Entornos de Formación Presencial Virtual y a
Distancia
M.
Gisbert, J. Adell, L. Anaya y R. Rallo
El objetivo principal del Proyecto es llevar a cabo una
experiencia completa en el ámbito de la tele-enseñanza explorando el uso de
técnicas de trabajo colaborativo. Este objetivo es abordado desde una doble
vertiente. Por un lado, el diseño de una metodología y desarrollo de
materiales de base que se concretarán en el desarrollo y experimentación de un
prototipo de material formativo (Entorno Virtual de Enseñanza/Aprendizaje)
basado en el uso de aplicaciones y servicios telemàticos. Por otro, el
desarrollo del proyecto en sí constituye una experiencia de trabajo
colaborativo, en la que un grupo interuniversitario de investigadores (Universidad Rovira i Virgili de Tarragona (URV) y
Universidad Jaume I de Castellón (UJI)) usa
las herramientas de comunicación multicast que proporciona Mbone, comprobándose
sus posibilidades de aplicación. Los prototipos elaborados están siendo
evaluados por los EPOs del Proyecto (empresas especializadas en formación, en
ingeniería de sistemas de comunicación y en producción y comercialización de
materiales formativos en soporte magnético) y por grupos seleccionados de
potenciales usuarios.
En el ámbito de la Tele-Enseñanza el uso cada vez más
frecuente -a todos los niveles- de las redes de comunicación, y en especial
Internet, genera nuevas necesidades formativas a la vez que proporciona nuevas
vías para la implementación y desarrollo de esta formación. El diseño de
materiales formativos que usen en toda su potencia expresiva estos medios,
conlleva el desarrollo de nuevas metodologías de diseño en las que intervendrán
conceptos como: las redes semánticas, el hipertexto, el vídeo digital, ...,
dando lugar a sistemas hipermedia distribuidos.
En
el ámbito del Tele-Trabajo, son estos mismos medios los que se aprovechan para
marcar las pautas de trabajo de un grupo de investigación interuniversitario,
en el que sus componentes exploran en el transcurso de la realización del
Proyecto el uso de todas estas técnicas de trabajo colaborativo.
Desde
el punto de vista tecnológico, el desarrollo del proyecto, se centra en el uso
de protocolos estándar de INTERNET. Por un lado, en el campo de la
Tele-Enseñanza se utilizará el WWW como herramienta para difusión de
contenidos didácticos y el HTML combinado con el protocolo CGI y
el lenguaje Java como herramientas para la producción de materiales. La
interactividad de estos procesos de enseñanza-aprendizaje se sustentará en el
uso de:
Desde el punto de vista del trabajo colaborativo se
realizarán experiencias "multicast" usando MBONE que
permitirán el uso de la videoconferencia y compartir pizarras electrónicas (se
emplearán herramientas como: sdr, vic, nv, wb, ...). También se
explora el uso de otras herramientas de colaboración a través de WWW como el
BSCW ( http://bscw.gmd.de).
Finalmente
y como unión de ambas aplicaciones se realizarán experiencias en el ámbito de
la Formación Presencial Virtual en las que los alumnos podrán seguir y
participar de forma activa ("presencial") en cursos impartidos a distancia.
Los
objetivos básicos del Proyecto son:
Si trasladamos los conceptos básicos ligados a Entornos de
Enseñanza/Aprendizaje y los situamos en un marco de aplicación actualizado
-inmerso en el mundo de las nuevas tecnologías de la Información y la
comunicación- obtendremos lo que denominamos un Entorno Virtual de
Enseñanza-Aprendizaje (EVE-A)
De
una manera más formal, podemos definir un EVE-A, como el entorno adecuado para
aplicar y reforzar técnicas del aprendizaje a distancia y aprendizaje
cooperativo, usando de una forma eficiente todos los recursos tecnológicos
disponibles.
Las
diferencias fundamentales entre estos nuevos entornos y los clásicos
presenciales estriban en los canales de comunicación usados, en nuestro caso,
la telemática. El uso de un EVE-A cambiará entre otras cosas:
El material básico usado en la construcción de estos
entornos, habrá de ser una estructura modular, escalable y adaptable a las
necesidades concretas de cada ámbito de aplicación.
Podemos
representar un esquema funcional de un EVE-A como:
Los
elementos básicos de que constará serán:
En el marco del Proyecto, se ha optado -siempre que sea
posible- por la elección de las herramientas existentes en el mercado más
adecuadas a las características de los bloques funcionales descritos en el
apartado anterior. De esta forma, se optimizan los costes en tiempo y recursos
asociados a la implementación de nuevo software, reduciéndolos al mínimo, y
simultáneamente se crea un entorno de aplicación abierto.
Los
módulos que requieran una cierta dosis de programación se implementan usando
scripts CGI, JavaScript (client & server) o Java.
Veamos
algunos ejemplos de aspectos relacionados con la implementación de los
servicios proporcionados por un módulo funcional.
Módulo
de Comunicación Audiovisual. La implementación se ha basado en el uso de diverso
software comercial o de dominio público, dependiendo de las características del
ámbito de aplicación.
Módulo
de Trabajo Cooperativo. La implementación se ha basado en el uso de la
aplicación BSCW (Basic Support for Cooperative Work), desarrollada por GMD-FIT
(Germany National Research Center for Information Technology).
BSCW,
es una aplicación basada en una serie de scripts Phyton que permite la creación
y gestión de entornos de trabajo compartidos accesibles a través del WWW.
Entre
las características principales de esta aplicación cabe destacar:
Permite entre otras cosas, el versionado de documentos
para facilitar la edición cooperativa, manteniendo una historia detallada de
las modificaciones realizadas en los documentos.
Uno de los aspectos que más se ha desarrollado durante el
primer año de vida del Proyecto ha sido la videoconferencia a través de Mbone.
El objetivo básico ha sido definir un marco estándar de aplicación a distintos
niveles: requisitos tecnológicos, realización de las sesiones y evaluación de
los resultados.
A
modo de introducción rápida, definiremos Mbone como una red virtual que comprende
algunos segmentos de la Internet. La característica fundamental de los paquetes
de datos que se utilizan en la Internet (IPv4) es que son unicast, es
decir, contienen la dirección de origen y la de destino y están diseñados para
la comunicación punto-a-punto, o son broadcast, van de un origen a todos
los posibles destinos (dentro del rango de red o subred correspondiente). Los
paquetes multicast en cambio, contienen la dirección de un grupo
dinámico de destinos. De este modo es posible que localizaciones diversas
puedan participar en una videoconferencia (conferencia multipunto). La
comunicación multicast se implementa habitualmente usando:
La tecnología Mbone está evolucionando muy rápidamente.
Una de las razones fundamentales es que, frente a la conferencia punto-a-punto
que puede sumir en un marasmo a la Internet si se populariza sin que se
incrementen los anchos de banda, el modelo Mbone es escalable y se adapta a las
condiciones actuales y, previsiblemente, futuras.
La
URV tiene desde mayo de 1995 acceso a la red Mbone a través de RedIRIS. Dicho
acceso actualmente se realiza mediante un túnel directo al Centro de
Supercomputación de Cataluña (CESCA/C4) cuya capacidad (rate_limit) es de 768
Kbps y esta implementado sobre un línea cuya capacidad nominal es de 2 Mbps. A
su vez el CESCA tiene establecido un túnel (rate_limit=768 Kbps) con RedIRIS,
centro nodal de la red Mbone española.
En
la red interna de la URV, la Mbone se extiende a tres centros; Rectorado,
Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ETSE) y Facultad de Ciencias de la
Educación y Psicología (FCEP).
Desde
el Servicio de Informática, ubicado en el edificio de Rectorado, centro nodal
de la Mbone en la URV, parten dos túneles DVMRP, originados desde una estación
de trabajo HP (SO. HP-UX 10.10). Los extremos finales de estos túneles se
sitúan en la ETSE y la FCEP conectados a través de líneas punto a punto de 256
Kbps y 386 Kbps respectivamente.
Las
instalaciones de videoconferencia van desde salas perfectamente equipadas con
capacidad para un gran número de personas hasta sistemas de escritorio
individuales o unipersonales. Evidentemente el costo de ambos extremos varía
grandemente y existen soluciones intermedias.
Una
sala de videoconferencia precisa equipamiento de proyección de vídeo y
amplificación de audio acorde con su capacidad, además de una o varias cámaras de
vídeo, micrófonos personales y de ambiente, mezcladores de vídeo y audio y el
sistema de comunicaciones adecuado al canal de transporte (conexión a LAN o
WAN, RDSI, etc.). Además, exige la colaboración de personal especializado.
Los
sistemas de escritorio representan un nuevo paradigma de videoconferencia: Cada
participante asiste a la videoconferencia desde su mesa de trabajo, sin
necesidad de acudir a una sala específica). Sólo es necesario un ordenador
personal o estación de trabajo de gama media-alta, una cámara de vídeo de bajo
coste, un micrófono, un módem o una conexión a la LAN y el software
apropiado, normalmente de bajo coste. Las tres plataformas utilizadas en este
tipo de sistemas son: estaciones de trabajo Unix con el sistema X-Windows, ordenadores
personales basados en procesadores Intel y ordenadores Apple Macintosh. Las
tendencias del mercado de software de videoconferencia apuntan hacia la
aceptación de los estándares internacionales que permiten la interoperabilidad
entre plataformas diversas, aunque todavía existen numerosos productos con
tecnología propietaria.
Las
retransmisiones a través de Mbone se llevaron a cabo utilizando diferentes
sistemas informáticos y audiovisuales. Describimos uno de los sistemas más
completo, y a la vez sencillo, que fue usado durante la conferencia "Las
Nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación. Situación actual y
perspectivas de futuro " a cargo del Dr. José Barberá Heredia.
La
conferencia se realizó en la sala de plenos del Rectorado de la URV. Dicha sala
dispone de sistemas audiovisuales como megafonía, cabinas de control de audio y
vídeo, cabinas de traducción simultánea, proyector de vídeo, etc.
Las imágenes de la sesión eran recogidas por dos cámaras:
una cámara "Sun Camera II" y una cámara profesional Sony. Además,
existía una tercera fuente de vídeo, un ordenador utilizado para proyectar una
presentación realizada mediante Microsoft PowerPoint.
Esas
tres fuentes de vídeo estaban conectadas a las entradas de vídeo de una mesa de
mezclas conectada a su vez, a la entrada de la tarjeta SunVideo, tal y
como puede verse en el esquema adjunto. Existe la posibilidad, en la tarjeta Sunvideo,
de introducir simultáneamente dos señales de vídeo y conmutarlas vía software
prescindiendo de la mesa de mezclas. Las pruebas realizadas han demostrado que
dicha conmutación es lenta comparada con la conmutación que realizan las mesas
de mezclas (retrasos del orden de varios segundos).
La
cámara Sun Camera II servía un plano general estático de la mesa donde se
encontraban los ponentes, mientras que la cámara profesional ofrecía planos
dinámicos. La operadora de la cámara profesional estaba comunicada mediante
unos auriculares y micrófono inalámbrico a la persona que se encontrada en la
mesa de mezclas realizado las tareas de realización. La operadora de la cámara
profesional efectuaba cambios de planos cuando dicha cámara no estaba
"pinchada" en la Mbone.
La gestión del audio se realizó desde la cabina de
control, de esta manera, todos los micrófonos, tanto fijos como inalámbricos,
estaban conectados al mezclador de audio de la sala y únicamente existía un
cable que desde la salida del mezclador se conectaba a la estación de trabajo
Sun. Asimismo, el audio que se recibía desde Mbone era reproducido a través del
sistema de megafonía de la sala.
Para disponer de una referencia en tiempo real sobre la
calidad de la recepción remota del audio y vídeo, se creó una sesión de control
usando el programa nt (Network Editor), utilizando el siguiente protocolo para
simplificar la comunicación:
Los
participantes en la sesión de control debían escribir una única línea compuesta
por:
<organización> Sonido <breve comentario> Vídeo <breve comentario> <hora ultima actualización>
(por
ejemplo: ETSE-URV Sonido OK Vídeo OK 16:30)
Durante
el primer año de proyecto, se han emitido las siguientes videoconferencias:
Dr. José Barberá Heredia. Departamento
de redes. FUNDESCO. Madrid.
Dr.
Manuel Sanromà Lucia. Dtr. Departamento de Informática. URV. Tarragona.
Dr. José Luis Pardos. Embajador de España en Dinamarca.
Dra.
Amparo Moreno. Catedrática de Historia de la Comunicación. UAB. Barcelona.
(Conferencia de Clausura de la I Semana Psicológica Universidad del País Vasco.
INTERNET y Psicología)
TEMA: El
aula Virtual.
PROFESORES: Dr. Jordi Adell - Dra. Mercè Gisbert
OBJETIVOS:
La
sensación de movimiento, como en el cine o en el vídeo, es producto de una
secuencia de imágenes fijas presentadas a una velocidad de entre 24 y 30
fotogramas por segundo. Dicha señal analógica (NTSC o PAL, normalmente), es
necesario digitalizarla y, dado el tamaño del resultado, comprimirla antes de
ser enviada al su destino. Dado que son necesarios 24 bits para almacenar la
señal de luminancia y crominancia de cada pixel, el tamaño de un fichero que
almacene algunos segundos de vídeo es enorme, sobre todo si es necesario
enviarlo por un red informática con el ancho de banda disponible actualmente.
Por todo ello es necesario comprimir la señal de vídeo (existen múltiples
algoritmos: MPEG, H.261, CellB, Indeo, etc.) y, en muchas ocasiones, renunciar
a las 24-30 imágenes por segundo y limitar la señal de vídeo a 4 o 5 imágenes
por segundo. Esta medida es la causante de algunos fenómenos típicos (y
molestos) de las videoconferencias: movimientos sincopados y poco naturales,
falta de coordinación entre el sonido y el movimiento de los labios, refresco
de pantalla por cuadros, etc. Los experimentos, sin embargo, han mostrado que
dichos fenómenos, si la calidad del audio es aceptable, no afectan a la
comprensión de los mensajes y no eliminan las ventajas de la videoconferencia.
Los usuarios novatos de sistemas de videoconferencia, habituados a la
televisión tanto en lo referente a calidad de imagen como a lenguaje
audiovisual, realización, etc., pueden encontrar la videoconferencia un tanto
"primitiva" o extraña. Pero esta sensación desaparece al cabo de
pocas sesiones. En el futuro, en la medida en que aumente la infraestructura,
especialmente el ancho de banda disponible, aumente la potencia de computación
y mejoren los sistemas de compresión, estas limitaciones desaparecerán.
El
proyecto está diseñado para incidir tanto en el ámbito científico y académico
como en el productivo, y dentro de este en las PYMEs pues constituyen el
principal tejido empresarial de nuestro país.
Las
empresas -y las PYMEs no escapan a ello- cada vez más deben considerar
el tema de la FORMACIóN, como un tema preferente de la política de
empresa y como parte de su plan de inversiones, pues esta se convertirá en poco
tiempo, en un valor añadido fundamental de los trabajadores y por extensión de
la propia empresa.
En
nuestro contexto más próximo -y más en las PYMEs (por sus características)- la
formación se considera más un coste que una inversión, y más si tenemos en
cuenta que la mayoría no saben/no pueden o no se han planteado la necesidad de
diseñar políticas de formación adecuadas. Son este tipo de organizaciones
empresariales la principales beneficiadas de la generación de un prototipo,
tanto de acciones formativas como de materiales, para la implementación de la formación
a distancia mediante el uso de las redes. Por una parte para que los costes
que la empresa considera "añadidos" a la formación puedan disminuir
considerablemente, por otra porque el hecho de que la formación sea a distancia
evita que el personal tenga que desplazarse y tenga que abandonar su puesto de
trabajo dúrate un tiempo mayor que el que ocupará la acción formativa en sí.
Esta
formación a distancia en entornos tan cómodos y amigables para el usuario
favorecerá claramente tanto la mejora de la calidad del trabajo a realizar como
el aumento de competitividad de los trabajadores y de las empresas.
Al mismo
tiempo creemos que es del todo necesario disponer de una metodología que sirva
de pauta para la elaboración de acciones formativas y de materiales para la
formación basada en el empleo de las redes, pues estas contienen un gran
potencial de información, de mecanismos de comunicación y de estrategias
implícitas que utilizadas adecuadamente desde un punto de vista pedagógico-didáctico
pueden aportar mucho al campo de la formación, tanto inicial como continua.
En este
sentido, la aplicación del entorno de enseñanza-aprendizaje y la metodología
desarrollada en el Proyecto permitirá explotar en toda su potencia las
aplicaciones telemáticas en el ámbito educativo-formativo.
Este
trabajo esta financiado por la Comisión Interministerial de Ciencia y
Tecnología dentro del Programa
Nacional de Aplicaciones y Servicios Telemáticos dentro del proyecto
TEL'96-1383.
El Grupo
de Educación y Telemática es un grupo de investigación multidisciplinar, creado
para explorar las posibilidades a aplicación de la Telemática en contextos
educativo/formativos. Está formado por investigadores pertenecientes a la
universidad Rovira i Virgili de Tarragona (
http://www.urv.es), la Universidad Jaume I de Castellón ( http://www.uji.es ), Ingeniería de Sistemas y
Soluciones Internet, SL. ( http://www.essi.es),
Consulting Recursos Humanos, SL. (
http://www.rhconsulting.es ).
Los
componentes del grupo son: Dr. Angel-Pío González (mailto:apgs@fcep.urv.es, Dr. Bonifacio
Jiménez (mailto:bjj@fcep.urv.es, Dra. Merce Gisbert (mailto:mgc@fcep.urv.es, Dra. Carme Ponce (mailto:cpa@tinet.fut.es, Dr. Jordi Adell (mailto:jordi@edu.uji.es, Teresa Contijoch (mailto:mtch@tinet.fut.es, Fátima Lladó (mailto:fls@ice.urv.es, Antoni Guillen (mailto:aguillen@essi.es, María Guell (mailto:cgm@tinet.fut.es, Elisa Nofre (mailto:enofre@rhconsulting.es, Moisés
Fabra (mailto:mfabra@rhconsulting.es,
Luis Anaya (mailto:lat@si.urv.es.