Santiago, Chile • 1, 2 y 3 Diciembre 2004
Metodología de Construcción de Objetos de Aprendizaje para la Enseñanza del Hígado Humano Sandra Bucarey, Luis Álvarez Instituto de Anatomía Humana, Instituto de Informática Facultad de Medicina, Facultad de Cs. de la Ingeniería Universidad Austral de Chile, Chile {Sbucarey, lalvarez}@uach.cl
ABSTRACT
The present work, is a development of a Learning Object on the Web, for the learning of morphology of the liver for students of medicine career in the Universidad Austral de Chile. The development and use of learning object aid to understand the liver is more efficient that the linear classic way, because is compatible with the new educational paradigms, where the students build the own knowledge. The learning object allows the significance learning by using a dynamic methodology, proving this way that the teaching is better that teaching without multimedia resources. The development of the learning object, was made with the participation of the students of the first grade of the medicine school. They used a emails list to discuss about. Additionally was formed a virtual community. Moreover, a metadata to Medicine School was develop following the SCORM. Finally a survey was applied to virtual community. This work was financed by the Universidad Austral de Chile, Project S2004-42. RESUMEN
El trabajo aquí presentado, consiste en el desarrollo de un Objeto de Aprendizaje sobre Web, que permita el aprendizaje de la morfología del hígado humano, en estudiantes de la Carrera de Medicina de la Universidad Austral de Chile. Se plantea que la realización y utilización adecuada de objetos de aprendizaje como el apoyo a la comprensión morfológica de un hígado humano, es más eficaz y atractiva que un clásico curso lineal, porque además es acorde a los nuevos paradigmas educativos en que el alumno debe construir su propio conocimiento. El objeto de aprendizaje permite el logro de aprendizajes significativos, a través de una metodología dinámica e investigativa por parte de los estudiantes, demostrando que
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esta metodología es más satisfactoria que la enseñanza sin recursos multimediales. En su creación; previa búsqueda y diseño de contenidos pedagógicos; se creó una lista de difusión, con 35 alumnos de primer año de la escuela de medicina. Se realizaron discusiones sobre ventajas y desventajas del objeto de aprendizaje, en aspectos que fueron importantes para el desarrollo de todo el proyecto. En esta comunidad virtual entorno al hígado humano, se construyó la webgrafía del objeto de aprendizaje. Además se elaboró la metadata del recurso, siguiendo los estándares propuestos por SCORM, para echar las bases de un diccionario de metadata en la Facultad de Medicina, fundamental para búsqueda, gestión, intercambio y reutilización de recursos multimediales. Finalmente se presentó el objeto de aprendizaje a aquellos alumnos que participaron en la comunidad virtual en torno al hígado en ambiente multimedial, aplicándoseles simultáneamente una encuesta de satisfacción sobre el recurso. El desarrollo contó con el financiamiento de la Dirección de Investigación y Desarrollo de la Universidad Austral de Chile, Proyecto S-2004-42. INTRODUCCIÓN. Antecedentes
En el contexto internacional, revisando la web, lo que corresponde al estudio de la anatomía humana aparece en desmedro el habla hispana. Tan sólo si buscamos una imagen, por ejemplo de hígado, en español y luego liver en inglés, se aprecia fácilmente la mayor cantidad y calidad muy superiores en habla inglesa. Los más importantes desarrollos multimediales en Anatomía Humana provienen de universidades Norteamericanas. Destacan los atlas interactivos Netter [4] y A.D.A.M. [5] muy difundidos en las Escuelas de Medicina de nuestro país, por la gran calidad de sus contenidos visuales. El caso de Netter, se trata de un atlas que posee un gran numero de dibujos de excelente calidad, los que se pueden revisar con o sin la indicación de nombres de
IX Taller Internacional de Software Educativo TISE 2004 los componentes del dibujo a estudiar, tiene además test de autoevaluación (todo en inglés).
Lo que evidencia más la necesidad de contar con recursos multimediales que puedan cubrir estas carencias.
En cuanto al A.D.A.M., bastante más moderno y más fácil de navegar, mucho más completo en cuanto a aplicaciones y contenidos, presenta además del atlas, disecciones de un cuerpo humano completo (dibujado), es decir se van quitando capa a capa las estructuras a medida que se profundiza en el cuerpo y van apareciendo los elementos que corresponden a ese nivel. Encontramos en este atlas imágenes, muy pocas, de estructuras en 3D, cuya utilización no parece vincularse con algún objetivo de aprendizaje pero si, es atractivo a la vista e interesante al mostrar una perspectiva dimensional de estos objetos. También posee una sección que es un desarrollo interactivo de programas que combinan imagen y texto, presenta un set de imagenología y fotografías de disecciones reales acompañados de texto en inglés. Por otra parte este software está vinculado a una página de Internet donde se presentan todos los productos A.D.A.M. (http//www.adam. com) diseñados para educación.
Otro aspecto importante a abordar, es que en el contexto de la reformulación de malla curricular y creación de asignaturas integradas, que enfrenta la Escuela de Medicina, el año 2004 parte la nueva asignatura llamada “Sistema Gastrointestinal”, la cual requiere, de acuerdo a las nuevas exigencias, el desarrollo de actividades multimediales con las que no cuenta actualmente. En conversaciones con el equipo docente a cargo del diseño de esta asignatura, se acordó que el hígado es un órgano de gran relevancia y que sería de suma importancia considerarlo como primera opción para iniciar actividades pedagógicas multimediales.
Los elementos que se encuentran en este tipo de atlas no pueden ser reutilizados en otros ambientes de aprendizaje (reutilización), ni tampoco se pueden construir instancias mayores (escalabilidad), que son de gran importancia tanto en costos de elaboración como en aprovechamiento y enriquecimiento de los recursos. Por esta razón se propone usar el concepto de objetos de aprendizaje [12]. En Chile vemos un lento desarrollo del uso de las tecnologías para la enseñanza de la anatomía. Tal vez el más serio avance en el tiempo (aproximadamente 5 años), lo presenta la Escuela de Medicina de la Pontificia Universidad Católica de Chile [6]). Sustentados en el programa curricular de la carrera de Medicina, diseñaron un sitio web que contiene cursos de anatomía humana, que le permite al estudiante poseer un marco de referencia sobre los contenidos anatomo-clínicos que el debe conocer y aprender tanto con imágenes (de atlas y de disecciones propias), como a través de textos. Por otra parte, intentan desarrollar el trabajo colaborativo entre docentes y estudiantes por medio de un “ambiente colaborativo” y el correo electrónico. Importancia y Justificación del Estudio
En la Universidad Austral de Chile, la enseñanza de anatomía para los alumnos de medicina, hasta hoy se apoya solamente en la utilización de los atlas interactivos Netter y del A.D.A.M. Ambos, instalados en los computadores de una sala multimedial que pertenece a la facultad de medicina, donde se les dicta las clases teóricas a los alumnos, con el apoyo de los atlas antes mencionados. Por otra parte, el Instituto de Anatomía Humana, adolece de una escasez cada vez mayor de material cadavérico y el deterioro permanente de los cadáveres con los que se cuenta.
El desarrollo de esta tesis, por lo tanto, pretende satisfacer las necesidades de material multimedial para el estudio de la anatomía humana, aprovechando las nuevas tecnologías lo más eficientemente posible. Por eso es importante darle a la creación de esta herramienta multimedial el carácter de objetos de aprendizaje, con todo lo que ello implica y que es lo que hoy se está demandando en el contexto internacional. Elementos Teóricos que Fundamentan la Introducción
David A. Wiley [1], define los objetos de aprendizaje como los elementos de un nuevo tipo de instrucción basada en computador, fundada en el paradigma de la ciencia computacional, orientado al objeto. Tiene características absolutamente nuevas como herramienta pedagógica, esto es sus potenciales de reutilización, generatividad, flexibilidad y escalabilidad. Reutilizable: La orientación al objeto valora enormemente la creación de componentes que pueden reutilizarse en diferentes contextos de aprendizaje. Generatividad: Los objetos de aprendizaje son generalmente entidades digitales entregables sobre Internet, significa que cualquier número de personas puede acceder y usarlas simultáneamente. Flexibilidad: quienes utilizan los objetos de aprendizaje pueden colaborar con ellos y beneficiarse inmediatamente de las nuevas versiones. Escalabilidad: La noción de pequeñas partes reutilizables de medios instructivos, sugiere que los profesores cuando tienen acceso a materiales instructivos, frecuentemente primero descomponen los materiales en sus partes constituyentes, entonces ellos reensamblan estas partes de manera que apoyen sus metas instructivas individuales. Una definición similar es la que posee LOM [9]: “objeto de aprendizaje es cualquier entidad, digital o no, que puede ser utilizada, reutilizada o referenciada durante el aprendizaje apoyado por tecnología”.
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Para J. Adell [10], diseñar, desarrollar y evaluar cursos y materiales para enseñanza en línea es muy caro. La solución está en los objetos de aprendizaje, puesto que permiten dividir los contenidos en unidades más pequeñas y reutilizables. Inspirándose en la definición de universidad virtual del Profesor Víctor Sandoval [2], en la que señala, que la verdadera universidad virtual es donde se pierden las jerarquías y se reúne un grupo de personas a crear conocimiento. Bajo este contexto se encuentra la importancia de generar este proyecto con los alumnos. Así se cambia la generación de herramientas educativas, de ser una creación unidireccional e impuesta a una bidireccional y sociabilizada y por lo tanto probablemente más efectiva en el aprendizaje. La interacción con los alumnos se realizará a través de una lista de difusión, cuyos integrantes son mayoritariamente alumnos de primer año de la escuela de medicina, participarán también alumnos ayudantes del Instituto de Anatomía Humana y algunos docentes. Los objetos de aprendizaje poseen webgrafía:
La webgrafía juega un rol similar al de la biblioteca clásica. Pero la comparación se detiene, la webgrafía tiene un espacio propio en Internet, el espacio web. Todo componente está preparado por su URL (uniform resource locutor) y puede navegar fácilmente para servirse de él. Es por lo tanto un instrumento de trabajo esencial para ocupar mejor las potencialidades de la web [2]. La webgrafía enriquece al objeto de aprendizaje, puesto que informa sobre páginas serias que presentan contenidos en relación al objeto, con direcciones que podemos validar y organizar cuando queramos, lo que nos permite en definitiva hacer una investigación rápida y eficiente [7]. La webgrafía permite al alumno investigar, complementar y profundizar el conocimiento adquirido.
para dirigir, localizar, evaluar e intercambiar objetos de aprendizaje [9]. Wiley señala además que es importante que la metadata cuente con un diseño instruccional, puesto que saber la decisión de la secuencia apoya el éxito en el aprendizaje con el objeto de aprendizaje. Hipótesis y Objetivos
La adecuada utilización de objetos de aprendizaje como apoyo a la comprensión del funcionamiento del hígado humano, se adecua de mejor forma a los paradigmas educativos basados en construcción de conocimiento y aprendizaje colaborativo. Objetivo general: Diseñar una metodología de construcción de objetos de aprendizaje para la enseñanza del hígado humano, en cursos integrados que requieren anatomía, de la Facultad de Medicina. Objetivo específico 1: usar tecnologías; multimedios, web para analizar con alumnos ventajas y desventajas que presenta el estudio del hígado y construir su webgrafía. Objetivo específico 2: realizar la metadata del Objeto de Aprendizaje como base para un diccionario de metadata en la Facultad de Medicina. Objetivo específico 3: crear el objeto de aprendizaje. Objetivo específico 4: realizar la experiencia pedagógica con el objeto de aprendizaje y evaluar el grado de satisfacción y adecuación a las nuevas formas de enseñanza/aprendizaje que se están aplicando en la Facultad de Medicina. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN OBJETO DE APRENDIZAJE Modelo de Objetos
La enseñanza tradicional de la morfología del hígado, como lo muestra la Fig. Nº 1, lo divide en cinco partes; 1.-situación y ubicación; 2.- estructura externa; 3.- segmentación hepática; 4.- vías biliares; y 5.- vasos y nervios. Para el diseño del objeto de aprendizaje se consideró esta partición.
La metadata del Objeto de Aprendizaje:
Metadata es el nombre genérico, usado para describir la data que puede ser usada por buscadores para identificar partes compartidas por diferentes documentos. [3] La Metadata no es algo exclusivo de World Wide Web (WWW) y otras formas de distribución electrónica de data. La Metadata ha sido usada para catalogar e indexar información en librerías por más de 2000 años. La introducción de la computación, sin embargo, aumentó bastamente la velocidad y rango de búsqueda de la metadata. Ahora es posible considerar una búsqueda paralela de miles de librerías digitales, obteniendo una lista de posibles fuentes de data dentro de segundos que antes eran días. [3] y [8]. Una instancia de metadata para un objeto de aprendizaje, puede ser usado por un sistema tecnológico de aprendizaje
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Figura. 1: organización de la morfología del hígado humano
IX Taller Internacional de Software Educativo TISE 2004 Referente a la sección de vasos y nervios, se pensó el diseñó como mapas conceptuales, un mapa para arterias; otro para venas porta; venas hepáticas; vasos linfáticos; y nervios. Se agregaron otras secciones; una de la webgrafía como elemento inherente al recurso; se creó otra de imagenología con ecotomografías de hígados sanos. Esto último por el necesario reconocimiento morfológico en seres vivos con exámenes clínicos que involucran modernas tecnologías como el ultrasonido; por último se agregó una sección con imágenes de pabellón, con fotografías que fueron tomadas en el Instituto de Anatomía Humana de la Universidad Austral, con una cámara digital de 3.2 megapixeles. porque permite fotografiar hígados con una alta nitidez que le aporta mucho realismo al recurso.
explicadas, no recargadas; que las imágenes sean nítidas; evitar los textos extensos; y la distribución ordenada de los contenidos.
Figura. 2: organización de la morfología del hígado humano, para diseño del Objeto de Aprendizaje.
Es visto por ambas partes que es vital que las comunidades de aprendizaje, educación y entrenamiento continúen tomando ventajas de herramientas y servicios que emergen de ambas iniciativas. La DCMI propone desarrollar estándares de metadata para descubrimiento de recursos a través de dominios y flexibles descripciones detalladas para Objetos de Aprendizaje a la vez soportados por la IEEE LOM.
Como lo muestra la Fig. Nº 2, se organizaron estas 8 secciones en total, como links independientes. En el diseño de cada sección se tuvo presente el aporte de los alumnos, es decir, que las imágenes estén suficientemente explicadas, no recargadas; que las imágenes sean nítidas; evitar los textos extensos; y la distribución ordenada de los contenidos. La utilización de mapas para la sección de Vasos y Nervios es lo más adecuado porque refuerza una representación del conocimiento que estimula la construcción del aprendizaje. Se pretende así por una parte cambiar la modalidad de las clases presenciales de la siguiente manera: Dividir el curso en grupos de trabajo, asignarles a cada grupo una sección sobre la anatomía del hígado, que la preparen y trabajen con el Objeto de Aprendizaje de la Anatomía del Hígado Humano. Una vez preparados los grupos, presentan su exposición, en la sala de clases con el recurso multimedial, al resto del curso con la presencia y observación del Tutor. Por otra parte el recurso estará disponible en la plataforma www.siveduc3.cl, que es la plataforma institucional de la universidad, y además los alumnos podrán disponer del software en CD. A partir de lo anterior, se requiere hacer un software que permita a los alumnos construir su propio conocimiento y al mismo tiempo que sea colaborativo, es decir, que esté basado en las zonas de desarrollo próximas de Vigosky. En el diseño de cada sección se tuvo presente el aporte de los alumnos, es decir, que las imágenes estén suficientemente
La Metadata del Objeto de Aprendizaje
La metadata del Objeto de Aprendizaje comienza con el diseño del formulario Dublín Core Metadata Template [13]. Este es un recurso de muy fácil manejo, donde al completar el formulario, el programa entrega una vista previa de la metadata obtenida en lenguaje HTLM. Facilitando enormemente la elaboración de una metadata para Objetos de Aprendizaje por parte de personas no expertas en informática. La Dublín Core Metadata Iniciative (DCMI) y la IEEE Learning Technology Standars Comite P1484 (IEEE LTSC), colaboran para el desarrollo de una metadata interoperable para el aprendizaje, educación y entrenamiento. En particular, ambas organizaciones ven beneficio en ir manteniendo compatibilidad entre el desarrollo realizado por el IEEE LTSC Learning Object Metadata (LOM, versión 1.1) y Dublin Core Metadata Element Set (DCMES). [14]
Se completaron los siguientes metadatos del formulario Dublín Core Metadata Template: Título: Anatomía del Hígado Humano Título alternativo: Hígado Humano Nombre personal del creador: Bucarey, Sandra Dirección del creador:
[email protected] Palabra clave: hígado humano Palabra clave: human liver Palabra clave: anatomía de hígado Palabra clave: imágenes de hígado Palabra clave: human anatomy Descripción: Objeto de aprendizaje sobre la anatomía del hígado humano. Los contenidos están descritos con fotografías de hígados, dibujos y mapas conceptuales. Esto complementado con imagenología de hígado. Se abarcan todos los aspectos descriptivos del hígado para la comprensión anatómica de este órgano. Editor: Universidad Austral de Chile Dirección editor:
[email protected] Fecha: ISO8601 2004-08-24 Tipo: Software Formato: IMT application/postscript Identificador: WWW.uach.cl Lenguaje: ISO639-1 es Localización: Chile
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Derechos: Fecha Modificación de Metadata:
Bucarey, Sandra
Respecto a Diseño y Navegación
ISO8601 2004-08-25
Construcción del Objeto de Aprendizaje
Se creó una lista de difusión, cuyos integrantes fueron mayoritariamente alumnos de primer año de la escuela de medicina, participan también alumnos ayudantes del Instituto de Anatomía Humana y algunos docentes. Esta lista funcionó durante un año, donde se realizaron discusiones sobre las ventajas y desventajas de varios recursos disponibles en Internet, se vieron aspectos como; la navegación; uso de tecnologías; uso multimedial; interés para el propio aprendizaje; diseños; etcs.
Figura. 3
Se construyó la webgrafía del objeto de aprendizaje con el aporte de la lista de difusión. Se completó el formulario para la metadata del Objetos de Aprendizaje. Se realizó la recolección y diseño de material pedagógico. Elaboración multimedial de los objetos de aprendizaje. Se diseñó la encuesta destinada a la validación de la hipótesis. Se realizó la experiencia pedagógica con el Objeto de Aprendizaje a aquellos alumnos que participaron en la comunidad virtual en torno al hígado en ambiente multimedial. Simultáneamente respondieron la encuesta de satisfacción sobre el recurso presentado. EVALUACIÓN Encuesta de Satisfacción
Figura. 4
Las figuras Nº 3 y Nº 4 muestran que no hay problemas en la navegabilidad del recurso, el mayor número de alumnos se concentra en la respuesta rápido y muy fácil respectivamente.
Se diseñó una encuesta de satisfacción que contempla dos segmentos; el primero, con cuatro ítem, hace referencia a la navegabilidad y calidad de imágenes del recurso; el segundo, con seis ítem, van al contenido educativo, en cuanto a distribución adecuada de contenidos, relación texto- imagen, y si el alumno considera beneficioso este recurso para su aprendizaje. En la sala de multimedios de la Facultad de Medicina fue presentado el objeto de aprendizaje a los alumnos, simultáneamente se les entregó la encuesta de satisfacción para que la contesten. Llegaron a esta actividad un total de 21 alumnos que correspondía a quienes se incorporaron en la lista de difusión y estuvieron de alguna forma involucrados en el desarrollo de este proyecto. El resultado de las encuestas fue:
Figura. 5
Figura. 6
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Las figuras Nº 5 y Nº 6, se refieren a las preguntas que tienen que ver con el diseño del recurso. Las imágenes son evaluadas muy bien y en cuanto a diseño vemos que sólo dos alumnos manifiestan poco agrado. Respecto al Contenido Educativo
Figura. 10
La Fig. Nº 9 muestra a dos alumnos que consideran poco útil el recurso, la mayor cantidad de alumnos lo considera bastante útil. En la Fig. Nº 10 se ve que el contenido es abiertamente adecuado para los alumnos. Figura. 7
Figura. 11 Figura. 8
La Fig. Nº 7 muestra la distribución el contenido concentrado en las respuestas comprensible y muy comprensible. La Fig. Nº 8 muestra la mayor concentración de respuestas en una relación imagen – texto adecuados
Figura. 12
Figura. 9
En la Fig. Nº 11 vemos que la totalidad de los alumnos considera muy beneficioso y beneficioso el recurso, lo que se reafirma con lo que vemos en la Fig. Nº 12 donde la mayor parte de los alumnos sí recomendarían este recurso a otra persona.
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CONCLUSIONES
La navegación, diseño y presentación del contenido del recurso son apreciados por su buena calidad (figs. 3 y 4). Sin embargo, las respuestas de los alumnos sobre el contenido educativo, la distribución del contenido y la distribución imagen-texto (figs. 7 y 8) no se concentran exclusivamente en “muy comprensibles” ni en “muy adecuados” respectivamente. Esto significaría que hay problemas de usabilidad de este OA. Una explicación posible podría ser la poca costumbre de utilizar este tipo de recursos en el aprendizaje. Ese feedback es muy útil por que ayuda a mejorarlo. Por otra parte este resultado plantea la necesidad de mejorar la relación texto – imagen del recurso, o sea buscar una mayor optimización de su diseño y navegación. Respecto a las respuestas sobre; contenido; utilidad; beneficio; y si recomendarían este OA a otras personas, (figs. 9,10,11 y 12). Evidencian claramente una gran aceptación del OA, conformando un alto nivel de agrado sobre este recurso, de lo que se infiere que sería fácilmente incorporado por los alumnos en su aprendizaje. Hipótesis planteada por estos resultados: los alumnos estiman que este OA como recurso pedagógico es mas eficiente. Esto confirma las teorías pedagógicas sobre la construcción de conocimientos usando NTIC, en particular la Web, como facilitadores del aprendizaje. REFERENCIAS
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