El objetivo fundamental es rediseñar las prácticas de laboratorio, para mejorar el aprendizaje de materias científico-técnicas en un marco de educación a distancia. Para ello se reconceptualiza la división, tanto en tiempo como en espacio, entre estudio teórico y experimentación presencial en el laboratorio.
Un entorno virtual facilitará implantar un aprendizaje constructivista, en dónde se articule la teoría con la práctica, y donde puedan desarrollarse acciones e interacciones colaborativas en diferentes espacios relacionados con variedad de representaciones. El sistema integrará a todos los actores involucrados: alumnos, tutores y profesores, a lo largo del periodo académico. La definición de cada aplicación se hará de forma declarativa, a un nivel de abstracción adecuado para el profesor, y para ello se construirá una herramienta de autor.

Este objetivo debe concretarse desde diferentes perspectivas:

1. Modelización de escenarios para el aprendizaje

Teniendo en cuenta los modelos de aprendizaje basados en procesos sociales de construcción de conocimiento y la teoría de la actividad, se elaborarán descripciones computables de escenarios experimentales. Las descripciones se harán mediante un lenguaje de marcado que permita expresar el contexto, las tareas de aprendizaje así como los medios y personas involucradas. Una descripción constituirá un documento activo que al ser procesado, dará lugar a la creación de un entorno virtual que permita a una comunidad educativa distribuida, realizar actividades de enseñanza y aprendizaje mediadas por un conjunto de herramientas.
El entorno virtual cubrirá el aprendizaje individual y colaborativo de una materia en tres etapas secuenciadas: estudio y experimentación virtual a distancia, soporte en la realización de prácticas presenciales en un laboratorio, facilitación para el análisis de resultados y elaboración de conclusiones en una fase posterior, a distancia.
Utilizando XML como meta-lenguaje, se trata de definir un lenguaje con la expresividad necesaria Por ello es necesario plantearse dos subobjetivos relacionados:

1.1 Determinar los elementos a definir, estableciendo una ontología
1.2 Expresarlos en términos de etiquetas y atributos

2. Diseño y construcción del software

1. Definir, y diseñar una herramienta de autor, que permita al profesor crear la descripción de un escenario de actividades de aprendizaje.
2. Definir una arquitectura para procesar las descripciones, integrar las herramientas y generar el entorno virtual que soporte las actividades de aprendizaje. Para este proyecto hace falta una arquitectura capaz de gestionar documento activos (p.ej., acceder a un documento en el almacenamiento estable del sistema, validar su contenido, extraer la información pertinente a la posición actual del usuario, todo de una manera rápida, eficiente, y segura), tratar la gestión de los usuarios (p.ej., acceso al sistema, formación de grupos, tratamiento de entrada de datos, etc.), y controlar las herramientas disponibles (p.ej., su lanzamiento, estado de activación, peticiones para datos de inicio y entrada de datos finales, etc.). Respecto a ese último objetivo, sería necesario preparar tanto un API como una guía para facilitar la incorporación de herramientas de otros grupos de trabajo (nuevas o ya existentes, hechas en Java o no) en el sistema.

Además de estos objetivos específicos al escenario del proyecto, se pueden destacar también las necesidades de producir un sistema capaz de adaptarse a nuevos ámbitos educativos, incorporar los resultados de futuras investigaciones didácticas, y por fin, estar basado en tecnologías estándares y abiertas para poder funcionar en una larga gama de plataformas informáticas.

3. Aplicaciones

Las aplicaciones se extenderán a dos ámbitos:

1) En el ámbito de la docencia en química, el proyecto plantea llevar a cabo el soporte a las fases definidas en el punto 3.2.4 mediante la creación de un entorno integrado que permite realizar experimentos articulados con el estudio teórico, en una fase los experimentos serán simulados y en otra serán reales. Se estructurará el proceso de razonamiento (análisis y síntesis) para cada una de las actividades propuestas utilizando para ello los mecanismos que nos proporcionen los modelos disponibles. También se tendrá en cuenta que los modelos de escenarios y los DTD asociados puedan estructurar los diferentes apartados (principios teóricos, guía de estudio estructurada por objetivos, glosario, acceso a recursos externos) de que se dotará a los escenarios

Además en estos entornos estarán integrados:

· Componentes pedagógicos para la construcción de conocimiento
· Herramientas colaborativas para la edición de contenidos científicos , para la realización de simulaciones y la comunicación/discusión estructurada

El conocimiento contenido en los escenarios será modelizado de forma independiente del propósito pedagógico. Para ello se dispondrá de bases externas de conocimiento basado en la definición previa de una conceptualización de la materia (definición de una ontología) que permitirá reutilizar el conocimiento en una variedad de escenarios y reutilizar en distintos grados y con propósitos variados también dicho conocimiento dentro de un mismo escenario. Al mismo tiempo se trata de crear diversos mecanismos que permitirán el incremento de conocimiento asociado a los conceptos mediante la asociación de pares pregunta-respuesta.

Las herramientas de creación de contenidos son también externas al entorno y se integran como un recurso del entorno definido en el modelo del mismo y parametrizables en función de la actividad requerida. Los editores que se incluirán permitirán la realización de objetos complejos como gráficos con anotaciones, grafos conversacionales de las discusiones en grupo, rendering de formulas químicas y simulaciones multimedia.

2) En el ámbito de la definición de escenarios experimentales nos planteamos la creación de una biblioteca de plantillas instruccionales o de modelos genéricos de entornos, instanciables a determinados tipos de actividades docentes experimentales a partir de los diferentes modelos de escenarios propuestos. La docencia se estructurará mediante una combinación de escenarios de consulta con otros de tipo práctico.

4. Metodología

Desarrollar una metodología de desarrollo de aplicaciones de enseñanza experimental a distancia basada en la construcción de una biblioteca de escenarios, una memoria organizativa con casos de uso, así como criterios de implantación, de seguimiento y evaluación.