Ο στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παρουσίαση της χρησιμότητας του ηλεκτρονικού υπολογιστή στην εκπαιδευτική διαδικασία, η ευρεία χρήση των βάσεων δεδομένων στον σύγχρονο κόσμο καθώς και η μελέτη των λειτουργικών περιοχών μίας βάσης δεδομένων. Επίσης, παρουσιάζεται ο τρόπος με τον οποίο οργανώνονται τα δεδομένα μιας βάσης δεδομένων στο σκληρό δίσκο και η χρησιμότητα των ευρετηρίων. Στο πρώτο κεφάλαιο, γίνεται μια εισαγωγή στην χρησιμότητα του ηλεκτρονικού υπολογιστή στην καθημερινότητα μας και κυρίως, στην εισβολή του στην εκπαιδευτική διαδικασία. Παρουσιάζονται κάποια κύρια στοιχεία που κάνουν τον Η/Υ απαραίτητο - πλέον - στην εκπαίδευση, οι τρόποι με τους οποίους μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εκπαίδευση και φυσικά η μεγάλη συμβολή της συνεργατικής μάθησης με την βοήθεια των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναφέρεται η γενική ιδέα των Βάσεων Δεδομένων, η εξέλιξή τους και κάποια ιστορικά στοιχεία. Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα βασικά στοιχεία της δομής των βάσεων δεδομένων και οι λειτουργικές περιοχές τους (αρχιτεκτονική, μοντέλα, γλώσσες, ασφάλεια). Στο τρίτο κεφάλαιο, ασχολούμαστε με την αποθήκευση των βάσεων δεδομένων, κυρίως σε δευτερεύοντα αποθηκευτικά μέσα, όπως ο σκληρός δίσκος. Αναφέρονται τα επιμέρους στοιχεία ενός σκληρού δίσκου και τον τρόπο με τον οποίο αποθηκεύονται τα δεδομένα σε μορφή εγγραφών, τοντρόπο οργάνωσης και διάταξης των εγγραφών σε αρχεία καθώς και περιληπτικά η μέθοδος του κατακερματισμού. Στο τέταρτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται η δομή των ευρετηρίων για την διάταξη των εγγραφών σε ένα αρχείο. Αναφέρονται οι βασικοί τύποι ευρετηρίων (πρωτέυον, δευτερεύον, συστάδων και πολυεπίπεδο) καθώς και τα δυναμικά πολυεπίπεδα ευρετήρια με την χρήση Β-δένδρων και Β+-δένδρων. Στο πέμπτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται μία εφαρμογή των ευρετηρίων σε μία δειγματική βάση δεδομένων (Sakila), η οποία χρησιμοποιείται για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Συντάσσονται ερωτήματα SQL με την βοήθεια εντολών δημιουργίας ευρετηρίων, ώστε να δειχθεί και πειραματικά ότι τα ευρετήρια είναι μία πολύ καλή μέθοδος μείωσης του χρόνου αναζήτησης, ειδικά σε μία βάση με πάνω από 1000-2000 εγγραφές. / The aim of the present thesis is to show the utility of computers in education, the widespread use of databases in the modern world and the study of the functional areas of a database. It is also presented the way the data are organized in a database on the hard disk and the structure of indexes. The first chapter includes an introduction to the usefulness of the personal computer to our everyday life and especially, in its invasion in the educational process. There are presented some key elements that make the PC necessary in education, the ways in which it can be used in education and of course the great contribution of collaborative learning with the help of computers. The second chapter refers to the concept of databases, their development and some historical data. Also, there are presented the basic elements of the structure of databases and their functional areas (architecture, models, languages, security). The third chapter deals with the storage of databases, particularly in a secondary storage media, such as the hard disk. There are indicated the components of a hard disk and how the data is stored in records, the organization and provision of records in files and briefly the method of hashing. The fourth chapter presents the structure of indexes for the order of the records in a file. The basic types of indexes are described (primary, secondary, clustering and multilevel), as well as, the dynamic multi-level indexes using B-trees and B+-trees. The fifth chapter presents an application of indexes in a sample database (Sakila), which is used for educational purposes. SQL queries are drafted with the help of create indexes command, in order to show – experimentally - that the indexes are a great way to reduce search time, especially, in a database which contains over 1000-2000 records.

Η αλματώδης εξέλιξη που σημειώθηκε και εξακολουθεί να σημειώνεται τα τελευταία χρόνια στις τεχνολογίες του παγκόσμιου ιστού, έχει οδηγήσει σε προσπάθεια ενσωμάτωσης του παγκόσμιου ιστού (Web) σε όλες τις πτυχές της ζωής, σε συνδυασμό με τις εξελίξεις στις τεχνολογίες επικοινωνιών και ιδιαίτερα με την παροχή αξιόπιστων και ταχύτατων ευρυζωνικών δικτύων επικοινωνίας, έχει μετεξελιχθεί σε μία πλατφόρμα παροχής προηγμένων δικτυακών υπηρεσιών οι οποίες καλύπτουν ένα ευρύτατο φάσμα εκπαιδευτικών αναγκών. Αυτό σε συνδυασμό με την σημασία που δίνεται παγκοσμίως στην εκπαιδευτική διαδικασία και η σχέση που θα προκύψει απ’το πάντρεμα εκπαίδευσης και παγκόσμιου ιστού θα εισηγηθούν την εξέλιξη και ανάπτυξη μαθησιάκων εργαλείων με την νόμιμη ενσωμάτωση τους στα πλαίσια της τυπικής εκπαίδευσης. Η ανάπτυξη όμως και η ευρεία αποδοχή των παραπάνω τεχνολογιών οδήγησε στην δημιουργία ενός τεράστιου όγκου πληροφορίας, ο οποίος, σε συνδυασμό με παράγοντες όπως οι διαφορετικές μορφές αναπαράστασης της, η πολυσημία-αμφισημία-συνωνυμία των λέξεων κ.ά., αναστέλλουν τις δυνατότητες που ανοίγονται απ’αυτές. Συνεπώς και τα μαθησιακά εργαλεία σαν πεδίο εφαρμογής των τεχνολογιών αυτών αντιμετωπίζουν προβλήματα όπως τα παραπάνω που προκύπτουν απ’τις τεχνολογίες αυτές. Τα προβλήματα αυτά στα μαθησιακά εργαλεία αφορούν την επιλογή κατάλληλου εκπαιδευτικού υλικού βασισμένο σε σημασιολογικό υπόβαθρο ώστε να επιτευχθεί ένα αποδοτικό μαθησιακό αποτέλεσμα. Για να ξεπεραστούν προβλήματα του ιστού όπως τα παραπάνω, που αφορούν στην διαχείριση της πληροφορίας του, έχουν προταθεί, απ’την αρχή της δεκαετίας του 2000, νέες τεχνολογίες που προχωρούν με γοργούς ρυθμούς στην ολοκλήρωση και επέκτασή τους και μας εντάσσουν στην εποχή του Web 3. Οι τεχνολογίες αυτές δημιουργούν ένα νέο ιστό, το σημασιολογικό ιστό, που στήνεται σαν πέπλο πάνω απ’τον υπάρχοντα ιστό και δίνει νόημα στο περιεχόμενο των σελίδων που διακινούνται σε αυτόν. Πεδίο μελέτης της συγκεκριμένης διπλωματικής είναι η ανάπτυξη ενός φροντιστηριακού συστήματος βασισμένο σε οντολογίες προσδίδοντας στο περιεχόμενό του νόημα και σημασία. Ο χώρος της εκπαίδευσης εφαρμόζει τις νέες τεχνολογίες στα μαθησιακά εργαλεία με σκοπό τη διανομή εκπαιδευτικού υλικού και στην παροχή πιο ενδιαφέρουσας και διαδραστικής διαδικασίας μάθησης. Σκοπός του συστήματος αυτού είναι η ενίσχυση της τυπικής εκπαιδευτικής διαδικασίας σε σημασιολογικά θεμέλια. Στην παρούσα διπλωματική παρουσιάζεται η έννοια του σημασιολογικού ιστού και η αρχιτεκτονική του, οι δυνατότητες των εργαλείων που προτάθηκαν για την υλοποίηση της σημασιολογικής πλατφόρμας μάθησης και πως αυτά συνέβαλλαν στη δημιουργία του. Καθώς, και ποιες είναι οι κατηγορίες της εκπαίδευσης, δίνοντάς μας να αντιληφθούμε την αναγκαιότητα για τον συνδυασμό τους. Συγκεκριμένος στόχος είναι η μελέτη των βελτιώσεων που μπορούν να επέλθουν από επιλεγμένες σημασιολογικές τεχνολογίες, όπως μεταδεδομένα και οντολογίες, στην εξατομικευμένη μάθηση. Για την υλοποίηση αυτού του στόχου 1) περιγράφεται η κατασκευή του εκπαιδευτικού αντικειμένου με οντολογίες, με τη βοήθεια του εργαλείου Protege, οι οποίες δίνουν σημασιολογία στις συσχετίσεις ανάμεσα σε αυτές τις έννοιες, 2) σχεδιάζεται η αρχιτεκτονική και το πλαίσιο λειτουργίας ενός τέτοιου εκπαιδευτικού συστήματος, με τη βοήθεια ενός άλλου εργαλείου, του Drupal, που επίσης υποστηρίζει τεχνολογίες του σημασιολογικού ιστού. Απώτερος σκοπός της προσπάθειας αυτής είναι να τεθούν τα θεμέλια ενός μαθησιακού εργαλείου το οποίο θα αποτελεί ένα δικτυακό υπερμεσικό σημασιολογικό εκπαιδευτικό περιβάλλον με στόχο τη διδασκαλία στην τάξη και τη προσωπική εκπαίδευση σε γνωστικά αντικείμενα όπως τα Μαθηματικά και το οποίο αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνολογίες παγκοσμίου ιστού. Αυτό το εκπαιδευτικό εργαλείο θα εκπαιδεύσει μαθητές στη πρώτη και δεύτερη βαθμίδα εκπαίδευσης, μέσω θεωρίας, ασκήσεων, παραδειγμάτων και κριτηρίων αξιολόγησης σε ένα φάσμα της ύλης που επιλέχτηκε ώστε να ξετυλίγεται το διέπον νήμα των αριθμητικών συνόλων. Αξιοποιώντας τις δυνατότητες της πλατφόρμας θα επιτευχθεί καλύτερη μόρφωση, βελτιωμένο υπόβαθρο για τους χρήστες σε ένα αυξανόμενης ανταγωνιστικότητας πανελλαδικό εκπαιδευτικό περιβάλλον. / -

The main objective of this study was to determine the effect of technology on attention and concentration within the South African classroom. The theoretical investigation showed the link between focus, attention and concentration. It also revealed the importance of motivation in order to capture the attention of the learner in the classroom. The life-world of the learner is often far removed from the classroom learning context. During the empirical investigation, lessons were conducted with and without the presence of technology in order to ascertain whether a difference in attention and concentration would elicit different results. An ANOVA procedure indicated that there is a significant difference between the average achievements of a group of learners exposed to technology during a lesson, compared to a group not exposed to technology; there is a significant difference between the average attentions of a group of learners exposed to technology during a lesson compared to a group not exposed to technology; there is a significant relationship that exists between motivation and concentration; and that a significant relationship exists between motivation and attention in Mathematics. / Educational Studies / M.Ed. (Psychology of Education)

Dans cette thèse, nous œuvrons à résoudre une énigme en implémentant une recherche en cours d’action : comment un dispositif pédagogique instrumenté complexe – DPIC – est devenu un service pédagogique instrumenté complexe – SPIC ? Et plus précisément : quels sont les ingrédients qui ont participé à l’effectivité du couplage d’une université et d’un environnement numérique de formation et comment étudier ces modes d’émergence et d’existence dans un registre méso organisationnel et décisionnel au niveau du mésosystème ? Cette énigme est résolue en mobilisant le DPIC comme un objet frontière et des outils épistémiques et méthodologiques tels que l’approche dispositive, l’approche écologique/systémique et la théorie de l’activité. L’analyse consiste à réaliser une lecture holistique de l’histoire. Cette approche méthodologique met en évidence la propension d’un dispositif à générer des objets définis comme connexes. L’exploration des propriétés de ces objets connexes démontre qu’il est possible de définir un continuum historique et de défaire les discontinuités inhérentes aux traces informatiques laissées par l’activité. / In this thesis, we are working to solve an enigma by implementing a “research in action”: how has complex instrumented educational dispositif – CIED – become complex instrumented educational service – CIES ? And more specifically: what are the ingredients that have participated in the effectiveness of the coupling of a university and a learning management system and how can we study the modes of emergence and existence in a meso organizational and decisional register and at the mesosystem class ?This enigma is solved by mobilizing the CIED as a boundary object and epistemological and methodological tools such as: the dispositive approach, the ecological / systemic approach and activity theory. The analysis involves achieving a holistic reading of history. This methodological approach highlights the propensity of a dispositif to generate objects defined as related objects. The exploration of the properties of these related objects shows that it is possible to define a historical continuum and undo the discontinuities of the activity inherent in the computer traces.

La tradition éducative coréenne serait née d'un modèle confucéen, dans lequel les concours d'état se sont très tôt imposés comme de puissants facteurs d'ascension sociale. cet engouement perdure et se traduit aujourd'hui par une forte demande en certifications officielles et par une concurrence acharnée entre des milliers d'académies privées, dont nous étudierons le recours intensif aux ressources numériques pour l'enseignement des langues.enseignant milieu universitaire coréen depuis quelques années, nous avons depuis la rentrée 2011 mis en place une plate-forme moodle dont nous constatons les effets sur l'efficacité et la relation d'enseignement apprentissage.nous essaierons donc dans un premier temps de définir la notion de dispositif numérique hybride, afin de souligner la complémentarité des situations en présentiel et à distance.nous verrons comment définir le contexte de préparation aux épreuves du delf en corée, et la raison pour laquelle nous avons choisi ce type d'épreuves pour mesurer l'efficacité du dispositif que nous étudions. ainsi, de ces contraintes fixes, nous tenterons de dégager des variables qui devraient pouvoir faire évoluer les pratiques, d'apprentissage et d'enseignement, en mais aussi hors contexte académique ; nous verrons comment la relation éducative profite de l'extension du domaine de la communication individualisée, comment sur le plan cognitif les plateformes numérique modifient le rapport à la langue et la culture étudiées, et finalement ‘si' et comment elles une influence perceptible sur les résultats des candidats aux épreuves du ciep. / Following a brief presentation of the Korean education system, and a brief history of French language teaching in this region, from the first French missionaries to the success of the Delf-Dalf certifications, we sought to understand why, the teaching of French does not seem to have the same appeal to most of the 27,000 Korean high school students to whom it is still being taught today. Considering the recommendations of the European Commission for language teaching, giving particular attention to the conclusions of the cognitive sciences in education, we shall demonstrate that the enrolment of French exchange students as peer instructors, along with online engaging activities, would likely revive the interest of those young Korean learners. Analyzing the technological habits of this generation who was born with the Internet, led us to believe that, despite the reluctance of teachers to use these so-called ‘educational’ technologies, their implementation seems indeed appropriate, first to drive practices forward, and furthermore, to make human encounters easier. We will share our views on how our roles as instructors have evolved since setting up a participatory teaching network among secondary school and undergraduate students of French. The analysis of the interviews and surveys we have been conducting periodically over several years, in order to probe the difficulties of developing such a site, shows that beyond technology, designing and sharing teaching resources has opened promising and unexpected perspectives: along with increasing usage of internet technologies, lively student interaction is still an essential part of language acquisition.

Οι ασύρματες κινητές υπολογιστικές συσκευές (tablets) και οι εφαρμογές τους αποτελούν μια σημαντική πρόκληση για τα εκπαιδευτικά συστήματα, αφού διαφοροποιούν και επεκτείνουν τις χρήσεις των τεχνολογιών για μετάδοση και αναζήτηση πληροφοριών και για ανθρώπινη επικοινωνία και συνεργασία. Οι συσκευές αυτές είναι μεταφέρσιμες και λειτουργικές παντού, ενώ ταυτόχρονα μπορούν να συνδεθούν σε κινητά ή ασύρματα δίκτυα με σκοπό την ανταλλαγή οποιασδήποτε φύσης δεδομένων. Οι δυνατότητές τους αυτές, η φορητότητα και η συνδεσιμότητα, καθιστούν τις συσκευές αυτές εργαλεία που εν δυνάμει μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά την εκπαίδευση και συνακόλουθα τη μάθηση. Σκοπός της συγκεκριμένης έρευνας είναι η ανάλυση της χρήσης των κινητών υπολογιστικών συσκευών στη σχολική τάξη και η μελέτη των δυνατών μαθησιακών χρήσεων των κινητών υπολογιστικών συσκευών στο δημοτικό σχολείο. Οι κινητές υπολογιστικές συσκευές, λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τους, είναι δυνατό να αποτελέσουν εργαλείο διδασκαλίας και μάθησης σε όλα τα γνωστικά αντικείμενα του προγράμματος σπουδών. Πιο συγκεκριμένα, στόχοι της παρούσας έρευνας είναι η μελέτη του τρόπου αλληλεπίδρασης και συνεργασίας μαθητών δημοτικού σχολείου με τις κινητές υπολογιστικές συσκευές, η αναζήτηση αποτελεσματικού τρόπου ενσωμάτωσης των συσκευών αυτών στη μαθησιακή διαδικασία, με τη χρήση διαφορετικής κατηγορίας εφαρμογών, με στόχο την ανάδειξη των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών και δυνατοτήτων τους και η διερεύνηση της αποδοχή της συγκεκριμένης τεχνολογίας από τους μαθητές και τους εκπαιδευτικούς του δημοτικού σχολείου. Για το σκοπό αυτό, σχεδιάστηκε και αξιολογήθηκε ένα εκπαιδευτικό σενάριο, οι δραστηριότητες του οποίου αφορούσαν διαφορετικές μαθησιακές περιοχές του προγράμματος σπουδών του Δημοτικού Σχολείου. Αξιοποιήθηκαν οι δυνατότητες των κινητών υπολογιστικών συσκευών και αναδείχθηκαν οι δυνατότητές τους που υποστηρίζουν και πλαισιώνουν τη μαθησιακή διαδικασία. Το εκπαιδευτικό σενάριο υλοποιήθηκε στο 42ο Δημοτικό Σχολείο Πάτρας, και συγκεκριμένα στα δύο τμήματα της Τετάρτης Τάξης του σχολείου, σε συνεργασία με τον εκπαιδευτικό της τάξης στα πλαίσια μιας συμμετοχικής εθνογραφικής μελέτης περίπτωσης. Από την ανάλυση των δεδομένων της έρευνας φαίνεται πως οι κινητές υπολογιστικές συσκευές μπορούν να καταστούν ένα χρήσιμο και αποτελεσματικό εργαλείο που προάγει τη συνεργασία των παιδιών όταν αυτά δουλεύουν σε ομάδες, αρκεί να γίνει από τον εκπαιδευτικό ο κατάλληλος σχεδιασμός και η διαδικασία να υποστηρίζεται από τις κατάλληλες εφαρμογές. Ακόμη, οι εφαρμογές που φαίνεται να ενισχύουν ή να αναπτύσσουν την εποικοδομητική συνεργασία των μαθητών είναι οι εφαρμογές προσομοίωσης, χωρίς να σημαίνει πως οι άλλου τύπου εφαρμογές δεν προάγουν τη συνεργασία και την ορθολογική χρήση των συσκευών. Επιπλέον, είναι σημαντικός ο προσεκτικός σχεδιασμός μαθησιακών δραστηριοτήτων για στόχους του αναλυτικού προγράμματος σπουδών του δημοτικού σχολείου από άρτια, στην πράξη, επιμορφωμένους εκπαιδευτικούς που γνωρίζουν τις ανάγκες της τάξης και των μαθητών τους. Τέλος, μαθητές και εκπαιδευτικοί φαίνεται να είναι θετικοί στην ορθολογική ενσωμάτωση των συσκευών στην εκπαιδευτική διαδικασία. / -

Στα πλαίσια της εργασίας αυτής μελετήθηκε η συμβολή της γλώσσας προγραμματισμού scratch στη διδασκαλία του προγραμματισμού και τη δημιουργία υπολογιστικών εφαρμογών, στο μάθημα Τεχνολογίες Πληροφορίας και επικοινωνιών στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση στις τελευταίες τάξεις του δημοτικού σχολείου. Στην παρούσα έρευνα περιγράφεται ο σχεδιασμός και η υλοποίηση του εκπαιδευτικού σεναρίου, καθώς και τα αποτελέσματά του ως προς την διαφοροποίηση της γνωστικής συμπεριφοράς των μαθητών ως προς την οικοδόμηση της δομής επιλογής, απλής και σύνθετης. Οι μαθητές υλοποίησαν 11 δραστηριότητες με τα αντίστοιχα φύλλα εργασίας τους, στο εργαστήριο πληροφορικής του σχολείου. Εξετάστηκαν οι δυσκολίες που συνάντησαν οι μαθητές στην υλοποίηση των δραστηριοτήτων, καθώς και τα προβλήματα που αντιμετώπισαν. Μελετήθηκε η συμβολή του εκπαιδευτικού σεναρίου το οποίο αναπτύχθηκε για την διδασκαλία της δομής επιλογής απλής και σύνθετης, καθώς και η συμβολή της αποτελεσματικής συνεργασίας των μαθητών ως μέλη ομάδων εργασίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι μαθητές είχαν ελάχιστα προβλήματα στην υλοποίηση των συνθηκών, ενώ περισσότερα από αυτά τα προβλήματα προέκυπταν όταν έπρεπε να εισάγουν λογικούς τελεστές. Εντοπίστηκε δυσκολία στην απλή δομή επιλογής με την εισαγωγή εντολών στην «αλλιώς». Διαπιστώθηκε ότι η χρήση του περιβάλλοντος scratch είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τους μαθητές και ευνοεί την οικοδόμηση της δομής επιλογής σε συνδυασμό με κατάλληλα διαμορφωμένο εκπαιδευτικό σενάριο. Στην τελευταία δίωρη δραστηριότητα έγινε χρήση του ρομποτικού πακέτου Lego wedo με σκοπό την καλύτερη κατανόηση της χρήσης της δομής επιλογής. Ένα άλλο εύρημα της παρούσας ερευνητικής εργασίας αποτελεί η διαπίστωση ότι ένα κατάλληλα διαμορφωμένο κλίμα συνεργασίας ευνοεί και βελτιώνει την απόδοση των μαθητών. Με βάση τα παραπάνω, μπορούν να διατυπωθούν προτάσεις για την βελτίωση του συγκεκριμένου μαθήματος στο δημοτικό σχολείο και την ανάπτυξη κατάλληλου εκπαιδευτικού υλικού. / In this work, we studied the contribution of the programming language scratch in teaching programming and creating computer applications course in Information and Communications Technology in Primary Education in the last grades of elementary school. This research describes the design and implementation of the educational scenario and its effects on the differentiation of cognitive behavior of pupils in the building structure selection, simple and complex. Students implemented 11 activities with corresponding worksheets in the school computer lab . Examined the difficulties encountered by students in the implementation of activities, and the problems encountered. We studied the contribution of the educational scenario was developed for the teaching of structure selection simple and complex , and the contribution of the effective cooperation of students as members of working groups . The results showed that students had few problems in the implementation of treaties, while most of these problems arose when they had to introduce logical operators. Detected difficulty simple structure selection by enter commands into the " else ".It was found that the use of ambient scratch is especially attractive to students and conducive to building structure selection in conjunction with appropriately designed educational scenario . In the last two-hour activity we used the robotic Lego wedo package in order to better understand the use of structure selection. Another finding of this study is that a properly configured and working atmosphere conducive improves student performance. According this research, we can make suggestions for the improvement of the course in elementary school and the development of appropriate educational material.

Τα τελευταία χρόνια αυξάνεται η χρήση των ηλεκτρονικών συστημάτων μάθησης. Ωστόσο φαίνεται ότι τα συστήματα αυτά δεν έχουν ακόμη αποκτήσει τη θέση που οραματίστηκαν οι δημιουργοί τους στο χώρο της μάθησης. Αυτό οφείλεται σε διάφορες αδυναμίες που έχουν ακόμη. Κάποιες από αυτές σχετίζονται με την παραγωγή και διαχείριση των ασκήσεων. Όσον αφορά στην πλευρά των μαθητών, τα συστήματα αυτά δεν προσφέρουν ποικιλία ασκήσεων αφού στις περισσότερες περιπτώσεις οι ασκήσεις είναι συγκεκριμένες και στατικές. Επιπλέον, οι μαθητές θέλουν οι ασκήσεις που τους δίνονται από το σύστημα να ικανοποιούν τις προσωπικές τους ανάγκες και προτιμήσεις. Από την πλευρά των καθηγητών, τα συστήματα αυτά δεν προσφέρουν έναν εύκολο τρόπο για να προετοιμάσουν το μάθημά τους, μέρος του οποίου είναι και η δημιουργία ασκήσεων αφού στα περισσότερα συστήματα γίνεται χειρωνακτικά. Στο Τμήμα Μηχ/κών Η/Υ & Πληροφορικής του Πανεπιστημίου Πατρών έχει αναπτυχθεί από την Ομάδα Τεχνητής Νοημοσύνης (ΤΝ) ένα ευφυές σύστημα διδασκαλίας θεμάτων ΤΝ. Το σύστημα αυτό σκοπό έχει την βοήθεια των φοιτητών σε θέματα του μαθήματος ΤΝ και ιδιαίτερα στην αναπαράσταση γνώσης. Ένα από τα θέματα αυτά είναι η κατηγορηματική λογική (ΚΛ) πρώτης τάξεως σαν γλώσσα αναπαράστασης γνώσης. Μια κατηγορία ασκήσεων που συνδέεται με το θέμα αυτό είναι η μετατροπή μιας πρότασης ΚΛ σε προτασιακή μορφή, που είναι μια μορφή κατάλληλη για αυτόματο συλλογισμό. Ένα μειονέκτημα του συστήματος είναι ότι διαθέτει ένα σύνολο ασκήσεων που δύσκολα ανανεώνεται. Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας προτείνουμε και υλοποιούμε μια μέθοδο για αυτόματη παραγωγή προτάσεων ΚΛ για χρήση ως ασκήσεων για το παραπάνω θέμα. Οι παραγόμενες προτάσεις-ασκήσεις είναι διαφόρων επιπέδων δυσκολίας. Το σύστημα εκτός της παραγωγής σημασιολογικά σωστών προτάσεων εκτιμά αυτόματα και το επίπεδο δυσκολίας των προτάσεων-ασκήσεων. / In the recent years, the use of e-learning systems is steadily increasing. However, such systems do not seem to completely fulfill the vision of their creators. This is due to the fact that they still have a number of deficiencies. Some of them are related to the generation and management of exercises. From the student’s point of view, most of those systems do not offer a variety of exercises, because in most cases the exercises are pre-specified and static. Additionally, students require exercises, which match their needs and preferences. From the teacher’s point of view, the main drawback of current systems is that they still tend to require much effort in preparing their lesson and especially in creating exercises, because in most cases it is done manually. At the Department of Computer Engineering & Informatics of the University of Patras, an intelligent tutoring system for teaching artificial intelligence (AI) aspects has been created by the AI Group. The system aims at helping students with aspects of the AI course, especially of knowledge representation. One of those aspects is exercising in first-order predicate logic as a knowledge representation language. A type of exercises related to it concerns the conversion of a logical formula into clausal form, a form suitable for automated reasoning. A deficiency of that system is however that it offers a predefined set of such exercises, which are difficult to update. In this master thesis, we propose and implement an approach for automatic generation of logical formulas to use for exercising in converting a logical formula into clausal form. The produced formulas-exercises are of various difficulty levels. The system apart from producing meaningful formulas also automatically estimates their difficulty levels.

Η εισαγωγή των νέων Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών (ΤΠΕ) στην εκπαίδευση άλλαξε σημαντικά τη μορφή και τη λειτουργία της. Με την υιοθέτηση των νέων τεχνολογιών αναπτύχθηκε και αναπτύσσεται ακόμα η ηλεκτρονική μάθηση (e-learning), m-learning και η εξ αποστάσεως εκπαίδευση απέκτησε μια νέα διάσταση και νέες δυνατότητες. Είναι χαρακτηριστικό ότι η ανοικτή και εξ αποστάσεως εκπαίδευση αποτελεί έναν από τους βασικούς προπομπούς της νέας εποχής στο χώρο της εκπαίδευσης. Η κινητή ηλεκτρονική μάθηση θα χαρακτηρίσει τις νέες στρατηγικές, τις πρακτικές, τα εργαλεία, τις εφαρμογές, και τους πόρους για να εκπληρώσει την υπόσχεση της πανταχού παρούσας, προσωπικής, και συνδεδεμένης εκμάθησης, καθώς βασίζεται στην ιδέα της εκμάθησης με κινητές συσκευές οπουδήποτε οποιαδήποτε στιγμή, παρέχοντας μεγαλύτερη ευκολία στην κίνηση, τη σύνδεση σε κάποιο δίκτυο και τέλος χαρακτηρίζεται άπό νέες στρατηγικές και τα εργαλεία. Επομένως, προσφέρει ανεξαρτησία. Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι να υλοποιηθεί ένα σύστημα που θα βασίζεται στα διεθνή τεχνολογικά πρότυπα για ανοικτή, σύγχρονη και ασύγχρονη εκμάθηση για κινητά τηλέφωνα και ειδικότερα για iPhones. Θα χρησιμοποιηθεί και επεκταθεί η πλατφόρμα ανοικτού κώδικα Moodle και το σύστημα θα πληρεί όλες τις τεχνικές προδιαγραφές καθώς τα κινητά τηλέφωνα απαιτούν ειδικές τεχνικές και λειτουργικές απαιτήσεις. Πιο συγκεκριμένα, αποσαφηνίζονται βασικοί όροι για την μάθηση και την εκπαίδευση, καθώς επίσης παρουσιάστηκαν ακροθιγώς και οι τύποι εκπαίδευσης και μάθησης. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η υφιστάμενοι κατάσταση στα παραδοσιακά Συστήματα Διαχείρισης Μάθησης και στα Προσαρμοστικά Συστήματα Ηλεκτρονικής Μάθησης. Αποφασίστηκε να χρησιμοποιηθεί ως βασικός πυρήνας του συστήματος ένα παραδοσιακό σύστημα διαχείρισης μάθησης, το Moodle, βασιζόμενοι σε μια αξιολόγηση (Sabine 2005) που διεξήχθει σε εννιά Εφαρμογές Ανοικτού Κώδικα (Open Source) εξ αποστάσεως εκπαίδευσης. Ο κύριος στόχος της αξιολόγησης ήταν οι ικανότητες και τα χαρακτηριστικά των συστημάτων αυτών στην προσαρμογή και την εξατομίκευση και το Moodle έλαβε τη μέγιστη αξιολόγηση σε πέντε από τα οκτώ κριτήρια που τέθηκαν. Στόχος αυτής της έρευνας ήταν να βρεθεί το καλύτερο σύστημα ηλεκτρονικής μάθησης ανοικτού κώδικα το οποίο θα μας επέτρεπε να αναπτυχθεί μια πλατφόρμα κινητής μάθησης που θα συνδίαζε τα πλεονεκτήματα των σύγχρονων Προσαρμοστικών Συστημάτων Ηλεκτρονικής Μάθησης, όπως η προσαρμοστικότητα και την εξατομίκευση με τα βασικά χαρακτηριστικά των παραδοσιακών Συστημάτων Διαχείρισης Μάθησης, όπως είναι η επαναχρησιμοποίηση και η ολοκλήρωση. Πραγματοποιήθηκε εγκατάσταση του Moodle σε διαθέσιμο server της σχολής Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής και πραγματοποιήθηκε κατάλληλη επέκταση του με τέτοιο τρόπο ώστε τα μαθήματα να προσαρμόζονται στις δυνατότητες κάθε μαθητή, στους μαθησιακούς στόχους του, καθώς και στα επίπεδα γνώσης, και το τρόπο μάθησης του κάθε μαθητή, ενώ ταυτόχρονα να είναι προσβάσιμα και από κινητές συσκευές όπως iPhones και iPads. Για να επιτευχθεί η πρόσβαση στα μαθήματα της πλατφόρμας από κινητές συσκευές εγκαταστάθηκαν σε ένα iPhone οι εφαρμογές mPage και mTouch. Ύστερα από πειράματα που διενεργήθηκαν η εφαρμογή mPage παρουσιάζει πλεονεκτήματα έναντι της εφαρμογής mTouch και του web browser. Τα πλεονεκτήματα που εμφανίζονται και αναλύονται στην παρούσα διπλωματική οφείλονται στο γεγονός ότι η mPage επικοινωνεί με τη δική της web service και είναι σε θέση να ζητά μόνο τα δεδομένα που χρειάζεται. / The integration of the Information and Communication Technologies (ICT) has changed significantly the field of education. Due to the adoption of the new technologies, e-learning has been emerged and developed. As a result, distance learning has transformed and new possibilities have appeared while m-learning gives new potentials. The m-learning will feature new strategies, practices, tools, applications, and resources to fulfill the promise of ubiquitous, personal, and connected learning, as it is based on the idea of learning with mobile devices anywhere at any time, providing greater ease of movement, connecting to a network and finally filled by new strategies and tools. Therefore, it offers independence. The aim of the thesis is to implement a system based on international technology standards for open, synchronous and asynchronous learning for mobile phones and especially for iPhones. The open source platform Moodle will be used and be extended and the system will meet all technical specifications as well as mobile phones require specific technical and functional requirements. More specifically, initiallly this thesis clarify key terms of learning and education as well as present briefly the types of education and learning. Then, it presents the current situation in the traditional Learning Management Systems and Adaptive e-Learning Systems. Based on an evaluation (Sabine 2005) conducted in nine open source platforms of elearning management system, we decided to use as a core system of our platform, a traditional learning management system, the Moodle, The main objective of the evaluation was the skills and the characteristics of such systems to be adaptive and personalized. Moodle received the highest evaluation in five out of eight criteria. The objective of this research was to find the best system of e-learning open source which will allow us to develop a mobile learning platform that combines the advantages of modern e-Learning Adaptive Systems, such as adaptability and customization with the essential features of traditional systems Learning Management, such as reuse and integration. An installation of Moodle took place in a server of Computer Engineering and Informatics and an extension carried out so that the courses appear to be customized to each student, the learning objectives, and the levels of knowledge and learning styles of each student, while are accessible from mobile devices like iPhones and iPads. mPage and mTouch applications installed on an iPhone to gain access to the courses of the platform from mobile devices Following experiments carried out proved that mPage has advantages over the mTouch and web browser to the fact that mPage communicates with its own web service and be able to request only the data needed.

Η εισαγωγή των νέων Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών (ΤΠΕ) στην εκπαίδευση αποτελεί πλέον γεγονός παγκοσμίως συμβάλλοντας ουσιαστικά στη βελτίωση των διαδικασιών διδασκαλίας , μάθησης και απόκτησης γνώσεων αλλά και δημιουργώντας περιβάλλοντα για την ανάπτυξη ιδιαίτερων δεξιοτήτων . Καθοριστικό ρόλο στην πραγματικότητα αυτή έχει διαδραματίσει η ραγδαία ανάπτυξη του διαδικτύου και οι επιμέρους εφαρμογές του . Τα τελευταία χρόνια η πρόσβαση στον παγκόσμιο ιστό δεν περιορίζεται στους επιτραπέζιους υπολογιστές αλλά πλέον περιλαμβάνει τα κινητά τηλέφωνα , τα PDAs και γενικότερα κάθε είδους κινητή συσκευή . Μάλιστα στις αναπτυσσόμενες χώρες ο αριθμός των χρηστών που πλοηγούνται στον παγκόσμιο ιστό είναι μεγαλύτερος από τον αντίστοιχο αυτών που πλοηγούνται μέσω επιτραπέζιων υπολογιστών . Τα παραπάνω γεγονότα έχουν ως φυσικό επακόλουθο την δημιουργία και συνεχή ανάπτυξη ενός νέου είδους εκπαίδευσης : την κινητή ηλεκτρονική μάθηση (mobile e-learning) , η οποία βασίζεται στην ιδέα της μάθησης μέσω κινητών συσκευών οπουδήποτε οποιαδήποτε στιγμή θα χαρακτηρίσει τις νέες στρατηγικές, τις πρακτικές , τα εργαλεία , τις εφαρμογές , και τους πόρους για να εκπληρώσει την υπόσχεση της πανταχού παρούσας, προσωπικής, και συνδεδεμένης εκμάθησης, Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι να μελετήσει και να συγκρίνει τις διαθέσιμες εφαρμογές , εργαλεία , Συστήματα Διαχείρισης Μάθησης (ΣΔΜ) & Λειτουργικά Συστήματα κινητών συσκευών ώστε να αξιολογήσει τις εκπαιδευτικές δυνατότητες τους και να καθορίσει αν μπορούν να συμβάλλουν στην παροχή αποτελεσματικής κινητής ηλεκτρονικής μάθησης στους χρήστες τους . / The integration of the Information and Communication Technologies (ICT) in the field of education is nowadays a fact worldwide contributing in improving the teaching methods , learning and knowledge gaining as well as creating environments which facilitate the development of special skills . The vast development of the Web and its applications have played a key role establishing the current reality. During the last years the access to the Web , not only from desktop PCs but from mobile devices too , such as mobile phones and PDAs , is a fact. Furthermore , in developing countries the number of users that browse the Web through mobile devices is larger than the number of users that browse the web from desktop PCs . As a natural consequence of the above facts a new kind learning has emerged and constantly been developed ever since : Mobile e-learning , based on the idea of learning with mobile devices anywhere at any time , which will feature new strategies , practices , tools, applications and resources to fulfill the promise of ubiquitous , personal and connected learning . The aim of this thesis is to study and compare the available applications, tools, Learning Management Systems and mobile Operating Systems in order to evaluate their educational potentials and to determine whether they are capable of contributing to providing effective mobile e-learning to their users .