texto en 
Inglés (pdf)
Artículo en XML
Referencias del artículo
Traducción automática
Enviar artículo por email
Citado por SciELO 
Similares en
SciELO 
Permalink
Introducción
El Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas (CP) es una institución de investigación, enseñanza y vinculación que contribuye al mejoramiento agroalimentario de México, tiene siete campi en estados como Campeche, Estado de México, Puebla, San Luis Potosí, Tabasco y Veracruz cubriendo tanto regiones tropicales como aquellas que son áridas (COLPOS, 2013). Desde el año 1967, el CP ha sido pionero en el manejo de computadoras dando apoyo a la Secretaría de Agricultura de México para análisis matemáticos, estadísticos y administrativos; actualmente, utiliza las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) en todos sus programas de posgrado, formación continua de profesores y capacitación de productores agrícolas (Santizo, 2001). Las TIC que utiliza son computadoras, Internet, equipos de video conferencias, pizarras digitales, plataformas educativas MOODLE y Blackboard, entre otros (García-Cué et al., 2009). En la actualidad el CP cuenta con la capacidad de infraestructura y disponibilidad a la mejora continua en los procesos educativos.
En el postgrado de cómputo aplicado del campus Montecillo del CP, en el Estado de México se buscan constantemente estrategias que apoyen a los procesos enseñanza-aprendizaje a través de la elaboración de software que se adapte a las necesidades de formación en ciencias agrícolas. Una de estas estrategias se hizo a través de un proyecto de educación interinstitucional CP- UNAM para impartir cursos apoyados de TIC y de software elaborado a través de distintos lenguajes de programación como HTML, Java, Java Script, Visual Basic, etc., para los cursos regulares de introducción a la estadística e introducción a los diseños experimentales (García y Santizo, 2009).
Dichos programas están publicados en la dirección http://www.colposfesz.galeon.com. Los contenidos se siguen utilizando actualmente. También, se han hecho otras propuestas, de forma cronológica sobresalen las de un modelo de educación vía Internet (García et al. 1998), gestión vía web de una memoria de recursos didácticos considerando su naturaleza semántica (Hernández-Ramón et al., 2012), material didáctico preparado con u-books y realidad virtual (López-Cuevas, 2013) y un sistema diseñado para la enseñanza de sistemas de información en universidades y escuelas (Cisneros, 2014), entre otras.
Para la identificación de las necesidades existentes en el Colegio de Postgraduados en materia de sistemas computacionales, se hizo un análisis para saber si en el CP, se requieren herramientas o software que coadyuve a la estructuración y construcción de materiales educativos. En septiembre de 2014, se propuso un trabajo reuniendo a directivos, docentes, alumnos y trabajadores administrativos para escucharlos y buscar juntos soluciones con respecto a este problema y al uso de las TIC. Como resultado se obtuvieron diferentes diagramas de fuerzas, uno de Ishikawa, así como diferentes análisis a través de histogramas de Pareto, se siguió la metodología propuesta por Gento (1998). Los resultados destacan que no se están incluyendo adecuadamente las TIC en los cursos de postgrado, la falta de cursos de capacitación sobre tecnología, pedagogía y didáctica, así como una mala motivación de los profesores para emplear las tecnologías.
Para dar solución a esto, se buscaron opciones que fueran innovadoras y se han seleccionado los objetos de aprendizaje (OA). Una de las razones importantes es porque no se ha experimentado con ellos y tampoco hay publicaciones al respecto en el CP. Más adelante, se procedió a investigar más sobre éste tema. Se destacan algunas definiciones que han ido evolucionando con el paso del tiempo: Wayne (2002) considera a los OA como material educativo en pequeñas unidades, capaz de conectarse entre sí, para desarrollar piezas de aprendizaje fácilmente interoperables. Wiley (2002) explica que los OA son cualquier recurso digital que puede ser reutilizado para apoyar el aprendizaje.
IEEE (2002) los describe como una entidad digital o no digital que puede ser utilizada, reutilizada o referenciada durante el aprendizaje apoyado en la tecnología. Varas (2003) expresa que los OA son piezas individuales auto-contenidas y reutilizables que sirven a fines instruccionales, deben estar albergados y organizados en metadatos, de manera tal que el usuario pueda identificarlos, localizarlos y utilizarlos para propósitos educacionales en ambientes basados en Web, con componentes como: objetivo instruccional, contenido, actividad de estrategia de aprendizaje, evaluación.
Miller (2004) explica que los OA son unidades, en general, de extensión reducida, que apuntan a desarrollar uno varios componentes de una competencia y que pueden presentar una diversidad de formatos e incluir recursos muy variados, (texto, figura, video, noticia, ejercicio práctico, simulación, juego serio, caso, poema, tema musical, objeto unitario, SMS, foros, etc). Chiapee (2009) considera a los OA como una entidad digital, autocontenible y reutilizable, con un claro propósito educativo, constituido por al menos tres componentes internos editables: contenidos, actividades de aprendizaje y elementos de contextualización.
A manera de complemento, los objetos de aprendizaje han de tener una estructura (externa) de información que facilite su identificación, almacenamiento y recuperación: los metadatos. Aguilar et al. (2004), Osondón y Castillo (2006), Plan Ceibal (2009), Cabrera (2014) hacen una lista de los elementos que debe contener un objeto de aprendizaje. El Cuadro 1 muestra un comparativo entre estas.
X= es el elemento que sugiere cada autor. Aguilar et al. (2004); Osondón y Castillo (2006); Plan Ceibal (2009); Cabrera (2014).
Cuadro 1 Elementos propuestos para formar parte del objeto de aprendizaje.
Para la parte de los metadatos la IEEE (2002) explica que hay estándares Internacionales. Menéndez et al. (2010) hacen una lista de estos estándares:alianza de las redes de redacción y de enseñanza remotas para Europa (ARIATNE); iniciativa central de metadatos de Dublín (DCMI); instituto para ingenieros eléctricos y electrónicos que aprenden el comité de estándares de la tecnología (IEEE) y el metadata del objeto que aprende - (LOM) y el modelo sharable del objeto de contenido compartido (SCORM).
De la IEEE LOM V1.0 se destacan nueve elementos (IEEE, 2002): a) general. Información que describe a los objetos de aprendizaje en un todo; b) ciclo de vida. características relacionadas con la historia y el estado actual de los OA y todos de los que fueron afectados durante su evolución; c) metadatos. Información del metadato mismo; d) técnica. Requisitos y características de los OA: formato, tamaño, localización y requisitos. Comentarios para la instalación, otros requisitos para la plataforma y duración: i) educacional. Características educacionales y pedagógicas de los OA; ii) derechos. Contiene la propiedad intelectual y condiciones para el uso de los OA; iii) relación. Características que definen la relación entre los OA y otros relacionados; iv) anotación. Provee comentarios sobre el uso educativo de los OA y la información de cuándo y a través de quien se crearon los comentarios.
Clasificación de categorías. Describen a los OA de acuerdo a un sistema de clasificación particular. De lo anterior, se puede constatar que la definición de los OA es heterogénea, algunas de estas se enfocan a las TIC y otras más a materiales didácticos y educativos. Por tal motivo para el desarrollo de este proyecto se propuso la siguiente definición basada en todas las anteriores: “un objeto de aprendizaje (OA), es un archivo digital interactivo, autocontenible, reutilizable, con un propósito educativo, conformado por al menos cuatro partes: contenido, actividades de aprendizaje, evaluación y con uno o más identificadores (metadatos) que servirán para su posterior búsqueda y utilización, capaz de ensamblarse en diferentes situaciones de enseñanza- aprendizaje y puede ser utilizado dentro de un modelo instruccional propio de cualquier institución educativa para la elaboración de materiales de cualquier curso”.
Más adelante, se buscaron investigaciones sobre sistemas que manejan OA en otras universidades mexicanas con especialidades agrícolas. Se distinguieron repositorios de materiales de objetos bibliográficos con enlaces a documentos pdf, de trabajos de tesis pero no uno específico para la enseñanza de temas agrícolas que cumplan con todas las especificaciones de OA de acuerdo a las normas internacionales.
Después todo lo anterior surge la siguiente pregunta: ¿se pueden diseñar objetos de aprendizaje como apoyo a cursos de capacitación y un repositorio de estos que sirvan para la formación de recursos humanos en ciencias agrícola en el Colegio de Postgraduados (CP)? Para resolver la cuestión se planteó un trabajo de investigación que tuvo por objetivo diseñar un prototipo de un sistema gestor de objetos de Aprendizaje para ciencias agrícolas (SIGEOACA) y un repositorio como apoyo a cursos de capacitación en el CP. El supuesto a comprobar fue “en el CP se pueden proponer objetos de aprendizaje basados en un estándar internacional y un repositorio para ser utilizados para la formación de recursos humanos y capacitación en ciencias agrícolas”.
El SIGEOACA, permitirá el diseño de cursos y con esto cumplir con una sugerencia de la misión del CP, que es refrendar el compromiso de educar y formar personas creativas, compartir los resultados de la investigación generadora de conocimiento y mejorar la calidad de vida de la sociedad.
El SIGEOAA contará con una estructura definida y herramientas desarrolladas específicas para trabajar objetos de aprendizaje, los cuales dada su naturaleza proporcionan unidades o elementos de información independientes de un contexto específico, que permite la reutilización en diversas áreas, con el propósito de elaborar, usar y compartir la información y los contenidos con otros usuarios del CP.
Materiales y métodos
El prototipo del sistema se basó en modelos empleados para construir software aplicado a la educación y también en conceptos y buenas prácticas de ingeniería de software como los de Lawrence (2010); Peña (2006); Alonso et al. (2005). La Figura 1 muestra la propuesta para el SIGEOACA.
Fase 1. Análisis: se realizó una revisión de literatura para la identificación de los objetos de aprendizaje, su parte pedagógica, tecnológica y los estándares internacionales usados en metadatos.
Se hizo un estudio para conocer las opiniones de profesores, alumnos, directivos y trabajadores administrativos sobre los cursos apoyados de TIC y distinguir la problemática actual. Se utilizaron técnicas de calidad educativa (Gento, 1998) con diagramas de fuerzas, Ishikawa e histogramas de Pareto. Se identificó la necesidad que tiene el CP de contar con un sistema informático web que permita construir objetos de aprendizaje y un repositorio de éstos como apoyo a cursos de capacitación en ciencias agrícolas.
Requerimientos: interface que le permita a los usuarios la elaboración de los objetos de aprendizaje basados en un estándar internacional y que sea vía web. Base de datos que contenga la información para de los objetos de aprendizaje. Interfaces que comuniquen a los usuarios con la base de datos del repositorio vía web.
Fase 2. Diseño: el SIGEOACA ofrece: una herramienta informática para el desarrollo de OA, bajo estándares internacionales de desarrollo (IEEE); un repositorio con acceso público para los AO creados por docentes e investigadores en el área agrícola; un sistema web el cual fomenta el trabajo colaborativo para el intercambio de conocimiento a nivel mundial; la estructura general SIGEOACA se muestra en un mapa conceptual (Figura 2) y su arquitectura (Figura 3).
Usuario final: son los usuarios contemplados para hacer uso del SIGEOACA: administrador, productor de objetos y consultor de objetos. La interfaz de usuario: es el medio visual por el cual los usuarios consultores de OA, los creadores de OA, y el administrador del sistema pueden interactuar con el SIGEOACA.
Servidor: programa que gestiona cualquier aplicación en el lado del servidor realizando conexiones bidireccionales y unidireccionales y síncronas o asíncronas con el cliente generando una respuesta en cualquier lenguaje o aplicación en el lado del cliente. Interprete: programa encargado de traducir cada instrucción escrita con una semántica ‛humana’ a código máquina, se encarga de leer una a una las instrucciones textuales del programa conforme estas necesitan ser ejecutadas y descomponerlas en instrucciones del sistema, realiza la conexión con la base de datos para aplicaciones web dinámicas.
Para el prototipo se seleccionaron la base de datos en la plataforma LINUX, PHP y en un servidor Apache basada en los metadatos del estandar IEEE LOM que utilizan la mayoría de los objetos de aprendizaje. Para terminar, se planeó la interface que podría llevar el sistema utilizando las herramientas de PHP. También, se han considerado diferentes atributos de calidad para el prototipo del SIGEOACA como: escalable, seguro (control de acceso al sistema mediante password), y amigable (contar con interfaces de usuario con menús respectivos y ayuda). Además, se tiene contemplado la portabilidad de los objetos de aprendizaje para que puedan ser vistos vía navegadores de internet.
Fase 3. Implementación: los pasos seguidos para la construcción del SIGEOACA; a) diseño de los objetos de aprendizaje; b) instalación del software en la computadora para trabajar bajo Linux y Windows; c) instalación del servidor Apache bajo Linux y Windows; d) construcción de las bases de datos y de las relaciones entre las tablas con MySQL.
Programación cada una de las partes del interface: elaboración, edición, eliminación y consultas, con HTML, CSS, JavaScript JQuery y JQueryU CakePHP Framework, basado en autores como Minera (2011); López-Quijado (2012); Cabrera (2014); Golding (2008), para los objetos de aprendizaje y su acceso al repositorio de OA y a las bases de datos (exportación de los datos al servidor http://sgoacp.oacacolpos.es para tener acceso vía web).
Fase 4. Pruebas: en esta fase se muestran los resultados del SIGEOACA. Estructura del objeto de aprendizaje. Se tomó como base lo propuesto por Cabrera (2014) y se modificó enriqueciendo los objetos con competencias, estilos de aprendizaje y uso de materiales didácticos. Los metadatos se basaron en IEEE-LOM V1.0 y solo se utilizaron siete de estas nueve categorías. La Figura 4 muestra la estructura final del objeto de aprendizaje programado.
Estructura del BD. El BD de los objetos de aprendizaje. La base de datos para el SIGEOACA está constituida por tablas distribuidas de la siguiente manera: 29 tablas principales en un esquema relacional, 1 diagrama, 1 esquema, 29 índices y 29 llaves principales; como se muestra en la Figura 5.
Mapa de navegación. El mapa de navegación de la interface del SIGEOACA se muestra en la Figura 6. En el mapa se pueden distinguir las diferentes opciones disponibles en SIGEOACA. En la parte de usuarios se puede acceder al sistema como: administrador o productor de objetos a través de nombre de usuario y una clave. Tambien se pueden consultar los objetos. Por ejemplo: el usuario productor de objetos podrá acceder al registro y después a la elaboración, edición, eliminación, consultas, busqueda, visualización y descargas de los objetos de aprendizaje.
Interfaces. La Figura 7 muestra algunas ventanas de los interfaces. En primer término la pantalla de inicio, después una explicación de los desarrolladores del sistema en ¿quiénes somos? formularios de contacto y de registro, entrada al usuario productor y creación-edición de objetos.
Resultados y discusión
Objetos resultantes. La Figura 8 muestra dos secciones de los objetos portables y 1 archivo en ZIP con cuatro elementos que se pueden descomprimir en un disco duro y ver en navegadores como I Explorer, Chrome, Mozilla Firefox, etc.
Fase 5. Mantenimiento: se basará en el estándar IEEE 1219 y consiste en la modificación del sistema después de haber sido entregado a los usuarios con el fin de corregir defectos, mejorar el rendimiento u otros atributos, o adaptarlo a un cambio en el entorno, esto es conforme la escalabilidad del sistema siga su desarrollo será necesario dar seguimiento y solución a los casos que se presenten de corrección. Se tiene contemplado correcciones de procesamiento, rendimiento, programación y documentación por inconsistencia entre la funcionalidad de un programa y el manual de usuario.
Conclusiones
El supuesto en el CP se puede proponer objetos de aprendizaje (OA), basados en un estándar internacional y en un repositorio para ser utilizados para la formación de recursos humanos y capacitación en ciencias agrícolas no se rechaza. Se ha creado una base de datos para el repositorio de OA, donde se almacenaran los formatos del modelo instruccional, los objetos de aprendizaje y los registros de autores de material diseñados con lenguaje PHP.
El diseño del sistema gestor de objetos de aprendizaje (SIGEOAA) y se está probando su funcionamiento en el curso introducción a la estadística y el de plataformas educativas en el Colegio de Postgraduados. El sistema web, con las interfaces que permiten la interacción con los creadores y usuarios en general. Se tiene contemplado un manual para que los docentes desarrollen OA con esta propuesta. El sistema web desarrollado es escalable y portable considerando las necesidades en el CP, así como algunos cambios en la estructura de objetos de aprendizaje.
