Uso de Google Classroom como repositorio de robotica practica:PieroAcademy

Antonio J. Munoz-Ramırez, Jesus M. Gomez-de-Gabriel,Juan M. Gandarias, Jose Cardenas, Jaime Molina, Anthony MandowUniversidad de Malaga, Dto. de Ingenierıa de Sistemas y Automatica

aj@uma.es

Resumen

En el desarrollo de practicas de laboratorio en al-gunas asignaturas del area de ingenierıa de siste-mas y automatica, los alumnos recaban informa-cion relativa a equipos y componentes de diversasfuentes externas. Los resultados de su trabajo, queen muchos casos son de gran calidad, pasan al ol-vido una vez evaluados. Con el objetivo de poneren valor y mejorar el aprovechamiento de dichostrabajos, se propone la creacion de un repositoriocontrolado de informacion, donde los estudiantespuedan recopilar parte del material necesario parala realizacion de sus trabajos, ejemplos de ayuda,y tutoriales realizados por otros estudiantes; peroademas contribuir a ampliar la informacion me-diante sus propias experiencias. En la implemen-tacion del repositorio, se hace uso de las herra-mientas proporcionadas por la G Suite for Edu-cation (GSFE), siendo el nucleo, la herramientadenominada Google Classroom. En este trabajo sedescribe la implantacion y experiencia con este sis-tema como medio para gestionar un repositorio or-ganizado donde sus denominadas “clases”, tomancontenido de unidades tematicas; con la versati-lidad de su acceso desde dispositivos moviles y lacapacidad de reutilizacion en asignaturas reales.

Palabras clave: Google Classroom, GAFE, GS-FE, repositorio robotica, tutoriales, aprendizajesemipresencial

1. INTRODUCCION

Las nuevas tendencias en la ensenanza de la in-genierıa vienen ligadas a conceptos como apren-dizaje colaborativo (AC), aprendizaje basado enproblemas/proyectos (ABP), aprendizaje autono-mo, explicar para aprender, capacitacion transver-sal, resultados de aprendizaje, fomentar el espıritucrıtico, rubrica, autoevaluacion, evaluacion entrepares, competencias profesionales. La incorpora-cion de estos conceptos en la formacion universi-taria, aun incluso de forma parcial, forma partede una metodologıa integradora que aproxima alestudiante a su futura vida profesional. Profesoresde la Universidad de Malaga, tras varios proyectos

de innovacion educativa, ya emplean esta metodo-logıa docente en sus clases [1, 2, 3, 4, 5].

El ambito de las asignaturas objeto de este tra-bajo corresponde al aprendizaje de conceptos decontrol y robotica a partir de su aplicacion practi-ca, principalmente con dispositivos desarrolladospor los autores en proyectos de innovacion edu-cativa de la Universidad de Malaga PIE15-180 yPIE13-134. Estos dispositivos son el robot movilPIERO y el UMA Haptic (ver figura 1), los cualesse hacen protagonistas de las asignaturas, dondelas practicas toman ahora una mayor relevancia.Con la intencion de acercar al alumno al mundoprofesional, a las asignaturas se le aplica una orien-tacion de trabajo en equipo y aprendizaje basadoen proyectos/problemas; y un enfoque de desarro-llo de soluciones basado en modelos mediante len-guajes de modelado de dominio especıfico.

Figura 1: Dispositivos desarrollados para las cla-ses: plataforma robotica movil PIERO (4a version)y el UMA Haptic

2. OBJETIVOS

El objeto del actual proyecto de innovacion docen-te, que ha dado pie a este trabajo, es la creacionde un soporte en-linea (ver figura 2) para la rea-lizacion de practicas docentes basadas en AC yABP, que sirva como fuente de informacion pre-via al trabajo de los alumnos, y al mismo tiempopermita recoger y catalogar los resultados obte-nidos para sucesivos trabajos. De esta forma elmaterial didactico para el aprendizaje autonomose incrementara mediante la seleccion revisada de

Actas de las XXXIX Jornadas de Automática, Badajoz, 5-7 de Septiembre de 2018

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https://doi.org/10.17979/spudc.9788497497565.0179

Figura 2: Vista PC de la pagina web del reposi-torio PieroAcademy.net, creada con Google Sites,donde se indican las clases disponibles y su codigode acceso

la produccion de los estudiantes. Asimismo, estoscontenidos estaran abiertos para su libre disposi-cion por la comunidad educativa. Se obtendra unaherramienta para el desarrollo de la autonomıa yla autorregulacion del aprendizaje del alumno, a lavez que se potencia el uso del trabajo cooperativo.

Se trata, por tanto, de mejorar la manera en la quese utiliza la informacion en las practicas de roboti-ca, mecatronica y control, para que los alumnossean mas eficientes y su trabajo sea comparti-do, reutilizado y publicado. Ademas, este siste-ma permite dotar a los estudiantes de evidenciasde las competencias profesionales que han adqui-rido, enlazando sus aportaciones al portafolios desu currıculum.

La robotica ha pasado de impartirse tan solo en ti-tulaciones universitarias especializadas a ensenar-se en todos los niveles educativos [6]. En este es-te sentido, el acceso libre al repositorio permitirıaaumentar el numero de usuarios al mismo tiem-po que captar a futuros estudiantes, marcandosecomo objetivo secundario.

Las premisas o caracterısticas a cumplir por esterepositorio para los objetivos propuestos son:

Multiplataforma: posibilidad de utilizaciontanto en el ordenador como en los moviles otabletas. Si bien la visualizacion y ejecucionde los codigos puede limitarse a un ordenador,la documentacion y los vıdeos podran incre-mentar su visibilidad a traves de dispositivosmoviles.

Acceso abierto: disponibilidad de un registrode acceso (es de interes conocer quien la usa).

Modularidad: facilitar la descomposicion y al-macenamiento en unidades tematicas.

Puntuacion: posibilidad de calificar la calidadde los modulos.

Alojamiento sencillo, instalacion y configura-cion no complejas, ası como gran capacidadde espacio y ancho de banda.

Gestion simple compartida: capacidad paravarios administradores a fin de no aumentarla carga del profesorado ni focalizarla en unsolo individuo.

Coste: a tener en cuenta la menor carga pre-supuestaria posible.

Hay que hacer hincapie, en el hecho de que no sebusca un LMS (Learning Management System),sino una solucion mucho mas simple que permitacompartir archivos. Teniendo en cuenta las carac-terısticas anteriores, se evaluaron soluciones ba-sadas en Wordpress, Joomla, Mahara, y GoogleClassroom, siendo esta ultima solucion la adop-tada por aventajar a las demas en la mayorıa deapartados, pero sobre todo, por su facilidad deimplementacion, completada por el resto de he-rramientas de la G Suite for Education (GSFE).

3. Implementacion de GSFE enPieroAcademy

3.1. Antecedentes

Muchas universidades gestionan un LMS o cam-pus virtual propio que facilita el aprendizaje enlınea de sus estudiantes. Ademas, es comun dispo-ner de acuerdos con Google que permitan incopo-rar GSFE en la institucion. Tal es el caso de la Uni-versidad de Malaga(UMA), donde la propia cuen-ta corporativa facilita el acceso a las herramien-tas de GSFE. Estas incluyen el correo electronicobasado en interfaz Google (Gmail o Inbox), Goo-gle Calendar y Google Drive, herramientas paraedicion de documentos (Google Docs), hojas decalculo (Sheets) y elaboracion de presentaciones(Slides). La herramienta Google Forms (para for-mularios o cuestionarios) ofrece interes por su ver-satilidad en la incorporacion de multimedia en laspreguntas y un plus de seguridad al ser el profesorel unico responsable de su custodia.

Google Classroom aparecio en 2014 [7] como pla-taforma de blended learning (aprendizaje semipre-sencial), inicialmente solo disponible para centroseducativos con cuentas corporativas. En 2017 seabrio a las cuentas no corporativas de GSFE [8], ycon la posibilidad de acceso a las clases de Google

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Classroom corporativo con cuentas ajenas al pro-pio dominio y viceversa. Sin embargo, en la UMAel acceso de Classroom se mantiene exclusivo pa-ra las cuentas corporativas, impidiendo tambienque puedan acceder a clases de Classroom crea-das por dominios distintos de uma.es. Por tanto,es necesaria la creacion de un dominio propio paraposibilitar el acceso libre, en este caso PieroAca-demy.net, y garantizar el control de los permisosde administracion de GSFE, utilizando como guıael tutorial disponible en [9].

Las herramientas de la G Suite for Education(GSFE), conocida anteriormente por Google Appsfor Educaction (GAFE) han sido empleadas conexito en la educacion superior, con Docs [10], Dri-ve [11, 12], Sites [13], o como GAFE [14, 15, 16].Al principio, tan solo era un Sistema de Gestionde Contenidos - CMS (Content Management Sys-tem), que incluye la creacion y administracion delos contenidos de una pagina Web, pero con la in-corporacion de Classroom, GSFE posee tambienun Sistema de Gestion de Aprendizaje - LMS queautomatiza las acciones de formacion. Basicamen-te Classroom pone orden en los permisos de DRI-VE a la hora de compartir los archivos de la cla-se, realizandose esta tarea de forma automatica yalternando la propiedad de los archivos entre elalumno y profesor en funcion de la fase de envıo orevision que se encuentre el archivo. Por otra par-te, los beneficios de la utilizacion de Classroomen la educacion superior quedan demostrados en[17, 18].

Si bien las intenciones de la companıa Google po-nen enfasis en el uso de GSFE en la educacionen niveles inferiores a la educacion superior comoherramienta fundamental [19], en una apuesta cla-ra por crear futuros usuarios/clientes fieles, parala universidad la considera como una herramientacomplementaria.

Dos elementos que destacan de Classroom frentea otros LMS son su diseno pensado en los smart-phones mas que en el PC (posee aplicaciones pa-ra android e IOs), y su presentacion de tareas,marcada por un tablon estilo Facebook, es decirorientada cronologicamente a diferencia de la or-ganizacion por temas de otros LMS como Moodle.

El repositorio PieroAcademy.Net podıa haber uti-lizado tan solo las herramientas CMS, no obstante,el uso de Classroom (LMS), mediante la aplicacionmovil, permite un registro de su uso, y una utiliza-cion en asignaturas reales prescindiendo o no delactual LMS de la UMA. la inscripcion a una clasede Classroom es mediante registro conociendo laclave, o mediante invitacion directa de la cuentapor parte de un profesor. Por tanto, presenta unproblema para el acceso en abierto sin supervision.

La forma mediante la que se evita consiste en eluso de una pagina web que publique la clase juntocon su clave (vease Figura 2).

3.2. Estructura del Repositorio

Temas

Docs, Slides, Drive

Youtube, Forms,

Unidad Temática

Google Classroom

Páginas web

Google Sites

Dominio con GSFE (G Suite for Education)

PieroAcademy.net

Descriptor UNIDAD

TEMÁTICA 1Clave

CLASE 1

Documentación 1.1

Vídeos 1.1

Códigos 1.1

Formulario 1.1

Documentación 1.2

Vídeos 1.2

Códigos 1.2

Formulario 1.2

Documentación 1.m

Vídeos 1.m

Códigos 1.m

Formulario 1.m

Descriptor UNIDAD

TEMÁTICA 2Clave

CLASE 2

Descriptor UNIDAD

TEMÁTICA nClave

CLASE N

Figura 3: Estructura del repositorio PieroAca-demy.net

Una vision general de la estructura del repositoriose puede observar en la figura 3, donde aparecen:

Como raız el dominio ”PieroAca-demy.Net”que ha sido utilizado en laimplementacion de GSFE con verificacionde dominio. Sobre dicho dominio se hacreado tanto la pagina web del dominioresidente en Sites, pero redireccionada desdepieroacademy.net.

Las paginas dedicadas a describir el conteni-do de cada una de las unidades tematicas queforman parte del repositorio. La pagina de-bera contener la clave de matriculacion de la”CLASE”, en donde se ha implementado launidad tematica.

Las unidades tematicas (unidad de temas afi-nes) implementadas como clases. La visionglobal del repositorio se mantiene gracias aempleo de una cuenta general denominada”pieroacademy”, la cual es utilizada para lacreacion de cada clase; siendo por ello la cuen-ta propietaria de todas las clases del reposito-rio, y gestora de las clases junto con las cuen-tas de los profesores invitados.

Los temas o componentes del tema, formadospor agrupaciones de (documentacion, vıdeo,codigos, formulario), pudiendo segun el casoprescindir de algunos de ellos.

4. LAS UNIDADES TEMATICAS

Las unidades tematicas representan el conjunto detemas o elementos de tematica afın implementadoscon Google Classroom como una clase cuyo pro-pietario es la cuenta pieroacademy. En la figura

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4 aparecen cuatro unidades tematicas en el panelweb del PC de Google Classroom. Una vista rapi-da sobre Classroom se puede obtener en [20, 21],y una guıa de creacion de clases en [22, 23].

Figura 4: Vista del profesor en PC(izda.) y alumnoen la App Classroom (dcha.) de unidades temati-cas implementadas en Classroom.

Las Clases de Classroom poseen tres secciones, quese trataran a continuacion.

NOVEDADES / FLUJO DE ACTIVIDA-DES: denominadas ası segun se acceda porweb o movil, similar al tablon de Facebook,aparecen los elementos o bloques ordenadoscronologicamente, admitiendo una agregacionpor temas. Para el uso de repositorio se haconfigurado que los alumnos puedan tambienpublicar y realizar comentarios entre ellos. Deesta forma se consiguen contribuciones al re-positorio de forma externa.

ALUMNOS / COMPANEROS DE CLASE:segun vista alumno o profesor. Es donde apa-rece la clave del curso, los alumnos inscritos, yla inscripcion manual. Tambien tiene su utili-dad en el seguimiento individualizados de losalumnos, mas valido para una asignatura quepara el repositorio. Los alumnos tan solo pue-den ver la identificacion de sus companeros declase.

INFORMACION: donde se encuentra el con-tenido estatico de la unidad tematica, tam-bien los enlaces al Drive y Calendar, y la listade profesores con su invitacion.

La organizacion de la unidad tematica o clase,puede darse en base a entradas en bloque y te-mas. En la figura 5 se puede observar la seccionde flujo de actividades, el contenido de un blo-que y la seccion de informacion de la App androidClassroom en la cuenta de estudiante. Los blo-ques estan formados por documentacion en forma-to pdf, documentos (Docs) o presentaciones (sli-des), vıdeos, archivos comprimidos con codigos,

Figura 5: Vista de estudiante en la App Class-room del “Flujo de actividades”, del contenido deun bloque, y de la seccion de “informacion” de launidad tematica “Programacion de Haptic Padd-le”.

etc. Aunque tradicionalmente como slides se usael formato Powerpoint, si las presentaciones sonestaticas, es mejor pasar a pdf para optimizar suvisualizacion en el movil; si posee transicion y/oanimaciones, entonces es conveniente convertirla aSlides para garantizar que solo puede ser visuali-zada y no modificada.

El contenido de las unidades tematicas puede or-ganizarse por temas dentro de la vista de flujo deactividades (ordenacion cronologica) con conteni-do dinamico en el tiempo, o bien en la seccion deinformacion con contenido estatico siempre acti-vo. Por otra parte, se tienen dos tipos de unida-des tematicas: la formada por proyectos unicos yla formada por aportaciones similares de distin-tos autores. Para las aportaciones repetitivas seha creado un sistema de puntuaciones basado enun formulario con el fin de establecer una clasifica-cion de la mejor aportacion de cada tematica. Enla figura 6 se muestra una entrada de formulariopara puntuacion y una grafica de puntuacion glo-bal obtenida a partir del formulacion con Sheets.

Figura 6: formulario de puntuacion de un tutorialy resultado global de las puntuaciones.

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5. ORGANIZACION DE VIDEOSEN PIEROACADEMY.NET

El hospedaje de los vıdeos y su organizacion es unelemento clave en implementacion del repositorio.La visualizacion de vıdeos de forma masiva en altaresolucion supone un consumo de ancho de ban-da difıcil de mantener economicamente de formaprivada, tampoco hay bastante soporte corporati-vo en la universidad para ello, ası que la unica vıarazonable es recurrir otra vez a hosts externos, en-tre ellos los de Google. Dado que ya se esta usandoGSFE existen dos posibilidades: almacenamientoen Google Drive o utilizar Youtube. El almacena-miento de vıdeos en Drive tiene dos inconvenien-tes que la descartaron: los vıdeos se guardan taly como se graban (tamanos enormes), y el segun-do es el bajo ancho de banda que ofrece Drive,que sobre todo, en archivos grandes de vıdeo osci-la sin control de forma desesperante. Por otra par-te, el almacenamiento de vıdeos en Youtube poseecompresion y optimizacion del vıdeo de forma au-tomatica (incluso con correcciones de calidad), yofrece un ancho de banda elevado que garantiza lacorrecta visualizacion del vıdeo; por contra tieneotras dos dificultades, pero esta vez salvables:

la administracion multiple, es decir, que losprofesores puedan subir vıdeos desde suscuentas. Esto se consigue creando las denomi-nadas ((cuentas de marca)) y dando permisosde administracion a las cuentas de los profe-sores. En la figura 7 se muestra un diagramade la organizacion realizada para PieroAca-demy.Net.

la organizacion tematica, es decir poseer cier-ta clasificacion tematica de los videos, ello seconsigue mediante la creacion de los canalesasociados a las cuentas de marca.

Figura 7: Organizacion tematica de vıdeos en You-tube con cuentas de marca, y desde multiples pro-veedores (cuentas personales de los profesores)

El servicio de Youtube no se encuentra en la GS-FE, aunque sus videos poseen mayor integracion

que los de Drive (los vıdeos de Youtube poseenprevisualizacion en Classroom). Por lo tanto se re-curre a crear una cuenta estandar de Gmail, comola propietaria de todas las ((cuentas de marca)).Las cuentas de marca deben ser verificadas portelefono estando entre 4 y 5 por ano y telefono.En la figura 8 se muestran algunos de los canalescreados para PieroAcademy.

Figura 8: Canales de Youtube creados como cuen-tas de marca, para permitir la subida y adminis-tracion desde las cuentas de los profesores.

6. DISCUSION YCONCLUSIONES

El uso de movil como dispositivo de aprendizajese esta imponiendo entre la comunidad educati-va desde edades tempranas, en especial ahora conGoogle Classroom, que pese a llevar poco tiem-po esta batiendo a soluciones consolidadas porser complejas y poco optimizadas hacia los smart-phones. Con la utilizacion de GSFE para la imple-mentacion de PieroAcademy.net, se ha dotado alrepositorio de una interfaz amigable para smart-phones, con capacidades CMS y LMS. De igualforma se ha creado una estructura para la utiliza-cion de la plataforma Youtube de forma conjuntay organizada por parte de los profesores. Por con-tra se tiene como principal inconveniente la de-pendencia de las decisiones de Google sobre estaplataforma, sobre su gratuidad, continuidad, o deluso que se hace de la informacion que pasa por susservidores.

En esta primera fase de PieroAcademy, es en don-de se ha disenado e implementado una infraestruc-tura para crear un repositorio para las asignaturasde robotica, control y mecatronica, con capacida-des de puntuacion, de crecimiento, y de gestionque cumple con los objetivos marcados. Una vezdotado del contenido basico, se pasara a la fase deutilizacion durante el proximo curso 2018-19 enlas asignaturas afines al repositorio y se extraeranresultados de la interaccion de los estudiantes conel. Asimismo, los materiales elaborados por los es-tudiantes podran incorporarse al repositorio para

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aumentar la base de conocimientos y experienciassobre las diferentes asignaturas, manteniendolasen evolucion y actualizadas.

Como caracterısticas pendientes de implementar,se encuentran la utilizacion de plataformas de con-trol de versiones de codigo (tipo git o github), laincorporacion de referencias bibliograficas en el re-positorio vıa Mendeley, la inclusion en los bloquesde elementos de ”gamificacion”(tipo Kahoot), ypor ultimo la publicacion de proyectos en MatlabCentral, dado que matlab/simulink es el lenguajede modelado y programacion utilizado mayorita-riamente, incrementando de esta forma la visibili-dad del repositorio.

Agradecimientos

Este proyecto ha sido parcialmente financiado porel proyecto de Innovacion educativa de la Univer-sidad de Malaga PIE 17-118.

English summary

Using Google Classroom as a reposi-tory of practical robotics: PieroAca-demy

Abstract

In developing laboratory practices in somecourses related to systems engineering andautomation, students are expected to gath-er information on equipment and com-ponents from different external sources.However, the results of their research,which in many cases are of high qua-lity, are forgotten once evaluated. In or-der to value and improve the use of theseworks, we propose the creation of a con-trolled repository of information where stu-dents can collect material required to carryout their labwork, examples, and tutorialsmade by other students, but also contri-bute to expand the available informationthrough their own experiences. The im-plementation of the repository is basedon tools recently provided by the G Suitefor Education (GSFE), especially GoogleClassroom. This paper describes the deve-lopment and experience with this system asa means to manage an organized repositorywhere the so-called ”Classes”take contentfrom thematic units. The experience hasshown advantages regarding versatility in

the access from mobile devices and the ca-pacity of reuse in real courses.

Keywords: Google Classroom, GAFE,GSFE, robotics repository, tutorials, blendlearning.

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