification is exploited during run time resulting to an overall improved implementation of the application. To achieve this the application is broken down to run-time situations (RTS) which are distinguishable operation modes of the application. Then RTSs with similar costs are clustered to form system scenarios. Finally for each scenario a different mapping and scheduling of the application is generated. In the case of the current thesis the application is the FFT and the cost perspective is the power consumption of the component. To exploit the RTS clustering in run time different quantization schemes have been produced. These schemes have been generated based on various properties of the data waveforms in the input of the FFT. The thesis explores the potential of the System Scenarios as well as the application of a quantization methodology for the FFT. Different options of the RTS clustering and the quantization of the FFT block are evaluated in order to come up with a more efficient implementation. / Τα σύγχρονα ηλεκτρονικά συστήματα παρέχουν στους χρήστες έναν καθημερινά αυξανόμενο αριθμό υπηρεσιών και λειτουργιών. Η ζήτηση τς αγοράς για ϕθηνές, αξιόπιστες και ϕορητές ηλεκτρονικές συ- σκευές ωθεί τα όρια του σχεδιασμού των ενσωματωμένων συστημάτων σε νέες ανεξερεύνητες περιοχές. Η ϕορητότητα απαιτεί την αϕαίρεση όλων των καλωδίων είτε για μετάδοση δεδομένων είτε για ενέργεια. Για να επιτευχθεί αυτό, η ασύρματη επικοινωνία σε υψηλό ρυθμό μετάδοσης είναι επιθυμητή χωρίς να θυσιαστεί η υψηλή ενεργειακή απο- δοτικότητα που καθιστά την συσκευή αυτόνομη από το ενεργειακό δίκτυο για μεγάλες χρονικές περιόδους. Η συνεχής αύξηση στις προδιαγραϕές των σύγχρονων ενσωματομένων συστημάτων έχει οδηγήσει στην χρήση καινοτόμων ιδεών, προσεγγίσεων και τεχνολογιών. Μια νέα τεχνολογία που υπόσχεται υψηλή ολοκλήρωση και υψηλό ρυθμό μετάδοσης δεδομένων στις ασύρματες ζεύξεις είναι η επικοινωνία στα 60 GHz. Μια νέα προσέγγιση σχεδιασμού για ενσωματομένα συστήματα υπόσχεται αποτελεσματική εκμετάλευση του δυναμισμού που μπορεί να παρουσιάζει ένα σύστημα. Τα ασύρματα συστήματα επικοινωνίας λειτουργούν τυπικά σε πολύ δυναμικά περιβάλλοντα. Τα Σενάρια συστήματος έχουν μεγάλες δυνατότητες για να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα της υλοποίησης των ψηϕιακών βάσεων τέτοιων συστημάτων. Στην παρούσα διπλωματική εξερευνούμε της δυνατότητες της αρχιτεκτονικής του FFT που βρίσκεται στην πλευρά του δέκτη ενός πομποδέκτη στα 60 GHz. Ο FFT είναι μέρος της εξίσωσης στο πεδίο της συχνότητας που χρησιμοποιείται για να μειώσει της επιδράσεις του ϕαινομένου multipath. Χρησιμοποιώντας Σενάρια Συστήματος προσπαθούμε να καταλήξουμε με μια πιο προσαρμοστική και συνεπώς πιο ενεργειακά αποδοτική υλοποίηση του μετασχηματισμού. Η εϕαρμογή των Σεναρίων Συστήματος χρησιμοποιώντας δεδομένα ως παράμετρο είναι μια καινοτόμα προσέγγιση και σε αυτή την διπλωματική εργασία ελέγχουμε την επιτευξιμότητα της. Για να επιτύχουμε κάτι τέτοιο πρέπει να μπορούμε να παράγουμε πολλαπλά διαϕορετικά σχέδια κβαντοποίησης του μετασχηματισμού σε αποδεκτά χρονικά διαστήματα. Οι παρούσες μέθοδοι κβαντοποίησης δεν μπορούν ακόμα να παρέχουν τέτοια δυνατότητα. Έτσι βασιζόμενοι στην επέκταση μια υπάρχουσας μεθοδολογίας προτείνουμε μια ολοκληρωμένη μεθοδολογία που μπορεί να παράγει σχέδια κβαντοποίησης μεγάλων στοιχείων υλικού όπως ο FFT.

Στην επιστημονική κοινότητα υπάρχει η τάση αποθήκευσης διδακτικών αντικειμένων σε αποθήκες περιεχομένου και η χρήση τους για την δημιουργία διαδικτυακών διδακτικών σεναρίων. Αυτή την στιγμή στην κοινότητα υπάρχει η τάση δημιουργίας αυτόνομων (modular) διαδικτυακών (web-based) εφαρμογών που να ερευνούν και να συλλέγουν διδακτικά αντικείμενα, καθώς επίσης και εφαρμογών που να δίνουν την δυνατότητα συνδυασμού διαφόρων αντικειμένων για την δημιουργία διδακτικών δραστηριοτήτων. Ένα πρόβλημα που έχει προκύψει είναι ο συνδυασμός της δυναμικής συλλογής διδακτικών αντικειμένων και της δημιουργίας εκπαιδευτικών σεναρίων. Η δημιουργία, αλλά και η αποθήκευση των διδακτικών αντικειμένων στις περισσότερες βάσεις, γίνεται ακολουθώντας συγκεκριμένα πρότυπα. Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατό να υπάρχει πολυχρηστικότητα και επαναχρησιμοποίηση των αντικειμένων από τον ίδιο τον δημιουργό ή άλλους χρήστες, στο ίδιο ή σε διαφορετικά διδακτικά σενάρια. Στην διπλωματική εργασία θα μελετήσουμε καταρχήν τη δυνατότητα δυναμικής και αυτοματοποιημένης εξεύρεσης και συλλογής διδακτικών αντικειμένων (Learning Objects), βάσει δεδομένων κριτηρίων αναζήτησης, τα οποία είναι αποθηκευμένα σε ηλεκτρονικές βάσεις αποθήκευσης διδακτικού περιεχομένου (Learning Objects Repositories - LOR) στο διαδίκτυο ακολουθώντας συγκεκριμένα πρότυπα/πρωτόκολλα (κυρίως το ΙΕΕΕ Learning Object Metadata). Επίσης, θα μελετήσουμε τη δυνατότητα δημιουργίας εκπαιδευτικών σεναρίων, βασισμένων σε επιστημονικά αποδεκτές διδακτικές στρατηγικές, μέσω λογισμικού με χρήση των παραπάνω διδακτικών αντικειμένων και αποθήκευσης τους ακολουθώντας το κοινά αποδεκτό πρότυπο SCORM. Αρχικά, θα παρουσιάσουμε τη διαθέσιμη τεχνολογία (πρωτόκολλα και πρότυπα) εξεύρεσης και συλλογής διδακτικών αντικειμένων, επικεντρώνοντας σε «ανοικτά» πρότυπα και πρωτόκολλα (κυρίως το Open Archives Metadata Harvesting Protocol μέσω HTTP request σε αντίστοιχη server εφαρμογή που είναι ενσωματωμένη στις πιο δημοφιλείς εφαρμογές LOR). Στη συνέχεια θα παρουσιάσουμε τις δημοφιλέστερες και επικρατούσες εκπαιδευτικές/παιδαγωγικές θεωρίες μάθησης με χρήση Τ.Π.Ε. Κατόπιν θα εφαρμόσουμε τα προηγούμενα θεωρητικά μοντέλα συνολικά σε μια αυτόνομη εφαρμογή και θα αναφερθούμε σύντομα στην πιθανή ενσωμάτωση της ως εργαλείο (Module) κάποιας υπάρχουσας εφαρμογής διαχείρισης. / All over scientific community today there is a trend to store learning objects in repositories and use them to create web-based teaching scenarios. Presently the scientific community trend is to create modular web-based applications in order to search and harvest learning objects, and moreover to create applications that provide the option of combining various learning objects in order to design teaching activities. A problem that occurred is to be able to, concurrently, dynamically harvest learning objects and create a teaching scenario. Creation, but also storage of learning objects in most databases, is performed following specific standards. In this way, multiple usage and usability is achieved for the author himself but also for other users, either in the same or in different teaching scenarios. In this thesis we will initially investigate the possibility of dynamic and automated search and harvesting of Learning Objects based on pre-defined search criteria, stored in Learning Objects Repositories (LORs) on the web, according to specific standards (mainly IEEE Learning Object Metadata). We will also investigate on the possibility of creating teaching scenarios, based on widely accepted teaching strategies, through software utilizing the aforementioned learning objects and their storage according to the widely accepted SCORM standard. Firstly, we will present the existing technology (protocols and standards) of searching and harvesting learning objects, focusing on open standards and protocols (mainly Open Archives Interconnection Metadata Harvesting Protocol via HTTP request towards a server application which is embedded in the most popular LOR implementations). Then, we will present the most popular and dominating teaching/educational theories through Informatics and Communications Technologies in Education (ICTE). Finally we will apply the previous theoretical models as a whole in an autonomous application and we will briefly mention the possibility of embedding it, as a module, in an existing content management platform.

Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετήθηκε το πρόβλημα Δρομολόγησης Στόλου Οχημάτων με Παράθυρα Χρόνου (VRPTW) κάτω από ένα φιλικό προς το περιβάλλον πρίσμα που απαιτεί την δημιουργία ισορροπημένων και συμπαγών συστάδων. Παρουσιάζεται μια νέα ευρετική προσέγγιση που αποτελείται από τρεις φάσεις: (i) συσταδοποίηση των πελατών με συμβατά παράθυρα χρόνου, (ii) συσταδοποίηση των πελατών που βρίσκονται γεωγραφικά κοντά χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους (φυσικές αποκοπές, KaHIP, τετραδικά δένδρα), (iii) μια φάση εκλέπτυνσης που είτε χωρίζει μια συστάδα σε μικρότερες, είτε συγχωνεύει συστάδες δημιουργώντας μια συμπαγή μεγαλύτερη συστάδα. Η νέα προσέγγιση αποδίδει πολύ καλά όταν χρησιμοποιείται σε δυναμικά σενάρια στα οποία ζητούνται αλλαγές στην αρχικά υπολογισμένη διαδρομή (προσθήκη μιας νέας παραγγελίας ή ακύρωση κάποιας παραγγελίας). Η νέα μέθοδος αποτελεί ένα πολύ καλό σημείο εκκίνησης για επανεξέταση και περαιτέρω βελτιστοποίηση της λύσης του προβλήματος Δρομολόγησης Στόλου Οχημάτων με Παράθυρα Χρόνου. Πειράματα που έγιναν με πραγματικά σύνολα δεδομένων δείχνουν ότι η νέα προσέγγιση υπερέχει σε σχέση με τις συνήθεις προσεγγίσεις που ξεκινούν από μία βασική λύση. / We investigate the Vehicle Routing Problem with Time Windows (VRPTW) under a new approach, consisting of three major phases: (i) a first clustering of customers with compatible time windows; (ii) a second clustering of customers with close geographic proximity based on various methods (natural cuts, KaHIP, quad trees); (iii) a refinement phase that either splits a cluster into smaller ones, or merges clusters to form a bigger compact cluster. Our approach turns out to be beneficial when used in an on-line environment, where changes to the initial tour are requested (add a new customer to the tour or drop some customers). The new method serves as a warm starting point for re-evaluating and further optimizing the solution of VRPTW. Experiments with real data sets demonstrate that our approach compares favorably with standard approaches that start from a basic (cold) solution.

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί ο σχεδιασμός του γλωσσικού μαθήματος στο Δημοτικό Σχολείο και ειδικότερα, ο τρόπος διδασκαλίας της γραμματικής της ελληνικής γλώσσας στους μαθητές. Πιο συγκεκριμένα, διερευνάται ο ορισμός της έννοιας γραμματική και δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στον τρόπο διδασκαλίας της λειτουργικής γραμματικής και φυσικά η αποτελεσματικότητα της στην επίδοση των μαθητών. Επιπλέον, η διδασκαλία της λειτουργικής γραμματικής συνδέεται με την ανάπτυξη διδακτικών σεναρίων αναφορικά με το γλωσσικό μάθημα. Επιχειρείται, λοιπόν, ο σχεδιασμός κάποιων ενδεικτικών διδακτικών σεναρίων για το γλωσσικό μάθημα για τη Γ΄, Δ΄, Ε΄ και ΣΤ΄ Τάξη του Δημοτικού Σχολείου με εστίαση στη διδασκαλία της λειτουργικής γραμματικής. / The purpose of this thesis is the teaching of the language in Primary School and in particular, the instruction method of the Greek language’s grammar. More specifically, the objective is to develop the concept of grammar and to put special emphasis on the teaching of functional grammar and subsequently on its effectiveness on students’ progress. In addition, the instruction of the functional grammar is associated with the development of instructional scenarios in regard to the linguistic subject. It is therefore attempted the design of some prime examples of instructional scenarios for the Third, Fourth, Fifth and Sixth Class of Primary School with a focus on the instruction of functional grammar.