Arcángel una plataforma de aula virtual colaborativa con herramientas para visualizar imágenes y dibujar Alexis Duno Escuela de Ingeniería Eléctrica Universidad de Carabobo amduno@uc.edu.ve amduno@hotmail.com Resumen Estudiantes alejados de los centros de enseñanza se veían privados de la educación. Ahora gracias a la tecnología de la información, la educación a distancia es una vía para el aprendizaje. El proyecto Arcángel provee al docente de facilidades tales como comunicación docente-estudiante, la transmisión de: información, gráficos, archivos, imágenes, etc. Las cuales permiten al docente crear una aula virtual de acuerdo a sus necesidades. Arcángel es una plataforma para aulas virtuales con un conjunto de herramientas tales como: pizarrones, chat, transferencia de archivos, visor de imágenes y mensajes personalizados; las cuales permiten al docente presentar el material que desea exponer en la clase y comunicarse con los alumnos sincrónicamente como si estuviera en un salón de clases real. Palabras clave: aula virtual, chat, pizarrones y editores de texto colaborativos, CSCL. Abstract Students separated fron the training centers were deprived of the education. Now thanks to the technology of the information, the remote education is a route for learning. The Arcangel project provides to the teachers one with facilities such as educational-student, communication the transmission of: information, graphs, files, images, etc. Which allow the teachers to create a virtual classroom according to their necessities. Arcangel is a platform for virtual classrooms with a set of tools such as: blackboards, chat, transference of archives, customized viewfinder of images and messages; which allow teachers one to present/display the material to be exposed in the class and to communicate synchronously with the students as if it was in a real classrom. Keywords: virtual classroom, chat, blackboards and colaborative text editors, Ponente Introducción Los Ambientes Colaborativos soportados por Computadora están siendo estudiados por muchas organizaciones debido a la versatilidad con la cual sus herramientas pueden ser empleadas en distintos campos con resultados positivos. En el caso particular de la Educación se están desarrollando en la actualidad muchos proyectos para dar soporte a las actividades de aprendizaje colaborativo. Los llamado Ambientes Virtuales Colaborativos (AVC) se refieren a aquellos que utilizan como plataforma las Computadoras, ósea un espacio inmaterial que permite interacción a distancia de varios usuarios por medio de computadoras, comunicados a través de una red. La interacción puede ir desde un intercambio de ideas escritas hasta cohabitar un espacio tridimensional con la posibilidad de movimiento e intercambio de voz. Desde el punto de vista de la interfaz de usuario, los AVC se pueden implementar de varias maneras: • Interfaces tipo texto: En este tipo de implementaciones, los usuarios escriben en sus teclados y leen en su pantalla lo que los demás escriben. Es el caso de los IRCs (Internet Relay Chats). • Interfaces de Realidad Virtual: En los cuales los usuarios que cohabitan el mundo virtual tienen una representación tridimensional, se pueden mover dentro del mundo y pueden intercambiar información utilizando la voz. Los Ambientes Colaborativos se clasifican de la siguiente manera según la localización de los participantes: Locales. Los participantes se encuentran en un mismo lugar. Remotos. Los participantes al momento de realizar su participación están en lugares diferentes. Debido a esto los Ambientes Colaborativos suelen ser clasificado de acuerdo a parámetros de tiempo y espacio, derivando cuatro tipos básicos, y están resumidos en la siguiente matriz de tiempo y espacio. Figura Nº 1 Matriz de Tiempo y Espacio de los Sistemas Colaborativos Mismo Tiempo Mismo Lugar Lugares Diferentes Sistemas Síncronos Locales Sistemas Síncronos Remotos Tiempo Diferente Sistemas y Asíncronos Locales Sistemas y Asíncronos Remotos y y Antecedentes Los Ambientes Colaborativos soportados por computadora síncronos y asíncronos están siendo estudiados y empleados por muchas organizaciones debido a la versatilidad con la cual sus herramientas pueden ser empleadas en diferentes actividades. En el caso particular de la Educación se están desarrollando muchos proyectos para dar soporte a las actividades de aprendizaje colaborativo, a continuación se nombran algunos de estos proyectos: INTERSIM. (Diseño para el aprendizaje colaborativo cara a cara). El centro Life-Long Learning & Design de la Universidad de Colorado en Boulder, está explorando modelos de aprendizaje y colaboración que requieren un énfasis sobre la interacción compartida así como también una estructura social y un entorno cultural en el que tenga lugar dicha interacción. Se ha propuesto el desarrollo de una estación computacional de simulación interactiva (INTERactive SIMulation). www.intersim.co.uk/ ZEBU. Es un proyecto groupware educativo basado en WWW , su principal objetivo es diseñar y desarrollar una herramienta basada en la red de trabajo, que soporte estudiantes y profesores en proyectos basados en aprendizaje colaborativo. Zebu permite: crear, publicar, participar de manera interactiva en proyectos en línea, en sus propios salones de clase y alrededor del mundo. Además aprovecha la tecnología para soportar comunicación, colaboración y cooperación entre ambientes. (http://zebu.uoregon.edu/) ISABEL. (http://isabel.dit.upm.es/) Es una aplicación para la distribución de eventos que puede utilizarse para la construcción de otras plataformas tales como: 1. Servicio de teleconferencia: transforma un conjunto de auditorios geográficamente dispersos en un único auditorio virtual que permite la realización de conferencias distribuidas, seminarios, entre otros. 2. Servicio de tele-salón-de-clase: transforma salones de clase geográficamente dispersos en un único salón virtual que permite impartir clases distribuidas. 3. Servicio de tele-reunión: proporciona una sala virtual para la interacción de un grupo de personas. EDUBA. Proyecto cuyo propósito es el desarrollo de aplicaciones multimedia para la educación a distancia centrándose en el soporte de la comunicación para aprendizaje cooperativo en tiempo real y acceso a material de aprendizaje a través de una librería virtual. (www.uba.uva.nl/projecten/eduba_programma.cfm). EVE-A. (diseño de Entornos Virtuales de Enseñanza - Aprendizaje) El objetivo de este proyecto es realizar una experiencia completa en el ámbito de la tele-enseñanza explorando el uso de técnicas de Aprendizaje Colaborativo para lo cual se prevé diseñar una metodología en las que intervienen conceptos como el hipertexto, el video digital, para obtener sistemas hipermedia distribuidos en distintos puntos geográficos. Desde el punto de vista tecnológico utiliza protocolos estándar de Internet y en el campo de la tele-enseñanza utiliza la WWW como herramienta para la difusión de contenidos didácticos y HTML combinado con el protocolo CGI (Common Gateway Interface) y el lenguaje Java para la producción de materiales. Desde el punto de vista de Aprendizaje Colaborativo realizaran experiencias multicast usando Mbone y herramientas como sd; para videoconferencias. (http://www.urv.es) Marco Metodológico Diseño Contextual Un diseño basado en el modelo contextual es una representación de la cultura organizacional, política y procedimientos, las cuales determinan la forma de trabajo de las personas en una determinada área y las tareas que desempeñan (Umaña, 2002). La finalidad de este diseño es lograr que la aplicación desarrollada le sea familiar a los usuarios, ya que la interacción con la aplicación es semejante a la forma como el usuario realizaba sus tareas, originalmente, en su ambiente de trabajo. En el caso particular de esta investigación se han estudiados todas las tareas que los profesores y los alumno desarrollan normalmente en el aula de clases, específicamente las clases de contenido teórico en general. Los modelos contextuales tienen como objetivos principales: Proveer una interfaz de la aplicación de fácil entendimiento por cualquier usuario. Identificar los objetos que se usan en el ambiente de trabajo original y reproducirlos en la aplicación. Crear una representación estructurada y organizada de la información suministrada. Promover el entendimiento y compresión de cada una de las tareas que efectúan. Para lograr un diseño efectivo es necesario de una investigación contextual con el fin de entender quien o quienes son los usuarios y como realizan sus actividades. Durante esta etapa el equipo de diseño realiza entrevistas con los futuros usuarios de la interfaz, intercambia opiniones con los usuarios, y analiza el uso de las herramientas que emplean estos usuarios (Análisis de Tareas). Al momento de modelar un diseño de una aplicación es importante tomar en cuenta las siguientes recomendaciones: Obtener información detallada acerca de la práctica de trabajo. Estar presente en el lugar de trabajo mientras las personas emplean las herramientas que se desean implementar a través de la aplicación. Observar y discutir en el área de trabajo, para identificar las tareas y la forma como son ejecutadas. Recopilar la información obtenida durante la etapa de entrenamiento de los usuarios de forma de usar este feedback para mejorar la interacción con la aplicación Intercambiar ideas con el usuario. Análisis de Tareas El método de análisis de tareas puede ser definido como el estudio de los requerimientos del usuario en términos de acciones y/o procesos cognitivos para completar una tarea. Así, corresponde un análisis detallado de tareas para entender el sistema actual y los flujos de información en el mismo. Los análisis de tareas hacen posible diseñar y organizar las tareas apropiadamente dentro de un nuevo sistema. Las funciones a incluir dentro del sistema y de la interfaz de usuario pueden ser entonces especificadas con precisión. Al analizar una tarea con este método se deben seguir los siguientes pasos: Identificar cada uno de los roles que representan los usuarios. Identificarlas tareas que desempeña cada rol. Simplificar cada tarea lo más posible dividiéndola en subtareas, creando así un modelo jerárquico de tareas. Observar las herramientas que se emplean para realizar las actividades. Identificar las acciones desarrolladas con cada herramienta. Interrelacionar las tareas de cada rol, creando una correspondencia entre las actividades de cada uno de los participantes. Una vez desarrollado este análisis se elabora un estudio de las aplicaciones que se van a crear para automatizar las actividades y las herramientas que se emplean usualmente, por último se desarrolla la aplicación y se somete a un proceso de prueba y realimentación. Desarrollo del Diseño Contextual del Aula de Clases El desarrollo de la aplicación conlleva al estudio de las tareas, herramientas y Roles dentro de un aula de clases, así como también a la evaluación del software de Entorno Gráfico Arcángel mediante las cuales sea posible reproducir cada uno de los aspectos anteriormente mencionados en un salón virtual de clases. Resultados A continuación se presentan algunas pantallas con posibles escenarios y otros detalles del software de Entorno gráfico Arcángel. Arcángel Entorno Gráfico Para ingresar al software, se debe colocar la dirección y el puerto de la computadora del dueño de la sesión, en el caso particular del Aula Virtual los datos de la máquina del profesor. Figura Nº 2 Interfaz de Inicio de Arcángel Entorno Gráfico Una vez establecida la conexión aparecerá la siguiente pantalla: Figura Nº 3 Pantalla Principal de Arcángel Entorno Gráfico Obsérvese que en la Figura 3 aparece un recuadro donde se escribe el nombre del participante (Arcángel por ejemplo) con el cual aparecerá en el listado de participantes en una ventana donde se detallan los usuarios conectados. De las sesiones que ofrece este software se describen a continuación algunas de ellas en detalle, con el fin de resaltar su utilidad dentro del Aula Virtual: Consultas Por medio de esta aplicación estudiantes y profesores pueden interactuar con una interfaz de fácil uso, el docente puede descargar archivos con información valiosa contenida en su máquina y mostrarlos a los alumnos guiándolos por medio de los punteros multiusuarios o del scroll. En la figura 4 se observa la ventana que se despliega a abrir esta aplicación, nótese que posee barra de scroll multiusuario. Esta herramienta permite trabajar con mensajes tipo texto y archivos TXT (*.txt). Figura Nº 4 Sesión de Consulta Conversación Esta sesión se basa en un chat con la particularidad de que el docente puede bloquear las teclas de los demás usuarios si lo cree conveniente, se identifica a los alumnos y el profesor por medio del nombre al lado de lo que dice, además posee al igual que la herramienta anterior un botón de enviar y otro de cerrar la sesión. Figura Nº 5 Ventana de Conversación Pizarra de Dibujo Haciendo uso de esta herramienta el docente puede trazar líneas, círculos, rectángulos, elipses, insertar texto y dibujar a mano alzada en seis colores diferentes; todo esto en una interfaz que permite que todos los usuarios lo vean simultáneamente. Figura Nº 6 Pizarra de Dibujo Pizarra de Texto Esta aplicación no es más que una ventana donde el profesor puede explicar la clase, editar archivos de tipo texto para mostrarlos a los alumnos, además cuenta con un control de bloqueo de teclas que permite al dueño de la sesión decidir el momento en que los otros usuarios pueden participar. Figura Nº 7 Pizarra de Texto Visor de Imágenes Permite visualizar imágenes en formato .GIF (*.gif) y mostrarlas a los demás participantes, haciendo de ésta una herramienta necesaria para mostrar gráficos, esquemas y demás imágenes preparadas por docente con anterioridad. Cuando se muestra una imagen automáticamente se la está enviando a los demás participantes de la sesión. Esto implica que a los participantes que reciben la imagen se les activa la ventana que permite guardar la misma en su disco duro y mostrarla en pantalla. Figura Nº 8 Visor de Imágenes Transferencia de Archivos Esta aplicación es de gran utilidad ya que permite intercambiar información entre el docente y los estudiantes de forma casi instantánea, para que este proceso sea más eficiente debe procurarse que los archivos sean menores a 1 Mb, sin embargo se puede enviar archivos de extensión ; cuando se recibe un archivo se abre una ventana de dialogo la cual se encarga de grabar el archivo recibido con el nombre que se desee en la máquina, solucionando de esta forma problemas de nombres iguales. Figura Nº 9 Transferencia de Archivos Conclusiones El software de Entorno Gráfico Arcángel provee de una plataforma de ambiente colaborativo para aulas de clases virtuales que comprende un conjunto de herramientas síncronas que son útiles en el proceso de Enseñanza – Aprendizaje a distancia asistido por el computador. Es producto de un diseño contextual en el cual se analizó todas las tareas que realizan profesores y alumnos en un salón de clases real y se proveyeron las herramientas necesarias para reproducir dichas tareas en el aula virtual. El empleo de esta aplicación es de gran importancia debido a que contribuyen a incrementar el nivel de la educación al proveer aulas virtuales donde puede reproducirse el proceso de enseñanza sin importar la localidad de los profesores y los alumnos. Pero se recomienda emplearla con grupos de trabajo no mayores a 20 personas para que el trabajo de grupo sea de mayor calidad. Bibliografía Aguirre, G. y Lucero, M. (2000). Aprendizajes en entornos virtuales basados en texto. Universidad Nacional de San Luis. Argentina. Zea, C. (1996). Conexiones. Un ambiente Colaborativo basado en tecnologías de información y Comunicación. Revista Sistemas. Nº 68. Colombia. Chabert A., Grossman E., Jackson L., Pietrowicz S., y Seguin C. Java ObjectSharing in Habanero. 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