TSI José Manuel Correas * Investigador Principal. Abstract

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1 Jornada de Seguimiento de Proyectos en Tecnologías de Servicios de la Sociedad de la Información, 2007 Programa Nacional de Tecnologías de Servicios de la Sociedad de la Información E-LKG PLATFORM: nueva plataforma de servicios integrados de gestión del conocimiento, trabajo cooperativo y e-learning a partir de software libre. Experimentación y puesta en servicio. TSI José Manuel Correas * Investigador Principal Abstract Existe software propietario que integra funciones básicas para e-learning intrínsecamente incorporadas a una metodología de Trabajo Cooperativo y de Gestión del Conocimiento; por otra parte Moodle es un sistema de gestión para e-learning muy potente diseñado como ayuda para crear cursos on line de calidad. Debido a su potencia y gran difusión como entorno público de software libre, en lugar de invertir grandes esfuerzos para extender plataformas propietarias para emular a Moodle es preferible hacerlos compatibles y/o transferir a Moodle las cualidades en Trabajo Cooperativo y Gestión del Conocimiento de las cuales carece. Para ello es necesario desarrollar un módulo e-lkg que permita la interacción y/o transferencia de dichas cualidades funcionales entre plataformas; como parte integrante del proyecto se considera la liberación oficial del software desarrollado. La plataforma creada se experimenta sobre uno de los múltiples campos de aplicación posibles. Así el proyecto incluye como parte importante la creación de herramientas para la mejora de destrezas en Matemáticas en los alumnos de nuevo acceso a la Universidad. Dichas herramientas son puestas a prueba en las universidades de Zaragoza, Politécnica de Madrid y Jaume I de Castellón. E-LKG debe permitir la definición de itinerarios y la adaptación de los contenidos a cada usuario dependiendo de su propio itinerario, de los recursos a los que ha accedido y de los resultados registrados en las pruebas. Asimismo permitirá trabajar con una estructura de Bases de Datos estándar, gestionar eficientemente objetos de aprendizaje (como Moodle) y permitirá usar con sencillez y eficacia un repositorio con etiquetas, metadatos y otras facilidades. La evaluación de la e-lkg Platform permitirá medir la eficacia del trabajo desarrollado en el Proyecto así como la definición, parametrización y costes de los servicios a ofrecer por Internet tras la puesta en servicio de la versión definitiva de e-lkg Platform. Keywords: e-learning, gestión del conocimiento, trabajo cooperativo, software libre. * jcorreas@unizar.es

2 1 Objetivos del proyecto La motivación inicial del presente proyecto se basa en la búsqueda de metodologías interaccionando con tecnologías para la mejora del aprendizaje, especialmente en materias difíciles (matemáticas, por ejemplo) y en situaciones críticas (estudiantes universitarios de primer año en ingenierías). El objetivo general es obtener una plataforma tecnológica que incorpore intrínsecamente funcionalidades de gestión del conocimiento y de trabajo cooperativo, así como la creación de una metodología que partiendo de un primer diagnóstico de situación del discente ofrezca los tratamientos docentes adecuados mediante itinerarios personalizados. El objetivo final es la implantación de servicios web sobre software libre, eficientes y de bajo coste. El proyecto se articula en torno a la consecución de los siguientes objetivos concretos: 1. Crear un módulo de software que aporte a Moodle la definición de itinerarios y la adaptación de los contenidos a cada usuario, que incorpore funciones de trabajo cooperativo y gestión del conocimiento para e-learning, e integrarlo como software libre en la plataforma oficial de Moodle. 2. Desarrollar una metodología cooperativa para e-learning apoyada en el uso de la e- LKG Platform y en la acción tutorial online. Evaluar la metodología. 3. Desarrollar y evaluar contenidos matemáticos orientados a la mejora de competencias en Matemáticas en los alumnos de nuevo acceso a la Universidad. 4. Experimentar las prestaciones de la e-lkg Platform y evaluar conjuntamente los contenidos matemáticos, la metodología cooperativa y el aprendizaje matemático en alumnos de las titulaciones de ingeniería de las universidades de Zaragoza, Politécnica de Madrid y Jaume I de Castellón. 5. Diseñar, parametrizar y evaluar costes de los posibles servicios web soportados por la e-lkg Platform. Poner a punto el servicio de acceso via Internet a la plataforma para su uso en e-learning. La metodología de trabajo se desglosa en tres grandes tareas, la primera (tarea M) se refiere a la tecnología, la segunda (tarea D) a la experimentación, la tercera (tarea W) a los servicios. Tarea M: Desarrollo y liberación de un módulo en Moodle para la gestión de itinerarios de formación y evaluación adecuados para cada usuario. Para la construcción de e-lkg Platform se ha escogido utilizar Moodle como herramienta de interfaz de cara al usuario final. Pero dentro de las funcionalidades necesarias para la plataforma e-lkg, la adaptación de los contenidos y su estructura a cada usuario no está implementada en Moodle. Por ello es necesario añadirle estas funcionalidades en forma de un módulo extra e-lkg/moodle. De acuerdo con las metodologías de desarrollo de software, la Tarea M consta de las siguientes subtareas - Subtarea M1. Requerimientos para e-lkg/moodle - Subtarea M2. Especificación y diseño de e-lkg/moodle - Subtarea M3. Implementación de e-lkg/moodle - Subtarea M4. Pruebas - Subtarea M5. Integración en la versión oficial de Moodle - Subtarea M6. Documentación de e-lkg/moodle - Subtarea M7. Licencia del módulo e-lkg/moodle - Subtarea M8. Derechos de propiedad

3 Tarea E: Aplicación a la Formación Matemática en Ingeniería como apoyo a estudiantes de nuevo acceso a la Universidad. En esta tarea se trata de crear la referencia inicial o condiciones de partida en relación con la experimentación de la nueva plataforma e-lkg Platform mediante un prueba 0. Continúa con la creación de casos y pruebas diagnóstico, y termina con la creación, aplicación y evaluación de tratamientos. A lo largo de la tarea se desarrollan contenidos o pruebas para los tratamientos establecidos. - Subtarea E1. Condiciones iniciales o E1.1 Establecer el currículo esperado en Matemáticas para los alumnos de nuevo ingreso en titulaciones de Ingeniería en la Universidad o E1.2 Diseño de la prueba 0 o E1.3 Cumplimentación de la prueba 0 o E1.4 Resultados de la prueba 0 - Subtarea E2. Diagnóstico de las problemáticas y generación de tratamientos o E2.1 Determinación de casos diagnóstico o E2.2 Creación de una prueba diagnóstico o E2.3 Generación de contenidos para los tratamientos o E2.4 Creación de tratamientos - Subtarea E3. Aplicación de los tratamientos o E3.1 Prueba 0 mejorada o E3.2 Aplicación de la prueba diagnóstico o E3.3 Aplicación del tratamiento o E3.4 Seguimiento y estimulación - Subtarea E4. Resultados o E4.1 Condiciones finales o E4.2 Comparación con el grupo de referencia o E4.3 Evaluación del tratamiento Tarea W: Definición, diseño y puesta a punto de servicios web soportados por e-lkg Platform. El fin último del presente proyecto es la creación de tecnologías y servicios para la Sociedad de la Información. En las tareas mencionadas previamente se han descrito las actividades planificadas para crear una nueva plataforma tecnológica que aportará nuevas herramientas software liberadas. También se crearán contenidos matemáticos para la mejora de las destrezas en alumnos de nuevo acceso a la Universidad, contenidos que serán experimentados y evaluados en titulaciones de ingeniería en tres universidades españolas; parte importante de dicha experimentación es aplicar una metodología de trabajo sistemática con e-lkg Platform. Al final del tercer año de proyecto la plataforma debe quedar instalada en producción sobre un servidor dedicado y accesible por Internet, evaluada y documentada la metodología, y depurados los contenidos creados para su posible utilización y eventual ampliación posterior. El propio trabajo realizado por el equipo de proyecto genera procesos que formarán parte del diseño, de la producción y de la evaluación de servicios web sobre e-lkg Platform. Con este fin están previstas las siguientes subtareas - Subtarea W1. Captura de indicadores sobre mejoras, eficiencia y costes - Subtarea W2. Definición y evaluación del rol del tutor online. Código de buenas prácticas - Subtarea W3. La creación de contenidos interesantes, valiosos y útiles

4 La distribución temporal de las tareas y subtareas indicadas antes queda descrita en los cronogramas anuales siguientes Subtareas Mes 1 Mes 2 Mes 3 Mes 4 Mes 5 Mes 6 Mes 7 Mes 8 Mes 9 Mes 10 Mes11 Mes 12 M1 M2 + M3 E1 E2 W1 W2 + W3 Subtareas Mes 1 Mes 2 Mes 3 Mes 4 Mes 5 Mes 6 Mes 7 Mes 8 Mes 9 Mes 10 Mes11 Mes 12 M4 M5 + M6 M7 + M8 E2 W1 W2 + W3 Subtareas Mes 1 Mes 2 Mes 3 Mes 4 Mes 5 Mes 6 Mes 7 Mes 8 Mes 9 Mes 10 Mes11 Mes 12 M5 + M6 M7 + M8 E3 E4 W1 W2

5 Los medios utilizados hasta el momento para alcanzar los objetivos previstos son los siguientes: - Personal investigador y colaboradores 11 investigadores (EDP = 8.5) 9 de ellos doctores, todos docentes universitarios 2 colaboradores, docentes senior en Enseñanza Secundaria 1 colaborador, técnico de plantilla de una EPO, en las tareas M1 y M5 - Servicios telemáticos y equipamiento informático Los habitualmente proporcionados por las universidades de Zaragoza, Politécnica de Madrid y Jaume I de Castellón a su personal Un servidor adquirido por la Universidad de Zaragoza y puesto a disposición de los grupos de trabajo usuarios de Moodle - Recursos económicos Los adscritos como gastos de ejecución del proyecto TSI del Plan Nacional en Tecnologías de Servicios de la Sociedad de la Información Otras ayudas complementarias de la Universidad de Zaragoza (Vicerrectorado de Investigación, Centro Politécnico Superior, E.U. de Ingeniería Técnica Industrial, Departamento de Matemática Aplicada) - Otras facilidades El equipo investigador ha recibido la colaboración cordial de los estudiantes afectados por las actividades del proyecto, así como algunas facilidades operativas por parte de los responsables institucionales de los Servicios de Informática de la Universidad de Zaragoza y de la Universidad Jaume I de Castellón, el apoyo asesor del Instituto de Ciencias de la Educación de la Universidad de Zaragoza y el uso de la página web del Grupo FMI Formación Matemática en Ingeniería para difusión del proyecto e-lkg Platform 2 Nivel de éxito alcanzado en el proyecto 2.1 Subtarea M1 realizada en el plazo previsto puso de manifiesto que los planes de desarrollo anunciados por Moodle iban a dejar marginado el módulo a desarrollar en el proyecto; por eso se optó por una línea más completa y más compleja de acuerdo con los nuevos desarrollos Moodle; esto requiere más esfuerzo pero al menos se mantiene la posibilidad de que e-lkg/moodle pueda ser liberado oficialmente. La idea principal es permitir que Moodle acceda a los recursos de aprendizaje almacenados en un repositorio, convenientemente organizados y etiquetados. Recientemente apareció el estándar JSR-170 de acceso a repositorios, en Java, usado por Alfresco. Como Moodle está programado en PHP se ha hecho un "puente" entre PHP y Java que resuelve la comunicación entre Moodle y el repositorio. 2.2 Subtareas M2 y M3 están en marcha y quedarán completadas a final de 2007 con una primera versión de repositorio y un software (actualmente en desarrollo) que incorpora técnicas de Gestión del Conocimiento para la creación de itinerarios. La subtarea M4 de pruebas se va realizando en paralelo con los correspondientes desarrollos de software. 2.3 La tarea E: Aplicación a la Formación Matemática en Ingeniería como apoyo a estudiantes de nuevo acceso a la Universidad se ha desarrollado según el calendario previsto en cada una de las subtareas E1.1, E1.2, E1.3, E1.4 y E2.1. Actualmente están en realización las subtareas E2.2 y E2.3 para terminar en septiembre de Subtarea E1.1 Se han compartido experiencias sobre evaluaciones de acceso en las Universidades de Zaragoza, Jaume I de Castellón y Universidad Politécnica de Madrid. Se ha

6 puesto el énfasis en el perfil de ingreso idóneo o esperado, las pruebas o tests utilizados para conocer el perfil de ingreso real y las acciones formativas (cursos 0, cursos preparatorios, etc.) puestas en marcha como consecuencia de las diferencias observadas entre los perfiles esperado y real. 2.5 Subtarea E1.2 El diseño de la prueba 0 precisa qué y por qué se quiere medir (marco teórico y estructura de la evaluación, junto con el instrumento de medida que se utiliza). La información recogida, la experiencia como docentes, las reflexiones personales, las discusiones en los seminarios de trabajo han inspirado su diseño. Se ha organizado la prueba creando un cuestionario con los siguientes bloques: a) Rasgos psicológicos, b) Rasgos como aprendiz, c) Perfil matemático. 2.6 Subtarea E1.3 Población a la que se dirige la evaluación inicial: Alumnos que han pasado todas las pruebas del sistema educativo para obtener plaza en Escuelas de Ingeniería. Por las posibilidades de actuación del equipo de proyecto se ha evaluado a los estudiantes que inician sus estudios en el Centro Politécnico Superior (CPS) y la E. U. de Ingeniería Técnica Industrial (EUITI) de la Universidad de Zaragoza, en la Universidad Jaume I de Castellón y en la Escuela de Minas de la Universidad Politécnica de Madrid. Se realizó la evaluación mediante un cuestionario cumplimentado en septiembre de 2006 por una muestra de estudiantes de nuevo acceso a grados de Ingeniería y a Economía y Empresa. Participaron en total 336 estudiantes (173 Universidad de Zaragoza, 112 Universitat Jaume I de Castelló, 51 Universidad Politécnica de Madrid). 2.7 Subtarea E1.4 Se dispone de los datos obtenidos y de un análisis descriptivo de los resultados. Provisionalmente los resultados confirman las hipótesis de partida. La recogida de nuevos datos en los dos años sucesivos permitirá extraer conclusiones más completas, incluyendo la influencia del instrumento de la evaluación (cuestionario diseñado) y el momento de la evaluación La tarea W: Definición, diseño y puesta a punto de servicios web soportados por e-lkg Platform ha sido iniciada en octubre de 2006 realizando una identificación sistemática de referencias sobre indicadores sobre mejoras, eficiencia y costes; el rol del tutor online y códigos de buenas prácticas; y creación de contenidos. Se ha definido una metodología para creación de contenidos (subtarea W3) basada en objetos de conocimiento (se aplicará hasta final de 2007); subtareas W1 y W2 continuarán hasta final de Indicadores de resultados Personal en formación 1 ingeniero informático como colaborador Publicaciones realizadas 3 artículos en revistas con referee [12], [18], [25] 7 comunicaciones a congresos con referee [6], [7], [8], [17], [19], [20], [24] 1 ponencia invitada [15] 3 comunicaciones en jornadas [13], [14], [16] Seminarios y workshops Organización/participación en 8 seminarios o workshops [1], [2], [3], [4], [5], [9], [22], [23] Transferencia tecnológica Warp Networks S.L., que presentó su candidatura como EPO, ha creado una línea de desarrollo relacionada con la temática del proyecto en la que trabajan actualmente dos ingenieros informáticos. Cursos para alumnos de nuevo ingreso Cursos de iniciación siguiendo la metodología puesta en práctica en el proyecto [10], [11] Participación en proyectos europeos

7 Leader del proyecto ICTEDUM. ICT transference of skills to higher EDU: Mathematics case, Transversal Programme KA3:ICT. Multilateral Projects, Lifelong Learning Programme Presentado por María Luisa Sein-Echaluce el 30 de abril de Partner del proyecto Turn-KEY E-learning Transfer of Methodology of implementation new learning methods and forms into continual and lifelong education, liderado por Danuse Bauerova, Technical University of Ostrava, Czech Republic. Presentado el 30 de marzo de Colaboración con grupos nacionales y extranjeros Universitat Jaume I de Castelló, España (Vicente Martínez y Joaquín Castelló), Universidad Politécnica de Madrid, España (Carlos Conde, Angel Fidalgo, Alfredo López, Arturo Hidalgo), Universidad Rey Juan Carlos, España (Jesús González Barahona), Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, España (Enrique Rubio), Université de Toulouse-Le Mirail, Francia (Séraphin Alava, Valérie Espiau), Technical University of Ostrava, República Checa (Danuse Bauerova), CILEA, Università Milano-Biccoca, Università Cattòlica del Sacro Cuore, Italia (Gianpiero Limongiello, Sara Bozzini, Silvana Stefani, Anna Torriero), Salzburg Applied University, Austria (StiefenWegenkittl), Mayo Institute of Technology, Sligo Institute of Technology, Irlanda (Donncha Ó héallaithe, Grace Corcoran), Polytechnic Institute of Montreal, Canadá (Ricardo Camarero). 4 References [1] J. J. Gil Pérez y C. Marcuello Experiencias y buenas prácticas de innovación en enseñanza universitaria con nuevas tecnologías ICE Universidad de Zaragoza. Febrero Workshop. [2] F. Cabrera, El cambio metodológico en las universidades norteamericanas, Seminario Cátedra UNESCO y MEC, Madrid 26 Abril 2006, [3] D. Ó héallaithe Maths as a Modelling Tool for Engineers FMI Group & Department of Applied Mathematics, University of Zaragoza. April Seminar. [4] M. L. Sein-Echaluce Real experiences in teaching Mathematics with Mathematical Computation Systems (MCS) Technical University of Ostrava, Czech Republic. May Seminar. [5] M. L. Sein-Echaluce Use of Mathematical Computation Systems (MCS) for Mathematical Training at University Università degli Studi Milano-Bicocca, Italy. May Seminar. [6] D. Leris, M. Arribas, R. Celorrio & A. Riaguas El acceso a los estudios de Ingeniería: detección de debilidades o carencias formativas en Matemáticas IV Congreso Internacional de Docencia Universitaria e Innovación. Barcelona, Spain, July [7] M. Arribas, N. Boal, D. Leris & M. L. Sein-Echaluce Use of Mathematical Computation Systems (MCS) for Mathematical Training at Engineering. International Conference on Engineering and Mathematics (ENMA 2006), Bilbao, Spain, July [8] J. M. Correas, I. Correas & P. López Designing Third-Generation Systems for Distance Learning: influence and contributions from Open Source Proceedings 6 th WSEAS International Conference on Distance Learning and Web Engineering pp Lisbon, Portugal. September [9] M. L. Sein-Echaluce Access to engineering degrees, detection of weaknesses and gaps in Mathematics Training. A case study: e-lkg Project Salzburg University of Applied Sciences, Austria. September Seminar.

8 [10] R. Celorrio, D. Leris Las Matemáticas para la Ingeniería. Símbolos, métodos y experimentos EUITIZ Universidad de Zaragoza. Septiembre-Octubre cursos x 20 horas. [11] M. Arribas, N. Boal, A. Riaguas, M. L. Sein-Echaluce Curso de introducción a las Matemáticas en Ingeniería CPS Universidad de Zaragoza. Septiembre-Octubre cursos x 20 horas. [12] J. M. Correas, M. L. Sein-Echaluce, I. Correas & P. López Extending educational web-based systems to meet new methodologies on mathematics learning Engineering WSEAS Transactions On Advances in Engineering Education, Issue 11 Volume 3, pp ISSN November [13] N. Boal & M. L. Sein-Echaluce Una experiencia en la enseñanza de las Matemáticas I Jornadas de Innovación Docente, Tecnologías de la Información y la Comunicación e Investigación Educativa en la Universidad de Zaragoza. Noviembre [14] X. Castelló, N. Boal, J. M. Correas, D. Leris & V. Martínez Aportaciones al estudio del perfil de ingreso de un estudiante a la Universidad I Jornadas de Innovación Docente, Tecnologías de la Información y la Comunicación e Investigación Educativa en la Universidad de Zaragoza. Noviembre [15] J. M. Correas Trabajo cooperativo para la innovación y mejora de la enseñanza universitaria I Jornadas de Innovación Docente, Tecnologías de la Información y la Comunicación e Investigación Educativa en la Universidad de Zaragoza. Noviembre [16] P. López & M. L. Sein-Echaluce MOODLE: Difusión y funcionalidades I Jornadas de Innovación Docente, Tecnologías de la Información y la Comunicación e Investigación Educativa en la Universidad de Zaragoza. Noviembre [17] J. M. Correas, M. L. Sein-Echaluce, I. Correas & P. López Extending educational web-based systems to meet new technologies Proceedings 5 th WSEAS International Conference on Education and Educational Technology. Tenerife, Spain. December 16-18, [18] J. M. Correas, I. Correas & P. López An Open Source Approach in Designing Third-Generation Systems for Distance Learning WSEAS Transactions On Information Science & Applications, Issue 12 Volume 3, pp December [19] N. Boal, C. Bueno, J. Castelló, D. Leris y V. Martínez, Expectations and Realities on the Mathematical Formation of the Students of New Access to the University, International Technology, Education and Development Conference, Valencia march [20] N. Boal, J. M. Correas, J. J. Gil, P. López y M. L. Sein-Echaluce, E-Learning Systems as a Combination between Technologies and Educational Methodologies, International Technology, Education and Development Conference, Valencia march [21] G. Corcoran, Forum Ilearning, Institute of Technology, Sligo, Ireland, 3-9 march [22] S. Wegenkittl, Math-Education at the Salzburg Applied University and in Austria: Intentions, Resources, Strategies and Outcomes, University of Zaragoza, 13 march Seminar. [23] R. Camarero, Learning innovations in the Polytechnic Institute of Montreal, University of Zaragoza, 17 may Seminar. [24] J. M. Correas, N. Boal, M. C. López de Silanes y F. J. Gaspar, Una estrategia evolutiva tecnometodológica para el aprendizaje en EDO y en EDP. Actas Primer Congreso Internacional de Matemáticas en Ingeniería y Arquitectura, pp Madrid 30 mayo-1 junio [25] D. Bauerova & M. L. Sein-Echaluce Herramientas y metodologías para el trabajo cooperativo en red en la Universidad Revista Interuniversitaria de Formación del Profesorado (en prensa).