Un entorno para la enseñanza abierta y a distancia: JLE

J.Egea, A.G. Skarmeta, P. García, M. Gisbert y R. Rallo

 

 

El avance de las nuevas tecnologías ha abonado el camino para el desarrollo de Entornos Virtuales de Enseñanza-Aprendizaje como JLE (Java Learning Environment), en los que gracias a las posibilidades de interconexión y comunicación que ofrece la red, se pueden llevar a cabo experiencias docentes, que contribuyan a mejorar la formación académica de los usuarios a través de la Formación Presencial Virtual.

Los múltiples entornos que han ido apareciendo bajo la denominación de entornos de teleenseñanza, han creado la necesidad de establecer algún estándar internacional (como por ejemplo IMS), que establezca las directrices a seguir para compartir recursos entre entornos desarrollados en lugares diferentes, en pro de un aprovechamiento mutuo de esfuerzos.

La importancia de la gestión de estos recursos, no oculta la relevancia que tiene una definición clara de los roles de usuario, que establezca unos criterios claros de accesibilidad al entorno y permita la participación de todo tipo de personas independientemente de su condición física o social.

Introducción

Cada vez más, Internet se está convirtiendo en un elemento cotidiano en la vida de cualquier persona y en un valor añadido para cualquier empresa. Desaprovechar las oportunidades docentes que ofrece la red, sería como decir que la imprenta fue un invento innecesario para la propagación de la cultura en todo el mundo. Desde el punto de vista pedagógico, un aprendizaje más interactivo y con más participación, en el que nuevas herramientas contribuyan al proceso de aprendizaje está siendo valorado de forma importante frente a la enseñanza tradicional.

JLE (Java Learning Environment) nació en el seno del proyecto PUPITRE-NET. Proyecto de investigación financiado por el Programa Nacional de Aplicaciones y Servicios Telemáticos de la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología (CICYT, proyecto TEL98-0454-C02-01) en el que participan investigadores de ocho universidades españolas (Universidad de Murcia, Universitat Rovira i Virgili, Universitat de Valencia, Universitat Jaume I, Universitat de les Illes Balears, Universidad de Sevilla, Universitat Autónoma de Barcelona y Universidad Autónoma de Madrid) y empresas privadas como ESSI (Enginyeria de Sistemes i Solucions Internet, S.L.).

Este entorno tiene la clara intención de mejorar la formación de los alumnos aprovechando las ventajas que ofrece la red, de facilitar el contacto inmediato con los profesores, y de garantizar el acceso a gran cantidad de información sin necesidad de moverse del puesto de trabajo, así como fomentar la posibilidad de trabajo en grupo. El término alumno se emplea en su sentido más universal, es decir, ‘alumno’ no se refiere sólo a aquellos que pertenezcan al mundo académico, sino que englobamos en el término a cualquier persona que pueda participar en un proceso de formación dirigido por un profesor, como por ejemplo los empleados que participen en un cursillo de especialización.

JLE es un entorno basado en la tecnología JAVA, lo que permite que el acceso a la aplicación requiera muy poco esfuerzo por parte del cliente. Desde el principio se ha buscado que la carga de instalación en la máquina cliente sea lo más reducida posible, si es posible se limite a tener instalado un navegador que le permita acceder a la red de formación y poco más. Para ello se precisa un servidor potente que se encargue de la gestión de los recursos y de los usuarios, así como de canalizar las comunicaciones de una forma segura y sin interrupciones.

Actualmente están surgiendo propuestas para estandarizar los entornos de teleenseñanza de forma que sea posible la interoperabilidad entre los distintos entornos. JLE no es ajeno a estas propuestas y se está realizando un esfuerzo importante para conseguir que se adapte al estándar actualmente más aceptado: el propuesto por Instructional Management Systems (IMS) bajo los auspicios de la Infraestructura Nacional de aprendizaje EDUCOM.

Dicho esto pasemos a conocer el entorno JLE partiendo del análisis de la arquitectura del sistema para luego pasar a los distintos módulos de la herramienta: Gestión de grupos y perfiles, Gestión de actividades, Gestión de evaluación y Gestión de contenidos. Las imágenes que hemos utilizado en este artículo proceden de una implantación real de JLE, por ese motivo las etiquetas están en catalán, como comentaremos a lo largo del mismo, esto no impide que otras implantaciones empleen otros lenguajes.

Arquitectura del sistema

JLE se basa en una arquitectura cliente-servidor, procurando que la mayor carga de trabajo recaiga en el servidor. El siguiente diagrama ilustra esta arquitectura:

 

Como ya se ha mencionado anteriormente el sistema JLE se apoya completamente en JAVA para aprovecharse no sólo de las características multiplataforma del lenguaje, sino también de la potencia de los applets. Gracias a ellos se logra que el cliente tenga que instalar y configurar muy poco software, ya que el propio applet se baja todo lo que necesita para su ejecución.

La gestión de datos se realiza mediante un modelo de objetos persistentes POFW (Persistent Object Framework) que permite trabajar nativamente con objetos, aunque usemos una base de datos relacional. Toda la interacción entre POFW y el gestor de base de datos se realiza usando el estándar JDBC.

La lógica de aplicación se implementa en una librería de servlets que se ejecutan en el servidor del JLE. Estos servlets son el Back-End de un Java Web Server que actúa como Front-End de la aplicación. Este servidor web se configura para que sea un servidor seguro garantizando en cierta medida la seguridad de los datos intercambiados, como puede ser el login y el password del usuario, o los contenidos de los cursos. La información viaja cifrada por la red evitando los ataques de usuarios malintencionados que pretendan apoderarse o alterar la información de los contenidos, o que pretendan suplantar la personalidad de algún usuario legal del sistema.

La interfaz de usuario está diseñada para poder usarse desde cualquier navegador de WWW y está basada mayoritariamente en: formularios HTML, Applets Java y plug-ins específicos para presentar contenidos especiales (por ejemplo: vídeo bajo demanda).

Gestión de grupos

Los grupos son la unidad organizativa de JLE. En un entorno educativo que pasa de estar centrado en el profesor a estar centrado en el grupo de alumnos, es conveniente fomentar la interrelación entre sus miembros. Por ello se considera como parte muy importante de la herramienta la gestión de grupos. Un grupo corresponde a un conjunto de usuarios relacionados con el mismo conjunto de información docente: el profesor y los alumnos de una asignatura por ejemplo.

Todo el tema de control de acceso a los diferentes recursos se basa en la pertenencia o no al grupo al que esos recursos están asociados. Es decir, un recurso aparte de tener un propietario responsable de su publicación, pertenece a un grupo, y sólo los miembros de ese grupo pueden consultar esos recursos.

Roles de usuario

En un grupo los usuarios pueden tener uno y sólo uno de los roles siguientes: profesor o alumno. Las acciones que pueda llevar a cabo un usuario vendrán determinadas por el rol que tenga asignado en ese momento. Un usuario puede tener roles diferentes en distintos grupos, no olvidemos que un profesor de una materia puede también estar participando como alumno en un curso impartido por otro profesor; y no por eso debe tener dos identificadores distintos en el sistema.

El rol de profesor capacita al usuario para la gestión de recursos dentro del grupo. El profesor es el encargado de introducir la información en el grupo. Crea los cursos, los publica y despublica, crea los exámenes para los alumnos, en definitiva sobre él recae la responsabilidad docente del grupo.

El rol de alumno capacita al usuario para consultar los recursos publicados en el grupo, realizar exámenes y comprobar sus conocimientos a través de los tests de autoevaluación. Un alumno nunca podrá publicar o eliminar un recurso de un grupo.

Aparte de las características mencionadas, hay otro conjunto de atributos que son propios de cada usuario y que se almacenan en su perfil. Este perfil indica al sistema propiedades como el lenguaje en que deben aparecer los mensajes, los datos personales del usuario, el tipo de navegador, etc. De esta forma se amplía la información referente al usuario y es posible una mayor personalización del entorno, en función de las preferencias del usuario.

Administrador

El administrador es un usuario especial. Existe un solo administrador por cada sistema JLE, que se encarga de la gestión de grupos y usuarios, no de recursos, esa queda reservada para los profesores.

Las tareas de administración del sistema están separadas de las tareas de formación de los usuarios, esta separación permite que los profesores no tengan que perder el tiempo en tareas administrativas que no les conciernen. Al profesor ya se le da el grupo de alumnos al que pertenece. Es igual que en un centro educativo, los profesores no confeccionan las listas de alumnos ni se encargan de admitirlos o no en el centro, cuando empiezan un curso el director les entrega la lista de alumnos que van a tener.

Lo que sí puede hacer un profesor es establecer subgrupos con los alumnos a su cargo, es decir, el profesor puede crear tantos subgrupos como desee a partir de los miembros del grupo al que pertenece como tal (como profesor). El criterio de formación de estos grupos depende por entero del profesor.

Gestión de evaluación

En un entorno de teleenseñanza el proceso de evaluación cobra especial importancia ya que es el único medio que tiene el profesor de conocer si el alumno está adquiriendo los conocimientos necesarios para superar el curso. Al no poder establecer con plena seguridad que el alumno ha leído todos los contenidos del curso, se debe dotar al profesor de una herramienta que le permita saber si el alumno está aprovechando efectivamente los conocimientos que se le ofrecen o, en cambio, se dedica a pasar las páginas HTML de los cursos sin prestarles atención.

Por otro lado también resulta útil que el alumno pueda probarse a sí mismo, es decir, el entorno de enseñanza debe ofrecerle la posibilidad de autoevaluarse, para que pueda comprobar su grado de conocimientos, sin tener que esperar a que el profesor decida plantearle un examen de evaluación.

Estos exámenes de autoevaluación deben corregirse de forma automática para que el alumno conozca cuanto antes el resultado del mismo; además si el profesor tuviera que corregir todos los exámenes de autoevaluación de todos los alumnos, podría pasarse todo el tiempo ocupado en esa tarea descuidando otros aspectos de la formación.

Todo el proceso de creación de exámenes y de preguntas para los exámenes de autoevaluación recae lógicamente en los profesores del grupo, ya que son los responsables docentes del sistema. Para facilitar esta tarea hemos incorporado al entorno un Editor de Exámenes que permite al profesor introducir fácilmente las preguntas en la base de datos del sistema. La descripción de esta herramienta se hará en el siguiente apartado cuando hablemos de los recursos concretos que hay en la herramienta.

Gestión de contenidos

Este es uno de los apartados más importantes de cualquier entorno de teleenseñanza. Los contenidos son los que van a hacer realmente interesante el sistema y una correcta gestión de los mismos hará que el entorno sea realmente útil para mejorar la formación de los usuarios.

En JLE podemos hablar de dos tipos de contenidos: Contenidos de formación y Contenidos de evaluación. Los primeros hacen referencia a aquellos recursos destinados a que el alumno adquiera los conocimientos necesarios para el nivel académico en que se encuentre. Los segundos son los recursos empleados para comprobar que el alumno ha adquirido esos conocimientos correctamente.

Contenidos de formación

Bajo este nombre nos referimos a los cursos HTML publicados o no por los profesores dentro de un grupo. Estos cursos pueden ser introducidos en el sistema por dos vías diferentes, creándolos utilizando el Editor de cursos integrado en la herramienta (a partir de aquí estos recursos se nombrarán como cursos) o bien importando un contenido ya completo desde algún dispositivo de almacenamiento o desde Internet (a estos recursos nos referiremos como cursos importados).

Cualquier contenido de formación no es accesible a los alumnos del grupo hasta que sea publicado por su autor (el profesor que lo introduce en el sistema). Los cursos importados son automáticamente publicados ya que se considera que están completos y cerrados, mientras que el resto de cursos deben ser publicados por el profesor, de esta manera se permite al autor modificar los cursos creados para adaptarlos a los distintos grupos de alumnos que puedan realizarlos.

El editor de cursos no es más que una herramienta que permite al profesor crear sus contenidos HTML y enviarlos a la base de datos del sistema, donde permanecerán guardados en formato zip hasta su publicación.

Esta herramienta es en realidad un intérprete/editor de HTML que de una forma rápida e intuitiva permite al profesor construir sus propios cursos en este formato y modificar aquellos cursos que haya creado y que no estén publicados. Una vez terminada la creación, este editor dará de alta convenientemente el nuevo recurso en la base de datos.

Contenidos de evaluación

Los exámenes y sus preguntas son los recursos del sistema que englobaremos bajo esta denominación. Cualquier contenido de evaluación está asociado a un contenido de formación y, a través de él, al grupo al que pertenece dicho contenido. Es decir, no puede existir una pregunta o un examen que no estén asociados a un contenido de formación.

De esta forma el profesor sólo podrá introducir preguntas y exámenes para los cursos del grupo al que pertenezca. Para crear un examen primero hay que crear las preguntas del examen y, luego, asociar a este examen las preguntas que se deseen. Una misma pregunta puede aparecer en varios exámenes a criterio del profesor.

Los exámenes de auto-evaluación también entran en la categoría de contenidos de evaluación, pero tienen la peculiaridad de que son generados de forma automática por el sistema a petición de un alumno. Para generar estos exámenes se utilizan todas las preguntas creadas por los profesores, menos aquellas que hayan decidido reservarse para sus exámenes de evaluación.

Las preguntas no son recursos visibles directamente por los alumnos, ya que están asociadas a un examen. Cuando el profesor ha terminado la confección de su examen y decide que ya puede ser realizado por los alumnos debe publicarlo para que puedan tener acceso a él. Una vez realizado el examen, el alumno no puede repetirlo de nuevo. El editor de exámenes es similar al de cursos, ya que los exámenes se realizan vía HTML a través de un formulario, luego contaremos con un applet JAVA capaz de visualizar en HTML tanto las preguntas independientemente como los exámenes completos.

Los exámenes se presentan a los alumnos como una página HTML con un formulario que deberán completar. Una vez completado envían la respuesta al servidor de la aplicación que corregirá aquellas preguntas que puedan evaluarse de forma automática. Y enviará la respuesta del alumno al profesor para aquellas preguntas donde la nota dependa de la apreciación del profesor, por ejemplo, las preguntas de texto libre, que deben ser leídas por el profesor para puntuarlas.

En el caso de los exámenes de autoevaluación sólo se emplean preguntas que puedan ser corregidas de forma automática, para que el alumno pueda conocer su nota al momento.

Gestión de actividades

JLE está dotado de un conjunto de herramientas orientadas a fomentar y facilitar el trabajo en grupo, permitiendo la comunicación tanto síncrona como asíncrona entre los usuarios del sistema.

La comunicación asíncrona entre los usuarios se logra por medio del correo electrónico y los foros de discusión, ambos totalmente integrados en la aplicación. Los foros de discusión están pensados para que los profesores puedan proponer temas al grupo, mientras que el correo permite realizar consultas de tutoría al profesor o bien a los demás alumnos.

La comunicación síncrona se consigue a través de una aplicación de chat integrada en el sistema y que permite comunicarse a los miembros de un mismo grupo. Cuando el usuario lanza la aplicación puede hablar con el resto de miembros del grupo que estén conectados en ese momento. Este chat es un refuerzo al proceso de formación, ya que permite que el profesor realice clases en directo, se establezcan debates sobre la asignatura, se realicen tutorías múltiples, etc. Hay tantos canales de chat como grupos a los que pertenece el usuario, de tal forma que se pueden entablar conversaciones con los usuarios de otros grupos con sólo cambiar de canal en el chat.

Conclusiones y vías futuras

Con el desarrollo de JLE se ha pretendido conseguir una arquitectura abierta de teleenseñanza usando Internet, basándose en las especificaciones de IMS, que permita:

La definición de nuevos roles de usuario (como el de invitado) permitirá que los padres de los alumnos monitoricen el contenido de los cursos que se están impartiendo, contribuyendo así a una mayor implicación de las figuras paternas en el proceso educativo.

Actualmente se trabaja en el desarrollo de nuevas herramientas para acercar más JLE al estándar IMS. Entre ellas destaca la construcción de un intérprete/editor de contenidos XML que facilite la generación de meta datos para la compartición de recursos con otros entornos y la navegación guiada a través de los contenidos de formación. Igualmente se está desarrollando un sistema de seguimiento basado en logs, que facilite la monitorización del recorrido seguido por el alumno en cada curso, como complemento a los resultados obtenidos con los tests de evaluación.

Bibliografía

 

Antonio Gómez Skarmeta y Pedro García López,
mailto:skarmeta@dif.um.es, mailto:pedro@dif.um.es,
Universidad de Murcia,
Facultad de Informática
Merce Gisbert Cervera
mailto:mgc@astor.urv.es
Departamento de Pedagogía
Robert Rallo Moya
mailto:rrallo@etse.urv.es
Universitat Rovira i Virgili,
ETSI
Jesús Egea Payá
Universidad Católica San Antonio de Murcia
mailto:jegea@ucam.edu