SISTEMA AUTOMATIZADO PARA ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN DESARROLLADO COMO SERVICIO WEB: SISTEMA e-val

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1 SISTEMA AUTOMATIZADO PARA ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN DESARROLLADO COMO SERVICIO WEB: SISTEMA e-val Enrique Romero, Mª Isabel Milanés, Consuelo Gragera Departamento de Electrónica e Ingeniería Electromecánica Escuela de Ingenierías Industriales. Universidad de Extremadura Apdo Badajoz eromero@unex.es, milanes@unex.es, cgragera@unex.es Resumen Los sistemas que utilizamos de forma más frecuente los profesores de enseñanzas técnicas como medios de autoevaluación para los alumnos, son problemas propuestos en los que se facilitan las soluciones (ya sean parciales o finales). El sistema que proponemos es innovador ya que los problemas son publicados en Internet y los alumnos pueden introducir las soluciones que han obtenido por dicho medio, a través del sistema que se ha desarrollado. El sistema les indica si la solución que han introducido es correcta o no, consiguiendo que el alumno no dependa del profesor como corrector de sus ejercicios de autoevaluación y no conozca de antemano las soluciones, ya que esto suele restar eficacia al proceso de autoevaluación. El sistema registra los intentos que el alumno ha efectuado y, además, realiza una evaluación automática para que pueda servir al profesor en su proceso de calificación. El profesor puede conocer en todo momento los resultados de los ejercicios de autoevaluación, para así realizar un seguimiento más personalizado de los alumnos. 1. INTRODUCCIÓN En las enseñanzas técnicas suelen facilitarse a los alumnos relaciones de problemas como herramienta de autoevaluación. Este método presenta múltiples desventajas, entre las que podemos destacar el hecho de que si los problemas no están resueltos, los alumnos no saben si los han solucionados correctamente y, por el contrario, si están resueltos, los alumnos suelen, ante la menor dificultad, consultar la solución, dando lugar a una disminución de la efectividad de este método como herramienta de autoevaluación y de afianzamiento de los conocimientos impartidos en el aula.

2 Otra desventaja es que el profesor no puede materialmente, si el número de alumnos y problemas es elevado, evaluar el trabajo personal desarrollado por el alumno, para más tarde tenerlo en cuenta en el proceso de calificación. En este contexto se propone el presente sistema e-val, que trata de guiar a los alumnos en el proceso de resolución de los problemas y a los profesores en el proceso de calificación, proporcionándoles una lista con una evaluación automática de los alumnos. Los objetivos principales del sistema propuesto son: Cambiar los hábitos de trabajo de los alumnos, fomentando el trabajo personal continuo. El alumno sabrá que el profesor podrá conocer los resultados de su trabajo personal y el tiempo e interés aplicado al mismo. Utilización de nuevas tecnologías. El alumno podrá realizar las actividades con las características propias del trabajo personal: donde y cuando lo desee. Aumentar la motivación del alumno. Muchas veces los alumnos pierden la motivación porque no tienen acceso al profesor para comprobar si han realizado bien el trabajo de autoevaluación y pueden conformarse con soluciones incorrectas. El alumno conocerá por el sistema de autocorrección de e-val si su solución es correcta o no, lo cual supone una motivación intrínseca. Además, el trabajo personal quedará registrado y podrá ser tenido en cuenta en la calificación de la asignatura, promoviendo también la motivación extrínseca. Mejorar la relación profesor/alumno. El profesor podrá realizar un seguimiento del trabajo personal del alumno y, si lo desea, detectar aquéllos que no participan en el sistema e-val o que no consiguen buenos resultados, para tomar acciones previas a la calificación definitiva con la intención de mejorar el proceso de aprendizaje de estos alumnos. Promover el uso de actividades de autoevaluación en el ámbito docente. En muchas ocasiones los profesores no utilizamos actividades de autoevaluación por el trabajo adicional que nos pueden ocasionar o, al menos, las utilizamos hasta donde podemos asumir el trabajo que generan. Con el sistema propuesto el trabajo de corrección de las mismas, que suele ocupar gran parte de dicha dedicación, se hará de forma automática. Desarrollar un sistema de evaluación para espacios virtuales de aprendizaje. El sistema e-val puede ser utilizado en procesos de aprendizaje a distancia para realizar una evaluación también a distancia del proceso educativo. Entre otros factores, por el hecho de que las tareas de autoevaluación podrán ser generadas particularizándolas para cada alumno concreto.

3 2. DESCRICIÓN GENERAL DEL SISTEMA El sistema se ha realizado programado en Visual Basic dando lugar a un objeto (DLL) sin estado que se controla por medio de una página activa de servidor (ASP) de interfaz. El sistema se implantará bajo Internet Information Server aunque actualmente se ha desarrollado utilizando Personal Web Server. El objetivo general del sistema, tal y como se ha comentado, es proporcionar un apoyo al alumno y un sistema de evaluación automática que asista al profesor. Para ello el sistema generará automáticamente los problemas, sobre una plantilla que será introducida por el profesor. El sistema asignará, si la plantilla esta bien diseñada, un problema distinto a cada alumno. Además el sistema llevará a cabo una corrección automática de las soluciones indicadas por los alumnos, informándoles si cada una de ellas es correcta o incorrecta, permitiéndole que realice más intentos. Por último el sistema evaluará el trabajo del alumno, teniendo en cuenta el número de problemas resueltos, el número de soluciones correctas y el número de intentos. El profesor tendrá acceso a todos los datos relativos al trabajo de los alumnos, así como un alumno concreto de su propio trabajo. 3. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA La primera pantalla que muestra el sistema es la de identificación (Figura 1). Tras la correcta identificación del usuario, se le presentará la página central de servicios que será distinta si el usuario pertenece al grupo de profesores o de alumnos. Figura 1.- Pantalla de Identificación.

4 (a) (b) Figura 2.- Página de servicios: (a) profesor, y (b) alumno Subsistema de profesor En este subsistema el profesor podrá realizar las siguientes funciones o tareas: Introducir una plantilla de problema en el sistema. Modificar una plantilla de problema ya introducida. Consultar las estadísticas agrupadas por alumno. Consultar las estadísticas agrupadas por problemas (y sus correspondientes grupos de problemas). La pantalla de inicio se muestra en la Figura 2 (a) Subsistema de alumno En este subsistema el alumno podrá realizar las siguientes funciones o tareas: Solicitar la asignación de un nuevo problema. Introducir soluciones de un problema ya asignado y consultar el estado del mismo. Consultar su calificación. La pantalla de inicio se muestra en la Figura 2 (b). En las Figuras 3(a) y 3(b) se muestran el aspecto de las páginas de asignación de problemas y la de introducción de soluciones. 4. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA La organización básica del sistema es heredada del sistema sare [2], con el que se tiene prevista su integración. Siguiendo esta organización se agrupan los usuarios tipo alumno en grupos y los problemas en temas y posteriormente los temas en asignaturas. Cada profesor y grupos de alumnos tendrán asignadas unas asignaturas.

5 (a) Figura 3.- Páginas de alumnos: (a) solicitud de problema, y (b) Registro de soluciones de un problema. Así, cuando un profesor publica una plantilla, debe indicar a qué tema de la asignatura pertenece. Después, cuando un alumno entra en el sistema en función del grupo o grupos a que pertenezca, se le muestran las distintas asignaturas a las que puede acceder. 5. PLANTILLA DE PROBLEMAS La introducción de la plantilla de problemas se realiza en varias fases, tras indicar previamente la asignatura a la que hace referencia Fase 1 En esta fase se introducen datos generales del proyecto: Fecha de entrada. Esta fecha es la de referencia de entrada de la plantilla en el sistema. Así, el alumno podrá consultar las nuevas incorporaciones. Fecha final. Ésta será la fecha en que se cerrará el periodo de asignación, por lo que el alumno sólo podrá pedir problemas cuya fecha final no se haya alcanzado. Dificultad. Este dato hace referencia al grado de dificultad que el profesor estima que tiene el problema que introduce, para que pueda ser tenida en cuenta en el proceso posterior de evaluación automática. El valor de referencia de un problema de dificultad normal es 5. Tema. El tema de la materia o asignatura al que se asocia el problema, será tenido también en cuenta en el proceso de evaluación, cuando se considere que un alumno debe haber realizado problemas de todos los temas, para garantizar un conocimiento global de la materia. Enunciado. Este campo es el problema en sí. En realidad se trata de una plantilla, ya que incorpora códigos de campos que deben ser calculados para dar lugar al enunciado final que se asignará a un alumno concreto. Son tres códigos principales los que, en este momento, se utilizan en la plantilla de enunciado: &P: Código de parámetro. Indica que en un determinado punto, cuando se genere el enunciado, debe incluirse un valor de algún campo que influirá en la solución del problema. &S: Código de solución. Indica que en un punto se va a introducir la solución a una de las cuestiones planteadas en la plantilla. Estos (b)

6 códigos son expresiones que dependen de los valores de los distintos parámetros, por lo que para comprobar la solución que ha dado algún alumno de su problema, debemos tener en cuenta el valor de los parámetros que se le facilitaron al asignarle el problema y calcular la solución concreta con esos valores. El sistema incluye un interpretador básico de expresiones que permite las operaciones básicas y el agrupamiento mediante paréntesis. &F: Código de figura. Indica que en un determinado punto debe incluirse una figura que complementa el enunciado. La figura corresponderá a algún fichero de formato gráfico, principalmente tipo jpg o gif Fase 2 En esta fase se introducen los datos de los parámetros utilizados en el enunciado de la plantilla de problema: Tipo. Es el tipo de parámetro utilizado, que indicará al sistema cómo debe dar valores a dicho parámetro a la hora de generar el enunciado de problema para un alumno concreto. El tipo podrá ser: Valores Aleatorios. En este tipo el valor del parámetro será determinado aleatoriamente a partir de una lista de valores posibles. Valores Excluyentes. Es semejante al anterior pero en este caso los valores no se dan de forma aleatoria sino que se dan en orden para evitar que puedan repetirse. En cualquier caso, cuando se agotan los valores asignados, se comienza de nuevo desde el principio. Rango de Valores. En este caso el valor se determina aleatoriamente dentro de un margen de valores posible, redondeando su valor de acuerdo al formato indicado. Valores. El formato de este campo depende del tipo de parámetro utilizado. De esta forma, podemos distinguir los distintos formatos: Valores Aleatorios: [valor_1 valor_2 valor_n]. Valores Excluyentes: [valor_1 valor_2 valor_n]. Rango de Valores: [valor_inferior, valor_superior, formato]. En el caso del rango de valores, el campo formato podrá ser, por ejemplo, 0.0 para indicar que el valor del parámetro una vez calculado aleatoriamente debe ser redondeado a un decimal. En esta fase también se introducen las soluciones del problema. Estas soluciones serán expresiones que deberán ser calculadas en el proceso de corrección automática, por lo que en dichas soluciones se pueden utilizar operaciones con los distintos parámetros, por ejemplo: 0,9*P0, donde P0 hace referencia al valor que el sistema haya dado a este parámetro al generar un problema concreto para un determinado alumno a partir de la plantilla Fase 3 Fase de registro definitiva en la que se informa del registro correcto de la plantilla.

7 (a) (b) (c) Figura 4.- Introducción de la plantilla de problemas por fases: (a) 1, (b) 2 y (c) 3.

8 (a) (b) (c) (d) (e) (f) Figura 5.- Diversas páginas de presentación de información sobre el proceso de evaluación. 6. EVALUACION PROPUESTA Uno de los principales problemas del sistema ha sido la evaluación automática del trabajo del alumno de forma que intente ponderar varios factores como: Eficacia del alumno. Trata de primar al alumno que da la solución correcta en el menor número de intentos. Trabajo del alumno. Trata de primar al alumno que realiza el mayor número de problemas de forma correcta.

9 Figura 6.- Informe sobre la corrección automática de las soluciones realizada por el sistema. Perseverancia del alumno. Trata de primar al alumno que una vez que pide el problema lo resuelve correctamente y trata de penalizar al alumno que pide muchos problemas y no termina ninguno. Ámbito del trabajo del alumno. Trata de primar al alumno que realiza problemas de la mayor cantidad posibles de temas de la asignatura. Dificultad del problema. Debe tenerse en cuenta el grado de dificultad del problema que habrá sido asignado por el profesor al introducir la plantilla. Para calcular la nota simple de un problema, nota sin tener en cuenta la dificultad del problema, se hará lo siguiente dependiendo del estado del problema: Si el problema está resuelto entero, se aplicará la siguiente fórmula a cada uno de los apartados: Nota simple apartado = / Nº de intentos (En Nº de intentos también va incluido el intento en el que se da la solución correcta). Nota simple del problema = Nota simple apartado / Nº apartados Si el problema no está resuelto, pero sí intentado, la nota simple se calculará de la siguiente forma: Nota simple apartado = 5 - ( Nº de intentos / 2 ) Nota simple del problema = Nota simple apartado / Nº apartados Si el problema no ha sido intentado la nota será un 5 Cuando un alumno pida la nota en una determinada materia, el sistema realiza el siguiente proceso: Busca todos los problemas de ese alumno que, perteneciendo a esa materia, estén resueltos, y de cada uno de ellos cogerá la nota simple y la dificultad.

10 Busca todos los problemas de ese alumno que, perteneciendo a esa materia, estén sin intentar, y de cada uno de ellos cogerá la dificultad. La nota será un 5 Busca todos los problemas de ese alumno que, perteneciendo a esa materia, estén intentados pero sin resolver, calculando la nota simple de ese problema. Se obtendrá la nota global mediante la aplicación de la siguiente fórmula: notaglobal = n i= 1 notasimple dificultad n i= 1 dificultad i i i, (1) donde n es el número total de problemas de la materia concreta introducidos por el profesor. 7. PRESENTACION DE RESULTADOS El sistema da una completa información del proceso de evaluación tanto al profesor como al alumno, permitiendo la consulta de esta información de diversas formas. En la Figura 5 y en la Figura 6 se muestran distintas vistas del tipo de información que presenta el sistema. Conclusiones El sistema propuesto es una alternativa a los procesos habituales empleados para el trabajo personal de los alumnos que permite una mayor eficacia. El sistema será puesto en funcionamiento el curso próximo con una colección de problemas de Electrónica de Potencia para comprobar sus cualidades y atender a las posibles sugerencias de mejora realizadas por los alumnos usuarios del mismo. Referencias [1] J.Poch Garcia; E. Barrabés Vera; D. Juher Barrot; J. Ripoll Missé. Proyecto ACME. IX Congreso de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas. Vigo. Julio [2] Enrique Romero, Mª Isabel Milanés, Consuelo Gragera. Control de alumnos en la realización de actividades y en el acceso a materiales docentes a distancia mediante el uso de las nuevas tecnologías. XI Congreso de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas. Villanova i la Geltrú. Julio 2003.