Objetivo

Realizar un estudio y posterior implementación demostrativa de la utilización de tablets en las clases y laboratorios, tanto en forma interactiva como para mostrar contenidos, y en la evaluación de los alumnos, ya sea de forma continua en clase o por pruebas aisladas.

Motivación

Poco a poco los tablets se han ido imponiendo como sustitutos de los ordenadores personales, posiblemente motivado por su interfaz más manejable y atractiva, por su tamaño, semejante al de un cuaderno, por el reducido número de sistemas operativos que hay implementados, IOs y Android, con especificaciones claras y entornos de desarrollo muy activos, y por el precio, que se actualmente está en la horquilla de 300-700 euros.

Por otra parte, los cursos que se van programando desde hace años cada vez contienen más información visual, donde muchas veces gráficos complejos, modelos 3D, planos y esquemas requieren para su correcta visualización que el usuario  sea capaz de ampliar, cambiar el punto de mira o eliminar algunos elementos de forma interactiva. Con el sistema actual de proyección única esta interactividad queda fuertemente restringida al guión de una clase estándar. Así mismo está aumentando la actividad orientada a educación de los alumnos para el uso profesional del computador por medio de programación orientada de aplicaciones. Los tablets ofrecen entornos donde explorar estas capacidades en el contexto de la clase.

En la evaluación continua los tablets permiten a los alumnos contestar a cuestiones en clase, mediante el acceso a AulaWeb o a un curso Moodle,  y ser evaluado automática e instantáneamente. El alumno puede hacer gráficas o marcar determinadas partes de un esquema  o realizar cambios en un modelo interactivo y ser evaluado de forma inmediata y automática con o sin presencia del profesor.

Los exámenes presenciales pueden seguir esta misma pauta –algo de experiencia previa existe– simplificando y acelerando en extremo el proceso de corrección y evaluación. Es posible así mismo el aumentar el número de evaluaciones, dando pleno desarrollo a la idea de evaluación continua.

Finalmente, mediante una programación adecuada de las aplicaciones y control de acceso, puede restringirse convenientemente el acceso a determinadas herramientas cuando el profesor quiera centrar la atención del alumno o en el caso de exámenes.

Por último, a pesar de que el precio de un tablet es oneroso a cualquier economía media, es posible conseguir financiación privada para su compra mediante, por ejemplo,  logos en el dispositivo y páginas web de inicio esponsorizadas.

Todo ello sugiere que un tablet puede llegar a ser una herramienta de uso generalizado en la enseñanza de la ingeniería y motiva el estudio y prueba de su utilización.

Metodología

La primera parte del trabajo consiste en la evaluación de las necesidades tanto de hardware como software que se requiere para la implantación de los tablets en la enseñanza. Será preciso seleccionar algunas materias sobre las que enfocar el estudio sin sacrificar la posible generalidad de los métodos para su uso sistemático en toda la docencia de un grado.

Este estudio se delimita a los siguientes módulos:

a)    Identificación de materias donde este método educativo pueda rendir los mayores beneficios. Se estudiarán materias individuales así como posibles sinergias.

b)   Identificar apps y configuraciones de sistema que hay que incluir en los tablets, tanto para mostrar contenidos, para adaptar el sistema al alumno, para restringir temporalmente el acceso a determinadas aplicaciones o para posibilitar una conexión automática al servidor de contenidos. A fin de simplificar el trabajo en esta primera fase, el sistema operativo de trabajo sería Android para los tablets, y AulaWeb o Moodle en el servidor, dependiendo de la experiencia de los participantes.

c)    Estudio de las necesidades de enrutadores inalámbricos y de servidores de contenidos para los casos de clases y exámenes.

d)   Sistema de control de acceso de contenidos dinámico, que permita la activación o desactivación del profesor de determinados contenidos en caso de exámenes o para centrar la atención en un aspecto determinado.

e)    Logística necesaria en tres supuestos determinados: curso reducido de alumnos, uso esporádico en la escuela y uso generalizado en la escuela.

f)     Financiación y presupuestos en los tres escenarios anteriores.

Para ello se pretende formar un grupo de trabajo para cada uno de los módulos. Dado que se prevé que los módulos b y d sean los más complejos,  se requerirá subdividir ambos en tareas independientes, según se especifica más tarde.

La idea es tener uno o dos responsables de la coordinación de las tareas, y generar de inicio las especificaciones lo más concretas posibles para permitir trabajar a cada grupo de la forma más independiente

Fases

En el primer año se desarrollarán los módulos a, b, c y f, y se iniciará la programación de d y e. Para llevar a cabo estos objetivos desglosados en módulos, se proponen las tareas que se describen a continuación.

Tareas

La idea es tener uno o dos responsables de la coordinación de las tareas, y generar de inicio las especificaciones lo más concretas posibles para permitir trabajar a cada grupo de la forma más independiente

1.     Programación de una app que identifique el tablet y alumno y autorize al alumno para acceder a contenidos, módulos de test, cuestiones, etc. La misma app ha de ser capaz de bloquear el acceso externo cuando así lo determine el profesor, o al menos determinar qué otros programas ha usado el alumno desde la activación de dicha app.  Esta app debe chequear si el alumno tiene cargadas otras apps, generalmente externas, que son necesarias para el desarrollo de la actividad o por el contrario,  que no están permitidas. También debe identificar qué red wifi se está usando y si se ha cambiado a lo largo de la prueba.

2.     Programación en el lado servidor de generadores de tests y cuestionarios de preguntas con respuesta alfanumérica basados en la identificación del alumno, y a su vez evaluador de las mismas. Esto ya existe parcialmente tanto en AulaWeb como en Moodle.

3.     Programación en el servidor de un módulo que permita cambiar las reglas de acceso a los contenidos y otros parámetros de funcionamiento, así como configurar dinámicamente el firewall controlador del wifi de acuerdo con el tipo de actividad que se está realizando. Este firewall estaría situado en el servidor, al que conectan directamente las estaciones wifi.

4.     Configuración de un firewall con reglas dinámicas modificables desde el servidor por el módulo señalado en la tarea 3.

5.     Identificación de software adicional en el servidor que se requeriría para la presentación de contenidos o para la generación de los mismos inline, por ejemplo, TeX, Matlab, visualizador 3D o programas específicos de la asignatura concreta. Se determinará qué características tienen que tener esos programas para que puedan ser instalados en un servidor y utilizados en una clase o en tareas de evaluación. Se evitará en lo posible la programación o modificación de los mismos, ya que se pretende utilizar el máximo de código tal como es mantenido por los autores originales. Se dará preferencia a los paquetes de software GPL.

6.     Hay que estimar qué requerimientos se tienen tanto para la conexión inalámbrica como para velocidad de proceso del servidor. Los requisitos de hardware, incluido el tablet, sólo podrán determinarse con exactitud una vez realizada una prueba reducida. Este proyecto requiere de una red wifi fiable, estable y con capacidad de aceptar un número potencialment elevado de conexiones (máximo de 500).

7.     Estudio de costes de servidor/es, red wifi, software open source y software propietario adicional. Estudio de costes y viabilidad de tablets y posibilidades de financiación externa. Esto incluye una comparativa de tablets y perspectivas de precios en dos años. El estudio de costes se ha de realizar tanto para la prueba de principio del proyecto docente como para su posible aplicación generalizada en un grado y/o en la escuela.

8.     Generación de contenidos que incluyan todas las posibilidades del proyecto. Para ello habría que concentrarse en una o dos asignaturas con un número de alumnos cercano a 50.

En este primer año la evaluación del proyecto se reducirá los siguientes a los items siguientes:

a) Informe conciso y documentado de cada uno de los módulos de los objetivos: Evaluación de las posibilidades para docencia (aprendizaje, docencia y evaluación), estudio de costes a pequeña y gran escala, metodología de desarrollo de aplicaciones y algunos casos demostrativos.

b) Demostración de principio del esquema propuesto: servidor-control-apps básicas en tablet.

En este primer año no se ha de esperar un desarrollo completo de la idea. El proyecto tiene un tiempo de jecución mínimo de 2 años, ya que requier de programación en varios lenguajes de alto nivel y al menos dos sistemas operativos.