Listado de buenas prácticas

Las TIC como apoyo al aprendizaje en las asignaturas de informática

Premio Santander correspondiente al año 2013, concedido por la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza. Más información en https://catbs.unizar.es/articulos/premiados-2013-2

Eclipse. CASE. DBMS. Moodle. Pizarra digital. Sanako Study 500. Bitbucket. Mercurial. MultiCLASS Visor. Scratch. Aprendizaje activo. Aprendizaje colaborativo. Aprendizaje basado en proyectos. Aprendizaje basado en problemas. Metodologías activas

Trabajo desarrollado por los profesores: María Teresa Lozano Albalate, Lacramioara Dranca, Rubén Martínez Cantín y Simona Bernardi del Centro Universitario de la Defensa de Zaragoza.

En este trabajo se presentan algunas herramientas TIC utilizadas en las asignaturas de informática (Fundamentos de Informática y Sistemas de Información para la Dirección) impartidas por el Centro Universitario de la Defensa en el Grado en Ingeniería de Organización Industrial, Perfil Defensa, durante los tres cursos completados desde la puesta en marcha del grado.

Gran parte de las TIC aquí incluidas han sido explotadas dentro de diferentes proyectos de innovación docente. En algunos de ellos se ha perseguido directamente el uso de estas herramientas. En otros, la utilización de metodologías activas para el mayor y más efectivo aprendizaje de la asignatura. Lo cual ha venido de la mano de las propias TIC.

María Teresa Lozano Albalate

maytelo@unizar.es

Presencial

Zaragoza

Grado en Ingeniería de Organización Industrial, Perfil Defensa

Informática

2012-13

Los principales objetivos son los siguientes:

1. Proporcionar herramientas para facilitar la mejora continua de las asignaturas de informática del Centro Universitario de la Defensa
2. Incentivar el desarrollo de competencias, tanto específicas como transversales en el alumnado
3. Motivar al alumnado de cara al aprendizaje, iincidiendo al mismo tiempo en la asimilación de los contenidos de cada materia.

Con la adaptación al Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) de los estudios universitarios se ha puesto en marcha el nuevo plan de estudios para los futuros oficiales del Ejercito de Tierra y de la Guardia Civil. El alumnado del Centro Universitario de la Defensa (CUD) de Zaragoza cursa el Grado en Ingeniería de Organización Industrial a la vez que recibe formación militar en la Academia General Militar.

Las asignaturas de informática que se imparten en el CUD son Fundamentos de Informática (primer curso) y Sistemas de Información para la Dirección (tercer curso). Ambas asignaturas han sido diseñadas según las bases establecidas por el EEES.

Se presentan algunas herramientas TIC utilizadas en estas asignaturas, acompañadas de algunas metodologías activas. Se ha elegido el modelo de aprendizaje activo, debido al carácter eminentemente práctico de las asignaturas a tratar. Dicho modelo se basa en el aprendizaje mediante el hacer y promueve habilidades como la capacidad de análisis de problemas y de síntesis (objetivo de aprendizaje en ambas asignaturas). Mediante su aplicación, el alumnado se responsabiliza de su propio aprendizaje, y lo controla. Requiere además su participación activa durante el proceso de formación. Al mismo tiempo, la implantación de metodologías activas para la mejor asimilación de los contenidos de las asignaturas se ha visto reforzado por el uso de herramientas TIC.

Gran parte de las TIC incluidas han sido explotadas dentro de diferentes proyectos de innovación docente. En algunos casos se ha perseguido como objetivo en sí mismo el uso de las TIC:

• Fundamentos de Informática: clases presenciales en el aula digital, PESUZ_11_6_051
• Implantación de un sistema de aprendizaje multilenguaje para la enseñanza de introducción a la programación, PIIDUZ_11_2_124

En los demás, sin ser la utilización de las TIC un objetivo en sí mismo, los objetivos de mejora de las asignaturas, incentivación al desarrollo de competencias, motivación del alumnado, utilización de metodologías activas para un aprendizaje mejor y más efectivo, etc., se han conseguido inevitablemente de la mano de las propias TIC:

• Desarrollo de un sistema de información para el CUD (SICUD): un caso de estudio real para reforzar el aprendizaje de técnicas de modelado en grupos auto-organizados, PIIDUZ_12_1_342
• Definición e implantación de actividades de aprendizaje activo para Fundamentos de Informática en el Grado en Ingeniería de Organización Industrial, Perfil Defensa, PIIDUZ_10_2_212

Tanto en Fundamentos de Informática como en Sistemas de Información para la Dirección se ha utilizado principalmente aprendizaje activo. La metodología se concreta en el desarrollo de varios tipos de actividades que requieren la implicación del alumnado, en cada caso con diferentes niveles de autonomía, desarrollando en cada caso bien actividades de aprendizaje activo supervisado o bien actividades de aprendizaje autónomo.

Por ejemplo, se ha utilizado aprendizaje activo supervisado con la realización de múltiples sesiones presenciales de problemas, así como de desarrollo de prácticas individuales, en Fundamentos de Informática (Lozano y otros, 2014), y sesiones de brainstorming, en Sistemas de Información para la Dirección.

Dentro de las sesiones prácticas de Fundamentos de Informática, merece la pena destacar una en concreto, que introduce al alumnado en la programación mediante Scratch, lenguaje de programación desarrollado en el MIT (Maloney y otros, 2010). Originalmente estaba orientado a estudiantes de primaria o secundaria, pero su uso se ha extendido a varias universidades ya que permite trabajar sobre conceptos muy avanzados de informática (como concurrencia, gestión de eventos, diseño de interfaces, etc.) de manera sencilla e intuitiva. Su principal característica es que los programas se convierten en puzles donde cada instrucción es una pieza que se va moviendo y colocando en su lugar correspondiente. Este diseño ha dado lugar a otros lenguajes de programación como el App Inventor que usa el mismo esquema para diseñar aplicaciones para móviles (Android) o Blocky que usa también el diseño de piezas y bloques para realizar aplicaciones web (desarrollado por Google). De tal manera que con un esfuerzo mínimo, el estudiante puede implementar pequeños programas para su móvil o una página web.

Mediante estas diferentes sesiones de aprendizaje activo en ambas asignaturas, el alumnado se acercó a los conceptos teóricos y profundizó en su aplicación práctica, tomando contacto con la problemática y el entorno de trabajo. Esto ha dado un total de un 57% del tiempo de trabajo del alumnado en Sistemas de Información para la Dirección y de más del 70% de las clases presenciales en Fundamentos de Informática.

Por lo que a las actividades de aprendizaje autónomo que se llevan a cabo en las asignaturas que aquí se tratan se refiere, diremos que promueven el aprendizale autónomo y colaborativo principalmente mediante la realización de proyectos en parejas o grupos.

A este respecto, en Sistemas de Información para la Dirección el alumnado realizó un proyecto basado en un caso real: Sistema de Información para el Centro Universitario de la Defensa (SICUD). Este proyecto se realizó en grupos auto-organizados de 4-5 alumnos/as, con subtemas diferentes para cada grupo, donde los mismos estudiantes se auto-organizaban asignándose tareas para llevar a cabo el proyecto. El propio alumnado obtenía la información sobre las necesidades relacionadas con el subtema asignado mediante dos entrevistas con los futuros usuarios de la aplicación a desarrollar. A cada grupo se le asignó una parte concreta del sistema de información (dos subsistemas) para su estudio, de tal forma que cada uno de los grupos de trabajo ha tenido un encargo diferente y dos futuros usuarios a entrevistar, distintos para cada grupo. Se hicieron dos entregas a lo largo del semestre y, una vez entregado el proyecto completo, al final del semestre se dedicaron tres sesiones de clase (6h.) a la presentación y defensa del proyecto realizado por parte de cada grupo, lo que también sirvió de puesta en común y repaso de los conceptos vistos a lo largo del semestre. En particular, cada uno de los miembros de los grupos de trabajo participó activamente en la defensa de su proyecto: este método de evaluación ha permitido comprobar el nivel de aprendizaje individual alcanzado.

En Fundamentos de Informática, por otro lado, se plantearon dos proyectos (en parejas, donde el trabajo de cada individuo es más fácilmente controlable) que incluían el diseño de tipos de datos a utilizar, desarrollo de algoritmos e implementación de la solución. Ambos proyectos se hicieron más atractivos al alumnado relacionándolos con el perfil defensa del grado. Se ha desarrollado también una actividad utilizando la metodología Puzle, para transformar una clase puramente teórica (una parte del temario referente a la arquitectura de computadores) en una actividad de aprendizaje activo.

En este apartado se describen brevemente algunas herramientas TIC utilizadas en las asignaturas de informática del CUD de Zaragoza, como son:

1. Las herramientas software específicas de cada asignatura: entre otras, en Fundamentos de Informática se ha utilizado Eclipse como entorno integrado de desarrollo y en Sistemas de Información para la Dirección se han utilizado herramientas CASE y DBMS.
2. La plataforma de aprendizaje virtual (VLE) Moodle se ha utilizado de forma intensiva:
   • como repositorio del material didáctico a disposición del alumnado,
   • para actividades de evaluación y auto-evaluación (test on-line),
   • para la entrega por parte del alumnado de los diferentes trabajos requeridos en cada asignatura,
   • para comunicaciones, bien a todo el alumnado, bien a un subgrupo (foros e e-mail)
   • y como feedback del alumnado (encuestas on-line), complementario a las evaluaciones de docencia.
3. La pizarra digital ha sido utilizada en todo tipo de clases presenciales.
4. Las aplicaciones Sanako Study 500 Student y Sanako Study 500 Tutor (la primera instalada en cada ordenador utilizado por el alumnado y la segunda en el ordenador del profesor), unidas permiten la monitorización del alumnado, entre otros. Se ha utilizado especialmente la capacidad que permite mostrar la pantalla de trabajo del alumno sobre la propia pantalla de proyección (pizarra digital en nuestro caso), y manejar su ordenador desde allí, de forma remota, para resolver problemas que otros alumnos también pudieran tener.
5. El repositorio Bitbucket en la nube, junto al software libre Mercurial, como soporte a la generación y el mantenimiento (como mejora continuada en el tiempo) del material docente de forma colaborativa desde cualquier lugar y desde diferentes plataformas software, y como gestor del control de versiones del citado material, ha sido de gran ayuda para el profesorado de ambas asignaturas. Ha llevado además a la unificación de formatos (LaTeX y PDF).
6. El visualizador de documentos MultiCLASS Visor, que permite proyectar sobre la pizarra digital la imagen de cualquier objeto o documento en tiempo real, pudiendo ser manipulada desde la propia pizarra gracias al software específico. Esta cámara se ha utilizado también para grabar videos ilustrativos de explicaciones y luego ponerlos a disposición del alumnado junto al resto del material.

La principal innovación de esta experiencia radica en la unión de todas estas tecnologías y metodologías de forma complementaria para alcanzar un objetivo común. En este caso, aplicándolas en conjunto sobre las dos asignaturas de informática del CUD de Zaragoza: Fundamentos de Informática y Sistemas de Información para la Dirección. Esquemáticamente, estas tecnologías y metodologías que se han aplicado son:

• Eclipse (FI)/CASE y DBMS (SID)
• Moodle
• Pizarra digital
• Sanako Study 500 Student y Sanako Study 500 Tutor
• Bitbucket y Mercurial
• MultiCLASS Visor
• Aprendizaje basado en proyectos
• Aprendizaje basado en problemas
• Casos de estudio
• Puzle (FI)

Disponer de todas estas facilidades para el aprendizaje implica una mejora directa en el mismo. Por ejemplo, al utilizar Moodle como repositorio del material docente y como medio para realizar los test y entregar los proyectos y prácticas, el alumnado dispone en todo momento de acceso a todo el material de las asignaturas de informática (el generado por el profesorado, el subido por el propio alumno/a al realizar una entrega, etc.). Esto facilita el estudio y la resolución de dudas en cualquier momento. Ésta es sólo una de las muchas ventajas de la utilización de Moodle. Hay que resaltar que nuestro alumnado ha dispuesto en todo momento de acceso a Internet y de un ordenador portátil facilitado por Defensa desde el momento en que comenzaron sus estudios.

El feedback obtenido como respuesta a las encuestas on-line (vía Moodle) sobre las TIC y sobre qué actividades les han resultado más útiles, realizadas tras algunas actividades del alumnado, ha permitido la actuación sobre el propio curso mientras estaba activo (sin tener que aplazar la mejora a años posteriores). El uso de pizarras digitales, por su parte, facilita la interacción entre el profesor y el alumnado, pudiendo el profesor realizar cualquier acción sobre el programa o documento con el que se trabaja, sin que el alumnado se pierda en los diferentes puntos de atención:

1. la expresión del profesor
2. lo que el profesor está haciendo y
3. a consecuencia que sus acciones tienen sobre el programa o documento

Esta interacción, tal y como indica la propia palabra, tiene lugar en ambas direcciones (profesor - > alumno y alumno -> profesor) pues entre otros, la pantalla de trabajo del alumno también puede ser proyectada sobre la pizarra digital, y manejado su ordenador desde allí, gracias a las aplicaciones Sanako Study 500 Student y Sanako Study 500 Tutor. Esta capacidad resulta especialmente útil para ver proyectado (sobre la pizarra digital) el entorno de trabajo del alumno al que le haya surgido un problema, de modo que al resolverse a la vista de todos, llegue la explicación desde ese momento para quienes también pudieran encontrarse en la misma situación.

La utilización del repositorio Bitbucket, junto con el software Mercurial, ha sido de gran ayuda para el profesorado, facilitando la generación y modificación de documentos desde diferentes plataformas. Esto, junto con su función de control de versiones, redunda en un menor tiempo para la obtención de la documentación definitiva. Por otra parte, merece la pena destacar que al ser una herramienta colaborativa (para el profesorado) facilita el trabajo cooperativo, lo que incide en una mayor calidad del material generado, al mismo tiempo que facilita la llegada a consenso sobre los contenidos, asegurando la uniformidad de los mismos para todo el alumnado, independientemente de quien imparta cada uno de los grupos de docencia (de 6 a 12 grupos cada curso). Lo mismo sucede con cualquier adaptación o mejora que cualquier profesor pueda realizar sobre el material. Por todo ello, la utilización en conjunto de Bitbucket y Mercurial aporta, sobre todo, una mayor calidad en la documentación docente, y una mayor efectividad y eficiencia en la puesta a disposición de estos materiales al alumnado.

Se han realizado además diferentes encuestas breves al alumnado, tanto durante el curso, como al final. Todas las encuestas se han llevado a cabo a través de la plataforma Moodle. Por lo que se refiere a las metodologías activas, el alumnado ha mostrado una actitud en general positiva hacia el enfoque activo de ambas asignaturas. Los resultados obtenidos en la encuesta son plenamente satisfactorios, de modo que la mayoría responden que la actividad les “ha gustado bastante”, “han aprendido bastante”, “los conocimientos adquiridos” les parecen “útiles” y “prefieren este tipo de actividades”.

De la encuesta sobre las prácticas se extrae que la realizada sobre el lenguaje Scratch, fue la que más gustó al alumnado (35%). Alrededor del 75% del alumnado encontró la práctica útil, alegando que dicho lenguaje: “ayuda a entender algunos conceptos”, “ayuda a visualizar los resultados de un programa”. En vista del interés de los estudiantes por este lenguaje, se realizó un pequeño concurso para desarrollar un mini-videojuego por grupos. El concurso era totalmente voluntario y no influía en la nota final, con lo que la única recompensa era el crecimiento personal y la propia competición con sus compañeros. La participación fue interesante, obteniendo resultados de esfuerzo y motivación realmente sorprendentes. Por ejemplo, para el videojuego ganador se hizo una estimación de tiempo necesario para su desarrollo de varias semanas de trabajo.

En cuanto a las actividades colaborativas, cabe destacar los datos de entrega. Por ejemplo, durante el primer curso de Fundamentos de Informática, el primer proyecto fue entregado por parte de la práctica totalidad (96%) del alumnado matriculado. La entrega del segundo proyecto (71%) se vio reducida debido al solapamiento con exámenes parciales de otras asignaturas, algo que se ha solucionado en los cursos posteriores. En Sistemas de Información para la Dirección, ya en su primer curso todo el alumnado se implicó de tal modo, que la entrega fue total.

En definitiva, se ha confirmado que con esta aproximación a la materia se obtiene una mejor asimilación de conceptos, de una forma más natural y cómoda en estas asignaturas de informática. Nos gustaría destacar también que la mejor respuesta, en el caso concreto de nuestro alumnado, ha sido hacia actividades colaborativas.

En cuanto a sostenibilidad, a excepción de la pizarra digital (de la que ya se dispone de varios ejemplares en el centro) y del software Sanako Study 500 Student y Sanako Study 500 Tutor (para la función aquí comentada, sustituible por otras aplicaciones de software libre como VNC o cualquiera de sus derivados), todas las TIC utilizadas se basan en herramientas informáticas gratuitas, bien de software libre o bien de uso libre.

Este hecho, junto a la actitud positiva que ha mostrado el alumnado frente a las nuevas herramientas TIC y metodologías aplicadas, y a la percepción que ha tenido el profesorado de como se han ido alcanzando los objetivos de ambas asignaturas, se pretende continuar con la experiencia en los siguientes cursos, por supuesto con la adaptación pertinente en cada momento a los cambios que puedan tener lugar.

En cuanto a transferibilidad, prácticamente todas las TIC empleadas (a excepción de las específicas, que en un principio sólo se aconsejarían para asignaturas informáticas), del mismo modo que las metodologías utilizadas, se pueden extender a cualquier asignatura. Sirva como muestra que la mayor parte de las TIC y metodologías utilizadas en un principio en Fundamentos de Informática se han extendido a Sistemas de Información para la Dirección, donde se ha comprobado su buena adaptación a esta nueva materia del grado.

El uso de cualquier nueva tecnología parece ser asumida rápidamente por el alumnado, tan acostumbrado a manejar smartphones y tablets. Junto al aprendizaje activo parece ser una forma natural y además eficiente de aprender asignaturas de informática. Dados los buenos resultados obtenidos, ha quedado demostrada la viabilidad de este compendio de diferentes TIC y metodologías para el aprendizaje en las circunstancias concretas del alumnado de nuestro centro. Tras haber cumplido los objetivos originales de motivación, implicación y asimilación de contenidos por parte del alumnado y mejora de la asignatura, se pretende mantener y ampliar la experiencia en cursos posteriores.

Para finalizar, nos gustaría hacer patente que la experiencia adquirida en la asignatura de Fundamentos de Informática durante los dos primeros cursos de existencia del grado con el uso de las TIC como apoyo a las metodologías activas, se ha extendido con éxito a la nueva asignatura de informática en el Grado en Ingeniería de Organización Industrial, implantada en el último curso (2012-2013): Sistemas de Información para la Dirección.