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Herramienta para la Teleenseñanza Síncrona en Educación Superior Juan C. Granda Candás, Francisco J. Suárez Alonso, y Daniel F. García Martínez, Miembro, IEEE

Title—A Tool for Synchronous e-Learning in Higher Education Abstract—Most of the times, asynchronous e-learning tools are used to conduct distance education activities in higher education. Instructor and students interact from anywhere anytime. On the contrary, synchronous e-learning tools require the participants in the learning process to communicate live. Real-time interactions in synchronous e-learning resemble those that occur in traditional face-to-face communication, which allows for an immediate feedback from students. In this paper, the design and implementation of a synchronous e-learning tool is detailed. Finally, two case studies of the use of the tool in higher education are presented. Index Terms—Synchronous e-learning, educational multimedia tools, distance education, real-time interactions.

E

I.

I NTRODUCCIÓN

N los últimos tiempos se ha generalizado el uso de herramientas de teleenseñanza como alternativa a la enseñanza presencial tradicional, especialmente en los últimos cursos de la educación superior. Habitualmente, cada centro de educación superior dispone de un portal a través del que acceder a un campus virtual en el momento y en el lugar que desee el alumno. Se trata de una modalidad de enseñanza asíncrona, que independiza el momento y el lugar desde el que un alumno participa en el proceso de enseñanza y aprendizaje. Sin embargo, rara vez se utiliza la modalidad síncrona de la teleenseñanza, donde alumno e instructor participan en las actividades formativas al mismo tiempo, independientemente del lugar donde se encuentren. Las herramientas comunes bajo esta modalidad presentan funcionalidades tales como la videoconferencia, la mensajería instantánea, las pizarras virtuales, etc. A diferencia de la alternativa asíncrona, la teleenseñanza síncrona busca emular la interacción cara a cara que ocurre entre alumnos e instructor en el aula tradicional. De esta forma, es posible aliviar la sensación de aislamiento que se pueda producir en el alumno, ya que la presencia del instructor es mucho más visible. Además, se posibilita la entrega de contenidos de última hora, dado que las interacciones entre alumnos e instructor se producen en tiempo real, lo que redunda en una sensación de inmediatez y de espontaneidad en el fluir de la clase. Estas interacciones favorecen el aprendizaje colaborativo, ya que los participantes en las sesiones síncronas se favorecen de las opiniones e ideas del resto. En la Tabla I se resumen las características de ambas modalidades de teleenseñanza. En este artículo se presenta e-pSyLon (e-training platform for synchronous learning and collaboration), una herraJ.C. Granda, F.J. Suárez y D.F. García pertenecen al Departamento de Informática de la Universidad de Oviedo. 33204 Gijón, España (e-mail: {jcgranda,fjsuarez,dfgarcia}@uniovi.es). DOI (Digital Object Identifier) Pendiente.

mienta para la teleenseñanza síncrona desarrollada en el área de Arquitectura y Tecnología de Computadores de la Universidad de Oviedo y que viene siendo utilizada en diferentes ámbitos académicos y científicos. Las sesiones de prueba preliminares realizadas utilizando la herramienta sugieren la especial adecuación de la misma y la satisfacción de los alumnos durante su utilización. El resto del artículo se organiza de la siguiente forma. En la Sección II se abordan las cuestiones que motivaron el desarrollo de e-pSyLon. En la Sección III se exponen otras herramientas comerciales y de investigación previamente desarrolladas. En la Sección IV se enumeran los requisitos que guiaron el desarrollo de e-pSyLon. Todas las cuestiones relacionadas con el diseño de e-pSyLon se detallan en la Sección V. Un caso de uso de e-pSyLon se presenta en la Sección VI. Por último, la Sección VII apunta las conclusiones más relevantes. II.

M OTIVACIÓN

En la actualidad, una de las dificultades a las que tienen que hacer frente las asignaturas de muchos másteres universitarios es el alto absentismo de los alumnos a las sesiones. Esto se explica, en la mayor parte de la ocasiones, por el perfil del alumno que se matricula en los másteres. Se trata de personas que se encuentran trabajando y les resulta complicado conciliar los horarios de trabajo con la asistencia a las sesiones. Esto cada vez es más frecuente, ya que los profesionales tienen la necesidad de reciclar conocimientos, especialmente en áreas técnicas, debido a los continuos avances tecnológicos. Así la tendencia sugiere que estos problemas se acentuarán en los próximos años. En este sentido, soluciones como la enseñanza a distancia utilizando las nuevas tecnologías se presentan como alternativas complementarias muy válidas y que permiten una mejor organización del tiempo a los alumnos. Resulta especialmente adecuado el uso de técnicas de teleenseñanza síncrona, pues presenta una serie de ventajas: participación en las clases de alumnos muy dispersos geográficamente, evitando desplazamientos y consiguiendo así ahorro de tiempo y dinero; interacción y colaboración entre alumnos e instructor en tiempo real, mimetizando las relaciones que se producen TABLA I C ARACTERÍSTICAS DE LAS MODALIDADES DE TELEENSEÑANZA

Característica

Asíncrona

Síncrona

Interacción Material Acceso Trabajo Aprendizaje

Bajo demanda Producido Just-in-time Individual Autónomo

Tiempo real En directo Planificado Colectivo Colaborativo

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dentro de un aula tradicional; sensación de inmediatez y copresencia, siendo las dudas de los alumnos resueltas por el instructor inmediatamente; ayuda en la creación de una comunidad de aprendizaje, beneficiándose los alumnos de las ideas de sus compañeros al tiempo que se crea una identidad colectiva que viene a favorecer el trabajo en grupo; funcionalidad extra, permitiendo el uso de pizarras virtuales para fomentar el trabajo colaborativo, la compartición de aplicaciones para mostrar su funcionamiento, etc.; mejora de la acción tutorial, sobre todo en el caso de tutorías con grupos de trabajo. Por otra parte, con la entrada en vigor de los nuevos títulos de grado adaptados al Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), cobra más fuerza la acción tutorial, que sin embargo en muchas ocasiones se ve lastrada porque los alumnos descartan acudir a las tutorías por la necesidad de desplazarse, incluso desde otra localidad, en horarios que no les son convenientes. Una de las técnicas que permite minimizar este problema es la utilización del correo electrónico, aunque presenta una serie de desventajas. Por un lado, la interacción entre instructor y alumno no se produce en tiempo real, lo que comúnmente involucra sucesivos intercambios de mensajes, empleándose un mayor tiempo para resolver las dudas. Además, adolece de instantaneidad; los alumnos no pueden plantear sus dudas de forma inmediata, sino que tienen que redactarlas de forma adecuada, con la consiguiente posibilidad de introducir ambigüedades. El correo electrónico resulta especialmente poco adecuado cuando la acción tutorial se realiza sobre un grupo de alumnos que realiza un trabajo en equipo. En este caso, sería más apropiada una herramienta que permitiera la colaboración e interacción simultánea entre todos los miembros del equipo y el instructor, de forma que las dudas se planteen y se resuelvan de forma conjunta.

IV.

III.

T RABAJO P REVIO

Tanto en el ámbito comercial como en el de la investigación existen multitud de herramientas que pueden llegar a utilizarse para desarrollar sesiones de teleenseñanza síncrona. Mediante un análisis en profundidad de las características de estas herramientas es posible deducir un mínimo de funcionalidad común a todas ellas que permita caracterizarlas. Antes de plantear el desarrollo de una nueva herramienta han sido analizadas gran parte de las herramientas similares existentes, tanto las correspondientes a prototipos de investigación [1]–[10] como las distribuidas comercialmente [11]. Gracias a este análisis, se ha podido comprobar que, actualmente, las herramientas que permiten la comunicación en tiempo real mediante audio y vídeo entre interlocutores situados en diferentes localizaciones físicas han ido incrementando su potencial y reduciendo sus diferencias, a pesar de que originariamente fueron concebidas para distintos fines: teleenseñanza, telerreunión (e-meeting), conferencias web, herramientas colaborativas, compartición de documentos, trabajo sobre aplicaciones compartidas, etc. En mayor o menor medida, todas estas herramientas son válidas para su uso en teleenseñanza síncrona. No obstante, existen ciertos requisitos mínimos que una herramienta para la teleenseñanza síncrona debería cumplir.

R EQUISITOS

A partir del análisis de las diferentes herramientas, especialmente las comerciales, se deduce la funcionalidad que puede implementar una herramienta de teleenseñanza síncrona. En [11] los autores realizan un amplio estudio de las características de las herramientas más comúnmente usadas en la teleenseñanza síncrona. Sin embargo, no es necesario que una herramienta ofrezca todo este rango de funciones para que con ella puedan realizarse actividades de teleenseñanza síncrona de forma satisfactoria. En ocasiones, incluso puede ser necesaria una deliberada reducción de funcionalidad dependiendo del entorno en el que la herramienta vaya a ser utilizada. Aunque inicialmente e-pSyLon está dirigido a usuarios con conocimientos de informática, no cabe duda de que este tipo de herramientas también puede ser utilizada en otros ámbitos. De hecho, uno de los campos más existosos de aplicación de la teleenseñanza síncrona es en la formación continua de recursos humanos [12]. Sin embargo, el principal inconveniente al que debe hacer frente el departamento de formación es el alto rechazo, en general, que presentan los empleados de mayor edad frente a las nuevas tecnologías. Este rechazo es más acusado cuanta mayor es la edad de los empleados. Por otra parte, los alumnos podrán participar en las sesiones de teleenseñanza desde cualquier lugar, siempre que dispongan de un computador conectado a Internet. Por tanto, las características de las conexiones de red de cada uno de los usuarios participantes en las sesiones pueden ser muy distintas, lo cual afecta en gran medida al diseño de epSyLon. Específicamente, la herramienta debe ser simple, con una interfaz de usuario integrada y homogénea, con un bajo consumo de ancho de banda y que produzca la menor carga cognitiva posible en el instructor, ya que éste actuará como director y moderador de las sesiones síncronas. Asismismo, debe ofrecer la posibilidad de que instructor y alumnos interactúen de forma colaborativa, no sólo permitiendo la comunicación desde el instructor hacia los alumnos, sino que debe ofrecer mecanismos de realimentación para que éste adapte el ritmo de la clase en función de los alumnos, y que estos le planteen dudas y cuestiones, así como para que se relacionen entre sí. A.

Simplicidad

Un manejo sencillo de la herramienta favorece el uso por parte de muchos tipos de usuario, desde usuarios con elevados conocimientos informáticos hasta usuarios no familiarizados con las nuevas tecnologías. De esta forma, se puede extender el uso de la herramienta a otras disciplinas. No obstante, es imprescindible el diseño de la misma y de su interfaz con especial meticulosidad; esta debe ser muy simple de utilizar por parte de sus usuarios y al mismo tiempo no generar un rechazo inicial al usuario novel. En consecuencia, se puede aceptar una deliberada reducción de interactividad dentro de la plataforma en aras de una mayor simplicidad de manejo. La simplicidad en el diseño de la herramienta debe cubrir aspectos como la usabilidad y accesibilidad de la interfaz, además de dar lugar a unos requerimientos de mantenimiento mínimos que eviten así la necesidad de personal especializado para su administración.

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GRANDA, SUÁREZ Y GARCÍA: HERRAMIENTA PARA LA TELEENSEÑANZA SÍNCRONA EN ... B.

V.

Interfaz de Usuario

La herramienta que utilizan los usuarios para seguir las sesiones de teleenseñanza, a diferencia de gran parte de las herramientas disponibles, debe constituir una sola unidad, y no un conglomerado de herramientas con funcionalidades específicas (videoconferencia, mensajería instantánea, pizarra compartida, etc.). En ocasiones es posible llevar a cabo sesiones síncronas utilizando diferentes herramientas que permiten distintos modos de interacción entre los participantes. Una herramienta integrada será más fácil de utilizar por personas con escasos conocimientos informáticos, ya que se evitará la existencia de varias ventanas que puedan confundir al usuario. Además, al implementar toda la funcionalidad dentro de la misma aplicación, es posible optimizar aquellas partes que se consideran críticas frente a otras que lo son menos. C.

Ancho de Banda

En ocasiones, la capacidad del enlace de red de los usuarios es un recurso valioso. Esto es más importante si los usuarios se conectan desde su puesto de trabajo dentro de una red corporativa, especialmente en horario de oficina. Es habitual que los usuarios dispongan de conexiones asimétricas donde el ancho de banda de subida es significativamente menor que el de bajada. Para el caso de aquellos usuarios conectados desde su puesto de trabajo, los datos procedentes de e-pSyLon deben compartir el ancho de banda con otros tipos de tráfico. Por tanto, el rango de anchos de banda sobre los que debe operar la herramienta se diversifica en gran medida. D.

Sobrecarga Cognitiva

Otro de los requisitos a tener en cuenta es evitar la sobrecarga cognitiva del instructor. Es muy común utilizar el término inmigrante digital para referirse a personas que se acercan a las nuevas tecnologías por necesidades profesionales o académicas, mientras que el término nativo digital se refiere a la persona que utiliza las nuevas tecnologías en su día a día de forma natural, tal como ocurre con las nuevas generaciones. En algunas ocasiones, el instructor que debe usar la herramienta para impartir una clase a un grupo de alumnos carece de una habilidad aceptable en el manejo de aplicaciones informáticas (es un inmigrante digital). Si a esto se le une el elevado número de alumnos (posiblemente nativos digitales) que pueden estar presentes en una sesión de teleenseñanza, la sobrecarga que puede recaer en el instructor según evoluciona la clase puede llegar a ser elevada. Entre los factores que influyen en la sobrecarga que pudiera soportar el instructor están, además del número de alumnos, el tipo de alumnos, dependiendo de si son más o menos extrovertidos para plantear cuestiones; la dificultad de la materia a tratar, ya que cuanto más difícil es la temática, más preguntas generarán los alumnos; y cómo pueden los alumnos proporcionar realimentación al instructor. Además, el instructor en la mayor parte de las ocasiones debe ejercer el rol de moderador de la clase, otorgando y revocando privilegios a los alumnos, con lo que la posible sobrecarga que recae sobre el instructor es mayor.

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D ISEÑO

La herramienta desarrollada es una aplicación completa y no una mera agregación de herramientas independientes como sucede con otras alternativas, siendo de esta forma más factible llevar a cabo la optimización de las partes críticas de la aplicación que influyen sobre su comportamiento. Además, para simplificar el mantenimiento del software, tanto el instructor como los alumnos utilizan una misma aplicación, aunque con diferente acceso a las funciones proporcionadas por la misma. En concreto, en e-pSyLon se han implementado las siguientes funcionalidades que permiten desarrollar actividades de teleenseñanza síncrona de forma satisfactoria: un canal de audio, un canal de vídeo, mensajería instantánea y control de presencia entre los participantes y espacios de trabajo compartidos donde compartir documentos y realizar anotaciones. El canal de audio permite intercambiar información sonora entre los participantes de una clase virtual. Este canal de audio resulta de vital importancia para que el instructor haga llegar su mensaje a los alumnos. La calidad del audio debe ser lo más alta posible para facilitar la comunicación, dado que las explicaciones del instructor deben ser claramente entendidas. En consecuencia, debe ser priorizado sobre el resto de datos que se intercambian los participantes en una clase virtual, de tal forma que las condiciones cambiantes de la red no afecten a la inteligibilidad del audio. EpSyLon permite también que los alumnos utilicen el canal de audio para, bajo control del instructor, poder intervenir oralmente en la clase virtual. Se permite así que los alumnos e instructores interactúen y colaboren en tiempo real. No obstante, se ha desarrollado un sistema de control de turnos gestionado por el instructor para evitar que muchos participantes utilicen el canal de audio al mismo tiempo, lo que impediría la correcta comprensión de las conversaciones, y un excesivo consumo de ancho de banda. El instructor actúa como moderador de la sesión permitiendo o denegando el uso del canal de audio al resto de participantes. El canal de vídeo permite que los participantes se vean cuando utilizan cámaras web. Aunque habitualmente se utiliza para transmitir únicamente el busto parlante del instructor, el canal de vídeo sirve para reforzar la sensación de presencia de la figura del instructor en los alumnos, de forma que no se sientan aislados y se eviten posibles ansiedades que pudieran generarse en ellos en relación con el proceso de enseñanza y aprendizaje. La figura del instructor está siempre presente en la sesión. Incluso, en algunas ocasiones puede resultar conveniente el uso del canal de vídeo para que el instructor muestre a los alumnos elementos físicos, como piezas que los alumnos deban representar utilizando una aplicación de CAD, o secuencie los pasos de una determinada acción. En ese caso, será necesario utilizar una alta resolución espacial y temporal. También se permite que los alumnos utilicen el canal de vídeo para, bajo control del instructor, emular la interacción cara a cara entre instructor y alumnos que se produce en el aula tradicional, si bien debe tenerse en cuenta que el uso de ancho de banda de red del vídeo es significativamente mayor que el del audio. Para este fin, el instructor dispone del control de turnos a través del cual permite o deniega el uso del canal de vídeo a cualquiera de los participantes. A través de la mensajería instantánea los participantes

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IEEE-RITA Vol. 6, Núm. 2, May. 2011 Interfaz de usuario

SDP

Se˜nalizaci´on SIP Control turnos BFCP

Gesti´on de medios

TCP

UDP

IP

IP (Multicast)

RTP

Figura 1. Diseño en capas de e-pSyLon

intercambian mensajes de texto. El uso de mensajes de texto permite una comunicación rápida entre todos los participantes de la sesión de teleenseñanza. Esto es útil para fomentar las relaciones entre los miembros, al tiempo que permite a los alumnos plantear dudas al instructor o a otros alumnos sin interrumpir el normal desarrollo de la clase. La mensajería instantánea es una funcionalidad imprescindible, pues permite la comunicación entre los participantes incluso ante condiciones de red muy adversas. Al igual que ocurre con los canales de audio y vídeo, el instructor dispone de la posibilidad de impedir que un participante utilice la mensajería instantánea mediante el control de turnos. Esto puede resultar útil cuando el comportamiento inapropiado de un participante en el uso de los mensajes de texto altera el desarrollo de la sesión, o incluso para evitar que los alumnos planteen preguntas hasta el final de la intervención del instructor. El control de presencia permite a un participante de una sesión de teleenseñanza síncrona identificar al resto de participantes de la sesión. Además de reforzar la sensación de presencia de los participantes en la sesión de teleenseñanza, el control de presencia es útil para que el instructor lleve registro del seguimiento de la clase por parte de los alumnos y el control de turnos de intervención. Dentro de la herramienta e-pSyLon el control de presencia también indica, a través de iconos específicos, los privilegios que tiene asignados cada participante. De esta forma, cualquier participante de la clase virtual puede conocer el estado del canal de audio, de vídeo, etc. Asimismo, le permite al instructor conceder y revocar turnos de intervención (privilegios) al resto de participantes, así como a estos últimos solicitarlos al instructor. La pizarra compartida permite la compartición de un documento (diapositivas o un documento vacío) para trabajar sobre contenidos didácticos. Inicialmente, solo el instructor puede compartir los contenidos didácticos a través de la pizarra compartida. Esto le permite cargar los documentos que habitualmente se utilizan en las clases tradicionales (PowerPoint, PDF y SVG) y compartirlos con los alumnos. Constituyen la mayor parte de los contenidos que se utilizan como soporte durante el desarrollo de una actividad formativa. También se permite que cualquier alumno pueda compartir, bajo control del instructor, sus propios documentos, de tal forma que se posibilita el trabajo colaborativo entre todos los participantes. Para ello, existe la posibilidad para el instructor a través del control de turnos de conceder o revocar el privilegio de crear nuevas pizarras compartidas a los participantes de la sesión. Las anotaciones permiten a los participantes añadir información a los documentos compartidos a través de la pizarra o realizar trazos sobre la misma. Tanto el instructor como los alumnos pueden realizar anotaciones para proporcionar

concreciones, preguntas, información adicional. . . , sobre las diapositivas. Pueden resultar útiles para la resolución de ejercicios planteados. De nuevo, esta funcionalidad está bajo el control del instructor usando el sistema de control de turnos. Finalmente, el telepuntero permite a un participante apuntar elementos dentro de una diapositiva. Esto le puede resultar muy útil al instructor para aportar explicaciones adicionales sobre los contenidos de la diapositiva actual. También los alumnos pueden activar su telepuntero para plantear cuestiones al instructor u otros alumnos, siempre y cuando el primero les ceda el turno de intervención. El diseño de esta clase de herramientas se organiza normalmente en capas, siendo cuatro las que constituyen la herramienta propuesta: capa de transporte, capa de procesamiento de medios, capa de control de sesión y señalización, e interfaz de usuario; tal como se aprecia en la Figura 1. A continuación, se explican en detalle cada una de estas capas. A.

Transporte

El principal cometido de la capa de transporte es el intercambio de la información multimedia entre instructor y alumnos, para lo cual se utiliza el protocolo de transporte de datos en tiempo real RTP (Real-time Transport Protocol). Este protocolo tiene asociado un protocolo de control (RTCP) que permite, entre otras cosas, llevar registro de los participantes de una sesión RTP y estimar la calidad de la recepción de los datos. Cada uno de los medios (audio, vídeo, chat, etc.) se transporta en su propia sesión RTP independiente. Gracias a que RTP trabaja sobre UDP/IP, es posible utilizar transporte IP multicast en aquellas redes en el que esté habilitado. De esta forma, se consigue una elevada eficiencia en el uso de recursos de red. No obstante, para aquellas redes en las que no esté disponible el transporte multicast se ha desarrollado un servidor específico que actúa de reflector multicast/unicast, y permite a los participantes unirse a actividades de teleenseñanza independientemente de que la red en la que se encuentren admita o no el transporte multicast. Estos reflectores pueden conectarse entre sí formando una malla, consiguiendo un transporte altamente eficiente cuando es necesario conectar varias islas multicast [13]. Por otro lado, la gestión del turno de intervención para cada una de las funcionalidades de e-pSyLon utiliza transporte TCP, ya que es necesario un canal de comunicaciones fiable. Para aquella información más sensible relacionada con los medios, como por ejemplo las acciones de navegación sobre la presentación de contenidos, se utiliza la técnica de redundancia al enviar los datos FEC (Forward Error Correction), que permite corregir muchos de los errores que introduce el transporte no fiable basado en UDP. La información de señalización se transporta utilizando UDP o TCP, dependiendo de la configuración de la herramienta. Por defecto la herramienta utiliza UDP para la señalización, pues es un protocolo más ligero, si bien implica la posibilidad de que estos mensajes puedan perderse. Luego la herramienta debe estar preparada para realizar reenvíos de mensajes de señalización. B.

Gestión de Medios

La capa de procesamiento de medios es la encargada de gestionar los diferentes tipos de medios manejados: audio,

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el privilegio para hacerlo. Esto puede ser útil para que los alumnos expongan a sus compañeros los trabajos que hayan realizado.

Diapositivas Business

Anotaciones Incomes

Telepuntero

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Outcomes

C.

Control de Sesión

Relation

Figura 2. Organización en planos de un área de trabajo

vídeo, mensajería instantánea y control de presencia, pizarras compartidas, anotaciones y telepunteros. Para la codificación del audio de los participantes se utilizan dos codecs específicos de voz sobre IP como son iLBC y Speex. Estos codecs están enfocados a la codificación de la voz humana muestreada a 8 kHz y la tasa de bits de los flujos generados oscila entre 2,15 y 24,6 kbps. Además, ofrecen características muy adecuadas para el transporte en la red como son la robustez frente a pérdidas de paquetes o la cancelación de eco. El vídeo es codificado utilizando un codec VC-1, orientado tanto a videoconferencia como a vídeo de alta definición. Es, junto con H.264, uno de los codecs que mejor ratio de compresión obtiene de la señal de vídeo manteniendo una calidad aceptable. La gestión de la mensajería instantánea se realiza utilizando la especificación RFC 4103. Esta especificación define cómo deben transportarse los mensajes de texto a través de RTP. Además, para mostrar la lista de participantes a los usuarios de la aplicación se utilizan las funcionalidades de RTCP para la gestión de las sesiones RTP. Un documento compartido, junto con las anotaciones de los participantes y los telepunteros conforman una pizarra compartida o área de trabajo. Esta área de trabajo se organiza en planos según la especificación T.126 de la ITU (International Telecommunication Union), tal como se aprecia en la Figura 2. El plano de fondo se utiliza para la exposición de las diapositivas, que pueden obtenerse a partir de ficheros PowerPoint o PDF. Estos ficheros deben ser accesibles a los participantes, para lo cual pueden publicarse en un portal web. También puede utilizarse un plano en blanco para emular una pizarra en blanco. Encima de este plano se sitúan uno o más planos de anotaciones, donde los usuarios realizan las anotaciones que estimen oportunas durante el desarrollo de la clase. Por último, los planos superiores se corresponden con los telepunteros. Se pueden utilizar varias áreas de trabajo simultáneamente durante una actividad de teleenseñanza. Típicamente, se utilizará un área principal donde estarán los contenidos didácticos, mientras que una o varias adicionales pueden emplearse para plantear ejercicios a los alumnos, como por ejemplo el trazado de esquemas y otras representaciones gráficas. También pueden existir áreas de trabajo creadas por los alumnos siempre y cuando el instructor les haya otorgado

Esta capa es la encargada de gestionar la clase virtual. Esta gestión comprende tres importantes tareas: el acceso a las clases virtuales, la negociación de la configuración multimedia de la sesión y la gestión del control de turnos. Para la señalización de las clases virtuales se utiliza el protocolo SIP (Session Initiation Protocol). Este protocolo permite localizar, establecer y finalizar sesiones multimedia. Tal como se detalla en [14], donde se analiza una plataforma de teleenseñanza completa donde desplegar e-pSyLon, existe un servidor central con el que los participantes deben comunicarse a través de SIP para acceder a las clases virtuales. Los participantes se unen a las clases virtuales a través del proceso de negociación estándar de SIP, que también se utiliza sistemas de voz sobre IP. De esta forma, tanto el cliente como la plataforma de teleenseñanza síncrona completa son compatibles con otros dispositivos, siempre y cuando estén basados en SIP. Adicionalmente, SIP define un proceso estándar para la autenticación de usuarios que podría utilizarse para conceder o denegar el acceso a las clases virtuales. La configuración multimedia de la clase se especifica a través del protocolo SDP. Un mensaje SDP, habitualmente contenido dentro de un mensaje SIP, describe las diferentes sesiones multimedia (sesiones RTP) que se utilizarán en las comunicaciones. De esta forma, los participantes pueden conocer las direcciones de transporte de cada uno de los medios, los formatos de codificación de la información, etc. Generalmente, los usuarios que deseen participar en una actividad de teleenseñanza concreta accederán a un portal web habilitado al efecto donde se detallarán las diferentes sesiones disponibles. Cada usuario está identificado por una URI SIP, por ejemplo sip:[email protected], que debe utilizar para contactar con el servidor central de la clase especificando la URI SIP de la misma, por ejemplo sip:[email protected]. El servidor será el encargado de proporcionarle a la herramienta e-pSyLon la descripción SDP correspondiente a la actividad. A partir de esta descripción, la herramienta ya puede unirse a las distintas sesiones multimedia para comunicarse con el resto de participantes de la clase virtual. Para el control de turnos se ha optado por una solución centralizada basada en el protocolo BFCP (Binary Floor Control Protocol), que define un servidor al que se conectan los usuarios participantes y el moderador. En el caso de e-pSyLon, el instructor actúa como moderador de la clase virtual, pudiendo conceder y revocar turnos de intervención a los alumnos para cada una de las funcionales anteriormente comentadas. Los alumnos, en cambio, únicamente pueden solicitar la cesión del turno de intervención o liberar el turno. D.

Interfaz de Usuario

La interfaz de usuario de la aplicación tiene el mismo aspecto para instructor y alumnos, de tal forma que el cambio de rol es posible fácilmente. En la Figura 3 se muestra una captura de la pantalla principal de la aplicación.

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Figura 3. Interfaz de usuario de e-pSyLon

En la parte izquierda de la interfaz se sitúa una columna que contiene el vídeo de los participantes, la mensajería instantánea y el control de presencia junto con la gestión de turnos de intervención. La parte central está destinada a las áreas de trabajo de la pizarra compartida junto con las anotaciones y los telepunteros. La herramienta proporciona varias disposiciones en pantalla predeterminadas, pudiendo ubicarse la columna lateral a izquierda o derecha según determine el instructor, o bien mostrarse la pizarra compartida a pantalla completa. VI.

C ASO DE U SO

Para validar la aplicabilidad de e-pSyLon para soportar actividades de teleenseñanza síncronas se han llevado a cabo dos experiencias en el ámbito de la educación superior; la primera de ellas con objeto de reducir el absentismo en las sesiones teóricas de un máster universitario, y la segunda con el fin de mejorar la acción tutorial dentro de una asignatura de primer ciclo de un programa de educación superior, ofreciendo nuevas posibilidades de comunicación a instructor y alumnos. A.

Máster Universitario

Se programaron dos sesiones a modo de pruebas piloto en dos asignaturas del máster universitario en Sistemas y Servicios Informáticos para Internet de la Escuela Politécnica de Ingeniería de Gijón (Universidad de Oviedo) durante el curso 2008-2009. Estas sesiones se realizaron como acciones puntuales para impartir un tema introductorio y para la presentación de trabajos en grupo. Tras la realización de cada sesión, se recogieron las opiniones de los usuarios a través de encuestas.

La primera de las sesiones, desarrollada en la asignatura de Tecnologías avanzadas para servidores de Internet, con una duración de 2 horas, consistió en la presentación por parte del instructor de un tema de introducción de la asignatura. Los alumnos estaban ubicados en una misma sala y cada uno participó en la sesión desde su propio equipo, mientras que el instructor participó en la sesión desde su despacho. A través de la observación directa, se pudo comprobar la actitud de los alumnos en el uso de la herramienta. En la primera parte de la sesión, inicialmente, los alumnos mostraban una actitud pasiva ante el discurrir de la clase. La posición habitual era de brazos cruzados observando la pantalla y escuchando las explicaciones del instructor en silencio. Pasados unos minutos, los alumnos comenzaron a explorar las opciones de la herramienta e interactuar entre sí. Como resultado de la experiencia, la totalidad de los alumnos valoraron como positiva la utilización de este tipo de herramientas en la docencia, resaltando las funcionalidades de la herramienta, aunque también notificando alguna deficiencia. La segunda de las sesiones se desarrolló en la asignatura de Multimedia interactiva en Internet y tenía como objetivo que los alumnos presentaran sus trabajos en grupo al resto de compañeros y al instructor. Durante la sesión, el instructor cedió el control alternativamente a los alumnos para que realizaran las presentaciones de sus trabajos. En esta ocasión, los alumnos participaron en la sesión desde lugares tan distintos como dentro de la propia red de la Universidad de Oviedo o desde sus casas, incluyendo alumnos residentes en Madrid. A la conclusión de la sesión, las encuestas pasadas a los

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Figura 4. Portal web para el acceso a las tutorías virtuales

alumnos reflejaron que al 75 % les resultó muy sencillo el uso de e-pSyLon, encontrando muy intuitiva su interfaz, mientras que algunos encontraron problemas a la hora de plantear dudas al instructor, principalmente debido a problemas con la configuración de audio. Algunas de las funcionalidades que los alumnos echaron en falta son la transferencia directa de ficheros o las conversaciones privadas entre alumnos. B.

Primer Ciclo En la asignatura de Estructura de Computadores de segundo curso de los estudios de Ingeniero Técnico en Informática de la Universidad de Oviedo se plantearon durante el curso 2009-2010 siete tutorías virtuales para la resolución de problemas de forma colaborativa y aclaración de dudas utilizando la herramienta e-pSyLon con vistas a los sucesivos ejercicios individuales que los alumnos debían entregar a los largo del curso. Para facilitar el acceso de los alumnos a las tutorías virtuales se creó un portal web1 , del que se muestra una captura en la Figura 4, que incluía un manual de la herramienta, un vídeo demostrativo de su uso y la planificación temporal de las tutorías virtuales junto con los enlaces para acceder a las mismas. Las tutorías virtuales tenían un carácter opcional y servían para consolidar los conocimientos adquiridos durantes las clases teóricas y prácticas. Del total de 134 alumnos matriculados en la asignatura, apenas 20 participaron en alguna de las actividades propuestas. No obstante, este nivel de participación es superior al nivel de asistencia del alumnado a tutorías presenciales en cursos anteriores (menos del 5 %). Como nota positiva, se puede destacar que los alumnos que participaron en las tutorías virtuales expresaron su satisfacción y en general repitieron participación en sucesivas tutorías virtuales. 1 http://www.atc.uniovi.es/inf_med_oviedo/2estcomp.

Estas tutorías virtuales han tenido continuidad en el tiempo y han servido para incrementar el nivel de asistencia del alumno a tutorías de forma voluntaria, lo que ha redundado en un mayor nivel de interacción entre instructor y alumnos. VII. C ONCLUSIONES El modelo de teleenseñanza síncrona permite llevar al campo de la teleenseñanza las estrategias llevadas a cabo con éxito en las clases presenciales. Partiendo de esta premisa, en este trabajo se describen los objetivos y planteamientos de diseño en el desarrollo de una herramienta de teleenseñanza síncrona que permita establecer clases virtuales interactivas en tiempo real. La herramienta surge como alternativa a otras similares evaluadas, pero que no cumplen de forma global las características de funcionalidad, sencillez de uso y mantenimiento que estimamos necesarias para su amplia difusión. Además, aunque está orientada hacia la formación en campos afines a la Informática, resulta igualmente adecuada para cualquier otro ámbito de formación. La herramienta posibilita un aprendizaje eficiente gracias a su facilidad de uso y a la variedad de funcionalidades que ofrece, cualidades validadas con los comentarios de los usuarios que la han utilizado. Las experiencias llevadas a cabo tanto en el primer como en el tercer ciclo de educación superior así lo atestiguan. La herramienta se encuentra en constante desarrollo y utilización en diferentes asignaturas del área de Arquitectura y Tecnología de Computadores de la Universidad de Oviedo. Está previsto que quede disponible para descarga libre cuando alcance el grado de madurez necesario. AGRADECIMIENTOS Parte del presente trabajo se ha desarrollado en el marco del proyecto de innovación docente PB-08-021 financiado por el Vicerrectorado de Informática y Comunicaciones de la Universidad de Oviedo.

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IEEE-RITA Vol. 6, Núm. 2, May. 2011 R EFERENCIAS

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Juan C. Granda es Doctor e Ingeniero en Informática y Profesor Titular de Escuela Universitaria dentro del Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores del Departamento de Informática de la Universidad de Oviedo. Actualmente trabaja en temas relacionados con los sistemas multimedia interactivos aplicados al ámbito del e-learning. Sus investigaciones se centran en aspectos de distribución de audio y vídeo, seguridad y fiabilidad. Francisco J. Suárez es Doctor e Ingeniero Industrial, Profesor Titular de Universidad dentro del Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores del Departamento de Informática de la Universidad de Oviedo y coordinador del Máster en Ingeniería Informática por dicha Universidad. Su labor investigadora reciente se centra en la evaluación de servicios multimedia interactivos de tiempo real. Daniel F. García es Doctor e Ingeniero Industrial y Catedrático de Universidad dentro del Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores del Departamento de Informática de la Universidad de Oviedo, del que es responsable desde 1994. Ha dirigido numeros proyectos nacionales y europeos. Centra sus investigaciones en el análisis del rendimiento de los sistemas multimedia de tiempo real. Es miembro del IEEE.