Integrating Remote Laboratories into Virtual Learning Environments through the LTI Protocol
Abstract
This article proposes using the Learning Tools Interoperability (LTI) protocol to incorporate remote laboratories into Virtual Learning Environments (VLEs). This innovative approach expands teaching and learning possibilities, particularly in fields requiring practical experimentation. The solution integrates the remote laboratory management environment (RELLE) with Moodle, using the Design Science Research (DSR) methodology. It enables access to online practical experiments, enriching the learning experience. The result allows for easy integration of remote labs into Moodle, requiring minimal adjustments to the configuration page for future additions.
Keywords:
Moodle, LTI, Remote Laboratories
References
Almeida, M. E. B. D. (2003). Tecnologia e educação a distância: abordagens e contribuições dos ambientes digitais e interativos de aprendizagem. In: Reunião anual da Anped, 26.
Auer, M., et al. (2003). Distributed virtual and remote labs in engineering. In: IEEE International Conference on Industrial Technology, Maribor, Slovenia. Proceedings… IEEE, v. 2, p. 1208–1213.
Bermúdez-Ortega, J., Besada-Portas, E., López-Orozco, J. A., & De La Cruz, J. M. (2017). A new open-source and smart-device accessible remote control laboratory. In: 2017 4th Experiment@ International Conference (exp. at'17), June. Proceedings… IEEE, p. 143-144.
Carvalho, H. N., Leite, J. L., Lima, R. C. P., Oliveira, J. C. C., & Delgado, O. T. (2018). A experimentação no ensino de ciências utilizando a química como proposta para experimentação no mestrado de ensino de ciências. Ambiente: Gestão e Desenvolvimento, Boa Vista, v. 11, n. 01.
Chagas, D. S., & Linhares, M. M. P. (2012). As tecnologias de informação e comunicação no contexto educacional universitário: os 20% a distância no ensino presencial. In: Anais CIET: Horizonte.
Corter, J. E., Esche, S. K., Chassapis, C., Ma, J., & Nickerson, J. V. (2011). Process and learning outcomes from remotely-operated, simulated, and hands-on student laboratories. Computers & Education, v. 57, n. 3, p. 2054-2067.
Daros, M. R., Lima, J. P. C., Rochadel, W., Silva, J. B., & Simão, J. S. (2015). Remote experimentation in basic education using an architecture with Raspberry Pi. In: 2015 3rd Experiment International Conference (exp. at'15), June. Proceedings… IEEE, p. 75-78.
Fidalgo, A. V., et al. (2014). Adapting remote labs to learning scenarios: Case studies using VISIR and RemotElectlab. IEEE Revista Iberoamericana de Tecnologías del Aprendizaje, v. 9, n. 1, p. 33-39.
Farah, S., Benachenhou, A., Neveux, G., Barataud, D., Andrieu, G., & Fredon, T. (2015). Real-time microwave remote laboratory architecture. In: 2015 10th European Microwave Integrated Circuits Conference (EuMIC), September. Proceedings… IEEE, p. 464-467.
Gomes, L., & Bogosyan, S. (2009). Current trends in remote laboratories. IEEE Transactions on Industrial Electronics, v. 56, n. 12, p. 4744–4756.
Hevner, A., Chatterjee, S., Hevner, A., & Chatterjee, S. (2010). Design science research in information systems. Design research in information systems: theory and practice, 9-22.
IEEE. (2019). Networked Smart Learning Objects for Online Laboratories. IEEE Standard 1876-2019. Disponível em: [link]. Acesso em: 25 jul. 2024.
Ogot, M., Elliott, G., & Glumac, N. (2003). An assessment of in‐person and remotely operated laboratories. Journal of Engineering Education, v. 92, n. 1, p. 57-64.
Petare, P. A., et al. (2023). Exploring the impact of virtual learning environments on student engagement and academic achievement. Journal of Survey in Fisheries Sciences, 10(1S), 5912-5923.
Ruano Ruano, I., Estévez, E., Gómez Ortega, J., & Gámez García, J. (2019). Uso del estándar LTI para integrar sistemas de gestión de aprendizaje y laboratorios online. In XL Jornadas de Automática (pp. 347-353). Universidade da Coruña, Servizo de Publicacións.
Silva, J. B., Bilessimo, S. M. S., Scheffer, G. R. and Da Silva, I. N. (2020). Laboratórios Remotos como Alternativa para Atividades Práticas em Cursos na Modalidade EAD. EaD em Foco, v. 10, n. 2.
Silva, J. B., Bilessimo, S. M. S., Castro, L. M. F., Machado, L. R., & Silva, I. N. (2021). Open platform for building, deploying and managing remote labs. International Journal of Development Research, 11, 48183-48189.
Silva, J. B. Rochadel, W. Simão, J. P. S. and Fidalgo, A.V.S. (2014). Adaptation Model of Mobile Remote Experimentation for Elementary Schools. In IEEE Revista Iberoamericana de Tecnologias del Aprendizaje, vol. 9, no. 1, pp. 28-32, Feb. 2014. [Online] Available: DOI: 10.1109/RITA.2014.2302053
Solis-Lastra, J.; Albertini, B.; Brandão, A. Uma proposta de melhoria dos processos de ensino-aprendizagem para laboratórios remotos. In: Anais Estendidos do XII Congresso Brasileiro de Informática na Educação, 2023. SBC, p. 235-240
Pereira, A. T. C., Schmitt, V., & Dias, M. R. A. C. (2007). Ambientes virtuais de aprendizagem. AVA-Ambientes Virtuais de Aprendizagem em Diferentes Contextos. Rio de Janeiro: Editora Ciência Moderna Ltda, p. 4-22.
Solar, J. G., Castillo, E. M. O., & Minano, L. M. B. (2024). Diseño y gestión de entornos virtuales de aprendizaje en la educación superior. Horizontes Rev. Inv. Cs. Edu., La Paz, v. 8, n. 33, p. 969-991.
Zutin, D. G., et al. (2010). Lab2go: A repository to locate educational online laboratories. In: IEEE EDUCON 2010 Conference, Madrid, Espanha. Proceedings… IEEE, p. 1741–1746.
Auer, M., et al. (2003). Distributed virtual and remote labs in engineering. In: IEEE International Conference on Industrial Technology, Maribor, Slovenia. Proceedings… IEEE, v. 2, p. 1208–1213.
Bermúdez-Ortega, J., Besada-Portas, E., López-Orozco, J. A., & De La Cruz, J. M. (2017). A new open-source and smart-device accessible remote control laboratory. In: 2017 4th Experiment@ International Conference (exp. at'17), June. Proceedings… IEEE, p. 143-144.
Carvalho, H. N., Leite, J. L., Lima, R. C. P., Oliveira, J. C. C., & Delgado, O. T. (2018). A experimentação no ensino de ciências utilizando a química como proposta para experimentação no mestrado de ensino de ciências. Ambiente: Gestão e Desenvolvimento, Boa Vista, v. 11, n. 01.
Chagas, D. S., & Linhares, M. M. P. (2012). As tecnologias de informação e comunicação no contexto educacional universitário: os 20% a distância no ensino presencial. In: Anais CIET: Horizonte.
Corter, J. E., Esche, S. K., Chassapis, C., Ma, J., & Nickerson, J. V. (2011). Process and learning outcomes from remotely-operated, simulated, and hands-on student laboratories. Computers & Education, v. 57, n. 3, p. 2054-2067.
Daros, M. R., Lima, J. P. C., Rochadel, W., Silva, J. B., & Simão, J. S. (2015). Remote experimentation in basic education using an architecture with Raspberry Pi. In: 2015 3rd Experiment International Conference (exp. at'15), June. Proceedings… IEEE, p. 75-78.
Fidalgo, A. V., et al. (2014). Adapting remote labs to learning scenarios: Case studies using VISIR and RemotElectlab. IEEE Revista Iberoamericana de Tecnologías del Aprendizaje, v. 9, n. 1, p. 33-39.
Farah, S., Benachenhou, A., Neveux, G., Barataud, D., Andrieu, G., & Fredon, T. (2015). Real-time microwave remote laboratory architecture. In: 2015 10th European Microwave Integrated Circuits Conference (EuMIC), September. Proceedings… IEEE, p. 464-467.
Gomes, L., & Bogosyan, S. (2009). Current trends in remote laboratories. IEEE Transactions on Industrial Electronics, v. 56, n. 12, p. 4744–4756.
Hevner, A., Chatterjee, S., Hevner, A., & Chatterjee, S. (2010). Design science research in information systems. Design research in information systems: theory and practice, 9-22.
IEEE. (2019). Networked Smart Learning Objects for Online Laboratories. IEEE Standard 1876-2019. Disponível em: [link]. Acesso em: 25 jul. 2024.
Ogot, M., Elliott, G., & Glumac, N. (2003). An assessment of in‐person and remotely operated laboratories. Journal of Engineering Education, v. 92, n. 1, p. 57-64.
Petare, P. A., et al. (2023). Exploring the impact of virtual learning environments on student engagement and academic achievement. Journal of Survey in Fisheries Sciences, 10(1S), 5912-5923.
Ruano Ruano, I., Estévez, E., Gómez Ortega, J., & Gámez García, J. (2019). Uso del estándar LTI para integrar sistemas de gestión de aprendizaje y laboratorios online. In XL Jornadas de Automática (pp. 347-353). Universidade da Coruña, Servizo de Publicacións.
Silva, J. B., Bilessimo, S. M. S., Scheffer, G. R. and Da Silva, I. N. (2020). Laboratórios Remotos como Alternativa para Atividades Práticas em Cursos na Modalidade EAD. EaD em Foco, v. 10, n. 2.
Silva, J. B., Bilessimo, S. M. S., Castro, L. M. F., Machado, L. R., & Silva, I. N. (2021). Open platform for building, deploying and managing remote labs. International Journal of Development Research, 11, 48183-48189.
Silva, J. B. Rochadel, W. Simão, J. P. S. and Fidalgo, A.V.S. (2014). Adaptation Model of Mobile Remote Experimentation for Elementary Schools. In IEEE Revista Iberoamericana de Tecnologias del Aprendizaje, vol. 9, no. 1, pp. 28-32, Feb. 2014. [Online] Available: DOI: 10.1109/RITA.2014.2302053
Solis-Lastra, J.; Albertini, B.; Brandão, A. Uma proposta de melhoria dos processos de ensino-aprendizagem para laboratórios remotos. In: Anais Estendidos do XII Congresso Brasileiro de Informática na Educação, 2023. SBC, p. 235-240
Pereira, A. T. C., Schmitt, V., & Dias, M. R. A. C. (2007). Ambientes virtuais de aprendizagem. AVA-Ambientes Virtuais de Aprendizagem em Diferentes Contextos. Rio de Janeiro: Editora Ciência Moderna Ltda, p. 4-22.
Solar, J. G., Castillo, E. M. O., & Minano, L. M. B. (2024). Diseño y gestión de entornos virtuales de aprendizaje en la educación superior. Horizontes Rev. Inv. Cs. Edu., La Paz, v. 8, n. 33, p. 969-991.
Zutin, D. G., et al. (2010). Lab2go: A repository to locate educational online laboratories. In: IEEE EDUCON 2010 Conference, Madrid, Espanha. Proceedings… IEEE, p. 1741–1746.
Published
2024-11-04
How to Cite
PEREIRA, Josiel; SIMÃO, José Pedro Schardosim; MACHADO, Leticia Sophia Rocha; SILVA, Juarez Bento da; DANDOLINI, Gertrudes Aparecida; ALVES, João Bosco da Mota.
Integrating Remote Laboratories into Virtual Learning Environments through the LTI Protocol. In: WORKSHOP OF DISTANCE EDUCATION AND HYBRID LEARNING (WEADEH), 2. , 2024, Rio de Janeiro/RJ.
Anais [...].
Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação,
2024
.
p. 1-10.
DOI: https://doi.org/10.5753/weadeh.2024.245562.