Plataforma de Aprendizaje y Cursos Masivos Abiertos en Línea de la Universidad Nacional de Colombia

Jonatan Gómez, Elizabeth León, Camilo Cubides, Arles Rodriguez, Julian Mahecha, Juan Camilo Rubiano

{jgomezpe, eleonguz, eccubidesg, aerodriguezp, jrmahechad, jcrubianoz}@unal.edu.co

Grupo de Investigación en Vida Artificial ALIFE y Grupo de Investigación en Minería de datos MIDAS

Universidad Nacional de Colombia

Resumen

El aprendizaje en línea (e-learning) es una de las formas de educación a distancia en la que se integran diversas tecnologías de la información (internet y desarrollo de contenidos multimedia entre otras) con elementos pedagógicos (didácticos) para formar y capacitar, a los estudiantes en línea, en un tema particular. A pesar de ser considerado como prioritario por el Gobierno Nacional de Colombia, de ser definido como una de las áreas estratégicas del Eje Educación del Plan Nacional de Desarrollo en TICs, y de diferentes esfuerzos en investigación y aplicación realizados en el país, el aprendizaje en línea en Colombia se encuentra en estado embrionario. Este estado embrionario se debe, principalmente, a que el desarrollo y uso actual de las plataformas de aprendizaje en línea, se ha enfocado en el sistema de gestión del aprendizaje y en la gestión de contenidos, olvidando casi por completo la inclusión de herramientas fundamentales para el aprendizaje en línea como las evaluaciones adaptativas, los tutores inteligentes y las herramientas de interacción y/o simulación propias del tema enseñado. Son estas las que le permiten al aprendiz pasar de un modelo de adquisición de conocimientos (modelo receptor pasivo) a uno en el que interactúa, aprende y es guiado por la plataforma (modelo receptor activo), independiente del lugar en que se encuentre (región, ciudad, municipio), las condiciones de conexión (con o sin acceso a internet) o del tiempo con que cuente (noches, horas, días). Este modelo centrado en el aprendiz, ha dado origen al concepto de lo que hoy se conoce como curso masivo abierto y en línea (MOOC: Massive Open Online Courses), con los que se espera crear una alta motivación, un alto sentido de pertenencia y de colaboración de y hacia los aprendices del curso

Este artículo presenta los primeros componentes desarrollados de una plataforma de aprendizaje virtual y MOOCs realizado en la Universidad Nacional de Colombia. Tal plataforma cuenta en la actualidad con herramientas para la gestión no lineal de contenidos (videos, documentos, ejercicios) mediante mapas conceptuales, sistema de gestión de aprendizaje y herramientas de evaluación adaptativa. La plataforma ha sido diseñada de tal forma que en un futuro cercano cuente con herramientas para la construcción de tutores virtuales inteligentes, herramientas de colaboración virtual, herramientas de personalización de estudiantes y herramientas interactivas de apoyo.

1. Introducción

Con la aparición de las tecnologías de la computación y la comunicación, la educación se ha ido transformando de un modelo líneal y unificado a un modelo centrado en el

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aprendiz (altamente no lineal y ajustado a las necesidades, características y habilidades del aprendiz), que le permite avanzar a su propio ritmo, método e intensidad [1-5]. En este proceso de transformación, se han usado procesos educativos netamente presenciales hasta procesos educativos a distancia (usando radio, televisión, internet, y celulares) [28]. El aprendizaje en línea (e-learning) es una de las formas de educación a distancia en la que se integran diversas tecnologías de la información con elementos pedagógicos (didácticos) para formar y capacitar, a los aprendices en línea, en un tema particular [1-5]. Sobre aprendizaje en línea se pueden destacar los trabajos de Garry y Anderson [1], los de Salmon [2,3], Kearsley [4], Bates [5], Nagy [30], Lowenthal y otros [31] y Moreno y otros [32].

Garrison y Anderson presentan el tema de los sistemas de aprendizaje en línea desde el punto de vista conceptual (Conceptos fundamentales, comunidades de aprendizaje, tecnología, y elementos sociales, cognitivos y de enseñanza) como desde el punto de vista de aplicación (Organización, evaluación, asignación de tareas entre otras) [1]. Salmon, caracteriza el aprendizaje en línea por medio de dos elementos fundamentales: La definición de actividades apropiadas de aprendizaje [2] y el acompañamiento que el profesor (o tutor) realice sobre el proceso [3]. Kearsley discute elementos de la educación en línea (aprendizaje y enseñanza en línea), del diseño y desarrollo de cursos en línea (organización y políticas) y futuras tendencias en la misma [4]. Bates, presenta una línea de convergencia de diferentes herramientas tecnológicas en el proceso educativo a distancia, presenta unos criterios de selección de las tecnologías a usar en el modelo de educación a distancia, y hace especial énfasis en la aplicación de la tecnología web al aprendizaje a distancia [5]. Nagy presenta una descripción del impacto social del aprendizaje en línea y su desarrollo en el tiempo [30]. Lowenthal y otros proponen una descripción y tipología de los sistemas de aprendizaje en línea [31]. Moreno y otros describen los diferentes componentes de un sistema de aprendizaje en línea, las diferencias entre dichos componentes y plantean una estructura de clasificación de los mismos mediante una taxonomía de sistema de la educación asistida por computadores [32].

En particular sobre los sistemas de aprendizaje en línea centrados en el estudiante y/o adaptativos se pueden mencionar, entre otros, los trabajos de Garcia-Barrios y otros [33], McCombs y Vakili [34], de Mödritscher y Wild [35], Lopez [36], y el de Lee y Park [37]. Garcia-Barrios y otros definen un modelo genérico de personalización basado en componentes que se construye a partir del estudio de un conjunto de elementos pertinentes en el proceso de adaptación del proceso de aprendizaje [33]. De esta manera la personalización es vista como un sistema específico del proceso de adaptación. McCombs y Vakili proponen un marco de trabajo para el desarrollo de modelos de aprendizaje centrado en el estudiante [34]. Dicho marco de trabajo es construido a partir de los principios de la psicología centrada en el estudiante y que ha sido validada por diversos estudios realizados por la Asociación de Psicólogos Americanos. López propone un modelo de replanificación adaptativa de actividades en cursos virtuales usando conceptos de agentes inteligentes [35]. Básicamente, la propuesta cuenta con seis agentes inteligentes encargados de la administración y recomendación de actividades (desde la administración del curso hasta la evaluación adaptativa). Mödritscher y Wild proponen un modelo centrado en el estudiante de tipo "bottom-up' que se basa en ideas de ambientes de aprendizaje personal, actividades

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de aprendizaje e interacción del estudiante y generación de patrones de buenas prácticas de apoyo [36]. Finalmente, Lee y Park resumen las características de varios elementos de un sistema de aprendizaje adaptativo, y presentan trabajos desarrollados en cada uno de ellos [37]. Como se puede ver, el aprendizaje en línea consta de dos componentes fundamentales: El componente pedagógico y el componente tecnológico. En el componente pedagógico se definen los modelos conceptuales, didácticos y de enseñanza que son requeridos para enseñar un cierto tema. En su definición se toma en cuenta las posibilidades que brindan las tecnologías de la información pero se hace especial énfasis en cómo los modelos pedagógicos pueden ser usados para desarrollar y/o potenciar las competencias de los aprendices. En el componente tecnológico se usan todas las posibilidades que brindan las tecnologías de la información (y en particular la internet), para construir un sistema de aprendizaje en línea que permita diseñar cursos y programas académicos completos, en los que los contenidos, las evaluaciones y las tutorías, que se le brindan al estudiante, sean tan interactivos y adaptables como los modelos pedagógicos los requieran. Cuando los contenidos, evaluaciones y tutores se adaptan al estudiante, se dice que el sistema de aprendizaje es adaptativo [33]. Estas características de interactividad y adaptabilidad han llevado el desarrollo histórico de los sistemas de aprendizaje en línea a través de cuatro etapas principales [51]:

1 Los documentos de los cursos son puestos en un repositorio en línea al cual solo tienen acceso los aprendices que están registrados en el curso.

2 Se implementa un ambiente interactivo para los usuarios (aprendices, profesores, administradores) el cual puede llegar a tener herramientas de tipo chat o foros.

3 Se mejora el ambiente interactivo de la etapa dos, dándole más importancia a la interacción entre usuarios (redes sociales, correo electrónico, etc), además se disponen de herramientas para presentar evaluaciones y de calificación.

4 Se crean los Cursos Masivos Abiertos y el Línea (MOOCs de su abreviatura en inglés Massive Open Online Courses). En estos cursos, no se restringe la forma en que se ven los contenidos, lo que permite la aparición de nuevas ideas y nuevos puntos de vista por parte de los participantes y un mayor grado de pertinencia y pertenencia entre los aprendices y el curso.

En particular, el concepto de MOOC, aparece en el año 2008 como resultado de un gran curso online dirigido por George Siemens and Stephen Downes [50] cuya principal característica fue la multitudinaria cantidad de usuarios que pudieron acceder al mismo de manera simultánea (en el orden de las decenas de miles). Hay que tener en cuenta que un curso con 200 usuarios no es considerado masivo, pues se espera que un MOOC tenga del orden de miles de usuarios registrados simultáneamente [51]. Además se espera que un MOOC sea abierto en todo sentido, tanto el software que usa, como el registro y los contenidos [51]. También debe ser participativo, esto con el fin de conectar e incentivar la colaboración entre las personas que están interesadas por aprender un mismo tema.

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De esta manera, un sistema de aprendizaje en línea que soporte MOOCS debe constar de diversos subsistemas, entre los cuales se pueden mencionar: el Sistema de Gestión del Aprendizaje, el Sistema de Gestión de Contenidos, el Sistema de Tutoría Inteligente, el Sistema de Evaluaciones Adaptativas y el Sistema de Herramientas de interacción y/o simulación propias del tema enseñado.

1.1 Sistema de Gestión del Aprendizaje

El Sistema de Gestión del Aprendizaje (Learning Management System) [15-17] se encarga de administrar, distribuir y controlar las actividades de formación del sistema de aprendizaje en línea. En particular se encarga de gestionar usuarios, administrar el acceso, gestionar recursos (materiales y actividades de formación), controlar y hacer seguimiento del proceso de aprendizaje, realizar evaluaciones, generar informes, y gestionar servicios de comunicación como foros de discusión, videoconferencias. Dentro de los múltiples libros dedicados al tema de los Sistemas de Gestión del Aprendizaje se pueden mencionar un par de los más recientes: el de Bersin [15] y el de Balkin [16], los cuales presentan una revisión completa de los conceptos básicos de Sistemas de Gestión de Aprendizaje.

Por otro lado, múltiples sistemas de gestión del aprendizaje (como Blackboard, Moodle, y Joomla) han sido desarrollados, cada uno con diferentes alcances y limitaciones [38]. Con tal cantidad de opciones, el definir si una plataforma existente es apropiada para una actividad a desarrollar es en sí un tema de investigación [17, 29]. Ellis presenta una serie de criterios que se deben tener en cuenta para la selección y utilización de un sistema de gestión de aprendizaje en [17]. Entre dichos criterios se encuentra desde elementos pedagógicos, de aprendizaje que se pueden desarrollar en la plataforma como la inversión que se espera y debe realizar en la implementación del mismo (libre o propietario, tiempo de desarrollo, puesta en funcionamiento, entre otros). Chapman y un grupo de apoyo del Brandon Hall Research comparan un gran conjunto de sistemas de gestión de aprendizaje y proveen tal estudio en línea [29]. Este es un estudio crítico e independiente, de no sólo los sistemas líderes del mercado sino de aquellos especializados o en proceso de investigación y desarrollo. Adicionalmente, proporciona un sistema en el que el usuario puede acceder a la base de datos que dicho estudio posee, utilizar la herramienta de comparación que provee y aplicar la herramienta de selección que ofrece.

1.2 Sistema de Gestión de Contenidos

El Sistema de Gestión de Contenidos (Content Management System) [18-20] se usa para crear y mantener el contenido de un programa de educación (usualmente un curso). Esto se hace mediante la definición de contenidos modulares que se pueden personalizar, manejar y usar en diferentes ocasiones. De esta manera es utilizado como una herramienta que permite el manejo de la información que contiene los temas plenamente relacionados con las áreas disciplinares. En este sistema se gestionan los distintos tipos de materiales que el profesor dispone para impartir sus clases, y todas aquellas herramientas adicionales tanto escritas, como de multimedia, como de software interactivo que están relacionadas con el conocimiento que le es presentado a el estudiante, de tal manera que se pueda afianzar el nuevo saber que se espera

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que éste haya adquirido.

Típicamente los gestores de contenidos permiten agrupar la información que es subida al sistema en grupos tales como capítulos o tópicos específico llamados unidades de contenido, de tal manera que el estudiante puede navegar por cualquier unidad de contenido de forma libre, independiente, de acuerdo a sus intereses y a la facilidad de su aprendizaje.

1.3 Sistema de Tutores Inteligentes

El Sistema de Tutoría Inteligente (Intelligent Tutoring System) [21-23], se encarga de guiar de manera interactiva (mediante re-alimentación) al estudiante por los contenidos de acuerdo a la percepción que tenga del estudiante. Se espera que un tutor inteligente se base en los conceptos de personalización, inteligencia artificial y patrones emergentes de comportamiento.

En particular, se pretende observar la forma en la que los aprendices navegan entre los contenidos de un determinado curso y a partir de las estadísticas de uso y de un proceso de inteligencia artificial ofrecerle recomendaciones sobre la forma de navegar por un curso dado, los temas que deba repasar, los temas en los que debe profundizar o temas nuevos que le permitan expandir su conocimiento. Esto se puede hacer a partir de la navegación realizada por otros aprendices, dificultades encontradas en las evaluaciones realizadas por el aprendiz o por los recorridos sobre las unidades temáticas en la que los aprendices han tenido un mayor éxito en su proceso de aprendizaje y por lo tanto en su evaluación.

1.4 Evaluaciones Adaptativas

Las Evaluaciones adaptativas (Computer Adaptive Test) se encargan de mantener y realizar evaluaciones que se ajustan al nivel del estudiante. Wainer describe un proceso completo para construir, mantener y usar sistemas de pruebas adaptativas por computador [39]. Mediante un ejemplo hipotético, los conceptos son introducidos de una manera sencilla capítulo por capítulo. Georgiadou y otros presenta un revisión bibliográfica de las estrategias de control de la exposición del ítem en pruebas por computador adaptativo hasta el año 2005 [40]. Olea y otros presenta las características, ventajas e inconvenientes de las pruebas adaptativas por computador (enmarcada dentro de una serie de diferentes formas de prueba) desde un punto de vista de la psicología [41]. Tzai-hsing y otros aplican las teorías de la respuesta al ítem, de las pruebas adaptativas y las técnicas de servicios web para construir un banco de ítems y un sistema de pruebas adaptativas basado en la WEB [42]. Xu y Douglas exploran la posibilidad de desarrollar pruebas adaptativas por computador con modelos no paramétricos de respuesta al item [43]. Jiménez presenta un modelo de evaluación adaptativa, basada en técnicas de respuesta al item, del nivel de conocimientos del estudiante para sistemas tutoriales inteligentes [44].

2. Aprendizaje en Línea en Colombia

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A pesar de ser considerado como prioritario por el Gobierno Nacional de Colombia (gracias a la iniciativa vive digital parte de la política del presidente Juan Manuel Santos que busca que internet se masifique, y de esta manera reducir la brecha digital promoviendo el uso de la tecnología y el acceso a computadores), de ser definido como una de las áreas estratégicas del Eje Educación del Plan Nacional de Desarrollo en TICs (mediante el apoyo a la producción y la formación de repositorios de contenidos educativos digitales abiertos, para el fortalecimiento de la educación virtual que permitan acceder a la educación superior y formar de una cultura colaborativa y cooperativa donde se intercambien y se redistribuyan recursos educativos de acceso público mejorando la calidad de la educación en concordancia con los planteamientos de la UNESCO en la Declaración de París de junio de 2012 [http://www.mineducacion.gov.co/cvn/1665/w3-article-252790.html, 53]), y de diferentes esfuerzos en investigación y aplicación realizados en el país, el aprendizaje en línea en Colombia se encuentra en estado embrionario. Este estado embrionario se debe, principalmente, a que el desarrollo y uso actual de las plataformas de aprendizaje en línea, se ha enfocado en el sistema de gestión del aprendizaje y en la gestión de contenidos, olvidando casi por completo la inclusión de herramientas fundamentales para el aprendizaje en línea como las evaluaciones adaptativas, los tutores inteligentes y las herramientas de interacción y/o simulación propias del tema enseñado.

Entre los muchos esfuerzos que se han realizado a nivel Colombia en el área del aprendizaje en línea se pueden mencionar los de las siguientes organizaciones:

1 El SENA que ha hecho uso de plataformas de educación virtual tales como blackboard para la administración de contenidos en línea y para la administración del sistema de aprendizaje de algunos de sus programas académicos [9]. El Ministerio de Educación Nacional con el portal Colombia Aprende que ha tratado de establecer un portal de cursos virtuales [12].

2 La Unión Colombia e-learning liderada por la UNAB [13].

3 La Universidad Nacional de Colombia con diversos proyectos de investigación en sus diversas sedes y su dirección nacional de servicios académicos virtuales [11, 32].

4 La Universidad Abierta y a Distancia con sus diferentes procesos de educación a distancia [10].

5 La Fundación Gabriel Piedrahita Uribe y su iniciativa eduteka, reconocida por el ministerio de educación como portal educativo gratuito enfocado a que promueve el uso de Tecnologías de información y Comunicación en la enseñanza básica y media [http://www.eduteka.org/code.php].

3. Plataforma de Aprendizaje en Línea y MOOCs de la UN

A partir de los conceptos anteriores, la Universidad Nacional de Colombia mediante proyecto financiado parcialmente por Colciencias, decidió plantear un modelo de sistema de aprendizaje en línea que estuviese centrado en el aprendiz y que contará

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con la mayor cantidad de herramientas con las que debe contar un sistema de esta categoría. De esta manera se empezó por brindarle a la plataforma capacidad de gestionar contenidos en una forma en la que el aprendiz sea quien navega sobre los temas de un curso de forma autónoma, asesorado por una serie de recursos de interacción sobre un tema específico (mediante un mapa conceptual), que contará con medios de interacción con otros (chat y foros), con un modelo de evaluación adaptativa donde se pudiera evaluar de una mejor manera las competencias que el aprendiz va adquiriendo y con herramientas de personalización y tutorías inteligentes. Este proyecto esta en desarrollo y los resultados presentados en este artículo corresponden con el primer año de construcción del mismo. En particular, la plataforma cuenta con herramientas para el acceso a clases, documentos y ejercicios en la parte del estudiante y cuenta con varios módulos administrativos para la creación de cursos, administración de contenidos y administración de usuarios y con un módulo de evaluación adaptativa.

3.1 Módulo de Gestión

La plataforma cuenta con varios módulos de gestión, entre los cuales se encuentran: gestión de contenido, administración de usuarios y administración general según el rol del usuario. La gestión de contenido hace referencia a la creación de cursos y todo el contenido de los mismos. Es posible crear múltiples cursos, crear dependencias entre ellos, habilitarlos o deshabilitarlos, ver Figura 1.

Figura 1. Módulo de Administración de Cursos

Dentro de cada curso se pueden crear los temas que este contenga, y darles una distribución en un mapa galáctico que representa el mapa conceptual del curso. De esta manera se pueden crear dependencias entre temas a modo de sugerencia de cómo deben ser vistos los contenidos, sin restringir al usuario de navegar los contenidos en la forma que el considere se adapta mejor a su aprendizaje, también es posible habilitar o deshabilitar los temas que ya han sido creados. La distribución de

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los temas en el mapa es la forma en la cual los estudiantes van a ver los temas cuando ingresen al curso. El profesor puede ubicar los temas manualmente según su criterio o utilizar la función automática que ordena los temas teniendo en cuenta sus dependencias, Ver Figura 2.

Figura 2. Módulo Administración Curso

Dentro de cada tema el profesor puede colocar tres tipos de recursos: videos (en youtube), documentos y ejercicios (ambos en formato pdf). Estos recursos son ubicados en una linea del tiempo (forma temporal en que los temas deben ser vistos) según el criterio del profesor. La linea del tiempo que el profesor defina va a ser presentada a los estudiantes en la interfaz de clases de la plataforma. La plataforma ha sido adaptada para que los videos que se suban sean aptos para su visualización en dispositivos móviles. De esta manera se espera alcanzar una audiencia más amplia de usuarios y proporcionar una mejor experiencia a los usuarios actuales, ver Figura 3.

La gestión de usuarios se encarga del manejo de roles de los diferentes usuarios, promover o relegar a los usuarios de los roles disponibles. En el caso de la plataforma existen cuatro roles que los usuarios pueden tomar: estudiante, docente, coordinador y administrador. La plataforma solo tiene un administrador quien es el que maneja los roles de los usuarios, ver Figura 4.

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Figura 3. Módulo Administración de Recursos

Figura 4. Módulo Administración de Usuarios.

La gestión de la plataforma es realizada de acuerdo al rol del usuario (los aprendices o estudiantes no pueden realizar gestión de la plataforma solo uso de la misma). Es posible para los cursos tomar acciones como: asignar un coordinador, manejo de grupos, asignar un docente, etc, ver Figura 5.

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Figura 5. Módulo Administración Curso

En particular, un docente puede ver los aprendices que estén en sus grupos, la calificación general del curso y las calificaciones detalladas de cada uno de los exámenes y pruebas parciales que presente el aprendiz.

3.2 Módulo de Contenidos

3.2.1 Libro. Para el desarrollo de cada curso se debe construir un documento escrito que sirva de guía tanto a profesores como a aprendices con el contenido a tratar en cada una de las unidades de contenido (según mapa conceptual). Éste documento guía debe ser construido con antelación al desarrollo del MOOC. Para el curso piloto de la plataforma “programación de computadores”, este documento fue construido a partir de una serie de videos grabados durante clases magistrales de los profesores del curso. En la Figura 6 se presentan dos páginas de ejemplo del contenido y del formato del texto guía del curso de Programación de Computadores de la Universidad Nacional Sede Bogotá escrito utilizando LaTeX, un lenguaje de composición de textos científicos [52]; este material se encuentra disponible en la plataforma de aprendizaje virtual de forma libre y puede ser consultado por cualquier persona que se inscriba en el curso (no solamente estudiantes de la Universidad Nacional de Colombia). Durante el desarrollo del curso, este material se ha corregido y enriquecido con nuevos tópicos y ejemplos presentados.

3.2.2 Diapositivas. Con base en el material desarrollado en el texto guía, se pueden generar una serie de presentaciones de diapositivas a ser utilizadas por los profesores para impartir las clases. En el caso del curso piloto de programación de computadores, estas diapositivas también son generadas con el lenguaje de composición de textos científicos LaTeX y en particular con el paquete Beamer. En las presentaciones se hace una clara y precisa diferenciación de las definiciones, ejemplos, propiedades, etc., de tal manera que tanto en las clases como en el estudio independiente del tema, la información se encuentre autocontenida y se pueda utilizar para presentar el

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material tanto de manera presencial como medio de autoaprendizaje por parte del aprendiz. En la Figura 7 se presentan algunos ejemplos de las diapositivas que fueron generadas utilizando el material contenido en las páginas del libro de la Figura 6.

Figura 6. Ejemplo de un par de páginas del libro guía que se ha escrito para el curso en línea de programación de computadores.

Figura 7. Ejemplos de diapositivas usadas para impartir el curso en línea de programación de computadores.

3.2.3 Videos. Una herramienta fundamental que brindan las nuevas tecnologías y que es masivamente utilizada por los estudiantes son los videos. Estos videos pueden ser obtenidos de grabar clases presenciales o pueden ser realizados a partir de las diapositivas generadas a partir del libro guía. En el curso piloto de programación de

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computadores, los primeros videos se obtuvieron grabando las clases directamente, los cuales fueron utilizados como apoyo en la plataforma y como insumo para crear el libro y las diapositivas. A partir de la presentaciones de diapositivas se han generado nuevos videos, donde el profesor aparece dando explicaciones más claras y detalladas con consejos y observaciones que por escrito resultan muy difíciles de plasmar, la duración de cada video es corta (de 3 a 6 minutos) con el fin de que los estudiantes no se aburran ni se distraigan mientras observan los videos. Durante la grabación de los videos también se encontraron errores y estos fueron corregidos durante esta etapa. El objetivo y uso de los videos es que los estudiantes puedan repasar los temas que no fueron entendidos, o que no quedaron muy claros (si la plataforma es usada como apoyo a cursos presenciales también pueden ser usados para cubrir temas que no fueron vistos por faltar a las clases magistrales). También los profesores utilizan los videos para preparar sus clases y para presentar los laboratorios que son explicados detalladamente, con el fin de que los estudiantes los puedan desarrollar paso a paso siguiendo las explicaciones claras y precisas dadas por el profesor que realiza el laboratorio. En la Figura 8 se muestra la apariencia típica de los videos que son presentados en la plataforma, se observa como el profesor aparece dando las explicaciones sobre las diapositivas de las presentaciones y que él señala el texto particular que está explicando en cada momento, para este caso el vídeo tiene una duración de 3 minutos 57 segundos y en este se encuentra explicando el tema presentado en las páginas del libro y las diapositivas de las Figuras 6 y 7.

Figura 8. Módulo de videos usados para explicar las diapositivas.

3.2.4 Canal YouTube. Para una masiva difusión del material que puede ser utilizado entre los recursos de la plataforma de aprendizaje virtual, se puede hacer uso de una herramienta muy popular y difundida en la actualidad, el sitio web de videos compartidos YouTube. Dado que se graban una gran cantidad de videos cortos, se debe optar por crear un canal de YouTube que albergue todos los videos, de tal manera que para observar los videos no sea necesario ingresar a la plataforma, pero

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que a partir de este canal se enlazan estos videos dentro de la plataforma. Para el curso piloto en Programación de Computadores, la dirección del canal es http://www.youtube.com/user/PProgramacionUN y su apariencia se presenta en la Figura 9, aquí los videos se pueden ver en cualquier orden y pueden ser descargados con cualquier software que permita descargar videos de YouTube.

Figura 9. Canal YouTube para Almacenar Videos del Curso.

3.2.5 Ejercicios. Uno de los recursos que es fundamental para evaluar la eficacia, pertinencia de la metodología es la realización de ejercicios sobre los temas presentados en el curso. Los ejercicios se pueden presentar en un documento pdf, para el curso piloto también fue escrito utilizando el lenguaje de composición de textos científicos LaTeX. Estos documentos son libres y pueden ser descargados sin restricciones. Los ejercicios principalmente se obtienen a partir de problemas planteados por los profesores y son recopilados para generar el documento de ejercicios de cada unidad de contenido. En la Figura 10 se presenta el aspecto del módulo de la plataforma donde se pueden ver los ejercicios relacionados con los temas presentados en las páginas del libro, las diapositivas y los videos de las Figuras 6, 7 y 8.

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Figura 10. Módulo de ejercicios planteados para repasar los temas vistos en la unidad de contenido.

3.3 Módulo de Evaluación

El proceso de evaluación de estudiantes está compuesto por varias etapas que van desde la preparación del parcial hasta la presentación y calificación del mismo. Con el fin de apoyar todo el proceso se diseñaron e implementaron cuatro sub-módulos en la plataforma. Los sub-módulos son los siguientes: editor de parcial, configuración de parcial, presentación de parcial y evaluación adaptativa.

La evaluación adaptativa o CAT (Computer Adaptive Test) es un tipo de evaluación que varía las preguntas presentadas según las respuestas de los estudiantes conforme avanza la prueba [6,7]. Las evaluaciones adaptativas se basan en un banco de preguntas donde cada una de estas tiene asociado una cierta cantidad de parámetros, por ejemplo la dificultad de la pregunta. El proceso de aplicación de una evaluación adaptativa parte de la selección de una pregunta inicial, el estudiante responde la pregunta, y a partir de los parámetros de la pregunta y la respuesta del estudiante se calcula la habilidad del estudiante, teniendo en cuenta esa habilidad calculada se presenta una nueva pregunta que refina las estimaciones realizadas sobre la habilidad del estudiante. Este proceso se repite hasta que una condición de parada pre establecida se cumpla. De esta forma si un estudiante contesta una pregunta correctamente su nivel de habilidad sube, por lo tanto se presenta una pregunta más difícil. Mientras que si responde incorrectamente se deduce que su habilidad es menor y se prosigue a presentar una pregunta más fácil.

En la implementación realizada, la primera pregunta se selecciona lo más cercano posible al nivel medio de dificultad de las preguntas. Siendo un buen punto de partida para que el estudiante no se sienta intimidado (si la pregunta es muy difícil) o por otro lado se sienta muy confiado (si la pregunta es muy fácil) [7]. La selección de las preguntas se realiza utilizando la teoría de respuesta al ítem que establece varios modelos basados en funciones logísticas según el número de parámetros con el que cuente las preguntas. En la plataforma se implementaron tres de estos modelos 1PL (one parametric logistic), 2PL (two parametric logistic), 3PL (three parametric logistic) [6,7]. En la plataforma se implementaron tres condiciones de parada para las evaluaciones adaptativas: longitud fija, estimación de la habilidad y combinado. En

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longitud fija el parcial va a terminar cuando se llegue a un máximo de preguntas, similar a un parcial tradicional. Mientras tanto, en estimación de la habilidad el parcial va a terminar cuando el error en el cálculo de la habilidad del estudiante esté por debajo de un umbral establecido por el profesor, adicionalmente en este tipo de parcial se requiere un mínimo de preguntas a presentar antes de que termine el parcial para que los estudiantes no se sientan inconformes con el resultado. Y finalmente, el combinado une los dos modos anteriores, cuando alguna de las dos condiciones se cumpla la evaluación finaliza.

El editor de parcial está diseñado para que los profesores puedan crear todo el contenido de un exámen, dividiendo la tarea en tres secciones: preguntas, bolsas de preguntas y parcial. En la sección de preguntas el profesor ingresa la información de las preguntas: nombre, descripción, tema al que pertenece, tipo de pregunta y parámetros para la evaluación adaptativa, ver Figura 11. La plataforma soporta cinco tipos de preguntas: abierta, selección múltiple con única respuesta, selección múltiple con múltiple respuesta, emparejamiento y falso o verdadero. Todos los tipos de pregunta con excepción de las abiertas son calificadas automáticamente cuando son contestadas, por este motivo este tipo de pregunta no puede ser utilizada en un parcial adaptativo. Para la evaluación adaptativa los tres parámetros de estudio son: dificultad, discriminación y probabilidad de adivinar.

Figura 11. Editor de Preguntas.

Las bolsas de preguntas son agrupaciones que el profesor establece según su criterio, estas pueden formarse automática o manualmente. Para crear una bolsa se cuentan con tres filtros: tipo de pregunta, grado de dificultad y tema, ver Figura 12. Al crearla automáticamente se seleccionan los filtros deseados y todas las preguntas que cumplan los filtros son guardadas en la bolsa.

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Figura 12. Editor de Bolsas de Preguntas.

Los Parciales están compuestos de un nombre, una descripción, una o más bolsas de preguntas y un tipo de selección de pregunta que puede ser aleatorio o adaptativo. Para una parcial adaptativo se debe seleccionar información adicional como el modelo de selección de preguntas y el modo de finalización del parcial, ver Figura 13.

Figura 13. Módulo presentación Parcial.

Para poder aplicar un parcial a un grupo de estudiantes es necesario proporcionarle una configuración (sub-módulo configuración). A cada parcial se le debe configurar su disponibilidad, intentos y contraseña. La disponibilidad de un parcial define el intervalo de tiempo en el cual los estudiantes pueden presentar el parcial cuenta con fecha y hora de inicio y fin y la duración del parcial una vez el estudiante lo inicie. El profesor debe indicar el número máximo de intentos que tiene el estudiante para presentar el parcial mientras esté disponible. Si se establece más de un intento se puede establecer un tiempo de espera para que el estudiante vuelva a presentar el parcial. Por último se puede establecer una contraseña que el estudiante deberá ingresar.

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Una vez el parcial tiene una configuración establecida, los estudiantes podrán tomarlo utilizando el sub-módulo de presentación. Este sub-módulo le mostrará al estudiante todos los parciales que estén disponibles cuando el ingrese a la sección exámenes. Al estudiante se le muestra la mejor y la última calificación, la fecha de finalización y duración del parcial, cuantos intentos lleva y cuánto tiempo tiene para volver a intentar y la fecha del último intento. Si el parcial tiene una contraseña configurada esta es requerida antes de iniciar el parcial. Una vez el estudiante inicie el parcial se le presenta una pregunta la cual él debe responder para ir a la siguiente (no es posible avanzar sin responder una pregunta, ni devolverse una vez se ha respondido). La siguiente pregunta será seleccionada según se haya establecido, adaptativa o aleatoriamente. Cada pregunta es calificada al enviarse (excepto las abiertas), el parcial se termina cuando se cumplan las condiciones de parada del parcial o cuando se acabe el tiempo.

Actualmente se está realizando la recopilación de preguntas para realizar la primera prueba del módulo de evaluación con el primer parcial del curso de programación de computadores ofertado por la Universidad Nacional de Colombia usando esta metodología.

3.4 Estadísticas de Uso

En la actualidad se tiene acceso libre en internet a la plataforma para el curso virtual de programación de computadores http://www.alife.unal.edu.co/platform-svn/trunk/) y cuenta en este momento con 2040 estudiantes registrados. El número total de visitas fue estimado utilizando las herramientas de analytics de google [http://www.google.com/analytics/] y es de 20982 desde agosto de 2012. Como información adicional se han encontrado incluso algunos visitantes de otros países como Brasil, Estados Unidos, Perú, México y Ecuador como se aprecia en la tabla y en la Tabla 1 y la Figura 15.

Tabla 1. Acceso a la Plataforma según país de origen Conexión

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Figura 15. Acceso a la Plataforma por País de Origen

4. Conclusiones

● En la actualidad, hablar de educación virtual no se puede reducir a la simple labor de crear presentaciones de algún tema específico y utilizar un computador para leerlas en línea. Por el contrario, la educación virtual es una mezcla de una serie de procesos que involucran la didáctica, la tecnología y el área disciplinar que se espera los estudiantes aprendan. Además, es importante tener en cuenta que en este tipo de educación el aprendizaje se espera que no sea individual y egoísta, por el contrario, se espera que los estudiantes se puedan desarrollar las habilidades adicionales de comunicación e interactividad a través de foros y chats de manera que puedan expresar sus inquietudes, dificultades y las diversas formas en que se han resuelto los problemas que son planteados tanto como ejercicios propios de la plataforma como aquellos que aparecen en otras fuentes de estudio.

● El proceso de adaptación y creación de los MOOCS es un trabajo continuo que requiere un estudio continuo de las necesidades e investigaciones recientes de temas que beneficien el proceso de aprendizaje y evaluación de los estudiantes y debe ser un proceso centrado en ellos.

● Garantizar acceso abierto a tipos de curso a través de plataformas como la mencionada en este artículo, permite de cierto modo una motivación que se ve reflejada en las estadísticas de uso de la misma y en un posible alcance incluso a escala internacional en la medida de que dichos contenidos de acceso abierto sean conocidos por cada vez más estudiantes ya sea a través del canal de youtube o de la plataforma. De cierto modo a través de los comentarios de los estudiantes también se puede obtener retroalimentación para el desarrollo futuro de los cursos.

Agradecimientos

Este Artículo está parcialmente financiado por fondos de Colciencias mediante proyecto 110152128971 y por la Universidad Nacional de Colombia proyecto 14371.

Referencias

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