Experiencia de la Selección, Implementación y Uso de Herramientas de E- Learning en la Enseñanza de la Computación e Informática

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1 EDU044 Experiencia de la Selección, Implementación y Uso de Herramientas de E- Learning en la Enseñanza de la Computación e Informática Luis Loría Escuela de Ciencias de la Computación e Informática Universidad de Costa Rica San Pedro, Costa Rica Resumen Este artículo describe la experiencia que ha seguido la Escuela de Ciencias de la Computación e Informática de la Universidad de Costa Rica para seleccionar, implantar y utilizar herramientas de apoyo a la docencia como complemento al proceso de enseñanza-aprendizaje tanto en pregrado como en posgrado. Nuestra experiencia se ha reproducido en diversas facultades, escuelas y sedes de la universidad donde las herramientas apoyan la docencia y el trabajo en equipo de manera confiable y con bajos costos. Los aspectos descritos en este artículo pueden interesar profesores, instructores y estudiantes que desean utilizar herramientas de software modernas como apoyo al proceso de enseñanza-aprendizaje a nivel universitario. Palabras clave: Informática en la Educación Superior, Formación de profesionales de la Informática, herramientas de aprendizaje electrónico. 1. Introducción Durante las últimas dos décadas la computación e informática, como disciplina profesional, se ha expandido y a la vez se ha diversificado en múltiples ramas de conocimiento, lo que ha provocado que la práctica de la profesión haya crecido considerablemente en complejidad y diversidad. Adicionalmente, el mercado laboral costarricense para profesionales en esta disciplina ha evolucionado grandemente en los últimos años y se han creado nuevos perfiles de profesionales especializados dentro de la disciplina. Esto ha creado un reto muy grande para las instituciones de educación superior pues nos obliga a un proceso permanente de cambio y actualización. Como parte de este proceso, está necesariamente la adopción de nuevas metodologías y herramientas de apoyo a la docencia, entre ellas, las llamadas herramientas de aprendizaje electrónico (e-learning en inglés). Este tipo de herramientas de software apoyan al docente en el proceso de transmisión de conocimiento, a la vez que mejoran la interacción entre éste y el estudiante. Existen actualmente en el mercado numerosas herramientas de e-learning, las que varían grandemente en funcionalidad, flexibilidad y costos, algunas propietarias y muchas otras de software abierto. Adicionalmente, muchas de estas herramientas están en constante evolución, por lo que sus

2 características cambian y mejoran constantemente. Por estas razones, el proceso de identificación, selección e implementación de una herramienta de este tipo en un ambiente académico universitario es una tarea complicada. Este artículo describe la experiencia que ha seguido la Escuela de Ciencias de la Computación e Informática de la Universidad de Costa Rica para seleccionar, implantar y utilizar herramientas de apoyo a la docencia como complemento al proceso de enseñanza-aprendizaje tanto en pregrado como en posgrado. Nuestra experiencia se ha reproducido en diversas facultades, escuelas y sedes de la universidad donde las herramientas apoyan la docencia y el trabajo en equipo de manera confiable y con bajos costos. Los aspectos descritos en este artículo pueden interesar profesores, instructores y estudiantes que desean utilizar herramientas de software modernas como apoyo al proceso de enseñanzaaprendizaje a nivel universitario. 2. La Institución La Escuela de Ciencias de la Computación e Informática (ECCI) de la Universidad de Costa Rica (UCR) consiste actualmente de 25 profesores de tiempo completo y otros 30 de tiempo parcial. Cuenta con 600 estudiantes de pregrado y 250 de posgrado. El programa de Bachillerato es de 4 años de estudio y el de Licenciatura es 1 año adicional sobre el Bachillerato. La UCR trabaja en años académicos de 2 semestres de 16 semanas lectivas cada uno, con cursos de 4 horas lectivas semanales (4 créditos) y 2 horas lectivas semanales (2 créditos). En 1999 la ECCI llevó a cabo un proceso de revisión y actualización completo del programa de Bachillerato en Computación e Informática. Este proceso culminó a finales de ese año y el programa resultante se implementó a partir del Descripción del problema Actualmente en nuestra institución tanto los estudiantes que reciben como los docentes que imparten los cursos de computación de pregrado y posgrado necesitan mecanismos para coordinar las actividades académicas normales de un curso, tales como: 1. Distribución de materiales de lectura y audiovisuales 2. Discusiones y foros 3. Planteamiento de preguntas y dudas 4. Envío y revisión de trabajos y exámenes Todos estos procesos de coordinación debían realizarse de manera remota y asincrónica principalmente enfocados al apoyo que el docente brinda al desarrollo cognoscitivo de los estudiantes. Para apoyar estos procesos, y como respuesta a la necesidad planteada por un grupo de docentes de la ECCI, se inició una tarea de evaluación de diversos sistemas administradores de contenido [6] (CMS en inglés) y específicamente se implementaron a manera de prueba varios sistemas de administración del aprendizaje (LMS en inglés), entre ellos los siguientes: 1. Blackboard 2. WebCT 3. Atutor 4. Claroline 5. Moodle. Al cabo de un proceso de pruebas y evaluaciones, seleccionamos Moodle como la herramienta ha ser implementada durante un semestre como prueba final. Actualmente, luego

3 de un año de la implementación, la versión de Moodle instalada no solo se utiliza como herramienta enfocada al e- learning también se ha aprovechado para los grupos de trabajo he investigación de la ECCI. 4. Evaluación de las herramientas 4.1 Criterios de evaluación La virtualización de los cursos no era un objetivo para la ECCI, si no más bien la posibilidad de apoyar la enseñanza tradicional de la computación e informática. Con esta visión, se definieron los siguientes criterios de evaluación para valorar las diferentes herramientas: 1. Administración de material de apoyo: Es indispensable contar con la administración del material provisto por el docente para el curso. La herramienta debía proveer una estructura donde el docente administre tanto los documentos, URLs, aplicaciones y demás tipos de archivos de acuerdo a criterios tales como lecciones, semanas, módulos o capítulos para facilitar la organización del curso versus materiales. 2. Administración de tareas y proyectos: Los estudiantes necesitan enviar diversos tipos de asignaciones al docente. Por tanto era indispensable contar con la posibilidad de un modulo para la entrega de tareas y proyectos en el cual los aspectos de seguridad, integridad deben estar muy unidos a la capacidad de accesibilidad por parte del docente; así como la calendarización de fechas y horas límite. 3. Comunicación entre los miembros: El requerimiento en este punto es muy sencillo: discusión. La herramienta debía contar con la posibilidad de realizar foros con el objetivo de discusiones asincrónicas donde los participantes puedan aportar sus ideas y material de apoyo durante la actividad. Para la ECCI la comunicación sincrónica y la comunicación asincrónica privada no es relevante ya que existen otros mecanismos ya adoptados culturalmente que mitigan estas costumbres como es el caso de las listas de correo, el MS-Messenger y más recientemente el Skype. Estas dos últimas herramientas son de mucha importancia en el diario vivir académico de los docentes y estudiantes. 4. Organización de las actividades: El LMS debía contar con la posibilidad por parte del docente de administrar su curso de manera que podría alimentar la aplicación con todo el material, programación de tareas y proyectos, foros de discusión, evaluación de prácticas entre otros antes del inicio del curso. Los docentes pueden decidir entre mostrar todo desde el inicio o ir revelando paulatinamente las actividades. 5. Facilidad de implementación y uso: Lo que se buscaba era una aplicación relativamente fácil de implementar y principalmente muy fácil de utilizar por los docentes y estudiantes, debía ser casi intuitiva ante el usuario. 6. Modularidad: Parte importante para la ECCI es la posibilidad de contar con otras herramientas o aplicaciones que se puedan integrar con el LMS, como por ejemplo contar con un registro de notas, wikis u otras alternativas. Pero también, con la posibilidad de desarrollar algún módulo por parte nuestra. 7. Niveles de administración de usuarios: Por la naturaleza

4 independiente y de libre cátedra que reina entre los docentes se requiere independencia en la administración del curso. Esto implica que la aplicación debía contar con varios niveles de usuario, al menos: a. usuario estudiante: participa como estudiante de al menos un curso, tiene la posibilidad de interactuar en el marco de los cursos. b. usuario profesor: administra al menos un curso definiendo la organización, contenido y miembros del curso. c. usuario administrador: administra la plataforma definiendo los usuarios y sus roles, así como tareas administrativas básicas. Se podría contar con más niveles y posibilidades de definición de roles, sin embargo la presencia de esas tres figuras era indispensable ya que define la independencia entre el administrador y el profesor. 8. Integración a la plataforma de TI ya implementada: La ECCI cuenta con una plataforma de TI en la cual los servicios externos están basados en Linux, y este tipo de herramienta se instalaría como un servicio externo por tanto debía ser compatible con la plataforma. Otro aspecto interesante es la posibilidad de integración en la autenticación de usuarios de la herramienta con otra aplicación como por ejemplo un servidor de correo o un servidor LDAP. Finalmente y no menos importante los requerimientos en aspectos de software (bases de datos, web server entre otros) y en hardware (capacidad de almacenamiento y procesamiento) no debían exceder nuestras capacidades. Estos fueron los criterios básicos definidos en ese momento, además de uno muy sencillo: el costo. Como una escuela dentro de una universidad pública latinoamericana no contamos con el apoyo presupuestario como para adquirir software de alto costo. A pesar de que el factor económico era muy importante, desde el inicio de la investigación nos centramos en las funcionalidades de las herramientas. Durante la investigación localizamos el sitio EduTools [5] donde se pueden realizar comparaciones entre diferentes aplicaciones LMS o sistemas administradores de cursos (CMS, Course Management System) según la denominación utilizada por los autores del sitio. EduTools evalúa las herramientas desde un punto de vista técnico y toma en cuenta aspectos categorizados de la siguiente manera: Herramientas de comunicación: o Foros de discusión o Intercambio de Archivos o Correo interno o Notas On-Line o Chat Herramientas de Productividad: o Marcadores o Ayuda/Orientación o Búsquedas o Calendario/ Visualización del progreso o Sincronización de trabajo Off-Line Herramientas estudiantiles o Trabajo en grupo o Autoevaluación o Construcción comunidades o Páginas personales de Herramientas Administrativas o Autenticación o Autorización de cursos Roles de usuarios o Registro de usuarios o Servicio de Hosting Herramientas para los cursos: o Administración del curso o Calificación On-Line

5 o Seguimiento del estudiante o Prácticas y evaluaciones automatizadas. Diseño de curriculum o Plantillas de cursos o Administración del curriculum o Personalización look and feel o Herramientas de diseño educacionales o Cumplimiento de estándares educacionales o Cumplimiento con estándares de accesibilidad o Herramientas de diseño educacionales o Compartir/reutilización de contenido. Hardware/software o Requerimientos del Cliente o Requerimientos de Base de Datos o Software de servidor o Servidores Unix o Servidores Windows Precios/Licenciamiento o Perfil de la empresa o Costos o Open Source Para evaluar cualitativamente combinamos los criterios de la ECCI y los aspectos categorizados por EduTools. Para evaluar entonces se requería instalar cada LMS con fines técnicos para seleccionar los dos mejores y ponerlos en una segunda etapa de evaluación pero esta vez por parte de un grupo de profesores realizando acciones reales con el objetivo de seleccionar una de ellas. 4.2 Los sistemas administradores de contenidos (CMS) El siguiente paso consistía en aprender cuál era la tendencia del mercado en cuanto al uso y distribución de herramientas. Iniciamos por conocer qué es un CMS [6] y en ese momento visitamos varios sitios web [7] y sus demostraciones. En este proceso determinamos que el concepto de LMS era en realidad la tendencia que deseábamos aplicar en la ECCI. Los LMS son aplicaciones orientadas al aprendizaje vía web las cuales podrían formar parte de los campus virtuales que pretender virtualizar la educación [8]. Dentro de esta categoría los líderes del mercado son las aplicaciones denominadas Blackboard y WebCT. En las evaluaciones que realizamos, ambas herramientas cumplen con los criterios planteados e inclusive proveen otras facilidades adicionales. Para realizar la evaluación, utilizamos sitios destinados a pruebas dispuestos por las compañías. Una de las primeras conclusiones que obtuvimos es que en general éstas son herramientas complejas de instalar y utilizar, y en su mayoría fueron diseñadas para administrar todo un campus virtual universitario. En la evaluación de Blackboard y WebCT, hubo varias razones que nos hicieron desistir de utilizar estas herramientas, entre ellas, las siguientes: La imposibilidad de modificar la herramienta. La imposibilidad de agregar funcionalidad adicional. La exigencia de requerimientos técnicos superiores a los disponibles en nuestra institución. La complejidad de los entornos de trabajo, por ejemplo, son herramientas dirigidas hacia todo un campus universitario. Los altos costos del software. Por estas razones iniciamos la investigación entre el software libre donde de antemano conocíamos la

6 filosofía la cual nos permite modificar la herramienta y así poder agregar más funcionalidad, optimizar la configuración según nuestra necesidades y el costo de implementación es casi cero. 4.3 Herramientas LMS de software libre En el proceso de búsqueda de herramientas detectamos las principales herramientas LMS existentes con la filosofía de software libre. Entre ellas identificamos las siguientes: Atutor [1] Claroline [2] Ilias [3] Moodle [4] Para evaluar cada una de ellas se descargaron los manuales y los instaladores para la implementación gracias al tipo de licenciamiento GNU que poseen las cuatro herramientas. Además, se realizaron consultas en la web tratando de localizar pruebas o escenarios similares a los nuestros donde también las herramientas hubieran sido evaluadas. 4.4 Selección de la herramienta Los resultados de la comparación preliminar entre Atutor, Claroline, Ilias y Moodle los resumimos tomado en cuenta los aspectos de EduTools más nuestros lineamientos, a saber: Administración de materiales de apoyo: En este lineamiento los mejores LMS son Atutor y Moodle ya que ambos permiten al docente administrar su curso, por lo tanto el contenido así como posibilidad de prácticas y evaluaciones automatizadas. Administración de tareas y proyectos: Los estudiantes cuentan con: o Trabajo en grupo o Autoevaluación o Páginas personales o Foros de discusión o Intercambio de Archivos Los trabajos pendientes - por ejemplo - pueden registrarse en el calendario del curso y en el caso específico del Moodle en el calendario general. Moodle y Atutor obtienen la mejor calificación en este lineamiento. Comunicación entre los miembros: Todas las herramientas cuentan con foros de discusión pero solo el Moodle comunica a los participantes del foro sobre los cambios acontecidos. La diferencia la encontramos en : o Chat: Atutor y Moodle cuenta con las mejores opciones de Chat, ya que almacenan bitácoras de la actividad además de contar con la posibilidad de programarlos con anterioridad. Entre ambas herramientas hay variantes, donde la más significativa es la capacidad de mensajería entre los estudiantes conectados en la aplicación, es el caso de Moodle. Organización de las actividades: En todos los casos el profesor tiene la posibilidad de calendarizar actividades, proyectos, tareas entre otros. Pero solo el Moodle permite organizar el curso de acuerdo a varias plantillas colocando el material por semana con la posibilidad de mostrarlas u ocultarlas. Facilidad de implementación y uso: Para este lineamiento no tenemos información por parte de EduTools, por lo tanto las pruebas directas con los LMS nos brindaron resultados. Para esto un grupo de docentes utilizaron la herramienta y en sesiones de discusión de fueron tratando los temas. En estas sesiones el LMS mejor calificado fue el Moodle en cuanto al uso; en el caso de la implementación el grupo

7 de soporte documento las dificultades para implementar los diferentes LMS donde Ilias fue el menos favorecido, el resto no presenta grandes retos para su instalación y configuración. Modularidad: El ausentismo de información por parte de EduTools nos beneficio ya que encontramos por cuenta propia una gran cantidad de módulos y plug-in para herramientas a implementar, en particular el Moodle que además cuenta una gran lista de idiomas para instalar. Niveles de administración de usuarios: Tres de las plataformas para e-learning cuentan con varios tipos de usuarios. Al menos tienen: o Administrador o Instructor profesor o Estudiantes En este caso la mayor flexibilidad fue encontrada en ATutor; donde no solo se cuenta con esos roles si no que podemos crear roles nuevos. Integración con la plataforma de TI ya implementada: Utilizan como plataforma: base de datos MySQL, servidor web Apache HTTP Server con PHP todo en ambiente Linux. En cuanto a la autenticación el LMS que más posibilidades de conexión tiene es el Moodle específicamente: LDAP, PAM, IMAP, POP3, CAS o simplemente un usuario y password almacenado en la base de datos de la aplicación. El Moodle también presenta herramientas enfocadas a la administración como el registro de actividades entre ellas el acceso al sitio y recursos, errores entre otros. Costo/Licenciamiento: En todas las plataformas LMS de alguna manera el costo de adquisición tiende a cero. Además están bajo el sistema de licenciamiento público GNU [8]. En este punto concluimos que las dos mejores herramientas son Atutor y Moodle. Ambas se instalaron en un ambiente de pruebas donde un grupo selecto de docentes interactuó con las funcionalidades como instructores y estudiantes. Por otra parte, el grupo de soporte se dedicó a evaluar aspectos de administración del sitio así como de seguridad. Luego de dos meses de trabajo distendido, pláticas y lecturas, seleccionamos el Moodle como herramienta a implementar y probar en ambiente real. 5. Implementación del LMS seleccionado: Moodle 5.1 Instalación La instalación del Moodle se realizó sin mucho contratiempo utilizando la documentación del LMS, los foros de soporte del sitio y la documentación generada anteriormente. Este prototipo se instaló en un equipo con las siguientes características: Hardware: o Dell PowerEdge 6400 o 2 Procesadores Xeon o 2 Gb en RAM o Raid 5 o 2 tarjetas de red 10/100/1000 Software: o Linux Fedora o Iptables o MySQL o Apache HTTPD Server o PHP o Samba Uno de los problemas al configurar la herramienta es la consideración de espacio, ya que se pretende atender todos los cursos que se imparten en la ECCI ya sea de pregrado y posgrado. Otro punto a considerar fueron los requerimientos, en este caso cumplíamos con todos excepto con las librerías para el manejo de gráficos por

8 parte de PHP (GD Library). Al finalizar la instalación debe obtener algo como lo mostrado en la figura 1. Figura 1. Interfase de la herramienta Moodle. Posteriormente a la instalación y configuración de la herramienta fue necesario afinar la configuración de la pared de fuego, servidor web, servidor de bases de datos y sistema operativo en general. Para detalles de una instalación estándar se pueden utilizar las documentaciones encontradas en [4]. Además recomendamos documentarse muy bien en cuanto al sistema operativo, base de datos y servidor web utilizado y monitorearlo frecuentemente. 5.2 Puesta en marcha de la evaluación final Para el II semestre del 2005 se inició la prueba. Los cursos inscritos fueron los siguientes: Introducción a la computación Programación I Redes de Computadores En el caso de los dos primeros son cursos orientados a estudiantes nuevos en la carrera. Esta característica de los grupos (al inicio dos grupos de este curso) era ideal ya que contábamos con la inexperiencia de los estudiantes y por lo tanto con su disposición para utilizar la herramienta. En el caso de los estudiantes de Redes de Computadores estos cursan el último año de carrera. Para el I semestre del 2006 la plataforma no solo se utilizaba para los cursos de pregrado en la ECCI si no que profesores de maestría (en la sede de San José y la Sede de Limón) abrieron sus cursos allí. Finalmente profesores de computación en la Sede del Pacífico también utilizaron la herramienta. La ECCI no solo utiliza el LMS para la docencia sino que realizó el diseño del LMS integrando su propio sitio web con

9 información y utilizando el foro principal para los eventos y noticias. Estas secciones son administradas fácilmente sin necesidad de un técnico. También entraron en juego las comisiones y grupos de trabajo de la ECCI. El Moodle pasó la evaluación final y será utilizado por todos los cursos para el primer semestre del 2007 con todos sus módulos, 6. Conclusiones 6.1 Aspectos a rescatar Entre los aspectos generales a rescatar de nuestra experiencia están los siguientes: Logramos obtener un acercamiento con la tecnología de CMS y todas sus variantes. Conjuntamos a los docentes en un esfuerzo por utilizar herramientas que soporten el proceso educativo particular de la ECCI. Demostramos dentro del contexto de la universidad la posibilidad de implementar software libre que apoye los procesos de aprendizaje. Fomentamos la utilización de herramientas vía web orientadas al trabajo en equipo y la academia. Sobre los profesores podemos concluir lo siguiente: Encontraron una herramienta que le permite apoyar al estudiante pero con libertad de cátedra. Anteriormente a este proyecto se encontraban desvinculados con respecto a otros proyectos centralizados en la universidad que impiden el libre desarrollo de la actividad académica y no responden a la realidad en la ECCI. Con la herramienta seleccionada tienen mayor flexibilidad y la posibilidad de impartir lecciones en sedes regionales de la universidad teniendo un contacto a la distancia vía LMS con los estudiantes. Los estudiantes obtuvieron: Facilidad de acceso a todo el material de los cursos así como las asignaciones. Acceso al material didáctico antes de la clase, lo que colabora significativamente con el proceso constructivo del conocimiento [8] [10]. La posibilidad de llevar a cabo discusiones de manera más libre, mejorando así el criterio general del grupo acerca de un tema en particular. Finalmente, sobre los aspectos técnicos de la herramienta Moodle son importantes los siguientes: Administración de usuarios: La manera de agrega usuarios de forma fácil y rápida. Administración de los cursos: la creación, seguimiento, respaldo entre otros con respecto a los cursos. Instalación y configuración de módulos: El Moodle permite instalar módulos y configurarlos, pero cada uno de ellos posee funcionalidades particulares que debíamos conocer. Finalmente, es importante resaltar que este proceso se ha llevado de manera similar en otras escuelas de la universidad, por ejemplo, la Escuela de Ingeniería Eléctrica y la Facultad de Ciencias Sociales. De igual manera otras escuelas se han puesto en contacto con nosotros o con las otras dos escuelas para informarse e implementar estas aplicaciones. 6.2 Aspectos a mejorar Como puntos a mejorar, podemos encontrar aspectos de conectividad de la universidad con el proveedor de servicios de Internet. La dependencia de la herramienta es muy alta, por lo tanto

10 tenemos que trabajar en mantener la plataforma el mayor tiempo posible disponible. Otro inconveniente, que es aún más grave, tiene que ver con la cultura educativa y personal de los usuarios. No todos están dispuestos a almacenar el material creado por ellos para que se difunda por la red, además de mirar con desconfianza el paradigma. La herramienta implementada está ahora expuesta a la imaginación y las crecientes necesidades de interacción de los usuarios. Por tanto debemos continuar con la investigación de módulos para este LMS y otras alternativas que se adapten a los requerimientos básicos y los nuevos. 6.3 Trabajo futuro Con respecto a la implementación del Moodle lo que resta es seguir con los siguientes procesos: Integrar todos los cursos de la ECCI en esta plataforma. Optimizar el rendimiento de la plataforma. Preparar el crecimiento de los servicios. Implementar módulos específicos que la ECCI requiera. Es evidente que será necesario realizar las evaluaciones de otras herramientas LMS a mediano plazo así como de otro tipo de aplicaciones que podríamos integrar con este corte tecnológico. Además tenemos actualmente interés en explorar otras aplicaciones tales como: Aplicaciones para desarrollo en equipo vía web; cuyos los usuarios potenciales son los docentes y los estudiantes. Trabajo colaborativo con fines administrativos; enfocado a los docentes y los administrativos. Comunidades virtuales: pretendemos incentivar al surgimiento de comunidades de nicho por ejemplo: comunidad de software libre, comunidad de desarrolladores en Java, comunidad de desarrollo web entre otros. Investigación en tecnologías emergentes web que puedan implementarse como la base para módulos o nuevos CMS; tal es el caso de AJAX. Todas estas propuestas deben interoperar entre sí de alguna manera, además de ser un complemento al docente, estudiante y el grupo de apoyo en ese proceso de construir y diseminar conocimiento conjuntamente. 7. Referencias [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] -matrix [8] Verdejo, Felisa y Gordon, Davies. The Virtual Campus. Trends for higher Education and training, 1st ed., Chapman & Hall, [9] [10] Vizcarro, Carmen y León, José A. Nuevas tecnologías para el aprendizaje, 1era Edición, Ediciones Pirámide, 1998.

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