Aquest treball de tesi doctoral fa una aportació a les àrees de l'e-learning i la interacció persona-ordinador, en relació a l'obtenció d'informació dels usuaris i de l'ús que fan d'un sistema interactiu. Per a assolir aquest objectiu s'ha proposat una metodologia d'anàlisi que es basa en un estudi a tres nivells que permet abastar els objectius i motivacions dels usuaris en diferents períodes de temps. Concretament, s'ha definit una metodologia que permet obtenir informació rellevant de la navegació dels estudiants d'un entorn virtual d'aprenentatge, entenent que ho fan no només pels espais i serveis del campus virtual, sinó també pels continguts, activitats i recursos educatius de les assignatures, així com per les assignatures d'una o més titulacions i ofertes formatives, és a dir, a diferents nivells. Aquest objectiu es basa en la necessitat de conèixer als estudiants i les seves interaccions amb l'entorn virtual, per així poder millorar la usabilitat del sistema i la seva experiència d'ús, i aportar informació a un model d'usuari que permeti introduir elements de personalització en el procés d'aprenentatge. Els resultats obtinguts constitueixen noves evidències sobre la UOC, el seu entorn virtual d'aprenentatge i els seus usuaris, i proporcionen informació rellevant pel nou disseny del campus virtual i per la millora i personalització del procés d'aprenentatge. / This doctoral thesis makes a contribution to the areas of e-learning and human-computer interaction, related to obtaining information about the users and about how they use interactive systems. To achieve this goal a methodology of analysis has been proposed. This methodology is based on a three level approach that allows covering the goals and motivations of the users in different periods of time. More precisely, the proposed methodology of analysis allows obtaining new and relevant information about the students' navigation in a virtual learning environment, understanding that they visit not only the main areas and services of the virtual campus, but the contents, activities and educational resources of the courses, as well as other courses that are included in their program or formative offer. That is, at different levels in different points of time. This goal is based on the need to know the students' interactions with the virtual environment, to be able to improve the usability of the system and their experience of use, and to collect information to build a user model which allows embedding elements of personalization in the learning process. The obtained results constitute new evidence about the UOC, its virtual learning environment and its users, and provide relevant information for the design of the new virtual campus and to improve and personalize the learning process.

Malgrat que els entorns virtuals d’aprenentatge (EVA, en anglès VLE o LMS) són eines consolidades en l’educació online, alguns investigadors argumenten que la majoria d’elles estan dissenyades principalment des d’un enfocament tecnològic, deixant els aspectes pedagògics en segon pla. Com a conseqüència, el procés d’ensenyament-aprenentatge que es realitza a través d’aquestes plataformes pot no ser tan efectiu com seria d’esperar. Per aquest motiu, aquesta tesi se centra en identificar aquells elements que poden millorar l’efectivitat dels EVA quan són utilitzats en assignatures completament online. Inicialment es van identificar les implicacions que l’entorn online té sobre l’educació, així com les principals característiques i barreres dels estudiants i professors online. A continuació, es van analitzar vuit dels EVA més populars segons l’enfocament pedagògic, l’estructura de la informació i la interfície. Posteriorment, aquest treball va proposar un conjunt de recomanacions/heurístiques per a crear EVA efectius per l’ensenyament-aprenentatge online. Per avaluar la idoneïtat de les recomanacions, aquestes van ser posades en pràctica mitjançant tres prototips d’un EVA fet a mida anomenat AdVisor, el qual també incloïa una eina de monitorització d’estudiants anomenada FACRO. Un conjunt d’estudiants va testejar AdVisor en assignatures completament online i després va avaluar la idoneïtat de les heurístiques mitjançant un qüestionari. Tanmateix, vuit professors van ser entrevistats per tal de conèixer les seves opinions sobre AdVisor i FACRO. En general, els resultats van mostrar que les recomanacions són adequades, sobretot aquelles relacionades amb l’autoregulació (i.e. guiar als estudiants a través del curs i ajudar-los a ser conscients del seu procés d’aprenentatge). / A pesar de que los entornos virtuales de aprendizaje (EVAs, en inglés VLEs o LMSs) son herramientas consolidadas en la educación online, algunos investigadores argumentan que la mayoría de ellas están diseñadas principalmente desde un enfoque tecnológico, dejando los aspectos pedagógicos en segundo plano. Como consecuencia, el proceso de enseñanza-aprendizaje que se realiza a través de estas plataformas puede no ser tan efectivo como sería de esperar. Por este motivo, esta tesis se centra en identificar aquellos elementos que pueden mejorar la efectividad de los EVAs cuando son utilizados en asignaturas completamente online. Inicialmente se identificaron las implicaciones que el entorno online tiene sobre la educación, así como las principales características y barreras de los estudiantes y profesores online. A continuación, se analizaron ocho de los EVAs más populares según el enfoque pedagógico, la estructura de la información y la interfaz. Posteriormente, este trabajo propuso un conjunto de recomendaciones/heurísticas para crear EVAs efectivos para la enseñanza-aprendizaje online. Para evaluar la idoneidad de las recomendaciones, éstas fueron puestas en práctica mediante tres prototipos de un EVA llamado AdVisor, el cual también incluía una herramienta de monitorización de estudiantes llamada FACRO. Un conjunto de estudiantes testeó AdVisor en asignaturas completamente online y después evaluó la idoneidad de las heurísticas mediante un cuestionario. Asimismo, ocho profesores fueron entrevistados con el fin de conocer sus opiniones sobre AdVisor y FACRO. En general, los resultados mostraron que las recomendaciones son adecuadas, sobre todo aquellas relacionadas con la autorregulación (i.e. guiar a los estudiantes a través del curso y ayudarlos a ser conscientes de su proceso de aprendizaje). / Although virtual learning environments (VLEs) and learning management systems (LMSs) are consolidated online education tools, some researchers argue that most of these platforms are mainly designed from a technological approach, with pedagogical aspects given a back seat. As a result, the teaching-learning process conducted via these systems may not be as effective as expected. For this reason, this thesis focuses on identifying those elements which may improve the efficiency of VLEs when they are used in fully online courses. First of all, a document-based research allowed to know the implications of online delivery for education as well as the main features, needs and barriers of online students and teachers. Next, eight of the most popular VLEs were analyzed by focusing on their pedagogical approach, information structure and interface. Based on the main conclusions drawn from the document-based research, a set of recommendations/heuristics for creating effective VLEs for online teaching-learning was proposed. To evaluate the suitability of each recommendation, these were put into practice by means of three prototypes of an ad hoc VLE called AdVisor, which also included a student monitoring tool called FACRO. A sample of learners tested AdVisor in fully online courses and, afterward, assessed the suitability of the heuristics through a questionnaire. Furthermore, eight teachers were interviewed to know their opinions about AdVisor and FACRO. On the whole, the results showed that the recommendations are suitable, especially those related to self-regulation (i.e. to guide students through the course and help them to be aware of their learning process).

La enseñanza y evaluación automática a través de un sistema Computer Based Assessment (CBA) requiere de software especializado que se adapte a la tipología de actividades a tratar y evaluar. En esta tesis se ha desarrollado un entorno CBA que facilita el aprendizaje y evaluación de los principales temas de una asignatura de bases de datos. Para ello se han analizado las herramientas existentes en cada uno de estos temas (Diagramas Entidad/Relación, diagramas de clases, esquemas de bases de datos relacionales, normalización, consultas en álgebra relacional y lenguaje SQL) y para cada uno de ellos se ha analizado, diseñado e implementado un módulo de corrección y evaluación automática que aporta mejoras respecto a los existentes. Estos módulos se han integrado en un mismo entorno al que hemos llamado ACME-DB. / Teaching and automatic evaluation through Computer Based Assessment (CBA) requires of specialized software tools capable to correct different type of activities. In this work, we have analyzed the main topics of a database course (entity/ relationship diagrams, class diagrams, relational database schemas, normalization, relational algebra and SQL) and for each one of them we have reported the state of art on CBA tools. Afterwards, we have proposed a new CBA environment for teaching and learning database. This environment, denoted ACME-DB, is composed of different modules capable to automatically correct and evaluate exercises of main topics of a database course providing improvements over existing tools.