Las Plataformas de Cursos Abiertos Masivos y En Línea en Colombia docx docx



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Plataforma de Aprendizaje y Cursos Masivos Abiertos en Línea de la Universidad Nacional de Colombia

Jonatan Gómez, Elizabeth León, Camilo Cubides, Arles Rodriguez, Julian Mahecha, Juan Camilo Rubiano

{jgomezpe, eleonguz, eccubidesg, aerodriguezp, jrmahechad, jcrubianoz}@unal.edu.co

Grupo de Investigación en Vida Artificial ALIFE y Grupo de Investigación en Minería de datos MIDAS

Universidad Nacional de Colombia

Resumen

El aprendizaje en línea (e-learning) es una de las formas de educación a distancia en la que se integran diversas tecnologías de la información (internet y desarrollo de contenidos multimedia entre otras) con elementos pedagógicos (didácticos) para formar y capacitar, a los estudiantes en línea, en un tema particular. A pesar de ser considerado como prioritario por el Gobierno Nacional de Colombia, de ser definido como una de las áreas estratégicas del Eje Educación del Plan Nacional de Desarrollo en TICs, y de diferentes esfuerzos en investigación y aplicación realizados en el país, el aprendizaje en línea en Colombia se encuentra en estado embrionario. Este estado embrionario se debe, principalmente, a que el desarrollo y uso actual de las plataformas de aprendizaje en línea, se ha enfocado en el sistema de gestión del aprendizaje y en la gestión de contenidos, olvidando casi por completo la inclusión de herramientas fundamentales para el aprendizaje en línea como las evaluaciones adaptativas, los tutores inteligentes y las herramientas de interacción y/o simulación propias del tema enseñado. Son estas las que le permiten al aprendiz pasar de un modelo de adquisición de conocimientos (modelo receptor pasivo) a uno en el que interactúa, aprende y es guiado por la plataforma (modelo receptor activo), independiente del lugar en que se encuentre (región, ciudad, municipio), las condiciones de conexión (con o sin acceso a internet) o del tiempo con que cuente (noches, horas, días). Este modelo centrado en el aprendiz, ha dado origen al concepto de lo que hoy se conoce como curso masivo abierto y en línea (MOOC: Massive Open Online Courses), con los que se espera crear una alta motivación, un alto sentido de pertenencia y de colaboración de y hacia los aprendices del curso
Este artículo presenta los primeros componentes desarrollados de una plataforma de aprendizaje virtual y MOOCs realizado en la Universidad Nacional de Colombia. Tal plataforma cuenta en la actualidad con herramientas para la gestión no lineal de contenidos (videos, documentos, ejercicios) mediante mapas conceptuales, sistema de gestión de aprendizaje y herramientas de evaluación adaptativa. La plataforma ha sido diseñada de tal forma que en un futuro cercano cuente con herramientas para la construcción de tutores virtuales inteligentes, herramientas de colaboración virtual, herramientas de personalización de estudiantes y herramientas interactivas de apoyo.

1. Introducción



Con la aparición de las tecnologías de la computación y la comunicación, la educación se ha ido transformando de un modelo líneal y unificado a un modelo centrado en el aprendiz (altamente no lineal y ajustado a las necesidades, características y habilidades del aprendiz), que le permite avanzar a su propio ritmo, método e intensidad [1-5]. En este proceso de transformación, se han usado procesos educativos netamente presenciales hasta procesos educativos a distancia (usando radio, televisión, internet, y celulares) [28]. El aprendizaje en línea (e-learning) es una de las formas de educación a distancia en la que se integran diversas tecnologías de la información con elementos pedagógicos (didácticos) para formar y capacitar, a los aprendices en línea, en un tema particular [1-5]. Sobre aprendizaje en línea se pueden destacar los trabajos de Garry y Anderson [1], los de Salmon [2,3], Kearsley [4], Bates [5], Nagy [30], Lowenthal y otros [31] y Moreno y otros [32].
Garrison y Anderson presentan el tema de los sistemas de aprendizaje en línea desde el punto de vista conceptual (Conceptos fundamentales, comunidades de aprendizaje, tecnología, y elementos sociales, cognitivos y de enseñanza) como desde el punto de vista de aplicación (Organización, evaluación, asignación de tareas entre otras) [1]. Salmon, caracteriza el aprendizaje en línea por medio de dos elementos fundamentales: La definición de actividades apropiadas de aprendizaje [2] y el acompañamiento que el profesor (o tutor) realice sobre el proceso [3]. Kearsley discute elementos de la educación en línea (aprendizaje y enseñanza en línea), del diseño y desarrollo de cursos en línea (organización y políticas) y futuras tendencias en la misma [4]. Bates, presenta una línea de convergencia de diferentes herramientas tecnológicas en el proceso educativo a distancia, presenta unos criterios de selección de las tecnologías a usar en el modelo de educación a distancia, y hace especial énfasis en la aplicación de la tecnología web al aprendizaje a distancia [5]. Nagy presenta una descripción del impacto social del aprendizaje en línea y su desarrollo en el tiempo [30]. Lowenthal y otros proponen una descripción y tipología de los sistemas de aprendizaje en línea [31]. Moreno y otros describen los diferentes componentes de un sistema de aprendizaje en línea, las diferencias entre dichos componentes y plantean una estructura de clasificación de los mismos mediante una taxonomía de sistema de la educación asistida por computadores [32].
En particular sobre los sistemas de aprendizaje en línea centrados en el estudiante y/o adaptativos se pueden mencionar, entre otros, los trabajos de Garcia-Barrios y otros [33], McCombs y Vakili [34], de Mödritscher y Wild [35], Lopez [36], y el de Lee y Park [37]. Garcia-Barrios y otros definen un modelo genérico de personalización basado en componentes que se construye a partir del estudio de un conjunto de elementos pertinentes en el proceso de adaptación del proceso de aprendizaje [33]. De esta manera la personalización es vista como un sistema específico del proceso de adaptación. McCombs y Vakili proponen un marco de trabajo para el desarrollo de modelos de aprendizaje centrado en el estudiante [34]. Dicho marco de trabajo es construido a partir de los principios de la psicología centrada en el estudiante y que ha sido validada por diversos estudios realizados por la Asociación de Psicólogos Americanos. López propone un modelo de replanificación adaptativa de actividades en cursos virtuales usando conceptos de agentes inteligentes [35]. Básicamente, la propuesta cuenta con seis agentes inteligentes encargados de la administración y recomendación de actividades (desde la administración del curso hasta la evaluación adaptativa). Mödritscher y Wild proponen un modelo centrado en el estudiante de tipo "bottom-up' que se basa en ideas de ambientes de aprendizaje personal, actividades de aprendizaje e interacción del estudiante y generación de patrones de buenas prácticas de apoyo [36]. Finalmente, Lee y Park resumen las características de varios elementos de un sistema de aprendizaje adaptativo, y presentan trabajos desarrollados en cada uno de ellos [37].

Como se puede ver, el aprendizaje en línea consta de dos componentes fundamentales: El componente pedagógico y el componente tecnológico. En el componente pedagógico se definen los modelos conceptuales, didácticos y de enseñanza que son requeridos para enseñar un cierto tema. En su definición se toma en cuenta las posibilidades que brindan las tecnologías de la información pero se hace especial énfasis en cómo los modelos pedagógicos pueden ser usados para desarrollar y/o potenciar las competencias de los aprendices. En el componente tecnológico se usan todas las posibilidades que brindan las tecnologías de la información (y en particular la internet), para construir un sistema de aprendizaje en línea que permita diseñar cursos y programas académicos completos, en los que los contenidos, las evaluaciones y las tutorías, que se le brindan al estudiante, sean tan interactivos y adaptables como los modelos pedagógicos los requieran. Cuando los contenidos, evaluaciones y tutores se adaptan al estudiante, se dice que el sistema de aprendizaje es adaptativo [33]. Estas características de interactividad y adaptabilidad han llevado el desarrollo histórico de los sistemas de aprendizaje en línea a través de cuatro etapas principales [51]:



  1. Los documentos de los cursos son puestos en un repositorio en línea al cual solo tienen acceso los aprendices que están registrados en el curso.

  2. Se implementa un ambiente interactivo para los usuarios (aprendices, profesores, administradores) el cual puede llegar a tener herramientas de tipo chat o foros.

  3. Se mejora el ambiente interactivo de la etapa dos, dándole más importancia a la interacción entre usuarios (redes sociales, correo electrónico, etc), además se disponen de herramientas para presentar evaluaciones y de calificación.

  4. Se crean los Cursos Masivos Abiertos y el Línea (MOOCs de su abreviatura en inglés Massive Open Online Courses). En estos cursos, no se restringe la forma en que se ven los contenidos, lo que permite la aparición de nuevas ideas y nuevos puntos de vista por parte de los participantes y un mayor grado de pertinencia y pertenencia entre los aprendices y el curso.

En particular, el concepto de MOOC, aparece en el año 2008 como resultado de un gran curso online dirigido por George Siemens and Stephen Downes [50] cuya principal característica fue la multitudinaria cantidad de usuarios que pudieron acceder al mismo de manera simultánea (en el orden de las decenas de miles). Hay que tener en cuenta que un curso con 200 usuarios no es considerado masivo, pues se espera que un MOOC tenga del orden de miles de usuarios registrados simultáneamente [51]. Además se espera que un MOOC sea abierto en todo sentido, tanto el software que usa, como el registro y los contenidos [51]. También debe ser participativo, esto con el fin de conectar e incentivar la colaboración entre las personas que están interesadas por aprender un mismo tema.

De esta manera, un sistema de aprendizaje en línea que soporte MOOCS debe constar de diversos subsistemas, entre los cuales se pueden mencionar: el Sistema de Gestión del Aprendizaje, el Sistema de Gestión de Contenidos, el Sistema de Tutoría Inteligente, el Sistema de Evaluaciones Adaptativas y el Sistema de Herramientas de interacción y/o simulación propias del tema enseñado.


1.1 Sistema de Gestión del Aprendizaje
El Sistema de Gestión del Aprendizaje (Learning Management System) [15-17] se encarga de administrar, distribuir y controlar las actividades de formación del sistema de aprendizaje en línea. En particular se encarga de gestionar usuarios, administrar el acceso, gestionar recursos (materiales y actividades de formación), controlar y hacer seguimiento del proceso de aprendizaje, realizar evaluaciones, generar informes, y gestionar servicios de comunicación como foros de discusión, videoconferencias. Dentro de los múltiples libros dedicados al tema de los Sistemas de Gestión del Aprendizaje se pueden mencionar un par de los más recientes: el de Bersin [15] y el de Balkin [16], los cuales presentan una revisión completa de los conceptos básicos de Sistemas de Gestión de Aprendizaje.
Por otro lado, múltiples sistemas de gestión del aprendizaje (como Blackboard, Moodle, y Joomla) han sido desarrollados, cada uno con diferentes alcances y limitaciones [38]. Con tal cantidad de opciones, el definir si una plataforma existente es apropiada para una actividad a desarrollar es en sí un tema de investigación [17, 29]. Ellis presenta una serie de criterios que se deben tener en cuenta para la selección y utilización de un sistema de gestión de aprendizaje en [17]. Entre dichos criterios se encuentra desde elementos pedagógicos, de aprendizaje que se pueden desarrollar en la plataforma como la inversión que se espera y debe realizar en la implementación del mismo (libre o propietario, tiempo de desarrollo, puesta en funcionamiento, entre otros). Chapman y un grupo de apoyo del Brandon Hall Research comparan un gran conjunto de sistemas de gestión de aprendizaje y proveen tal estudio en línea [29]. Este es un estudio crítico e independiente, de no sólo los sistemas líderes del mercado sino de aquellos especializados o en proceso de investigación y desarrollo. Adicionalmente, proporciona un sistema en el que el usuario puede acceder a la base de datos que dicho estudio posee, utilizar la herramienta de comparación que provee y aplicar la herramienta de selección que ofrece.

1.2 Sistema de Gestión de Contenidos

El Sistema de Gestión de Contenidos (Content Management System) [18-20] se usa para crear y mantener el contenido de un programa de educación (usualmente un curso). Esto se hace mediante la definición de contenidos modulares que se pueden personalizar, manejar y usar en diferentes ocasiones. De esta manera es utilizado como una herramienta que permite el manejo de la información que contiene los temas plenamente relacionados con las áreas disciplinares. En este sistema se gestionan los distintos tipos de materiales que el profesor dispone para impartir sus clases, y todas aquellas herramientas adicionales tanto escritas, como de multimedia, como de software interactivo que están relacionadas con el conocimiento que le es presentado a el estudiante, de tal manera que se pueda afianzar el nuevo saber que se espera que éste haya adquirido.

Típicamente los gestores de contenidos permiten agrupar la información que es subida al sistema en grupos tales como capítulos o tópicos específico llamados unidades de contenido, de tal manera que el estudiante puede navegar por cualquier unidad de contenido de forma libre, independiente, de acuerdo a sus intereses y a la facilidad de su aprendizaje.

1.3 Sistema de Tutores Inteligentes

El Sistema de Tutoría Inteligente (Intelligent Tutoring System) [21-23], se encarga de guiar de manera interactiva (mediante re-alimentación) al estudiante por los contenidos de acuerdo a la percepción que tenga del estudiante. Se espera que un tutor inteligente se base en los conceptos de personalización, inteligencia artificial y patrones emergentes de comportamiento.


En particular, se pretende observar la forma en la que los aprendices navegan entre los contenidos de un determinado curso y a partir de las estadísticas de uso y de un proceso de inteligencia artificial ofrecerle recomendaciones sobre la forma de navegar por un curso dado, los temas que deba repasar, los temas en los que debe profundizar o temas nuevos que le permitan expandir su conocimiento. Esto se puede hacer a partir de la navegación realizada por otros aprendices, dificultades encontradas en las evaluaciones realizadas por el aprendiz o por los recorridos sobre las unidades temáticas en la que los aprendices han tenido un mayor éxito en su proceso de aprendizaje y por lo tanto en su evaluación.
1.4 Evaluaciones Adaptativas

Las Evaluaciones adaptativas (Computer Adaptive Test) se encargan de mantener y realizar evaluaciones que se ajustan al nivel del estudiante. Wainer describe un proceso completo para construir, mantener y usar sistemas de pruebas adaptativas por computador [39]. Mediante un ejemplo hipotético, los conceptos son introducidos de una manera sencilla capítulo por capítulo. Georgiadou y otros presenta un revisión bibliográfica de las estrategias de control de la exposición del ítem en pruebas por computador adaptativo hasta el año 2005 [40]. Olea y otros presenta las características, ventajas e inconvenientes de las pruebas adaptativas por computador (enmarcada dentro de una serie de diferentes formas de prueba) desde un punto de vista de la psicología [41]. Tzai-hsing y otros aplican las teorías de la respuesta al ítem, de las pruebas adaptativas y las técnicas de servicios web para construir un banco de ítems y un sistema de pruebas adaptativas basado en la WEB [42]. Xu y Douglas exploran la posibilidad de desarrollar pruebas adaptativas por computador con modelos no paramétricos de respuesta al item [43]. Jiménez presenta un modelo de evaluación adaptativa, basada en técnicas de respuesta al item, del nivel de conocimientos del estudiante para sistemas tutoriales inteligentes [44].


2. Aprendizaje en Línea en Colombia

A pesar de ser considerado como prioritario por el Gobierno Nacional de Colombia (gracias a la iniciativa vive digital parte de la política del presidente Juan Manuel Santos que busca que internet se masifique, y de esta manera reducir la brecha digital promoviendo el uso de la tecnología y el acceso a computadores), de ser definido como una de las áreas estratégicas del Eje Educación del Plan Nacional de Desarrollo en TICs (mediante el apoyo a la producción y la formación de repositorios de contenidos educativos digitales abiertos, para el fortalecimiento de la educación virtual que permitan acceder a la educación superior y formar de una cultura colaborativa y cooperativa donde se intercambien y se redistribuyan recursos educativos de acceso público mejorando la calidad de la educación en concordancia con los planteamientos de la UNESCO en la Declaración de París de junio de 2012 [http://www.mineducacion.gov.co/cvn/1665/w3-article-252790.html, 53]), y de diferentes esfuerzos en investigación y aplicación realizados en el país, el aprendizaje en línea en Colombia se encuentra en estado embrionario. Este estado embrionario se debe, principalmente, a que el desarrollo y uso actual de las plataformas de aprendizaje en línea, se ha enfocado en el sistema de gestión del aprendizaje y en la gestión de contenidos, olvidando casi por completo la inclusión de herramientas fundamentales para el aprendizaje en línea como las evaluaciones adaptativas, los tutores inteligentes y las herramientas de interacción y/o simulación propias del tema enseñado.

Entre los muchos esfuerzos que se han realizado a nivel Colombia en el área del aprendizaje en línea se pueden mencionar los de las siguientes organizaciones:



  1. El SENA que ha hecho uso de plataformas de educación virtual tales como blackboard para la administración de contenidos en línea y para la administración del sistema de aprendizaje de algunos de sus programas académicos [9]. El Ministerio de Educación Nacional con el portal Colombia Aprende que ha tratado de establecer un portal de cursos virtuales [12].

  2. La Unión Colombia e-learning liderada por la UNAB [13].

  3. La Universidad Nacional de Colombia con diversos proyectos de investigación en sus diversas sedes y su dirección nacional de servicios académicos virtuales [11, 32].

  4. La Universidad Abierta y a Distancia con sus diferentes procesos de educación a distancia [10].

  5. La Fundación Gabriel Piedrahita Uribe y su iniciativa eduteka, reconocida por el ministerio de educación como portal educativo gratuito enfocado a que promueve el uso de Tecnologías de información y Comunicación en la enseñanza básica y media [http://www.eduteka.org/code.php].


3. Plataforma de Aprendizaje en Línea y MOOCs de la UN

A partir de los conceptos anteriores, la Universidad Nacional de Colombia mediante proyecto financiado parcialmente por Colciencias, decidió plantear un modelo de sistema de aprendizaje en línea que estuviese centrado en el aprendiz y que contará con la mayor cantidad de herramientas con las que debe contar un sistema de esta categoría. De esta manera se empezó por brindarle a la plataforma capacidad de gestionar contenidos en una forma en la que el aprendiz sea quien navega sobre los temas de un curso de forma autónoma, asesorado por una serie de recursos de interacción sobre un tema específico (mediante un mapa conceptual), que contará con medios de interacción con otros (chat y foros), con un modelo de evaluación adaptativa donde se pudiera evaluar de una mejor manera las competencias que el aprendiz va adquiriendo y con herramientas de personalización y tutorías inteligentes. Este proyecto esta en desarrollo y los resultados presentados en este artículo corresponden con el primer año de construcción del mismo. En particular, la plataforma cuenta con herramientas para el acceso a clases, documentos y ejercicios en la parte del estudiante y cuenta con varios módulos administrativos para la creación de cursos, administración de contenidos y administración de usuarios y con un módulo de evaluación adaptativa.

3.1 Módulo de Gestión

La plataforma cuenta con varios módulos de gestión, entre los cuales se encuentran: gestión de contenido, administración de usuarios y administración general según el rol del usuario. La gestión de contenido hace referencia a la creación de cursos y todo el contenido de los mismos. Es posible crear múltiples cursos, crear dependencias entre ellos, habilitarlos o deshabilitarlos, ver Figura 1.



Figura 1. Módulo de Administración de Cursos


Dentro de cada curso se pueden crear los temas que este contenga, y darles una distribución en un mapa galáctico que representa el mapa conceptual del curso. De esta manera se pueden crear dependencias entre temas a modo de sugerencia de cómo deben ser vistos los contenidos, sin restringir al usuario de navegar los contenidos en la forma que el considere se adapta mejor a su aprendizaje, también es posible habilitar o deshabilitar los temas que ya han sido creados. La distribución de los temas en el mapa es la forma en la cual los estudiantes van a ver los temas cuando ingresen al curso. El profesor puede ubicar los temas manualmente según su criterio o utilizar la función automática que ordena los temas teniendo en cuenta sus dependencias, Ver Figura 2.