E-ACTIVIDADES COOPERATIVAS Sergio Bermejo Departament d’Enginyeria Electrònica, Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Jordi Girona 1-3, 08034 Barcelona. [email protected] RESUMEN La inclusión de elementos no presenciales en la enseñanza es una de las estrategias que se están empleando en los últimos tiempos para la mejora de la calidad docente. El término no presencial se refiere a toda actividad de la enseñanza o aprendizaje que no requiera la simultaneidad en espacio y tiempo de profesor y estudiantes, por lo tanto tiene que ver con toda actividad de trabajo complementario planificado que no se realiza en el aula, esté o no basada en el uso de herramientas TIC y se realice a distancia o en las instalaciones de la universidad. Hasta hace poco, la enseñanza se ha basado en elementos presenciales, los cuales hacen que el profesor y el alumno coinciden en espacio y tiempo. La transformación actual de la docencia en entornos universitarios de carácter presencial pasa por incluir elementos no presenciales, obteniendo así cursos semi-presenciales. Un cambio de los métodos de enseñanza hacia el uso de un aprendizaje a distancia a través de los ordenadores plantea enormes retos a los profesores y las universidades. Así, las clases no presenciales, tanto síncronas (en-línea) como asíncronas (diferidas), necesitan aproximaciones (ligeramente) diferentes a las utilizadas en entornos presenciales ya que la única conexión que se tiene con los estudiantes es a través de un ordenador y por lo tanto muchos de los temas que se dan por hecho en un aula cara a cara ya no son válidos en estos entornos. En este contexto, los cursos canalizados a través de Internet han generado comunidades virtuales y lo que se ha dado a llamar aprendizaje electrónico o “e-learning”. Sin embargo, la implementación de este entorno electrónico de trabajo se basa con frecuencia en una serie de estrategias adhoc que poco tienen que ver con principios pedagógicos establecidos, limitando por ello considerablemente el resultado final de la experiencia educativa. Nuestro trabajo muestra como diseñar actividades electrónicas de carácter cooperativo utilizando resultados obtenidos en el campo de la pedagogía. Estas actividades se han probado satisfactoriamente durante tres años en una asignatura semi-presencial de segundo ciclo de los planes de estudio de Ingeniero en Telecomunicación y Electrónica pertenecientes a la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación de Barcelona. 1. NOCIONES BÁSICAS SOBRE APRENDIZAJE COOPERATIVO La cooperación es un trabajo en equipo para conseguir objetivos compartidos. En situaciones cooperativas, los individuos buscan resultados que son benefi-

ciosos para ellos mismos así como para los otros miembros del grupo. Los estudiantes son todos responsables de ayudarse mutuamente a la hora de aprender una serie de conceptos o cierta información. Los miembros del equipo deben velar para que todos sus integrantes tengan éxito. Así, los estudiantes asumen el papel de profesores a la vez que compañeros y aprendices. En el aprendizaje cooperativo, el instructor mantiene su máxima autoridad mediante la estructuración de las tareas y los equipos. Podemos decir por lo tanto que el aprendizaje cooperativo es el uso docente de pequeños grupos en los que los estudiantes trabajan juntos para maximizar su propio aprendizaje y el de los otros miembros. El elemento esencial en el aprendizaje cooperativo es el grupo. Existen tres grupos cooperativos bien diferenciados: el grupo cooperativo formal, el grupo cooperativo informal y el grupo cooperativo de base. En la Tabla 1 se pueden apreciar las diferencias entre cada uno de estos grupos. Para cada uno de estos tipos de grupo cooperativo existen guiones para su correcta implementación. Estos guiones describen procedimientos estándar para: 1. Conducir lecciones genéricas y repetitivas, como escribir informes o presentar 2. Dirigir procedimientos rutinarios dentro del aula, como corregir deberes y revisar una prueba. Sin querer extendernos demasiado en el contenido exacto de estos guiones, puesto que se puede consultar la literatura existente, si que queremos destacar los cinco elementos básicos que se deben estructurar en toda lección cooperativa. Estos son a saber: 1. Interdependencia positiva: Se debe dar una tarea clara y un objetivo de grupo de forma que los estudiantes piensen que se hunden o salen a flote juntos. 2. Responsabilidad individual y de grupo: El grupo debe ser responsable de conseguir los objetivos marcados. Cada miembro debe ser responsable de contribuir a su parte del trabajo. 3. Promover interacción: Los estudiantes deben realmente trabajar juntos a la vez que promover el éxito del otro. 4. Enseñar a los estudiantes las habilidades de trabajo en grupos reducidos e interpersonales necesarias: En este tipo de aprendizaje se hace necesario, no sólo enseñar material procedente del temario sino, aquellas habilidades necesarias para funcionar como grupo. 5. Procesado en grupo: El procesado en grupo existe cuando los miembros del grupo discuten entre sí lo bien que están consiguiendo sus objetivos a la vez que mantienen relaciones de trabajo efectivas.

Grupos

Informal

Formal

De base

Uso

Centrar la atención del estudiante en el material que está aprendiendo, asegurar que los estudiantes procesan de forma cognitiva el material que se imparte, proporcionar cierre a una sesión.

Asegurar que los estudiantes están implicados de forma activa en el trabajo de: organizar, Explicar, resumir e integrar el material en estructuras conceptuales.

Darse apoyo mutuo entre los miembros del grupo para un progreso Académico.

Duración

De minutos hasta la du- De una clase a vaAl menos un año ración de una clase rias semanas Tabla 1. Diferencias entre los grupos cooperativos existentes.

2. E-ACTIVIDADES COOPERATIVAS: ESTUDIO DE UN CASO EN UN LABORATORIO VIRTUAL 2.1. La asignatura de redes neuronales La asignatura objeto de estudio se denomina redes neuronales. Dicha asignatura surge en el curso 95-96 como asignatura optativa de segundo ciclo en las titulaciones de Ingeniero en Telecomunicación y Electrónica en el ETSETB. En la actualidad se imparte en formato semi-presencial, incluyendo la parte no presencial la vinculada con la partes de aplicación y laboratorio. El objetivo fundamental de la asignatura es acercar al estudiante a la resolución de problemas de procesado de información en los que son necesarios emplear herramientas de minería de datos, como son las redes neuronales. La asignatura tiene asignados 6 créditos de los cuales 3 son de tipo teórico y de 3 tipos práctico (aplicación y laboratorio). 2.1.1. Los laboratorios de la asignatura hasta el curso 99-00 Desde la aparición de la asignatura de Redes neuronales en los planes de estudio del ETSETB y hasta el curso 99-00, la parte de laboratorio se ha basado en la realización de una serie de prácticas (6) a través de un simulador software. En ellas, los estudiantes, divididos en parejas, debían resolver cuestiones teóricas previamente a las sesiones de laboratorio así como cuestiones de tipo práctico. Para cada una de las prácticas existía una memoria en el que se detallaba de forma exhaustiva la serie de experimentos a efectuar, definiendo los objetivos de cada uno de los experimentos así como cada uno de los pasos a ejecutar en el simulador.

2.1.2. Los laboratorios de la asignatura a partir del curso 00-01 En el curso 00-01 las sesiones de laboratorio dieron un cambio substancial con el propósito de incidir de forma más certera en el aprendizaje de los alumnos. En cursos pasados se detectaron lagunas importantes en su aprendizaje. Estas se producían principalmente debido a la rígida, y en cierto grado monótona, estructura de las sesiones prácticas. En ellas, los alumnos se dedicaban sus esfuerzos a responder a las preguntas que aparecían en los cuestionarios y habitualmente a poco más. Era un hecho frecuente que únicamente leyeran de antemano las cuestiones previas que debían resolver antes de entrar al laboratorio. El resto de la práctica se la iban leyendo a medida que iban realizando la práctica o bien encontraban dificultades en su realización. Con el propósito de mejorar el proceso de aprendizaje de los alumnos se emplearon a partir del curso 00-01, técnicas de aprendizaje activo y cooperativo en las sesiones de laboratorio. Estas sesiones se dividieron en dos tipos diferentes: unas de carácter presencial y otras no-presenciales. Las sesiones de laboratorio presenciales se convirtieron básicamente en unas clases de teoría + aplicación apoyadas por el uso de un simulador. El hilo argumental de la clase era un discurso del profesor basado en transparencias en las que se marcaban los objetivos de la sesión y posteriormente se repasaban diversos aspectos teóricos que se ponían en práctica a través del simulador, para finalizar con un conjunto de conclusiones. Los conocimientos acerca del simulador eran dados sobre la marcha a medida que eran necesarios, sin necesidad de manuales ni un aprendizaje previo de su manejo. Por otro lado, los alumnos no tenían ningún conocimiento previo acerca del contenido de la sesión práctica y eran evaluados al final de la sesión a partir de un cuestionario que debían resolver por parejas. En las sesiones no presenciales se practicaba un aprendizaje informal, esto es, un aprendizaje no demasiado planificado dentro de una situación de manejo de un entorno de simulación a través de Internet. La experiencia pretendía que los alumnos aprendieran a través de la experiencia (“learning by doing”) extraída en el simulador, compartiendo además sus experiencias a través de la red. 2.2. Aprendizaje Cooperativo en la Asignatura de Redes Neuronales Las sesiones de laboratorio se aglutinaban en grupos estables que duraban a lo largo de todo el cuatrimestre. Por un lado en las sesiones de laboratorio presenciales los alumnos se agrupaban en parejas, mientras que las sesiones no presenciales basadas en foros de discusión, todos los alumnos (10) formaban parte de un único grupo que compartía sus experiencias (ver Figura 1). En los siguientes puntos nos centraremos en los laboratorios virtuales así como la evaluación de la experiencia llevaba a cabo allí.

FOROS DE DISCUSION EN INTERNET

LABORATORIO

USO USO DE DE APRENDIZAJE APRENDIZAJE COOPERATIVO COOPERATIVO FORMAL FORMAL

GRUPOS DE BASE

PAREJAS

Fig. 1. Sesiones de laboratorio y grupos cooperativos. 2.2.1. Laboratorios virtuales En los laboratorios virtuales, los alumnos debían realizar en primer lugar una serie de experimentos a partir de unos applets escritos en Java (ver Figuras 2a y 2b) que podían ejecutar: remotamente desde cualquier PC que se conectara vía Internet a la página Web de la asignatura o localmente en un PC a partir de un CD-ROM que se distribuía al principio de curso. Los alumnos disponían de información detallada sobre el manejo de estos applets así como de los fundamentos teóricos necesarios para el correcto desarrollo de la experiencia. Una vez que los alumnos habían realizado las prácticas, se procedía a efectuar un foro de discusión asíncrono a través de correo electrónico en el que participaban todos los alumnos y el instructor de prácticas. El objetivo del foro era que se obtuviera una comprensión de los modelos neuronales bajo estudio a partir de un trabajo cooperativo. Para facilitar la participación cooperativa y la posterior evaluación de los alumnos, se diseñó una actividad electrónica cooperativa que incluía los principios de toda lección cooperativa apuntada en la sección 1. Esta se basada en un forum en el que todos sus participantes eran asignados a uno de los dos roles diseñados que tenían un carácter complementario. En un rol era obligatorio enviar preguntas y opcionalmente se podía responder a preguntas de otros compañeros, y viceversa (Ver Figura 3). Los alumnos conocían los criterios exactos de su evaluación en el foro que se basaba en criterios de calidad con relación al buen cumplimiento o no de su rol y de cantidad a partir del número de preguntas y respuestas emitidas por cada uno de los participantes. Existían también mecanismos de recompensa si se cumplían ciertos objetivos de grupo como por ejemplo haber respondido a to-

das las respuestas o haber sacado en media más de 6. Una vez finalizado algunos de los alumnos debían escribir en un informe un resumen de la experiencia en el que se incluyeran todas las participaciones así como una sección de discusión, otra que evaluara de forma subjetiva su participación y la de los demás miembros del grupo en el foro, una que incluyera comentarios para la mejora de forum y finalmente las conclusiones de la experiencia. Este informe era evaluado por dos revisores (el instructor y un compañero) utilizando los mismos criterios de evaluación. Estos debían rellenar un informe de revisión que era enviado al alumno.

b) a) Fig.2. Applet para la simulación de un perceptrón (a) y de funciones básicas radiales (b). DIÁLOGO DIÁLOGO ORDENADO ORDENADO ENTRE ENTRE LOS LOS PROPIOS PROPIOS ALUMNOS ALUMNOS CANALIZADO CANALIZADO A A TRAVÉS TRAVÉS DE DE UN UN MODERADOR (UN PROFESOR) MODERADOR (UN PROFESOR)

ROL A MITAD DE ALUMNOS

DEBE DEBE PREGUNTAR PREGUNTAR PUEDE PUEDE RESPONDER RESPONDER

ROL B LA OTRA MITAD DE ALUMNOS + PROFESOR

DEBE DEBE RESPONDER RESPONDER PUEDE PUEDE PREGUNTAR PREGUNTAR

Fig.3. Estructura del foro de discusión. 2.2.2. Evaluación de la experiencia Como mecanismos de evaluación de la experiencia han existido los siguientes: 1. Evaluación obtenida en media por el grupo: Puesto que la evaluación individual de cada alumno dependía de su participación de acuerdo con el rol que le tocaba representar y el cumplimiento de este rol producía un procesado en grupo de la información, una nota media ele-

vada en el grupo con una dispersión (o varianza) baja indicaría un alto nivel de procesado de grupo. En la Tabla 2 se puede apreciar que a medida que las prácticas se sucedían el procesado de grupo tendía a ser mejor puesto que la media crecía mientras que la dispersión bajaba.

Alumnos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 media Varianza

Evaluación P1 6 2 2 10 10 8 0 6 0 6 8

P2 8 6 8 4 8 6 0 6 6 0 8 5,4 5,28 5 13,8 8,8 2 7

P3 8 8 6 8 2 0 6 4 8 8 8 6 8

Tabla 2. Evaluación individual de las prácticas en red. 2. Opinión a través de una encuesta SEEQ: Las encuestas SEEQ Evalúan de forma exhaustiva al curso y al profesorado que lo ha impartido. Para esta encuesta proponemos el uso de las encuestas elaboradas por la Universidad de Curtin. En concreto aquí se presenta una específica para las clases de laboratorio. La utilización de las encuestas SEEQ implica un ciclo de vida propio que se puede incorporar de forma natural al ciclo de vida de la asignatura. En la siguiente Figura se pueden apreciar las fases implicadas en su uso. Para una información más detallada sobre el empleo de las encuestas SEEQ se aconseja acceder a la Web SEEQ en la Universidad de Curtin http://cea.curtin.edu/seeq/index.html. En la Tabla 3 se pueden apreciar los resultados de la encuesta efectuada a los alumnos al finalizar las sesiones de laboratorio. Las preguntas seleccionadas de la totalidad de la encuesta se sitúan en torno al 4 (“de acuerdo”) indicando diversos aspectos positivos de las sesiones como el trabajo en grupo y la existencia de un entorno de trabajo agradable, intelectualmente estimulante y flexible.

¿DE ¿DE QUÉ QUÉ MANERA MANERA PUEDO PUEDO EVIDENCIAR EVIDENCIAR MI MI EXCELENCIA EXCELENCIA COMO PROFESOR? COMO PROFESOR?

CURSOS CURSOS DE DE FORMACIÓN FORMACIÓN

GUÍAS GUÍAS ESTRATÉGICAS ESTRATÉGICAS ORIENTADAS ORIENTADAS AL PROFESORADO AL PROFESORADO

PRÁCTICA PRÁCTICA REFLEXIVA REFLEXIVA

EL EL PROFESOR PROFESOR RELLENA RELLENA UNA UNA AUTO-ENCUESTA AUTO-ENCUESTA

INFORME INFORME RESUMEN RESUMEN SE SE EFECTUAN EFECTUAN LAS LAS ENCUESTAS ENCUESTAS SEEQ SEEQ

Fig.4. Ciclo de vida de las encuestas SEEQ

En desacuerdo Neutro De acuerdo Muy de acuerdo Media

Muy en desacuerdo

Encuesta SEEQ para el laboratorio El objetivo de esta encuesta es la recogida de información que puede ser de gran ayuda para la mejora de estos cursos, en futuras ediciones. Por favor, indica tu grado de acuerdo, según la escala de la derecha con cada una de las afirmaciones relativas a este curso, y deja la respuesta en blanco si la afirmación no es relevante. PRESENTACIÓN Les clases de laboratorio han sido intelectualmente estimulantes. El instructor me ayudó a resolver mis propios problemas en lugar que hacérmelo todo. ENTORN DE CLASSE Los estudiantes fueron estimulados a trabajar cooperativamente. En el laboratorio, me sentí libre a realizar preguntes o expresar mi opinión. INTERACCIÓN La discusión o interacción una vez finalizada la sesión de laboratorio me ayudó a entender el propósito y resultados de los ejercicios del laboratorio. El instructor me va proporcionar comentarios escritos suficientes y apropiados en los informes de laboratorio. FLEXIBILIDAD Donde era apropiado, se dieron oportunidades para la experimentación creativa. Se dieron oportunidades para completar el trabajo de laboratorio en otros momentos fuera del tiempo establecido. Donde era apropiado, el trabajo experimental fue presentado como un repto.

1 2 3 4 5 4,09 1 2 3 4 5 4 1 2 3 4 5 4,09 1 2 3 4 5 4,09

1 2 3 4 5 3,71 1 2 3 4 5 4,2

1 2 3 4 5 3,86 1 2 3 4 5 4,13 1 2 3 4 5 3,83

Tabla 3. Versión reducida de la Encuesta SEEQ para el laboratorio de la Universidad de Curtin. 3. Opinión directa a los alumnos: Los alumnos debían emitir informes que resumían la experiencia de cada práctica. En ellos también tenían espacio para dar su opinión acerca de la marcha de las mismas. A continuación se muestra algunas de las opiniones formuladas por los alumnos. LOS ESTUDIANTES OPINAN ...

“La experiencia de las prácticas en red me parece muy acertada ya que permite que todos participar en las discu-

siones de forma sencilla y sin forzar un horario.” “El forum es una buena manera de repasar y comprender mejor la teoría, tropezando uno mismo con las dudas y las respuestas... El hecho de tener un ‘moderador’ ha facilitado el encaminamiento del forum, ya que siempre cuesta arrancar en este tipo de experiencias.” “Mi opinión personal es que el foro ha sido un éxito, sobretodo cuando es la primera vez que se realiza una práctica de este estilo. En mi opinión la participación ha sido correcta, se han realizado preguntas interesantes y pronto se ha dejado de lado el rol de cada participante.” “Simplemente quería destacar aquí el buen funcionamiento de estas prácticas: planteamiento, applets, desarrollo, intervenciones y conclusiones. Pensaba que no aportarían gran cosa, y la verdad es que resultan mucho más interesantes y divertidas este tipo de prácticas que las típicas en que te sientas delante de un ordenador con una guía detalladísima de los pasos a seguir (ejecute programa/anote el resultado/cambie el 2 por un 3/anote resultado...).” “El hecho de usar el forum como herramienta de debate, es una forma que facilita la participación, porque, a diferencia de clase, aquí te puedes preparar bien tus respuestas o preguntas, leyendo y realizando los applets previamente.” “Personalmente estoy muy contento de haber escogido esta asignatura y es la que me ha gustado más en toda la carrera. Quizá sea porque hace ya tiempo que tengo curiosidad por el tema, quizá por el método informal que se ha seguido para impartir la asignatura. Sea como sea la recomendaré a amigos de la carrera que demuestren interés por este tema.” “He estado pensando largo y tendido sobre el desarrollo de las prácticas por internet y he encontrado ciertos puntos oscuros... El sistema de correo electrónico, aun siendo el mejor soporte existente para desarrollar este tipo de prácticas, deja mucho que desear en cuanto a su rapidez y a su presentación... Para paliar el problema que supone el correo electrónico propongo crear una web en donde los alumnos puedan acceder mediante una contraseña. El 'site' debería estar estructurado en distintas habitaciones de "chat estático" (que dure el comentario durante toda la semana) en las que se puedan leer todos los comentarios hechos a raíz de una sola pregunta. Cada participante debería ser capaz de crear nuevas habitaciones con preguntas nuevas. De esta forma quedaría todo mucho más estructurado y entendedor...Creo que los applets tendrían que ser más sencillos, para que no requieran tanto tiempo aprender de ellos, aunque personalmente estoy muy satisfecho con mi evolución en el conocimiento de las Redes Neuronales a través de estos applets.” 3, CONCLUSIONES A pesar del éxito de la experiencia de las e-actividades cooperativas en los laboratorios virtuales existen algunos aspectos a tener en cuenta de cara a siguientes ediciones. Algunos de ellos se recogen seguidamente a modo de recomendaciones: 1. Mayor estructuración de las sesiones con el objeto de concentrar los esfuerzos de los estudiantes. El hecho de que los alumnos explorasen libremente sin unos objetivos demasiado claros, o al menos explicitados a priori en el foro por el moderador, podía conducir en la me-

2.

3.

jor de las ocasiones a un exceso de trabajo y en la peor a una alto grado de confusión. Aunque el moderador conducía con cuestiones clave a los alumnos hacia la consecución de los objetivos que él se había marcado para la sesión, los alumnos habitualmente podían sentirse desorientados al no saber ellos en qué debían centrar sus esfuerzos y en qué no. Posible reducción de los grupos de trabajo. Aunque el tamaño del foro podría considerarse como descomunal (11), en la práctica se observó que en cada sesión un grupo más reducido, que cambiaba de una práctica a otra, llevaba el peso del trabajo y tiraba de los demás. Así el número “efectivo” del grupo era muy inferior a 11. Sin embrago podría ser recomendable reducir el número de alumnos por grupo incrementando para ello el número de foros simultáneos. Esto podría abrir nuevas posibilidades de comunicación inter- e intra- foros. Comunicación a través del correo electrónico más estructurada. El intercambio de información que se produce por correo electrónico es muy desestructurado. Por ello, sería necesario habilitar formas de comunicación en las que los alumnos pudieran estructurar la información que individualmente cada alumno aporta en la discusión de acuerdo con la información pre-existente.

4. REFERENCIAS [1] D. Laurillard, Rethinking University Teaching, 2nd Edition, London: UK, Routledge/Falmer, 2002. [2] K. Bosworth and S.J. Hamilton (Eds.), Collaborative Learning. San Francisco, CA: Jossey-Bass Publishers, 1994. [3] G. Brown, J. Bull and M. Pendlebury, Assessing Student Learning in Higher Education, London: Routledge, 1997, pp. 98-119. [4] D.W. Johnson, R.T. Johnson and K.A. Smith, Active Learning: Cooperation in the College Classroom. Edina, MN: Interaction Book Company, 1998. [5] D.W. Johnson, R.T. Johnson and E. Johnson Holubec, Circles of Learning: Cooperation in the Classroom, Fifth Edition. Edina, MN: Interaction Book Company, 2002. [6] S. Kagan, Cooperative Learning. San Clemente, CA: Resources for Teachers, 1994. [7] H.W. Marsh and L.A. Roche. (1994, Jun.). “The Use of Students' Evaluations of University Teaching To Improve Teaching Effectiveness.” [On-line]. Available: http://fistserv.macarthur.uws.edu.au/seeq/CELT/ [8] R.M. Pallof and K. Pratt, Building Learning Communities in Cyberspace. San Francisco, CA: Jossey-Bass Publishers, 1999. [9] M.J. Rosenberg, E-Learning: Strategies for Delivering Knowledge in the Digital Age. NY: McGraw-Hill Professional Publishing, 2000. [10] G. Salmon, E-tivities: The Key to Active Online Learning. London: Kogan Page Ltd., 2002. [11] G. Salmon, E-Moderating: The Key to Teaching and Learning Online. London: Kogan Page Ltd., 2000.