IV Congresso RIBIE, Brasilia 1998

SISTEMAS DE SOPORTE AL TRABAJO COLABORATIVO (CSCW) PARAAMBIENTES DE APRENDIZAJE APOYADO EN NUEVAS TECNOLOGÍAS

Ing. Juan Diego ZapataJoven Investigador. Proyecto CONEXIONES

Profesor de Lenguajes de ProgramaciónUniversidad EAFIT, Medellín - Colombia.

e-mail: jzapata@conexred.eafit.edu.co

Alumnos Facultad de Diseño Universidad Pontificia Bolivariana.Adriana Ramírez Paula Andrea MontoyaCarlos Alberto Zapata Lillyana María OspinaMaría Adelaida Naranjo Jorge Iván RodasMargarita María Hoyos Paulina Vélez

Alumnos Ingenieria de Sistemas Universidad EAFIT.Carlos A. Montejo Alex Restrepo Alejandro MontoyaCarlos Eduardo Urrego Eliana Cuervo Cástulo RamírezJuan Carlos Amador Fredy Gallego Paola Suaza.Juan David Bedoya Marcela Gómez

Generalmente las tareas que realiza un individuo forman parte de actividadescolectivas, no es trabajo individual, es trabajo con aportes de terceros y consensos conotras personas. Pero la mayoría del software existente ignora este hecho, es por esto quelos sistemas de apoyo al trabajo colaborativo juegan un papel muy importante en la vidaactual.

En este relato se presenta una propuesta de arquitectura genérica para sistemas desoporte al trabajo colaborativo (CSCW) para ambientes de aprendizaje y dos sistemascolaborativos para niños, resultado del trabajo en clase de alumnos de Ingenieria desistemas y Diseño gráfico asesorados por el grupo de investigadores del proyectoCONEXIONES.

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SOPORTE AL TRABAJOCOLABORATIVO

1. A nivel de las Aplicaciones existentes.

Se clasifican en :

• Sistemas de mensajes (Correo electrónico, Newsgroup).• Editores multiusuario(Stick-Ons).• White Boards ( tableros compartidos)• Sistemas de apoyo a las decisiones grupales y salas de reuniones electrónicas. (Lotus Notes, Net Meeting, Meeting Works, Quorum, Collabra, etc).• Conferencias por computador.• Agentes inteligentes colaborativos.• Juegos colaborativos.

[Ellis, Gibbs 91]

2. Sistemas Colaborativos Asincrónicos.

Permiten compartir datos sin la necesidad de que los participantes se encuentrenconectados en ese momento.

Aplicaciones:

• Correo electrónico.• Newsgroups.• Soporte asincrónico a reuniones decisión.

3. Sistemas Colaborativos Sincrónicos.

Permiten que los participantes se integren y construyan en consenso su actividad,pueden ser cara a cara(mismo lugar) o distribuido(diferentes lugares), deben estarconectados en el mismo momento.

Manejan gran intercambio de datos y la interfaz debe permitir la interacción de losparticipantes.Aplicaciones :• Edición concurrente de documentos.• Whiteboards interactivos.• Aplicaciones tipo Chat.• Aplicaciones tipo talk.• Teleconferencias.• Videoconferencias.• Conferencias de datos.

4. Aplicaciones para el manejo de reuniones.

Estos sistemas incluyen el manejo de técnicas o estrategias para el manejo de lareunión. Por lo general se asignan roles, se coordina la reunión, se clarifican posiciones, seresuelven conflictos, etc.

Un importante rol es el del facilitador, que se ocupa de cosas como coordinar laparticipación, cambiar de temas, definir tiempos, asignar tareas, etc.

Estos sistemas pueden incluir herramientas sincrónicas o asincrónicas paradiferentes etapas de la reunión.

5. Estrategias para el trabajo colaborativo.

Existen muchas estrategias usadas cuando se necesita resolver un problema entreun grupo de personas que debe colaborar.

Algunas estrategias son :

Delphi [turoff 91]• Se inicia con un cuestionario.• Se analizan las respuestas y se construye una lista según el tema.• Se realiza un segundo cuestionario recogiendo opiniones y votos.• Se analizan los votos y se totaliza.• Se hace un tercer cuestionario donde se identifican los acuerdos y desacuerdos entre

los participantes.• Por último se realiza el informe final.

Brainstorming [Hwang & Lin 87]• Se aceptan todas las ideas. No se permite criticar nada.• Se exponen las ideas a todos.• Soporta la combinación de ideas.• Se selecciona por consenso la (las) ideas que mejor resuelvan el problema planteado.

Cognitive Maps [Eden 93]• Se construye una representación gráfica de las posiciones de las personas.• Cada idea representa un nodo en forma de árbol.• Las ideas relacionadas se unen así como las posiciones a favor y en contra.

Círculos de calidad [Patton 89]• Orientados a los procesos de calidad.• Identifican los problemas y se proponen soluciones.• Existe un líder que propone una agenda y administra la reunión, al final se definen

tareas y responsables.• Se fija una próxima reunión.

Juegos colaborativosPropuesta de juegos colaborativos que apoyan el aprendizaje, involucrando

servicios de comunicaciones de una manera natural donde los usuarios, no se sientenalejados de la realidad, sino por el contrario, la realidad se integra en el juego.

Se definen estrategias para conseguir cumplir con el objetivo o meta del juego, en

PROPUESTA DE SISTEMAS DE SOPORTE AL TRABAJO COLABORATIVO(CSCW) PARA AMBIENTES DE APRENDIZAJE.

Arquitectura para Sistemas de Soporte al Trabajo Colaborativo para Ambientes deaprendizaje.

Arquitectura general de un sistema que integra servicios sincrónicos yasincrónicos, mediante una estrategia de trabajo colaborativo, teniendo en cuenta laimportancia de un facilitador que oriente el trabajo.sus compones son:

El facilitador, es la persona encargada de establecer la estrategia a ser usada en elproyecto colaborativo, seleccionando los servicios de comunicaciones(sincrónicos/asincrónicos) adecuados a cada etapa del proyecto.

También se encarga de tomar decisiones según la información que el módulointeligente le envíe, igualmente puede ser un participante corriente en el proyecto.

Los participantes, son cada uno de los usuarios del proyecto colaborativo,interactúan entre sí mediante los servicios de comunicaciones, poseen una memoriaindividual donde permanece el trabajo realizado, como documentos dibujos ,conversaciones, etc.

Memoria grupal e individual, permite llevar un registro de las actividadesdesarrolladas por cada participante y compartir en la memoria global los resultados oapuntes interesantes para todos los participantes.

Servicios sincrónicos, permiten manejar comunicación directa entre losparticipantes, se activan automáticamente (según la estrategia, módulo administrador) odirectamente por cada participante en el caso que lo desee. Ver 4.

Servicios asincrónicos, permiten manejar comunicación no directa entre losparticipantes, se activan automáticamente (según la estrategia, módulo administrador) odirectamente por cada participante en el caso que lo desee. Ver 3.

Módulo administrador, permite administrar el trabajo de cada uno de losparticipantes un proyecto colaborativo (mediante la información obtenida del módulointeligente), también permite establecer cual estrategia ( brainstorming, delphi, juego, etc.)se utilizará y cuales servicios (sincrónicos o asincrónicos) en cada etapa del proyectocolaborativo, este módulo es utilizado por el facilitador del proyecto o por la persona quelidera la reunión.

Módulo inteligente, agentes que colaboran en el desarrollo del proyecto y leproporcionan al facilitador información adicional importante para su gestión, como¿quienes están participando?, ¿quienes no?, ¿quienes tienen problemas de cualquier tipo?,etc.

Módulo de múltiples medios, soporte gráfico de cada estrategia y servicio, concapacidad de modificar su apariencia según el tema o a gusto del usuario, permite lautilización de gráficos, texto, sonido, animaciones y vídeo.

Módulo de comunicaciones, definición e implementación de los objetoscolaborativos que permitirán construir cada servicio e implementar las diferentesestrategias.

Diagrama de bloques CSCW.

Figura1. Diagrama de bloques proyectos colaborativos.

DETERMINACION DE LOS SERVICIOS ADECUADOS PARA APLICAR CONCADA ESTRATEGIA.

Se pretende evaluar cual o cuales servicios de comunicaciones son adecuadosdependiendo de la estrategia que se quiera manejar en el proceso de aprendizaje en elproyecto colaborativo. La siguiente tabla muestra una clasificación tentativa.

Tabla 1. Estrategia - Servicios. ESTRATEGIAS

SERVICIOS(SINC/ASINCRO)

Lluvia de ideas JuegoColabora-tivos

Delphi Arbolcognitivo

Círculos decalidad

Sistemas de mensajes(Correo electrónico,Newsgroups, etc.).

PA PA MA PA NA

Editoresmultiusuario(Stick-Ons, etc.)

MA PA PA MA PA

White Boards(tableroscompartidos)

MA MA NA MA PA

Conferencia dedatos,Chat, Talk,comunicación detexto y gráfico.

MA MA NA PA PA

Teleconferencia,comunicación de voz

MA MA NA NA PA

VideoconferenciaComunicación devídeo.

MA MA NA NA MA

MA = Muy Adecuado.PA = Paco AdecuadoNA = No Adecuado.

FACTORES DEL APRENDIZAJE Y SUS RESULTADOS APLICANDO UNAESTRATEGIA Y LOS SERVICIOS RECOMENDADOS.

Con un plan de pruebas que se encuentra en la etapa de diseño se podrá completarla siguiente tabla que nos muestra como influye una estrategia de trabajo grupo y unosservicios de comunicaciones en cada uno de los factores de aprendizaje, que aparecencomo resultado de la investigación en taxonomías del aprendizaje de un modelo liberal quereconoce al individuo en su relación con el mundo, con otras personas, construyendogrupos sociales para la mutua ayuda y seguridad.

Tabla 2. Estrategia - Factores del Aprendizaje.

ESTRATEGIAS y SERVICIOS

FACTORESDELAPRENDIZAJE

Lluvia de ideas(Servicios :Editoresmultiusuario,White Boards,Conferencia dedatos,ChatTalk,Teleconferencia,video-conferencia)

Juego(Servicios: White Boards,Conferencia dedatos,ChatTalk,Teleconferencia, Video.-conferencia)

Delphi(Servicios:Sistemasdemensajes(Correoelectrónico, News-groups,etc.).

Arbolcognitivo(Servicios:Editoresmulti-usuario,WhiteBoards).

Círculos decalidad(Servicios:Video-conferencia).

HECHOSCONCEPTOSPRINCIPIOS YLEYESPROCEDIMIENTOSVALORESYACTITUDES

GA = Gran Aporte.MA = Aporte Mediano.PA = Poco Aporte.

EJEMPLOS DE SISTEMAS PARA EL MANEJO DE PROYECTOSCOLABORATIVOS

Con algunos estudiantes de los cursos de lenguajes de programación (programandoen JAVA) de la Universidad Eafit y del módulo de diseño gráfico de Universidad PontificiaBolivariana, se inició el diseño y construcción de algunos proyectos colaborativos a nivelde prototipo, aplicando la actual propuesta de sistemas para soporte al trabajocolaborativo (CSCW) para ambientes de aprendizaje apoyado en nuevas tecnologías. VerFigura 1.

Para ver los sitios en internet con estos proyectos puede visitar la página(http://conexred.eafit.edu.co/~jzapata).

EL CUARTO DEL REBLUJO.

Objetivo General.

Fomentar en el usuario una actitud positiva frente al aprendizaje, brindándolecomo herramienta básica la experimentación a través de los sentidos.

Objetivos específicos.

Capacitar al maestro para el desarrollo de nuevas alternativas de trabajo, pormedio de actividades colaborativas e individuales.

Tener en cuenta al maestro como participante activo dentro del procesocolaborativo.

Desarrollar capacidades en el usuario como la iniciativa y capacidad de realizartrabajos colaborativos.

Enriquecer el aprendizaje involucrando nuevas formas de exploración frente atemas diversos, entre los cuales está el uso de los sentidos y la interacción con otraspersonas.

Trabajo Colaborativo.

La función principal del Trabajo Colaborativo dentro del proyecto es crear una yrelación directa entre las diferentes areas de aprendizaje, por medio de una estrategiadonde el maestro y el alumno trabajan en forma conjunta para obtener resultados óptimos,para lograr esto, se plantea el trabajo dentro del aula de clase y la creación de un Softwareeducativo.

Figura 2. El Cuarto del Reblujo

El Software :

El diseño del software esta planteado como un cuarto del reblujo, donde seencuentran muchos elementos que ayudan y hacen más eficaces los procesos deInvestigación y de colaboración.

El cuarto esta conformado por cuatro paredes, cada una con una función yestrategia diferente, estas son :La Llave del reblujo :

Donde el niño propone y trabaja libremente.Exploración :

Donde se dan herramientas y actividades que fomentan la curiosidad y exploraciónen el usuario.El espacio del Maestro :

Aquí se busca darle al maestro un espacio para que proponga las actividades, secomunique directamente con los alumnos y comparta información.

Herramientas para el trabajo colaborativo :

Es un espacio desde el cual el usuario tiene contacto con personas en diferenteslugares ya que se le dan todas las herramientas de comunicación posibles, la comunicacióny el trabajo que se realiza obedece a una estrategia de trabajo prouesta por el maestrodonde los alumnos participan proponiendo actividades y temas.Los íconos de actividades dentro del software son:Calendario :

El niño planea su actividad haciendo un cronograma, el cual se puede elaborar ytransformar de acuerdo a la Investigación.Mapamundi :

Lista de actividades, se despliegan en pantalla una serie de actividades planteadaspor el maestro teniendo en cuenta los servicios de comunicaciones que desea utilizar encada una de ellas.Cuadro :

Es el espacio de el niño, donde se le da la oportunidad de proponer, hacercomentarios, o trabajar libremente.Libro :

Es el diario de Procesos, se abre la pantalla general como diario de procesos, esallí donde recopilas toda la información en diferentes formatos (gráficos, texto, video,sonido, etc.), esta información puede ser vista y modificada por diferentes niños en la redde manera sincrónica.

Al entrar al Software se debe llenar una tarjeta de registro, que incluye nombre,apellido, clave, colegio, grado; Si se entra por primera vez, los íconos del diario deprocesos y del cronograma están desactivados, ya que no se lleva una memoria anterior detrabajo, al escoger la actividad, estos se activan para iniciar el proceso de comunicación.

Herramientas de Comunicación:

El browser parea navegar en la red :Esta representado por la ventana, lleva una animación pequeña (las nubes

moviendose lentamente), al darle click, abre el browser que esta diseñado en relación a losobjetos del cuarto.Correo :

Es la cueva del ratón (donde titilan muy lentamente los ojos del ratón), al darleclick, sale de la cueva y aparece la pantalla del correo con sus diferentes funciones.Chat :

Esta representado por una sabana en el suelo y al ser activada se forma elfantasma (cada fantasma representa un niño en el cuarto), se puede tener comunicacióndirecta con otro niño (fantasma) de una manera amena tratando el tema propuesto en lalista de actividades.

Herramientas de Aplicación :

Caja de Herramientas :Como su nombre lo indica contiene las diferentes herramientas para trabajar, esto

es, un gráficador, texto, vídeo, sonido, herramientas de selección, insertar, abrir, cortar,copiar y formato.Alcancía :

Cumple la función de guardar y esta representada por un cerdito.

Ayudas de navegación.

Araña :Al darle un click, esta sube hacia la telaraña y nos muestra los puntos sencibles en

color y con su respectivo nombre, el resto del cuarto queda en sombras.Bombilla :

Aquí se encuentra en forma escrita la actividad, los servicios de comunicaciones yherramientas de aplicaciones a utilizar.Muñecos en la pared :

Me indican la pared del cuarto en la que me encuentro.Cada pared estarepresentada por un tipo de mueble diferente, así :

Llave del reblujo : Un BiomboExploración : Un BaúlMaestro : Un tableroTrabajo Colaborativo : Un ArmarioAl dar click sobre ellos, se abren, mostrando la pantalla central, donde se pueden

realizar los trabajos propuestos.

COSMILÓGICOS.

Figura 3. Ser de cosmilógicos

Objetivo General.

Cuestionar en el niño los conceptos que el dá por obvios o que cree que sabe; paragenerar interrogantes que conlleven con una actitud investigativa, analítica y sensible ahallar posibles esencias de las diferentes cosas con que se tope.

Objetivos específicos.

Ejercitar en los niños la capacidad de mantener asociaciones lógicas de ideas. Quese hallen en condiciones de pensar con espíritu creador, de descubrir el meollo de un objetoy de analizar problemas.Despertar en los niños la afición y gusto por el que hacer intelectual.

Hacer que los niños participen de manera activa , tranformen las cosas ydescubran el mecanismo de sus acciones sobre los objetos. “Acttivo” con dos sentidos, unoes el actuar sobre los objetos materiales, y el otro hacer cosas en colaboración social,participando en un esfuerzo colectivo. Esto conduce a una mentalidad crítica, que es laque deben comunicarse los niños entre si.

Permitir que el profesor conozca al niño y las circunstancias ambientales queinspiran su actividad; de manera que pueda convertirse en su amigo y consejero, paraayudarle, animarle y mantener vivo su afán de comprensión, estimulándole a manipular lascosas que desea comprender.

Publico.

Niños que oscilan entre 7 y 12 años.

Figura 4. El Comunicador Gráfico.

El Comunicador Gráfico.

El diseño del comunicador gráfico de cosmilógico es la parte del software quetiene como función principal la comunicación del niño con los demás niños de manerasincrónica (por medio del entorno gráfico en línea) o asincrónico ( por medio del correoelectrónico).

Para esto se dispone de diferentes iconos que facilitan el uso de los recursosinvestigativos, como banco de imágenes, comunicador de voz, visualizador depresentaciones, animaciones de diferentes temas enfocados al sistema solar.

Para esta comunicación el sistema posee diferentes herramientas para escribir,gráficar, dibujar, colorear, insertar , cortar, pegar y enviar imágenes.

El niño para recorrer el planeta posee solamente las barras de herramientassuperior e inferior que corresponden al casco, para entablar una comunicación sincrónica,

el sistema posee un radar en la parte inferior del casco donde por medio de unas flechasque se iluminan señalan un planeta del sistema solar, donde está ubicado otro usuario.Para entablar la comunicación se hace un click en el planeta e inmediatamente aparece elcomunicador.

Figura 5. ser de marte.

PENTA PINTA PONTE.

Objetivos Generales.

Propiciar espacios que permitan intercambiar puntos de vista,efectuando acuerdos que conlleven a la solución de problemas.

Generar actividades que permitan el desarrollo de habilidadespara la expresión oral y escrita.

Fomentar el espíritu investigativo.Incentivar el trabajo colaborativo.

Objetivos específicos.

Construir formas de expresión en lo que lo oral, lo gestual y la escriturapermitan la apropiación de la cultura regional.

Identificar puntos de vista que desde lo divergente genere acuerdos.

Intercambiar ideas con otras personas por medio de la red para tenerun acercamiento más directo al contexto regional.

Población.

Adolescentes que estén cursando grados entre séptimo y undécimo.

El sitio web de Penta Pinta Ponte.

Este sitio contiene un chat en el cual los usuarios pueden discutir y exponer suspuntos de vista sobre diversos temas, como ecología, música, deportes, dichos, chistes,moda , etc. Con jóvenes de otras regiones de Colombia.

El e-mail, existe un lugar donde los jóvenes pueden enviar mensajes a diferentespersonas expertas en determinados temas, y a sus compañeros en el resto del mundo.

La agenda, comprende la programación bimestral de los eventos organizadosa porlos colegios que permitan la participación de los estudiantes de los diferentes colegios, anivel nacional, departamental o local. Igualmente apareceran diferentes eventos quecomprenden concursos en áreas como la literatura, la música, el arte, los deportes, laecología, el baile, etc.

Video, Semanalmente se programará un video que represente una situación de lavida cotidiana, se realizarán preguntas que permitan que los jóvenes exprecen sus puntos

de vista, los sustenten en el chat en compañía de otros jóvenes.

BIBLIOGRAFIA

Beacker, R. Groupware and Computer-Supported Cooperative Work. MorganKauffman Publishers Inc. 1993.Marca, D. Bock, G. Groupware. Software for Computer Supported Cooperative Work.Grudin, J. Groupware and Social Dynamics: Eight challenges for developers.Fuller, D., Antillanca, H. Refining Space-Time Taxonomies Of Collaborative Systems.CRIWG’96.Turoff, M. Computer-Mediated Communication Requirements for group support. Journalof organizational Computing 1(1). 1991.Hwang, C., Lin, M. Group Decision Making Under Multiple Criteria:methods and Applications. Springer - Verlag. 1987.Ellis, C., Gibbs, S., Rein, G., Groupware: Some Issues and Experiences. Communicationsof the ACM, 34(1). 1991.González, M. Documento sobre fundamentos del Curriculum. 1996.Zea, C. Trujillo, J. Las Tecnologías en la Educación. Actas II Congreso Ibero-americanode informática en la educación. Lisboa Portugal. 1994.Coll, C. Psicología y Curriculum. Editorial Paidós. Mexico. 1991.McGilly, K. Classroom Lessons “Integrating Cognitive Theory and Classroom Practice“.MIT Press. 1996.Revista Enlaces, Ministerio de Educación de Chile, Enlaces Red educacional, Universidadde la Frontera. Vol 10, Año 3. Julio de 1997.