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Herramienta para la Teleenseanza Sncrona enEducacin Superior

Juan C. Granda Cands, Francisco J. Surez Alonso, y Daniel F. Garca Martnez, Miembro, IEEE

TitleA Tool for Synchronous e-Learning in Higher Educa-tion

AbstractMost of the times, asynchronous e-learning toolsare used to conduct distance education activities in highereducation. Instructor and students interact from anywhereanytime. On the contrary, synchronous e-learning tools requirethe participants in the learning process to communicate live.Real-time interactions in synchronous e-learning resemble thosethat occur in traditional face-to-face communication, whichallows for an immediate feedback from students. In this paper,the design and implementation of a synchronous e-learning toolis detailed. Finally, two case studies of the use of the tool inhigher education are presented.

Index TermsSynchronous e-learning, educational multime-dia tools, distance education, real-time interactions.

I. INTRODUCCIN

EN los ltimos tiempos se ha generalizado el uso deherramientas de teleenseanza como alternativa a la en-seanza presencial tradicional, especialmente en los ltimoscursos de la educacin superior. Habitualmente, cada centrode educacin superior dispone de un portal a travs del queacceder a un campus virtual en el momento y en el lugar quedesee el alumno. Se trata de una modalidad de enseanzaasncrona, que independiza el momento y el lugar desdeel que un alumno participa en el proceso de enseanza yaprendizaje.

Sin embargo, rara vez se utiliza la modalidad sncrona dela teleenseanza, donde alumno e instructor participan en lasactividades formativas al mismo tiempo, independientementedel lugar donde se encuentren. Las herramientas comunesbajo esta modalidad presentan funcionalidades tales comola videoconferencia, la mensajera instantnea, las pizarrasvirtuales, etc. A diferencia de la alternativa asncrona, lateleenseanza sncrona busca emular la interaccin caraa cara que ocurre entre alumnos e instructor en el aula

tradicional. De esta forma, es posible aliviar la sensacinde aislamiento que se pueda producir en el alumno, ya quela presencia del instructor es mucho ms visible. Adems, seposibilita la entrega de contenidos de ltima hora, dado quelas interacciones entre alumnos e instructor se producen entiempo real, lo que redunda en una sensacin de inmediatezy de espontaneidad en el fluir de la clase. Estas interaccionesfavorecen el aprendizaje colaborativo, ya que los participan-tes en las sesiones sncronas se favorecen de las opiniones eideas del resto. En la Tabla I se resumen las caractersticasde ambas modalidades de teleenseanza.

En este artculo se presenta e-pSyLon (e-trainingplatform

for synchronous learning and collaboration), una herra-J.C. Granda, F.J. Surez y D.F. Garca pertenecen al Departamento de

Informtica de la Universidad de Oviedo. 33204 Gijn, Espaa (e-mail:{jcgranda,fjsuarez,dfgarcia}@uniovi.es).

DOI (Digital Object Identifier) Pendiente.

mienta para la teleenseanza sncrona desarrollada en elrea de Arquitectura y Tecnologa de Computadores de laUniversidad de Oviedo y que viene siendo utilizada endiferentes mbitos acadmicos y cientficos. Las sesionesde prueba preliminares realizadas utilizando la herramientasugieren la especial adecuacin de la misma y la satisfaccinde los alumnos durante su utilizacin.

El resto del artculo se organiza de la siguiente forma.En la Seccin II se abordan las cuestiones que motivaron eldesarrollo de e-pSyLon. En la Seccin III se exponen otras

herramientas comerciales y de investigacin previamentedesarrolladas. En la Seccin IV se enumeran los requisitosque guiaron el desarrollo de e-pSyLon. Todas las cuestionesrelacionadas con el diseo de e-pSyLon se detallan enla Seccin V. Un caso de uso de e-pSyLon se presentaen la Seccin VI. Por ltimo, la Seccin VII apunta lasconclusiones ms relevantes.

II. MOTIVACIN

En la actualidad, una de las dificultades a las que tie-nen que hacer frente las asignaturas de muchos msteres

universitarios es el alto absentismo de los alumnos a lassesiones. Esto se explica, en la mayor parte de la ocasiones,por el perfil del alumno que se matricula en los msteres.Se trata de personas que se encuentran trabajando y lesresulta complicado conciliar los horarios de trabajo con laasistencia a las sesiones. Esto cada vez es ms frecuente,ya que los profesionales tienen la necesidad de reciclarconocimientos, especialmente en reas tcnicas, debido a loscontinuos avances tecnolgicos. As la tendencia sugiere queestos problemas se acentuarn en los prximos aos.

En este sentido, soluciones como la enseanza a dis-tancia utilizando las nuevas tecnologas se presentan comoalternativas complementarias muy vlidas y que permiten

una mejor organizacin del tiempo a los alumnos. Resultaespecialmente adecuado el uso de tcnicas de teleenseanzasncrona, pues presenta una serie de ventajas: participacinen las clases de alumnos muy dispersos geogrficamente, evi-tando desplazamientos y consiguiendo as ahorro de tiempo ydinero; interaccin y colaboracin entre alumnos e instructoren tiempo real, mimetizando las relaciones que se producen

TABLA ICARACTERSTICAS DE LAS MODALIDADES DE TELEENSEANZA

Caracterstica A sncrona Sncrona

Interaccin Bajo demanda Tiempo realMaterial Producido En directoAcceso Just-in-time PlanificadoTrabajo Individual ColectivoAprendizaje Autnomo Colaborativo

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dentro de un aula tradicional; sensacin de inmediatez y co-presencia, siendo las dudas de los alumnos resueltas porel instructor inmediatamente; ayuda en la creacin de unacomunidad de aprendizaje, beneficindose los alumnos delas ideas de sus compaeros al tiempo que se crea unaidentidad colectiva que viene a favorecer el trabajo en grupo;funcionalidad extra, permitiendo el uso de pizarras virtualespara fomentar el trabajo colaborativo, la comparticin de

aplicaciones para mostrar su funcionamiento, etc.; mejorade la accin tutorial, sobre todo en el caso de tutoras congrupos de trabajo.

Por otra parte, con la entrada en vigor de los nuevosttulos de grado adaptados al Espacio Europeo de EducacinSuperior (EEES), cobra ms fuerza la accin tutorial, quesin embargo en muchas ocasiones se ve lastrada porque losalumnos descartan acudir a las tutoras por la necesidad dedesplazarse, incluso desde otra localidad, en horarios queno les son convenientes. Una de las tcnicas que permiteminimizar este problema es la utilizacin del correo electr-nico, aunque presenta una serie de desventajas. Por un lado,

la interaccin entre instructor y alumno no se produce entiempo real, lo que comnmente involucra sucesivos inter-cambios de mensajes, emplendose un mayor tiempo pararesolver las dudas. Adems, adolece de instantaneidad; losalumnos no pueden plantear sus dudas de forma inmediata,sino que tienen que redactarlas de forma adecuada, con laconsiguiente posibilidad de introducir ambigedades. El co-rreo electrnico resulta especialmente poco adecuado cuandola accin tutorial se realiza sobre un grupo de alumnosque realiza un trabajo en equipo. En este caso, sera msapropiada una herramienta que permitiera la colaboracin einteraccin simultnea entre todos los miembros del equipoy el instructor, de forma que las dudas se planteen y seresuelvan de forma conjunta.

III. TRABAJO PREVIO

Tanto en el mbito comercial como en el de la investi-gacin existen multitud de herramientas que pueden llegar autilizarse para desarrollar sesiones de teleenseanza sncrona.Mediante un anlisis en profundidad de las caractersticas deestas herramientas es posible deducir un mnimo de funcio-nalidad comn a todas ellas que permita caracterizarlas.

Antes de plantear el desarrollo de una nueva herramientahan sido analizadas gran parte de las herramientas simi-lares existentes, tanto las correspondientes a prototipos deinvestigacin [1][10] como las distribuidas comercialmen-te [11]. Gracias a este anlisis, se ha podido comprobarque, actualmente, las herramientas que permiten la co-municacin en tiempo real mediante audio y vdeo entreinterlocutores situados en diferentes localizaciones fsicashan ido incrementando su potencial y reduciendo sus dife-rencias, a pesar de que originariamente fueron concebidaspara distintos fines: teleenseanza, telerreunin (e-meeting),conferencias web, herramientas colaborativas, comparticinde documentos, trabajo sobre aplicaciones compartidas, etc.En mayor o menor medida, todas estas herramientas sonvlidas para su uso en teleenseanza sncrona. No obstante,existen ciertos requisitos mnimos que una herramienta parala teleenseanza sncrona debera cumplir.

I V. REQUISITOS

A partir del anlisis de las diferentes herramientas, es-pecialmente las comerciales, se deduce la funcionalidadque puede implementar una herramienta de teleenseanzasncrona. En [11] los autores realizan un amplio estudiode las caractersticas de las herramientas ms comnmenteusadas en la teleenseanza sncrona. Sin embargo, no esnecesario que una herramienta ofrezca todo este rango defunciones para que con ella puedan realizarse actividades deteleenseanza sncrona de forma satisfactoria. En ocasiones,incluso puede ser necesaria una deliberada reduccin de fun-cionalidad dependiendo del entorno en el que la herramientavaya a ser utilizada.

Aunque inicialmente e-pSyLon est dirigido a usuarioscon conocimientos de informtica, no cabe duda de que estetipo de herramientas tambin puede ser utilizada en otrosmbitos. De hecho, uno de los campos ms existosos deaplicacin de la teleenseanza sncrona es en la formacincontinua de recursos humanos [12]. Sin embargo, el principalinconveniente al que debe hacer frente el departamento de

formacin es el alto rechazo, en general, que presentan losempleados de mayor edad frente a las nuevas tecnologas.Este rechazo es ms acusado cuanta mayor es la edad de losempleados.

Por otra parte, los alumnos podrn participar en las se-siones de teleenseanza desde cualquier lugar, siempre quedispongan de un computador conectado a Internet. Por tanto,las caractersticas de las conexiones de red de cada uno delos usuarios participantes en las sesiones pueden ser muydistintas, lo cual afecta en gran medida al diseo de e-pSyLon.

Especficamente, la herramienta debe ser simple, con una

interfaz de usuario integrada y homognea, con un bajoconsumo de ancho de banda y que produzca la menor cargacognitiva posible en el instructor, ya que ste actuar comodirector y moderador de las sesiones sncronas. Asismismo,debe ofrecer la posibilidad de que instructor y alumnosinteracten de forma colaborativa, no slo permitiendo lacomunicacin desde el instructor hacia los alumnos, sinoque debe ofrecer mecanismos de realimentacin para queste adapte el ritmo de la clase en funcin de los alumnos, yque estos le planteen dudas y cuestiones, as como para quese relacionen entre s.

A. SimplicidadUn manejo sencillo de la herramienta favorece el uso

por parte de muchos tipos de usuario, desde usuarios conelevados conocimientos informticos hasta usuarios no fa-miliarizados con las nuevas tecnologas. De esta forma, sepuede extender el uso de la herramienta a otras disciplinas.No obstante, es imprescindible el diseo de la misma y desu interfaz con especial meticulosidad; esta debe ser muysimple de utilizar por parte de sus usuarios y al mismotiempo no generar un rechazo inicial al usuario novel. Enconsecuencia, se puede aceptar una deliberada reduccinde interactividad dentro de la plataforma en aras de unamayor simplicidad de manejo. La simplicidad en el diseode la herramienta debe cubrir aspectos como la usabilidady accesibilidad de la interfaz, adems de dar lugar a unosrequerimientos de mantenimiento mnimos que eviten as lanecesidad de personal especializado para su administracin.

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B. Interfaz de Usuario

La herramienta que utilizan los usuarios para seguir lassesiones de teleenseanza, a diferencia de gran parte de lasherramientas disponibles, debe constituir una sola unidad,y no un conglomerado de herramientas con funcionalidadesespecficas (videoconferencia, mensajera instantnea, pizarracompartida, etc.). En ocasiones es posible llevar a cabo

sesiones sncronas utilizando diferentes herramientas quepermiten distintos modos de interaccin entre los participan-tes. Una herramienta integrada ser ms fcil de utilizar porpersonas con escasos conocimientos informticos, ya que seevitar la existencia de varias ventanas que puedan confundiral usuario. Adems, al implementar toda la funcionalidaddentro de la misma aplicacin, es posible optimizar aquellaspartes que se consideran crticas frente a otras que lo sonmenos.

C. Ancho de Banda

En ocasiones, la capacidad del enlace de red de losusuarios es un recurso valioso. Esto es ms importante si losusuarios se conectan desde su puesto de trabajo dentro deuna red corporativa, especialmente en horario de oficina. Eshabitual que los usuarios dispongan de conexiones asimtri-cas donde el ancho de banda de subida es significativamentemenor que el de bajada. Para el caso de aquellos usuariosconectados desde su puesto de trabajo, los datos procedentesde e-pSyLon deben compartir el ancho de banda con otrostipos de trfico. Por tanto, el rango de anchos de banda sobrelos que debe operar la herramienta se diversifica en granmedida.

D. Sobrecarga Cognitiva

Otro de los requisitos a tener en cuenta es evitar lasobrecarga cognitiva del instructor. Es muy comn utilizarel trmino inmigrante digital para referirse a personas quese acercan a las nuevas tecnologas por necesidades profe-sionales o acadmicas, mientras que el trmino nativo digitalse refiere a la persona que utiliza las nuevas tecnologas ensu da a da de forma natural, tal como ocurre con las nuevasgeneraciones.

En algunas ocasiones, el instructor que debe usar laherramienta para impartir una clase a un grupo de alum-

nos carece de una habilidad aceptable en el manejo deaplicaciones informticas (es un inmigrante digital). Si aesto se le une el elevado nmero de alumnos (posiblementenativos digitales) que pueden estar presentes en una sesin deteleenseanza, la sobrecarga que puede recaer en el instructorsegn evoluciona la clase puede llegar a ser elevada.

Entre los factores que influyen en la sobrecarga quepudiera soportar el instructor estn, adems del nmero dealumnos, el tipo de alumnos, dependiendo de si son ms omenos extrovertidos para plantear cuestiones; la dificultad dela materia a tratar, ya que cuanto ms difcil es la temtica,ms preguntas generarn los alumnos; y cmo pueden losalumnos proporcionar realimentacin al instructor.

Adems, el instructor en la mayor parte de las ocasionesdebe ejercer el rol de moderador de la clase, otorgando yrevocando privilegios a los alumnos, con lo que la posiblesobrecarga que recae sobre el instructor es mayor.

V. DISEO

La herramienta desarrollada es una aplicacin completay no una mera agregacin de herramientas independientescomo sucede con otras alternativas, siendo de esta forma msfactible llevar a cabo la optimizacin de las partes crticas dela aplicacin que influyen sobre su comportamiento. Adems,para simplificar el mantenimiento del software, tanto el

instructor como los alumnos utilizan una misma aplicacin,aunque con diferente acceso a las funciones proporcionadaspor la misma.

En concreto, en e-pSyLon se han implementado las si-guientes funcionalidades que permiten desarrollar actividadesde teleenseanza sncrona de forma satisfactoria: un canal deaudio, un canal de vdeo, mensajera instantnea y control depresencia entre los participantes y espacios de trabajo com-partidos donde compartir documentos y realizar anotaciones.

El canal de audio permite intercambiar informacin sonoraentre los participantes de una clase virtual. Este canal deaudio resulta de vital importancia para que el instructor haga

llegar su mensaje a los alumnos. La calidad del audio debeser lo ms alta posible para facilitar la comunicacin, dadoque las explicaciones del instructor deben ser claramenteentendidas. En consecuencia, debe ser priorizado sobre elresto de datos que se intercambian los participantes en unaclase virtual, de tal forma que las condiciones cambiantesde la red no afecten a la inteligibilidad del audio. E-pSyLon permite tambin que los alumnos utilicen el canalde audio para, bajo control del instructor, poder interveniroralmente en la clase virtual. Se permite as que los alumnose instructores interacten y colaboren en tiempo real.

No obstante, se ha desarrollado un sistema de control deturnos gestionado por el instructor para evitar que muchos

participantes utilicen el canal de audio al mismo tiempo, loque impedira la correcta comprensin de las conversaciones,y un excesivo consumo de ancho de banda. El instructoracta como moderador de la sesin permitiendo o denegandoel uso del canal de audio al resto de participantes.

El canal de vdeo permite que los participantes se veancuando utilizan cmaras web. Aunque habitualmente se utili-za para transmitir nicamente el busto parlante del instructor,el canal de vdeo sirve para reforzar la sensacin de presenciade la figura del instructor en los alumnos, de forma que no sesientan aislados y se eviten posibles ansiedades que pudierangenerarse en ellos en relacin con el proceso de enseanza

y aprendizaje. La figura del instructor est siempre presenteen la sesin. Incluso, en algunas ocasiones puede resultarconveniente el uso del canal de vdeo para que el instructormuestre a los alumnos elementos fsicos, como piezas quelos alumnos deban representar utilizando una aplicacin deCAD, o secuencie los pasos de una determinada accin. Enese caso, ser necesario utilizar una alta resolucin espacialy temporal. Tambin se permite que los alumnos utilicenel canal de vdeo para, bajo control del instructor, emularla interaccin cara a cara entre instructor y alumnos quese produce en el aula tradicional, si bien debe tenerse encuenta que el uso de ancho de banda de red del vdeo essignificativamente mayor que el del audio. Para este fin, elinstructor dispone del control de turnos a travs del cualpermite o deniega el uso del canal de vdeo a cualquiera delos participantes.

A travs de la mensajera instantnea los participantes

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IP IP (Multicast)

TCP UDP

RTP

Gestion de mediosControl turnos

BFCP

SDP

Senalizacion SIP

Interfaz de usuario

Figura 1. Diseo en capas de e-pSyLon

intercambian mensajes de texto. El uso de mensajes detexto permite una comunicacin rpida entre todos los par-ticipantes de la sesin de teleenseanza. Esto es til parafomentar las relaciones entre los miembros, al tiempo quepermite a los alumnos plantear dudas al instructor o a otrosalumnos sin interrumpir el normal desarrollo de la clase. Lamensajera instantnea es una funcionalidad imprescindible,pues permite la comunicacin entre los participantes inclusoante condiciones de red muy adversas.

Al igual que ocurre con los canales de audio y vdeo, elinstructor dispone de la posibilidad de impedir que un parti-cipante utilice la mensajera instantnea mediante el controlde turnos. Esto puede resultar til cuando el comportamientoinapropiado de un participante en el uso de los mensajesde texto altera el desarrollo de la sesin, o incluso paraevitar que los alumnos planteen preguntas hasta el final dela intervencin del instructor.

El control de presencia permite a un participante deuna sesin de teleenseanza sncrona identificar al resto departicipantes de la sesin. Adems de reforzar la sensacin depresencia de los participantes en la sesin de teleenseanza,el control de presencia es til para que el instructor lleveregistro del seguimiento de la clase por parte de los alumnos

y el control de turnos de intervencin.Dentro de la herramienta e-pSyLon el control de presencia

tambin indica, a travs de iconos especficos, los privilegiosque tiene asignados cada participante. De esta forma, cual-quier participante de la clase virtual puede conocer el estadodel canal de audio, de vdeo, etc. Asimismo, le permite alinstructor conceder y revocar turnos de intervencin (privi-legios) al resto de participantes, as como a estos ltimossolicitarlos al instructor.

La pizarra compartida permite la comparticin de undocumento (diapositivas o un documento vaco) para trabajarsobre contenidos didcticos. Inicialmente, solo el instructor

puede compartir los contenidos didcticos a travs de lapizarra compartida. Esto le permite cargar los documentosque 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 utilizancomo soporte durante el desarrollo de una actividad forma-tiva. Tambin se permite que cualquier alumno pueda com-partir, bajo control del instructor, sus propios documentos,de tal forma que se posibilita el trabajo colaborativo entretodos los participantes. Para ello, existe la posibilidad parael instructor a travs del control de turnos de conceder orevocar el privilegio de crear nuevas pizarras compartidas alos participantes de la sesin.

Las anotaciones permiten a los participantes aadir infor-macin a los documentos compartidos a travs de la pizarrao realizar trazos sobre la misma. Tanto el instructor comolos alumnos pueden realizar anotaciones para proporcionar

concreciones, preguntas, informacin adicional..., sobre lasdiapositivas. Pueden resultar tiles para la resolucin deejercicios planteados. De nuevo, esta funcionalidad est bajoel control del instructor usando el sistema de control deturnos.

Finalmente, el telepuntero permite a un participante apun-tar elementos dentro de una diapositiva. Esto le puederesultar muy til al instructor para aportar explicaciones

adicionales sobre los contenidos de la diapositiva actual.Tambin los alumnos pueden activar su telepuntero paraplantear cuestiones al instructor u otros alumnos, siemprey cuando el primero les ceda el turno de intervencin.

El diseo de esta clase de herramientas se organiza nor-malmente en capas, siendo cuatro las que constituyen laherramienta propuesta: capa de transporte, capa de procesa-miento de medios, capa de control de sesin y sealizacin,e interfaz de usuario; tal como se aprecia en la Figura 1. Acontinuacin, se explican en detalle cada una de estas capas.

A. Transporte

El principal cometido de la capa de transporte es elintercambio de la informacin multimedia entre instructory alumnos, para lo cual se utiliza el protocolo de transportede 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 partici-pantes de una sesin RTP y estimar la calidad de la recepcinde los datos. Cada uno de los medios (audio, vdeo, chat, etc.)se transporta en su propia sesin RTP independiente.

Gracias a que RTP trabaja sobre UDP/IP, es posible utilizartransporte IP multicast en aquellas redes en el que esthabilitado. De esta forma, se consigue una elevada eficiencia

en el uso de recursos de red. No obstante, para aquellasredes en las que no est disponible el transporte multicast seha desarrollado un servidor especfico que acta de reflectormulticast/unicast, y permite a los participantes unirse a acti-vidades de teleenseanza independientemente de que la reden la que se encuentren admita o no el transporte multicast.Estos reflectores pueden conectarse entre s formando unamalla, consiguiendo un transporte altamente eficiente cuandoes necesario conectar varias islas multicast [13].

Por otro lado, la gestin del turno de intervencin paracada una de las funcionalidades de e-pSyLon utiliza trans-porte TCP, ya que es necesario un canal de comunicacionesfiable. Para aquella informacin ms sensible relacionada conlos medios, como por ejemplo las acciones de navegacinsobre la presentacin de contenidos, se utiliza la tcnicade redundancia al enviar los datos FEC (Forward ErrorCorrection), que permite corregir muchos de los errores queintroduce el transporte no fiable basado en UDP.

La informacin de sealizacin se transporta utilizandoUDP o TCP, dependiendo de la configuracin de la he-rramienta. Por defecto la herramienta utiliza UDP para lasealizacin, pues es un protocolo ms ligero, si bien implicala posibilidad de que estos mensajes puedan perderse. Luegola herramienta debe estar preparada para realizar reenvos demensajes de sealizacin.

B. Gestin de Medios

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

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Business

Incomes Outcomes

Relation

Diapositivas

Anotaciones

Telepuntero

Figura 2. Organizacin en planos de un rea de trabajo

vdeo, mensajera instantnea y control de presencia, pizarrascompartidas, anotaciones y telepunteros.

Para la codificacin del audio de los participantes seutilizan dos codecs especficos de voz sobre IP como son

iLBC y Speex. Estos codecs estn enfocados a la codificacinde la voz humana muestreada a 8 kHz y la tasa de bits delos flujos generados oscila entre 2,15 y 24,6 kbps. Adems,ofrecen caractersticas muy adecuadas para el transporte enla red como son la robustez frente a prdidas de paquetes ola cancelacin de eco.

El vdeo es codificado utilizando un codec VC-1, orientadotanto a videoconferencia como a vdeo de alta definicin.Es, junto con H.264, uno de los codecs que mejor ratio decompresin obtiene de la seal de vdeo manteniendo unacalidad aceptable.

La gestin de la mensajera instantnea se realiza utilizan-do la especificacin RFC 4103. Esta especificacin definecmo deben transportarse los mensajes de texto a travs deRTP. Adems, para mostrar la lista de participantes a losusuarios de la aplicacin se utilizan las funcionalidades deRTCP para la gestin de las sesiones RTP.

Un documento compartido, junto con las anotaciones delos participantes y los telepunteros conforman una pizarracompartida o rea de trabajo. Esta rea de trabajo se organizaen planos segn la especificacin T.126de la ITU (Interna-tional Telecommunication Union), tal como se aprecia en laFigura 2.

El plano de fondo se utiliza para la exposicin de lasdiapositivas, que pueden obtenerse a partir de ficheros Po-

werPoint o PDF. Estos ficheros deben ser accesibles a losparticipantes, para lo cual pueden publicarse en un portalweb. Tambin puede utilizarse un plano en blanco paraemular una pizarra en blanco. Encima de este plano se sitanuno o ms planos de anotaciones, donde los usuarios realizanlas anotaciones que estimen oportunas durante el desarrollode la clase. Por ltimo, los planos superiores se correspondencon los telepunteros.

Se pueden utilizar varias reas de trabajo simultneamentedurante una actividad de teleenseanza. Tpicamente, seutilizar un rea principal donde estarn los contenidosdidcticos, mientras que una o varias adicionales puedenemplearse para plantear ejercicios a los alumnos, como porejemplo el trazado de esquemas y otras representacionesgrficas.

Tambin pueden existir reas de trabajo creadas por losalumnos siempre y cuando el instructor les haya otorgado

el privilegio para hacerlo. Esto puede ser til para que losalumnos expongan a sus compaeros los trabajos que hayanrealizado.

C. Control de Sesin

Esta capa es la encargada de gestionar la clase virtual.Esta gestin comprende tres importantes tareas: el acceso

a las clases virtuales, la negociacin de la configuracinmultimedia de la sesin y la gestin del control de turnos.

Para la sealizacin de las clases virtuales se utiliza elprotocolo SIP (Session Initiation Protocol). Este protocolopermite localizar, establecer y finalizar sesiones multimedia.Tal como se detalla en [14], donde se analiza una plataformade teleenseanza completa donde desplegar e-pSyLon, existeun servidor central con el que los participantes deben comu-nicarse a travs de SIP para acceder a las clases virtuales.

Los participantes se unen a las clases virtuales a travsdel proceso de negociacin estndar de SIP, que tambinse utiliza sistemas de voz sobre IP. De esta forma, tanto

el cliente como la plataforma de teleenseanza sncronacompleta son compatibles con otros dispositivos, siempre ycuando estn basados en SIP. Adicionalmente, SIP defineun proceso estndar para la autenticacin de usuarios quepodra utilizarse para conceder o denegar el acceso a lasclases virtuales.

La configuracin multimedia de la clase se especifica atravs del protocolo SDP. Un mensaje SDP, habitualmentecontenido dentro de un mensaje SIP, describe las diferentessesiones multimedia (sesiones RTP) que se utilizarn en lascomunicaciones. De esta forma, los participantes puedenconocer las direcciones de transporte de cada uno de losmedios, los formatos de codificacin de la informacin, etc.

Generalmente, los usuarios que deseen participar en unaactividad de teleenseanza concreta accedern a un portalweb habilitado al efecto donde se detallarn las diferentessesiones disponibles. Cada usuario est identificado por unaURI SIP, por ejemplo sip:jcgranda@uniovi.es, quedebe utilizar para contactar con el servidor central de laclase especificando la URI SIP de la misma, por ejemplosip:clase1@uniovi.es. El servidor ser el encargadode proporcionarle a la herramienta e-pSyLon la descripcinSDP correspondiente a la actividad. A partir de esta descrip-cin, la herramienta ya puede unirse a las distintas sesionesmultimedia para comunicarse con el resto de participantes

de la clase virtual.Para el control de turnos se ha optado por una solucin

centralizada basada en el protocolo BFCP (Binary FloorControl Protocol), que define un servidor al que se conectanlos usuarios participantes y el moderador. En el caso dee-pSyLon, el instructor acta como moderador de la clasevirtual, pudiendo conceder y revocar turnos de intervencina los alumnos para cada una de las funcionales anteriormentecomentadas. Los alumnos, en cambio, nicamente puedensolicitar la cesin del turno de intervencin o liberar el turno.

D. Interfaz de Usuario

La interfaz de usuario de la aplicacin tiene el mismoaspecto para instructor y alumnos, de tal forma que el cambiode rol es posible fcilmente. En la Figura 3 se muestra unacaptura de la pantalla principal de la aplicacin.

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Figura 3. Interfaz de usuario de e-pSyLon

En la parte izquierda de la interfaz se sita una columnaque contiene el vdeo de los participantes, la mensajerainstantnea y el control de presencia junto con la gestin

de turnos de intervencin. La parte central est destinada alas reas de trabajo de la pizarra compartida junto con lasanotaciones y los telepunteros.

La herramienta proporciona varias disposiciones en pan-talla predeterminadas, pudiendo ubicarse la columna laterala izquierda o derecha segn determine el instructor, o bienmostrarse la pizarra compartida a pantalla completa.

VI. CASO DEUSO

Para validar la aplicabilidad de e-pSyLon para soportaractividades de teleenseanza sncronas se han llevado a cabodos experiencias en el mbito de la educacin superior; laprimera de ellas con objeto de reducir el absentismo en lassesiones tericas de un mster universitario, y la segunda conel fin de mejorar la accin tutorial dentro de una asignaturade primer ciclo de un programa de educacin superior,ofreciendo nuevas posibilidades de comunicacin a instructory alumnos.

A. Mster Universitario

Se programaron dos sesiones a modo de pruebas pilotoen dos asignaturas del mster universitario en Sistemas yServicios Informticos para Internet de la Escuela Politcnicade Ingeniera de Gijn (Universidad de Oviedo) durante elcurso2008-2009. Estas sesiones se realizaron como accionespuntuales para impartir un tema introductorio y para lapresentacin de trabajos en grupo. Tras la realizacin de cadasesin, se recogieron las opiniones de los usuarios a travsde encuestas.

La primera de las sesiones, desarrollada en la asignatura deTecnologas avanzadas para servidores de Internet, con unaduracin de 2 horas, consisti en la presentacin por parte

del instructor de un tema de introduccin de la asignatura.Los alumnos estaban ubicados en una misma sala y cadauno particip en la sesin desde su propio equipo, mientrasque el instructor particip en la sesin desde su despacho.A travs de la observacin directa, se pudo comprobar laactitud de los alumnos en el uso de la herramienta.

En la primera parte de la sesin, inicialmente, los alumnosmostraban una actitud pasiva ante el discurrir de la clase.La posicin habitual era de brazos cruzados observando lapantalla y escuchando las explicaciones del instructor ensilencio. Pasados unos minutos, los alumnos comenzaron aexplorar las opciones de la herramienta e interactuar entres.

Como resultado de la experiencia, la totalidad de losalumnos valoraron como positiva la utilizacin de este tipode herramientas en la docencia, resaltando las funcionalida-des de la herramienta, aunque tambin notificando algunadeficiencia.

La segunda de las sesiones se desarroll en la asignaturade Multimedia interactiva en Internet y tena como objetivoque los alumnos presentaran sus trabajos en grupo al resto decompaeros y al instructor. Durante la sesin, el instructorcedi el control alternativamente a los alumnos para querealizaran las presentaciones de sus trabajos. En esta ocasin,los alumnos participaron en la sesin desde lugares tan

distintos como dentro de la propia red de la Universidadde Oviedo o desde sus casas, incluyendo alumnos residentesen Madrid.

A la conclusin de la sesin, las encuestas pasadas a los

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

alumnos reflejaron que al 75 %les result muy sencillo el usode e-pSyLon, encontrando muy intuitiva su interfaz, mientrasque algunos encontraron problemas a la hora de planteardudas al instructor, principalmente debido a problemas conla configuracin de audio. Algunas de las funcionalidadesque 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 se-gundo curso de los estudios de Ingeniero Tcnico en Infor-mtica de la Universidad de Oviedo se plantearon duranteel curso 2009-2010siete tutoras virtuales para la resolucinde problemas de forma colaborativa y aclaracin de dudasutilizando la herramienta e-pSyLon con vistas a los sucesivosejercicios individuales que los alumnos deban entregar a loslargo del curso.

Para facilitar el acceso de los alumnos a las tutoras vir-tuales se cre un portal web1, del que se muestra una capturaen la Figura 4, que inclua un manual de la herramienta, unvdeo demostrativo de su uso y la planificacin temporal delas tutoras virtuales junto con los enlaces para acceder a lasmismas.

Las tutoras virtuales tenan un carcter opcional y servanpara consolidar los conocimientos adquiridos durantes lasclases tericas y prcticas. Del total de 134alumnos matri-culados en la asignatura, apenas 20 participaron en algunade las actividades propuestas. No obstante, este nivel departicipacin es superior al nivel de asistencia del alumnadoa tutoras presenciales en cursos anteriores (menos del 5%).Como nota positiva, se puede destacar que los alumnos que

participaron en las tutoras virtuales expresaron su satis-faccin y en general repitieron participacin en sucesivastutoras virtuales.

1http://www.atc.uniovi.es/inf_med_oviedo/2estcomp.

Estas tutoras virtuales han tenido continuidad en el tiempoy han servido para incrementar el nivel de asistencia delalumno a tutoras de forma voluntaria, lo que ha redundadoen un mayor nivel de interaccin entre instructor y alumnos.

VII. CONCLUSIONES

El modelo de teleenseanza sncrona permite llevar alcampo de la teleenseanza las estrategias llevadas a cabo conxito en las clases presenciales. Partiendo de esta premisa,en este trabajo se describen los objetivos y planteamientos dediseo en el desarrollo de una herramienta de teleenseanzasncrona que permita establecer clases virtuales interactivasen tiempo real. La herramienta surge como alternativa a otrassimilares evaluadas, pero que no cumplen de forma globallas caractersticas de funcionalidad, sencillez de uso y mante-nimiento que estimamos necesarias para su amplia difusin.Adems, aunque est orientada hacia la formacin en camposafines a la Informtica, resulta igualmente adecuada paracualquier otro mbito de formacin.

La herramienta posibilita un aprendizaje eficiente graciasa su facilidad de uso y a la variedad de funcionalidadesque ofrece, cualidades validadas con los comentarios de losusuarios que la han utilizado. Las experiencias llevadas acabo tanto en el primer como en el tercer ciclo de educacinsuperior as lo atestiguan.

La herramienta se encuentra en constante desarrollo yutilizacin en diferentes asignaturas del rea de Arquitecturay Tecnologa de Computadores de la Universidad de Ovie-do. Est previsto que quede disponible para descarga librecuando alcance el grado de madurez necesario.

AGRADECIMIENTOS

Parte del presente trabajo se ha desarrollado en el marcodel proyecto de innovacin docente PB-08-021 financiadopor el Vicerrectorado de Informtica y Comunicaciones dela Universidad de Oviedo.

GRANDA, SUREZ Y GARCA: HERRAMIENTA PARA LA TELEENSEANZA SNCRONA EN ... 93

ISSN 1932-8540 IEEE

7/21/2019 IEEE-RITA.2011.V6.N2.A5.pdf

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Juan C. Granda es Doctor e Ingeniero en Infor-mtica y Profesor Titular de Escuela Universitariadentro del rea de Arquitectura y Tecnologa deComputadores del Departamento de Informtica dela Universidad de Oviedo. Actualmente trabaja entemas relacionados con los sistemas multimediainteractivos aplicados al mbito del e-learning. Susinvestigaciones se centran en aspectos de distribu-cin de audio y vdeo, seguridad y fiabilidad.

Francisco J. Surezes Doctor e Ingeniero Indus-trial, Profesor Titular de Universidad dentro delrea de Arquitectura y Tecnologa de Compu-tadores del Departamento de Informtica de la

Universidad de Oviedo y coordinador del Msteren Ingeniera Informtica por dicha Universidad.Su labor investigadora reciente se centra en laevaluacin de servicios multimedia interactivos detiempo real.

Daniel F. Garcaes Doctor e Ingeniero Industrialy Catedrtico de Universidad dentro del rea deArquitectura y Tecnologa de Computadores delDepartamento de Informtica de la Universidad deOviedo, del que es responsable desde 1994. Hadirigido numeros proyectos nacionales y europeos.Centra sus investigaciones en el anlisis del rendi-miento de los sistemas multimedia de tiempo real.Es miembro del IEEE.

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