SELECCIÓN DE MATERIALES DIDÁCTICOS. Animaciones y simulaciones. Ing. Fernando Gutiérrez Ascencio

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1 SELECCIÓN DE MATERIALES DIDÁCTICOS Animaciones y simulaciones Ing. Fernando Gutiérrez Ascencio 1

2 En ingeniería un mecanismo y proceso de simulación han sido por muchos años herramientas para descubrir y diseñar, tal como algunas industrias que han desarrollado herramientas de simulación tal como MATLAB(Laboratorio Matricial), ACSL(Lenguaje Avanzado de Simulación Continua), SPICE(Programa de Simulación con Énfasis en Circuitos Integrados) entre otras. A pesar de que la simulación ha sido aplicada en el pasado para aplicaciones de entrenamiento tal como simuladores militares y de vuelo, estas simulaciones pueden ser operaciones fáciles como la administración de un sistema de negocios hasta difíciles como la operación de una máquina. Desde el punto de vista de ingeniería, la simulación es un sistema de modelado o comportamiento de un proceso. La simulación comienza en el modelado y termina en la apariencia visual. La animación de otra manera, es solo la reproducción de la apariencia visual. Un ejemplo podría ser un círculo rojo que se mueve de izquierda a derecha, eso es la animación y la simulación es el diseño y modelado para que el círculo pueda realizar el movimiento de izquierda a derecha. La distinción entre simulación y animación frecuentemente es confuso porque la simulación ha sido redefinida en el mercado, en como el final de un resultado es percibido, en vez de la manera subyacente en el cual el resultado se llevo a cabo, recordemos el circulo rojo. En e-learning el guru Brandon Hall describe simulación como la satisfacción de los siguientes tres factores: 1) Vista realista 2) Problema realista 3) Consecuencia realista Características para crear una simulación Pueda reaccionar a un rango amplio de posibles situaciones Permita la predicción Permita el aprendizaje exploratorio 2

3 Un sistema que intercambia animaciones basado en los datos que introduce o los eventos que realiza el usuario se le conoce como animación interactiva. Características para crear una animación interactiva El funcionamiento no esta modelado para actuar en forma real de lo que un sistema realmente realiza. El tiempo para desarrollar el funcionamiento real es desmesurado o caro Una vez comprendida la diferencia que existe entre una simulación y una animación interactiva podemos determinar cuales serán los lineamientos para el desarrollo de cualquiera de ellas. PROCESO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA SIMULACIÓN O ANIMACIÓN INTERACTIVA Antes de comenzar la revisión de las fases el docente o experto en contenidos debe tener bien claro que es lo que se desea construir la simulación o animación interactiva. Cuando se tenga claro esta etapa ahora si se procederá a la creación de ello con las características que debe incluir cada una de ellas. Este proceso se divide en 6 fases las cuales se describirán a continuación: FASE 1: PLANEACIÓN E INVESTIGACIÓN Esta fase en todo el proceso representa el 15 % y las tareas principales son: diseñar lecciones y objetivos; recolectar el contenido. Los objetivos de esta fase son: 1. Determinar los objetivos del proyecto 2. Recolectar y organizar todo el material necesario 3. Desarrollar agendas realistas de diseño, implementación y evaluación 3

4 1.1 Determinar los objetivos del proyecto En la determinación de los objetivos del proyecto, se debe evaluar los objetivos de aprendizaje considerando lo siguiente: Que habilidades y conocimientos necesito que la audiencia obtenga de la presentación Que evaluaciones son necesarias y suficientes para demostrar que la audiencia ha aprendido las habilidades y conocimientos Como se evaluará y medirá si la audiencia ha alcanzado o fallado los objetivos 1.2 Equipo y agenda de trabajo Se tiene que comenzar a programar la agenda inicial de trabajo con todo el equipo (quizás calendarizando cada una de las fases mencionadas aquí). A continuación en la tabla 1 se describen los roles del equipo de trabajo: Miembro Coordinador del proyecto Rol Supervisa y administra el proyecto Diseñador instruccional Diseña, planea, asesora, da seguimiento y evalúa las diversas etapas del proceso de diseño de los cursos dependiendo de la metodología establecida. Docente o experto en contenidos Es el que domina la disciplina y de quien depende la calidad de los contenidos, pues provee experiencia en como un producto debe ser usado o enseñado, esto es: prepara y edita el contenido para la instrucción y planea la enseñanza de los contenidos, por lo que debe de seleccionar las estrategias y recursos/medios de aprendizaje congruentes con los 4

5 objetivos educativos. Puede ser, aunque no necesariamente quien facilite, asesore o guíe el aprendizaje. Experto técnico Desarrollador en tecnología de aprendizaje Diseñador gráfico Provee experiencia en como el producto es diseñado y programa las lecciones, el contenido interactivo y movimiento de gráficos Implementa el tracking de las actividades de aprendizaje Crea la imagen Desarrollador y productor de medios Prepara profesionalmente la calidad de imágenes, audio, materiales visuales y actúa los scripts Tabla 1. Roles del equipo de trabajo RESPONSABILIDADES DEL EQUIPO DE TRABAJO Docente o experto en contenidos (EC) El EC en contenidos es aquel que proveerá de su experiencia en la materia y como esta debe ser usada y enseñada. El EC trabaja con el diseñador instruccional para aplicar métodos efectivos de entrenamiento y para dar forma al contenido en una manera idónea así como la creación de los objetivos de aprendizaje para cada lección y secuencias instruccionales. El EC también provee consideraciones culturales al respecto. Diseñador instruccional El diseñador instruccional es un enlace entre el EC y el experto técnico. Esta persona típicamente supervisa o por lo menos revisa el trabajo que realizan los expertos técnicos o programadores para asegurarse de la integridad instruccional y para que cumplan con lo establecido en los objetivos. 5

6 Experto técnico Típicamente es un ingeniero en desarrollo que conoce la producción de la presentación. Esta persona programa o guía a los programadores para el desarrollo de las lecciones y el contenido interactivo (animaciones interactivas, simulaciones y demás). Las tareas que desarrolla son de codificación de desarrollo. Desarrollador en tecnología de aprendizaje Es un desarrollador técnico con experiencia en protocolos de objetos de aprendizaje y comunicaciones con el sistema de administración de aprendizaje o el tracking en base de datos. Esta persona debe estar familiarizada con las herramientas de desarrollo y puede ofrecer soporte en los requerimientos de infraestructura. Diseñador gráfico Es un artista quien crea la comunicación visual a través del proceso de la combinación de texto, gráficos y otros medios. El diseñador gráfico es el responsable del fondo visual, elementos a través de la presentación, incluyendo las pantallas de la simulación o animación interactiva. En el lado productivo, el diseñador gráfico genera los gráficos visuales tal como mapa de bits y vectores. Desarrollador de medios Prepara y produce los diversos medios para la presentación como fotografías, audio, video. Los elementos deben ser desarrollados con equipo profesional. 6

7 1.3 Objetivos de aprendizaje y criterios de capacidad Con el equipo reunido, se debe realizar una revisión dura acerca de las metas del proyecto así como los objetivos de aprendizaje antes planteados también para saber si hay metas u objetivos no factibles o si se esta olvidando algún objetivo necesario. Al mismo tiempo el EC debe definir los criterios de habilidad o de conocimiento que debe ejecutar o resolver exactamente un estudiante u operador para calificar como alcanzados los objetivos. 1.4 Evaluación, bosquejo y contenido En esta etapa se deben completar las siguientes tareas: El experto técnico debe elegir las herramientas que serán usadas para desarrollar la presentación. El EC junto con el diseñador instruccional deben desarrollar la especificación de diseño (diseño instruccional). Esto involucra el definir los componentes para la presentación así como que métodos son los mejores para su enseñanza. El EC debe determinar las secuencias requeridas de animación. Si se trata de una simulación debe realizar una evaluación preliminar para determinar el nivel de detalle necesario. El EC debe preparar un bosquejo detallado que incluya la secuencia en los contenidos, objetivos, artículos prácticos, retroalimentación y elementos de evaluación. El EC y diseñador instruccional deben recolectar, organizar y redactar el contenido y evaluaciones necesarias para respaldar los objetivos de aprendizaje. 7

8 1.5 Funcionalidad de la simulación o animación interactiva En esta fase el EC debe establecer los requerimientos de la simulación o animación interactiva. El EC se debe preguntar lo siguiente: 1. Que elementos puede ver el usuario? 2. Que elementos van interactuar con el usuario? 3. Que otras acciones puede realizar el usuario (pruebas, configuraciones y demás)? 4. Que nivel de detalle se necesita para aproximar al comportamiento real del sistema? 5. Qué partes pueden fallar? Es decir una serie de situaciones que determinaran la complejidad de la animación interactiva o simulación. 1.6 Fotografiar El EC debe preparar una lista detallada de fotografías que le digan al fotógrafo explícitamente la perspectiva y elementos necesarios. Cada disparo toma de 15 a 30 minutos dependiendo de la complejidad de la foto. Cuando se están tomando fotografías es recomendable tomar las fotos de manera frontal, directamente perpendicular al objeto para eliminar distorsión y sombras. 1.7 Revision La última parte de la fase 1 es para revisar el material que se ha redactado, coleccionado y organizado. En esta parte el equipo de trabajo debe ser reunido para que verbalmente o de manera escrita se apruebe el material de cada miembro. Se debe ajustar también la agenda de trabajo como sea necesario. Antes de comenzar la siguiente fase, el equipo de trabajo debe 8

9 haber comprendido con firmeza los tiempos de trabajo y las responsabilidades de cada persona. FASE 2: DISEÑO DE LA INTERFAZ DE LA PRESENTACIÓN Esta fase en todo el proceso representa el 20 % y las tareas principales son: desarrollar el diseño visual; completar el guión. Esta fase esta enfocada en la preparación de la vista visual en la presentación. El producto final debe ser un guión completo con contenido, evaluaciones, animaciones interactivas o simulaciones. 2.1 Diseño de la exploración y bosquejos Aquí se le instruirá al diseñador gráfico que revise el material ocupado para que el defina estilos y pueda proponer elementos visuales. El diseñará los elementos visuales en cada una de las secciones de las lecciones, esto permitirá demostrar la personalidad visual e identificar el proyecto. Estas secciones deberán ser presentadas al equipo de trabajo para seleccionar alguna propuesta o combinación de estas, si estas no fueran necesarias el diseñador tendrá que elaborar otras más. 2.2 Marco de navegación El diseñador gráfico, diseñador instruccional y el EC colaboran en los elementos que debe incluir la interfase que se pueda emplear en la navegación de la presentación. Existen dos categorías básicas: elementos que necesita el usuario para ir avanzando y elementos que ayudan en la orientación de la lección actual y tópico instruccional. Un ejemplo podría ser que si en una lección el usuario puede omitir algunos tópicos, el pueda saber mediante los elementos de orientación donde se encuentra y a donde se va a desplazar. 9

10 El diseñador instruccional y el EC explican la estructura de la lección y la navegación deseada al diseñador grafico. El diseñador grafico crea una vista de los elementos de navegación que debe ser congruente con las propuestas presentadas en la parte 2.1, la navegación debe ser familiar y de fácil comprensión para la audiencia. 2.3 Elaboración del diseño visual Una vez que los elementos de los temas y navegación han sido aprobados, el diseñador gráfico debe comenzar a desarrollar una serie de pantallas de cada una de las lecciones, esto incluye un ejemplo de la navegación principal y los tipos de pantallas que serán usados en cada pantalla. El diseñador gráfico prepara una serie de plantillas consultando al diseñador instruccional, experto técnico y al EC para que estime el balance entre texto, ilustraciones y otros medios. 2.4 Disposición del contenido Hasta este punto, con la presentación visual terminada, el diseñador gráfico deberá crear un conjunto de gráficos que representen los medios (ilustraciones, videos, animaciones, simulaciones y demás) que no hayan sido producidos. El diseño formal de las animaciones interactivas o simulaciones ocurren en la siguiente fase, pero el EC y el diseñador instruccional deben estar listos para identificar la secuencia y número de interfases, así también su ubicación dentro de las lecciones y evaluaciones. 2.5 Trama Es la organización formal de la colección de materiales en el proyecto. Idealmente, la trama debe contener cada pantalla de la presentación final así como el conjunto de gráficos que son usados para representar los medios requeridos que necesitan ser desarrollados en escenarios posteriores. Para 10

11 animaciones, simulaciones, audio o video complejos o largos, el equipo de trabajo debe preparar una secuencia de imágenes representativas que ayuden para revisar visualmente el producto final. 2.6 Revision de la Trama El propósito de la trama es dar a la presentación una identidad visual completa como finalidad de evaluación al equipo de trabajo y este permita el monitoreo del progreso. La trama es la batuta fundamental para que la presentación de los diseñadores pase a la presentación de los desarrolladores. Una vez que los medios complejos sean diseñados completamente en la siguiente fase, la trama llega a ser el estándar para que los desarrolladores se puedan basar. Por lo tanto es importante que cada miembro del equipo revise y sugiera cambios y apruebe las partes de la trama en el cual cada miembro es responsable. Debido a que los cambios en el diseño sugeridos después de tiempo hacen que el proceso sea más costoso una vez que el desarrollo es comenzado se deben documentar las aprobaciones para proteger tanto a diseñadores como a desarrolladores. A partir de este punto, el diseño es congelado. FASE 3: DISEÑO COMPLEJO DE MEDIOS Esta fase en todo el proceso representa el 25 % y las tareas principales son diseño visual, funcionamiento de animaciones interactivas o simulaciones. 3.1 Diseño de la animación Las animaciones son guiadas cuadro a cuadro, detallando que objetos deben ser dibujados y que como estos se deben mover en la pantalla. En esta fase participa el experto técnico y el EC. 11

12 3.2 Diseño de la simulación El EC colabora en la creación de las simulaciones requeridas. El diseño de la simulación también incorpora algoritmos computacionales y ecuaciones necesarias para crear tanto la interfase de la máquina y el modelo del sistema interno. El EC deberá coordinar el diseño con el experto técnico explicando los requisitos de conocimiento y posibles técnicas de modelado. Los aspectos de diseño funcionales de la simulación deben ser escritos en seudocódigo o directamente programados en un lenguaje común al equipo de trabajo. El experto técnico ayudará al EC en el diseño de la configuración de la simulación, también de la notificación de protocolos y sistemas para la máquina simulada. Un sistema de configuración permite una manipulación externa (en este caso, código dentro de la presentación) para identificar la máquina dentro de sus estados de operación en un escenario particular. Sin tal sistema, la presentación deberá determinar el estado actual y manipularlo progresivamente hasta llegar al estado deseado. Estos procesos pueden consumir tiempo, complejidad y distracción para el usuario. Un protocolo de notificación es usado para notificar a un sistema dentro de la máquina simulada que comportamiento ha causado el usuario a la máquina para ejecutarse. Por ejemplo, la notificación a un sistema podría anunciar al sistema interno cuando un botón es presionado en la parte externa. 3.3 Diseño de gráficos estáticos Con diagramas, figuras, imágenes y trazos existentes estos son examinados detalladamente para determinar que elementos necesitan ser creados y que elementos deben ser redibujados o modificados en base algún aspecto 12

13 deficiente. Esto incluye objetos e imágenes de fondos necesarios para las animaciones interactivas y simulaciones, tal como paneles y componentes de la máquina. 3.4 Diseño de audio/video Esta fase involucra la planeación de como crear, capturar y editar cualquier música, efectos de sonido, narraciones y video que se quiera en la presentación. Se recomienda contar con una persona que tenga experiencia en el medio para realizar las narraciones. 3.5 Revision de diseño Este es el punto oficial en el cual la trama esta completada. Ambos lados del equipo, diseñadores y desarrolladores deben revisar y aprobar los elementos adicionales de diseño durante esta fase. FASE 4: IMPLEMENTACIÓN Esta fase en todo el proceso representa el 30 % y las tareas principales son: la programación. En esta fase se convierte la trama y el diseño de documentos en la presentación real. El proceso de implementación tiene diversas trayectorias paralelas, una de ellas es que los desarrolladores responsables de la producción de código deben ser capaces de ubicar las imágenes gráficas de los diseñadores y desarrolladores de medios que han sido producidos. Si se contara con más de un experto técnico se deben dividir las tareas, uno debe codificar la presentación general como por ejemplo: marco de trabajo, contenido y evaluaciones y otro debe estar dedicado a la codificación de animaciones o simulaciones. 13

14 Aunque las pruebas formales ocurren en la siguiente fase, los expertos técnicos deben probar su código entre ellos y también con miembros del equipo que estén trabajando en secciones comunes. Es importante que el equipo de trabajo tenga control en el manejo de código para evitar el sobrescribir el trabajo de otros. Se deben ejecutar también revisiones de código en donde los miembros del equipo evalúen la calidad del código producido por los otros miembros. Estas reuniones son también oportunidades para compartir métodos y técnicas. 4.1 Implementación del marco de trabajo El diseñador gráfico ya debió haber producido los gráficos visuales y la disposición en una forma electrónica compatible con las herramientas de desarrollo utilizadas. El experto técnico copia estos elementos dentro de las herramientas de desarrollo y comienza a implementar la funcionalidad en la navegación entre las escenas de la trama. Una vez que la estructura del curso ha sido arreglada, es tiempo para que el experto técnico pueda crear una plantilla de navegación. Inevitablemente habrá algunos cambios estructurales o adiciones y esto es por lo tanto una buena idea para tomarse el tiempo para poder realizar una plantilla que pueda modificarse sin problemas. Al final de esta fase se debe poder hacer clic a través de cada pantalla en la presentación, es decir navegar exitosamente en ella. 4.2 Procesamiento de imágenes y creación de medios Basándonos en las fases previas de desarrollo, en esta fase los diseñadores gráficos y de los desarrolladores de medios emprenden las tareas de creación, edición y pulido de medios, posiblemente entregando versiones de estos elementos incrementalmente para crear pruebas mas realistas. 14

15 4.3 Animación y simulación En esta fase los programadores se comunican con el EC para asegurarse que el diseño será seguido fielmente y que algún comportamiento nuevo o imprevisto de la máquina sea incorporado dentro del diseño. Así con buenas prácticas de programación, los programadores deberán esforzarse para escribir código legible y bien comentado, incluyendo claras técnicas de programación, especialmente para proyectos con un ciclo de vida largos y que serán necesarios en equipo grandes. 4.3 Incorporación del contenido, evaluación y tracking En esta fase los programadores de acuerdo con la trama y el movimiento del contenido crearán el mecanismo de los componentes de evaluación de la presentación como: pruebas, exámenes de certificación, prácticas, instrucciones y demás. Una vez que ellos han desarrollado una versión inicial de animaciones y simulaciones, los programadores pueden comenzar a conectar los elementos de interactividad con el contenido relevante y la evaluación, a través de sistemas de configuración y notificación. Hasta este punto, el desarrollador de tecnología de aprendizaje podrá comenzar a escribir la interfase de código para la presentación. 4.4 Revision de la implementación Una vez que los desarrolladores han completado la implementación de acuerdo al diseño y trama, se debe realizar una revisión final del código para discutir algunos aspectos excepcionales o problemas potenciales. FASE 5: PRUEBAS, REVISIONES Y AJUSTES Esta fase en todo el proceso representa el 5 %. 15

16 Una de las últimas pero muy importantes fases de desarrollo es la de prueba, revisión y ajustes. La primera parte de esta fase es la de prueba colocando el escenario a una revisión de calidad y ajuste. Como mínimo se deben probar por lo menos los siguientes aspectos en la presentación. Integridad técnica: Encontrar los errores y corregirlos. Esto incluye conocer los objetivos técnicos tal como las consideraciones en tamaño de un archivo Web y su rendimiento. Suposiciones: El material realiza suposiciones del conocimiento erróneas a la de la audiencia? Efectividad instruccional: Realmente se alcanzaron los objetivos del proyecto? Durante las pruebas sería prudente monitorear a los usuarios quienes están luchando con el producto para diagnosticar la manipulación de la presentación. Dependiendo del tamaño del proyecto, se necesitará un equipo para probar la presentación y diversas iteraciones a fondo para revisar cada aspecto de la presentación y para verificar si se ejecuta de acuerdo a especificaciones de estudio y de función. Los errores deben ser dirigidos a un equipo de trabajo quien determinará a que tipo corresponden cada uno de ellos como: errores de programa, errores de diseño, problemas de documentación así como la gravedad de cada uno de ellos. También debe ser informado para resolver tales aspectos. Las pruebas pueden ser realizadas internamente dentro del equipo de trabajo, también externamente dentro de la compañía o seleccionando una audiencia específica. 16

17 Se finalizara con el método que se usará para la entrega de la presentación, ya sea vía CD-ROM o en línea, considerando los aspectos para cada uno de ellos. FASE 6: LIBERACIÓN Y EVALUACIÓN Una vez que la presentación esta en manos de la audiencia final, necesitaremos retroalimentación acerca de sus reacciones. Se tiene que animar a los usuarios para que se exprese lo que piensan. Se tiene que realizar una junta con los diseñadores para que den un vistazo a la retroalimentación y el rendimiento del usuario. Este tipo de encuestas reducirán tiempo de capacitación a diseñadores pero sobre todo incrementará la calidad de capacitación del usuario. He aquí algunas preguntas que permitirán ayudar al enfoque de la evaluación. Los usuarios desarrollaron las habilidades previstas? La presentación alcanzó los objetivos? Qué deficiencias se presentaron que pueden ser corregidas y mejoradas? Qué tan rápido o despacio los usuarios adquirieron habilidades equivalentes a los métodos convencionales? Los usuarios están incrementando o decrementando el sentido de satisfacción de la presentación comparado con los métodos convencionales? La retroalimentación nos ayudará para mejorar las presentaciones creadas en el futuro y agudizaran las habilidades del equipo de trabajo en el desarrollo de aplicaciones efectivas. Como indica Brandon Hall en una definición informal, si una aplicación es realmente una simulación o simplemente una animación interactiva, esta 17

18 puede no tener una consecuencia al usuario, con tal de que este sea capaz de usar el producto virtual para satisfacer los objetivos del curso. IMPORTANTE. El desarrollo de una animación o simulación no es trabajo fácil, requiere del compromiso y dedicación por parte del experto en contenidos(docente) y demás personal involucrado en la construcción. Además de contar con el tiempo y materiales suficientes para su desarrollo. Debido a lo anterior el desarrollo de animaciones o simulaciones estará sujeto a un profundo análisis que permita valorar si es factible su construcción y/o entrega en el tiempo que se requiere. NOTA. Para que se lleve acabo el análisis el experto(a) en contenidos deberá entregar un bosquejo o boceto de la animación o simulación al diseñador instruccional. Además del diseñador instruccional el análisis es realizado por el programador, diseñador gráfico y productor de medios. 18

19 REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍA Kaye, J., Castillo, D. (2003).Flash MX for Interactive Simulation. Canada: Thomson 19