Hewlett-Packard Company Applied Mobile Technology Solutions in Learning Environments 2003 Grant Initiative - Latin America FINAL REPORT

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  Universidad Tecnológica Nacional Rectorado Sarmiento 440 5to. piso C1041AAJ Buenos Aires Argentina Hewlett-Packard Company Applied Mobile Technology Solutions in Learning Environments 2003 Grant Initiative
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Universidad Tecnológica Nacional Rectorado Sarmiento 440 5to. piso C1041AAJ Buenos Aires Argentina Hewlett-Packard Company Applied Mobile Technology Solutions in Learning Environments 2003 Grant Initiative - Latin America FINAL REPORT Project Aprendizaje basado en MEdios y Recursos Informáticos y Comunicacionales de Avanzada en la Universidad Tecnológica Nacional Introducción Este reporte final sobre el Proyecto, bien podría denominarse el final del principio. Efectivamente, y tal como había sido planteado en la propuesta original 1, llegando a la conclusión del cronograma de trabajo previsto para este proyecto, ya se están perfilando las extensiones y ampliaciones del mismo en la propia Facultad Regional Avellaneda, en la cual se desarrolló la experiencia piloto, así como en otras facultades de la UTN y en otras universidades argentinas interesadas. En efecto, el docente ya ha trasladado su experiencia a su curso en la Facultad Regional Buenos Aires y se ha presentado un proyecto ante el Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología de la Nación Argentina, en el marco del Proyecto de Mejoramiento de la Enseñanza en Ingeniería (PROMEI) 2, para la compra de TabletPC s y proyectores para equipar treinta aulas de la Facultad con esta tecnología. Por otra parte, otras universidades nacionales públicas y privadas (UADE, UNLP, UNLu y UNLaM) se han interesado en el proyecto y han solicitado participar de una de las clases que actualmente se están dictando para evaluar más de cerca la experiencia con vistas a su replicación en dichas instituciones. Cabe entonces citar aquí, aunque se describirán con más detalle en este informe, las razones principales de este suceso: 1) El éxito del proyecto en el sentido de la mejora de la experiencia didáctica; en palabras del propio docente del curso, El uso del equipamiento resultó un fabuloso motivador del aprendizaje, de la disciplina en el caso de los estudiantes y de la transposición didáctica en mi caso personal. Mejoró la interacción en el aula de los estudiantes para con el docente y entre ellos mismos 2) La gran difusión que se ha hecho, tanto en el ámbito nacional como en el internacional, de la experiencia en curso: además del sitio Web, publicado al inicio del proyecto y actualizado permanentemente, se realizaron presentaciones en diez congresos de la temática y más de veinte notas referidas a nuestro trabajo fueron publicadas en diversos medios periodísticos 3. A lo largo de este sucinto informe se describirán brevemente las diferentes tareas y actividades realizadas por el equipo así como algunas importantes conclusiones experimentales. Los aspectos técnicos El Campus Virtual Si bien se trata de un desarrollo de software corriendo sobre un hardware apropiado, cabe aclarar que su diseño se basó primariamente en los requerimientos que, desde un punto de vista pedagógico y 1 Referencia incluida en el RFP original: Once the hypotheses raised in this project have been verified, we shall proceed to replicate this model in as many Regional Campuses as possible and gradually incorporate other subjects within the curricula of the various degree programs until most of our students about at present have been included in our plan 2 promei.html 3 Toda esta información está disponible en metodológico, se plantearon como necesarios para resolver las necesidades que formularon los especialistas en el tema. Así, sus funcionalidades y el diseño de la interfase, fueron planteados teniendo como premisa dichas cuestiones las que debieron ser correctamente resueltas por la aplicación desde un punto de vista técnico. El CV es una aplicación Web desarrollada íntegramente en VB.NET corriendo sobre IIS 6.0, que presenta información y opciones según el tipo de usuario y el dispositivo desde el cual se accede, siendo autenticado utilizando Active Directory (figura 1). Uno de los requerimientos más importantes Figura 1 Interface del CV que debió cumplir la aplicación a lo largo del desarrollo, fue la accesibilidad a ésta en forma indistinta, ya sea mediante una PC convencional como por medio de dispositivos PocketPC con Windows Mobile. Estos últimos, si bien soportan gran parte del estándar HTML, poseen un display reducido en tamaño y resolución, además de disponer de un soporte mínimo para lenguajes tipo script. Esta restricción hizo necesario, para reducir al mínimo posible la reescritura de código de toda la aplicación, que se utilizaran diversas estrategias, entre otras: - Las pantallas debían adaptarse al dispositivo, teniendo siempre en cuenta las limitaciones del mismo. Se implementó lógica de interfaz para el contenido a mostrar. - El Foro (área principal) no podía desarrollarse por medios convencionales, sino que debía ser generado y persistido casi completamente del lado del servidor. Fue necesario entonces cuidar los recursos de éste, y mantener un tiempo de respuesta aceptable en redes wireless. - Uso muy restringido de ViewState, con el objetivo de reducir el tamaño de la página y el tiempo de respuesta así como el tiempo de carga de las páginas Web en general. Además de su accesibilidad a través de distintos dispositivos, se destacan en el desarrollo otras funcionalidades tales como: la capacidad de armar diferentes grupos de trabajo entre los usuarios, los cuales poseen permisos diferenciados, dependiendo de su perfil y la posibilidad de compartir documentos tanto de forma general como grupal con soporte de versionado. Otra de las características de la aplicación, es la capacidad de manejar diversas comisiones de diferentes asignaturas, en las cuales un profesor o alumno puede estar inscripto. Como consecuencia de las características del proyecto, los requerimientos fueron cambiantes durante el desarrollo. Por tal motivo se opto por un ciclo de desarrollo iterativo e incremental, con plazos de entregas que variaron de entre dos y tres semanas. Cada nueva versión era evaluada y testeada para determinar si cumplía con los requerimientos, o si surgían nuevos por parte del equipo de trabajo. Por ello se previó que la personalización de la página fuera flexible, en cuanto a diseño, a la vez que fácilmente extensible y actualizable. Para lograr estos objetivos, se desarrollaron diversos objetos, tanto para la persistencia de datos como para el manejo de interfaz y seguridad, scripts (principalmente SQL, y Javascript), que simplificaron gran parte de la complejidad al cambio y un esquema de seguridad fácilmente adaptable y extensible. Los datos en la aplicación, por cuestiones de seguridad y tolerancia a los cambios, no son accedidos directamente, sino a través de un conjunto de objetos especializados en determinadas tareas complejas, como lo es el mantenimiento del esquema del foro y el calendario, en conjunto con el uso de Stored Procedures (en la base de datos). La infraestructura de hardware Durante el proyecto, se utilizó la totalidad del equipamiento entregado por HP. La asignación del mismo se realizó por perfiles; los miembros del equipo de investigación recibieron una Notebook Compaq Evo N610c y algunas PocketPC s. A cada docente y alumno que participó de la experiencia se le entregó una TabletPC Compaq TC1000 y una PocketPC. Se diseñó e implementó la infraestructura de servicios y aplicaciones apropiada para los objetivos y necesidades del proyecto (figura 2). En este sentido, se instalaron tres servidores en la Sede Central (Rectorado) y uno en el Nodo Remoto, todos basados en Windows 2003 Server Enterprise Edition. Los servidores de la Sede Central brindan los servicios de DNS y Active Directory configurados para proveer presencia en Internet al proyecto, administración centralizada y entornos de trabajo seguro a los dispositivos móviles. Adicionalmente ejecutan las aplicaciones IIS 6.0, Exchange Server 2003 Enterprise Edition, que brinda correo electrónico a los participantes del proyecto y SQL Server 2000 Enterprise Edition, motor de base de datos de las aplicaciones desarrolladas para el mismo. Page # 2 El servidor del Nodo Remoto ejecuta los servicios de Active Directory y Servidor de Archivos y brinda autenticación de usuarios, aplicación de políticas de seguridad por perfiles y acceso a carpetas compartidas personales de los alumnos y docentes. Esta última solución, simple pero efectiva, resolvió la limitación de espacio de almacenamiento en las PocketPC s ya que permitió, por un lado, que los alumnos se lleven, al finalizar cada clase, todos los recursos utilizados por el docente durante la misma y garantizando, por otra parte, que se puedan recuperar y consultar los recursos y materiales usados en cualquiera de las clases dictadas durante la experiencia. Las TabletPC s se encuentran disponibles para los alumnos fuera del horario de clase, y dentro del aula donde se encuentra instalado el access point, como recurso de estudio e investigación. Cabe señalar que también se han instalado otros tres access points en la Facultad, uno en la biblioteca, otro en la cafetería y uno más en la Dirección de Gestión Universitaria, lo que le ha permitido a los alumnos trabajar en diversos ámbitos manteniendo la conectividad con la red interna y con Internet. Como complemento a las experiencias de campo, se implementó un servidor de distribución (streaming) de video digital que posibilitó a los alumnos acceder a las clases dictadas por los docentes fuera del horario de clase y utilizando cualquier dispositivo conectado a la red, ya que las mismas fueron filmadas, digitalizadas y publicadas en el servidor. Figura 2 - Infraestructura La infraestructura de comunicaciones En primer lugar, los integrantes del proyecto se capacitaron en los temas relacionados con las aplicaciones y tecnologías que, en su conjunto, ofrecen acceso a una infraestructura de telecomunicaciones de avanzada mediante redes inalámbricas. A continuación, se implementó un área de trabajo inalámbrica en el Nodo Central, es decir, se conectó uno de los Access Point (520wl) a la red de área local del Rectorado de la UTN con el propósito integrar al resto del equipo perteneciente al proyecto en un ambiente wireless para investigación y desarrollo con acceso tanto a la red interna como a Internet. De esta forma, se pudieron hacer las primeras pruebas en cuanto a rendimiento de la conectividad inalámbrica con las soluciones desarrolladas hasta ese momento. Es importante destacar que la incorporación del Access Point a la red de área local del Rectorado de la UTN se realizó mediante una VLAN manteniendo, de esta forma, un tráfico controlado, acotado y protegido por nuestro Firewall. Una vez cumplida la etapa anterior, se procedió a montar el área de trabajo inalámbrica en el Nodo Remoto donde se desarrolló la experiencia áulica, con las mismas características que en el Nodo Central. En esta etapa, y dado que el Rectorado de la UTN es el centro de una estrella que vincula a todas sus dependencias de la Universidad y además provee a estas acceso tanto a Internet como a Redes de Avanzada (como Interntet2), se aprovecharon recursos propios como servidores de streaming para almacenar, codificar y comprimir las clases dictadas en distintos formatos. Además se aprovechó la topología de la red de la Universidad, para que estas transmisiones pudieran verse tanto por unicast (cosa que puede hacerse en Internet) como por multicast, para aquellos que estén conectados a Redes de Avanzada. Los aspectos pedagógicos Modalidad de enseñanza Algunos elementos que los docentes destacan de esta experiencia, se vinculan directamente con cambios en su rol. Por un lado, la reflexión sobre la asignatura en términos globales, y los procesos de enseñanza y aprendizaje. El docente plantea que tuvo que volver a planificar toda la asignatura, teniendo en cuenta en la preparación, las tareas de cada clase considerando la incorporación de los recursos. Ello quedó plasmado Page # 3 tanto en las instancias expositivas, como en las actividades elaboradas previamente. En sus propias palabras, esto hace que sea mucho más cómodo estar en clase. Por otro lado, reiteradamente los alumnos manifiestan una alta valorización del mejor uso del tiempo en el aula. El docente habla del Ahorro del tiempo, en el transcurso de la clase. Nos dedicamos a lo esencial. Asimismo, un alumno señala hay mayor retención de conocimiento y es menor el tiempo necesario para estudiar... Finalmente, se destaca en el discurso docente el importante grado de motivación: Las clases son más largas debido a la propia motivación por parte de los alumnos que tienen más ganas de quedarse... Aprendizaje En términos comparativos, es posible apreciar que el uso de esta tecnología posibilita una dinámica de trabajo diferente, potenciadora de la comunicación. Se desprende de las observaciones de clases, el grado creciente del trabajo autónomo a la vez que el gran intercambio entre los pares. El docente genera instancias de interacción con el propósito de facilitar el trabajo grupal; socializa las dudas, las respuestas y las soluciones. Cabe señalar, no sólo el intercambio docente-alumno verbal y presencial, sino también aquel que se realiza a través del Campus Virtual. En términos del profesor, comparando con experiencias anteriores, la comunicación entre los alumnos se produce naturalmente en la forma de discusiones sobre lo que están trabajando, ya sea entre ellos y/o conmigo Otro elemento importante, es la posibilidad de hacer públicos sus desarrollos; sino, tendrían que pasar al frente y escribir todo nuevamente; lo socializan, lo discuten con los demás y todos lo ven. El docente también destaca que la tecnología y el software ayudan a los alumnos a ordenar las clases. Como consecuencia, ellos indican que pueden prestar más atención al docente en sus explicaciones, ya que no están preocupados por copiar todo lo que el docente escribe. Ink writing A poco de comenzar a plantear la modalidad en la que se desarrollarían las clases, se vio la necesidad de contar con una herramienta que permitiera compartir, en tiempo real, las anotaciones de clase, tanto las del docente como las de los alumnos. Se analizaron diferentes alternativas, como por ejemplo los productos de Microsoft OneNote y Journal. Luego de varias pruebas, se determinó que la aplicación desarrollada por la Universidad de Washington denominada Classroom Presenter era la que mejor se adaptaba a los requerimientos del proyecto así como a las modalidades didácticas. La aplicación permite al docente dictar su clase utilizando su propia TabletPC, como si lo hiciera sobre el pizarrón (figura 3). La imagen es proyectada en una pantalla en el frente del aula y, en simultáneo, es transmitida a la pantalla de Figura 3 Ink writing en la TabletPC todos los alumnos, quienes pueden agregar anotaciones y comentarios propios, generando así su propio e individual apunte de clase. Las anotaciones personales que el alumno genera pueden ser compartidas con sus pares y hacerlas públicas si así lo desea. El CP posibilita al docente recuperar o volver a pantallas previamente dibujadas durante la clase e incluso, insertar pantallas con antelación. Al poder combinar estas funcionalidades con el acceso a los materiales digitales y al Campus Virtual, la riqueza y el dinamismo de la clase se potencia de manera significativa. Finalmente, cada alumno puede conservar sus apuntes que, como ya mencionamos, incluyen lo realizado por el profesor, ya sea en forma impresa o en forma digital, en el disco rígido de la computadora, en la memoria de la PocketPC (figura 4) o en el sector habilitado para tal fin en el Campus Virtual; para luego poder recuperarlo en su casa, en el trabajo o en cualquier otro lugar en el que se encuentre. Al decir del docente del curso, la posibilidad de discutir públicamente, proyectando el trabajo individual o grupal, sobre el diseño de los estudiantes, con aciertos y errores, generó un entorno de aprendizaje virtuoso del cual todos los estudiantes sacaron provecho. El valor agregado en cuanto al impacto del uso de la tecnología Los alumnos, indican que usan la tecnología no sólo para la asignatura del proyecto sino para el resto de los cursos. Ello implica una mayor demanda del equipamiento fuera del horario de la asignatura en cuestión. 4 Page # 4 El docente dice: Detecté que hay un requerimiento muy importante de computadoras en la semana, para resolver su actividad de la materia y para otras también... Es de destacar que las observaciones y los comentarios de los alumnos dan cuenta de un aprovechamiento progresivo de la tecnología, no sólo por la cantidad de tiempo que la utilizan sino también por la diversidad de aplicaciones. Al principio, el uso se restringía al horario del curso y únicamente utilizaban los programas para el estudio que la asignatura requería. A lo largo del desarrollo del curso, los alumnos mencionaron que fueron extendiendo y profundizando su uso. Los alumnos manifiestan un alto grado de conectividad, a partir de la utilización de los nuevos dispositivos. Uno de ellos indica: Además la utilizo para buscar información en Internet y revisar mi e- mail... Reiteradamente, los alumnos y el docente mencionan la agilización del trabajo gracias a los recursos tecnológicos y al acceso a las redes. Finalmente, cabe señalar que se visualiza un alto grado de motivación por parte de los alumnos para el uso de la tecnología con fines académicos, y que la misma cátedra está intentando replicar la experiencia en otra Facultad Regional. También docentes que fueron invitados a conocer la propuesta han solicitado ser partícipes en nuevas experiencias de este tipo. Figura 4 La PocketPC como recurso adicional Conclusión Es sabido que, en propuestas pedagógicas innovadoras, no es posible aventurar conclusiones contundentes en el corto plazo, por lo menos en lo que se refiere a los logros en los aprendizajes. Sin embargo, hay ciertos aspectos de la experiencia que dan cuenta de algunos cambios en el modo en que los alumnos se vinculan con el objeto de conocimiento y la forma de construirlo. En una de las actividades de aprendizaje centrales del curso, se evidenció un mayor grado de apropiación en un menor tiempo. Dicha actividad consistió en el desarrollo de un diseño propio de un circuito y su presentación frente a los docentes y a los compañeros. En esta tarea, se observaron, comparados con los del año anterior, mejores resultados, tanto en lo referente a la originalidad y a la calidad, como en sus presentaciones, en las que se desempeñaron mucha más seguridad y soltura. Una de las razones principales para dicha mejora, fue que realizaron su propuesta con el mismo recurso (TabletPC) con el que estudiaron cotidianamente. Otra de las cuestiones destacables de la presente experiencia, fue el desarrollo del concepto de interacción expandida, que se soporta en cinco características distintas pero complementarias, a saber: 1. Movilidad: Basada en el uso de dispositivos móviles (Notebooks PC s, Tablet PC s and Pocket PC s) y en el acceso a las redes y a Internet por medio de servicios de comunicación inalámbricos. 2. Metodologías apropiadas: Descriptas en detalle en el apartado Aspectos Pedagógicos. 3. Materiales digitales: Se utilizan materiales tradicionalmente disponibles en soporte impreso, digitalizados para la ocasión así como recursos multimediales específicamente desarrollados. 4. Ink writing: Soportada por la funcionalidad específica de las TabletPC s complementada por la utilización de la aplicación Classroom Presenter. 5. Virtual Campus: A new, and specially developed, learning platform based on the latest and most advanced Communication Means and Information Resources available. Consideramos que los objetivos inicialmente planteados se han cumplido sobradamente, a la vez que las modificacione
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