Diseño de un curso a distancia de desarrollo de aplicaciones colaborativas J2ME basadas en teléfonos celulares

En el presente artículo describe de manera general, el análisis para el futuro desarrollo de un curso en la modalidad a distancia bajo el estándar SCORM¹ en la UABC para el desarrollo de aplicaciones colaborativas móviles² utilizando la plataforma Java 2 Micro Edition (J2ME)³. Se eligió la modalidad a distancia para el curso porque esto ofrece a los estudiantes la posibilidad de acceder al mismo en cualquier momento, y trabajar a su propio ritmo, desde diferentes locaciones a través de internet. El interés de elaborar un curso de este tema en particular, se debe a que hoy día existe una creciente tendencia de las empresas a crear sistemas capaces de interactuar los unos con los otros en redes de colaboración para compartir información en diversos dispositivos celulares4 para acrecentar la eficiencia de sus empleados, y debido a que dicha información es relativamente nueva y dispersa, se considera necesario efectuar un conglomerado de dichos conocimientos de una manera estandarizada y actualizada, para dar a conocer los lineamientos requeridos para desarrollar este tipo de aplicaciones.

Palabras clave: Educación a distancia, SCORM, aplicaciones móviles colaborativas, J2ME, objetos de aprendizaje.

¹SCORM. Shareable Content Object Reference Model o Modelo de Referencia para Objetos de Contenido Distribuibles por su traducción al español. SCORM es producto de la iniciativa del Departamento de Defensa de los EE.UU. a través de la iniciativa de Distribución Avanzada de Aprendizaje o Advanced Distributive Learning (ADL) por sus siglas en inglés. SCORM es un estándar que establece un modo de desarrollar, empaquetar y gestionar la distribución de módulos educativos digitales para ser consultados en internet. Consultar: http://www.adlnet.gov/Pages/Default.aspx

²Las aplicaciones móviles colaborativas son programas para el intercambio interactivo de información entre un grupo de usuarios de teléfonos celulares (dispositivos móviles) con el fin de lograr metas comunes entre dicho grupo (Castro, 2007).

³J2ME (Java 2 Micro Edition) – Java 2 Micro Edición. Esta plataforma proporciona un entorno robusto y flexible para las aplicaciones embebidas en dispositivos móviles, tales como: celulares, PDAs, etc. J2ME soporta una amplia gama de dispositivos celulares y es portable en diferentes sistemas operativos. Consultar la página oficial de Java para mayor información: http://www.oracle.com/us/sun/index.html

4Consultar ACCID, "Contabilidad y dirección. Nuevas Tendencias en Management. Fundamentos y Aplicaciones" (2010) p.112, en donde se hace referencia a las tendencias en arquitecturas modulares y colaborativas.

Introducción

En un principio la educación tradicional se impartía de manera que un solo maestro atendía a varios estudiantes dentro de un aula, hoy día la educación se puede adquirir de manera remota (a distancia) accediendo a los cursos que se encuentran en un ordenador remoto desde cualquier ordenador que cuente con enlace a internet.

El uso de tecnologías avanzadas posibilita acercar la educación a un sector poblacional más vasto, personalizar los cursos según las necesidades específicas de los individuos, y crear un amplio rango de cursos educativos con diversos niveles de complejidad (Alfonso, 2003).

Existen diferentes estándares empleados para la creación de cursos a distancia, un estándar según la Real Academia de la Lengua Española, es el modelo a seguir al elaborar algo, son documentos que dan los detalles técnicos y las reglas necesarias para que un producto o tecnología se use correctamente, y son elaborados por empresas certificadas; entre este tipo de estándares se encuentra SCORM, el cual se divide en dos componentes fundamentales:

• La Plataforma de Formación o Gestión de Aprendizaje (LMS – learning management system).

• Los Objetos de Contenido Intercambiables (SCO – Sharable Content Objects), también conocidos como Objetos de Aprendizaje (OA) por su traducción al español.

Los OA son módulos de un curso, los cuales pueden intercambiarse unos con otros, o mezclarse para formar un nuevo módulo más robusto; cada uno de estos OA están constituidos por tres componentes internos: contenidos, actividades de aprendizaje y los elementos de contextualización (que sitúan cada cosa en su lugar, realizan enlaces entre los OA, etc.) y un componente externo que guarda su información básica llamado metadatos, que facilita su almacenamiento, identificación y recuperación; la plataforma es cualquier elemento que almacena información sobre los estudiantes y es capaz de comunicarse con los OA por medio de instrucciones que le indican la secuencia correcta entre un conjunto de OA (Rebollo, 2004).

Modelos de SCORM

SCORM maneja tres modelos esenciales para crear objetos de aprendizaje y son los siguientes:

• Un Modelo de Agregación de Contenidos que define la manera de especificar la organización interna de los Objetos (estructura), el etiquetado de los Objetos (metadatos), y el modo de empaquetarlos con el fin de permitir su interoperabilidad en diferentes sistemas y plataformas tecnológicas.

2.2 Un Modelo de Secuencia y Navegación, que establece la forma como se especifica la integración de unos Objetos con otros y con las actividades de aprendizaje, a través de secuencias ordenadas que reflejan la estrategia de aprendizaje establecida.

2.3 Un Modelo del Ambiente de Ejecución (Run-Time Environment): que especifica el comportamiento y la interacción de los Objetos con la aplicación de gestión del aprendizaje (LMS).

La razón de elegir el estándar SCORM sobre otros estándares se debió a que cuenta con las especificaciones de realización de proyectos de educación a distancia requeridas para su interoperabilidad en distintos sistemas de cómputo, según Berlanga y García (2004), las cuales son: Accesibilidad. Para localizar y accesar materiales instruccionales independientemente de su localización. Adaptabilidad. Para ajustar la instrucción a las necesidades individuales de los estudiantes. Asequibilidad. Para aumentar la eficiencia y productividad disminuyendo el tiempo y costos del proceso.

Durabilidad. Para resistir los cambios tecnológicos sin la necesidad de rediseñar, recodificar o reconfigurar. Gestionabilidad. Para monitorear información sobre el estudiantes y los contenidos de aprendizaje. Reusabilidad. Para integrar los componentes educativos en una variedad de aplicaciones, sistemas y contextos.

Otro factor por el que se eligió este estándar es por la calidad que se brindará al producto final. El paso siguiente en la elaboración de un curso a distancia después de haber seleccionado un estándar, es determinar el contenido del curso de formación, en este caso, debe enfocarse en el aprendizaje del desarrollo de aplicaciones móviles colaborativas.

Motivación

El motivo principal de haber elegido este tipo de capacitación de programación como se expuso con anterioridad en el resumen, se debe principalmente al hecho de que la tendencia empresarial requiere programadores para este tipo de aplicaciones para eficientar sus procesos y por el bajo costo que representa, y ya que el conocimiento en colaboración móvil es reciente, necesita estructurarse para darle el enfoque didáctico del cual carece este tipo de desarrollo, para lograr esto, deben seguirse tanto lineamientos probados por investigadores en el ramo de desarrollo móvil colaborativo, como en el ramo de educación a distancia, sin olvidar que se debe hacer un análisis detallado de éstos para formar un producto integral de calidad, que cumpla con sus funciones y requerimientos iniciales.

Las características principales con que debe contar un sistema de trabajo colaborativo son las siguientes:

• Proveer un ambiente de colaboración, mantener la información en un sitio común para todos los miembros del grupo.

• Permitir la interacción entre los usuarios, ya sea de manera escrita o utilizando voz y/o video.

Los sistemas colaborativos deben además proporcionar tres funciones esenciales para apoyar un grupo de personas:

• La comunicación.- Medio por el cual la información es compartida.

• La colaboración.- Actitud de ayuda y servicio hacia el trabajo, permite resolver problemas de negocios o alguna actividad empresarial.

• La coordinación, que es la acción de asegurar que el equipo está trabajando eficientemente y en conjunto para alcanzar una tarea o meta común (Lucero, M.M., Revista Iberoamericana de Educación: http://www.rieoei.org).

Algunos ejemplos de herramientas colaborativas son: los grupos de noticias, los espacios de trabajo de grupos, los sistemas que soportan la toma grupal de decisiones, y las aplicaciones de aprendizaje mediante escritura colaborativa.

Los sistemas colaborativos se están haciendo cada vez más populares dentro de las empresas, ya que el costo de mantener una red de comunicaciones y comprar un sistema de colaboración es menor al traslado de personal de un lugar a otro. Y los teléfonos celulares tienen un costo menor a los ordenadores (Avello, 2010).

J2ME

Para desarrollar dichos sistemas en dispositivos móviles se requieren lenguajes específicos de programación, tal como es el caso de J2ME, que es una versión reducida del lenguaje de programación Java diseñado para este tipo de dispositivos que tienen memoria reducida, capacidad de procesamiento reducido, etc.

J2ME es una plataforma confiable, puesto que su predecesor Java desde 1995 se ha consolidado en la tecnología de punta, para programación de grandes proyectos como son los sistemas de servicios públicos, juegos y aplicaciones empresariales. Java puede ser instalada desde ordenadores portátiles a centros de datos, consolas de juego a supercomputadoras científicas, los teléfonos móviles e internet, es por esto que J2ME es una buena opción para programar este tipo de aplicaciones.

Para desarrollar este tipo de programación se requiere además de dispositivos móviles que cuenten con ciertas características, como son los teléfonos celulares, los PDA (Personal Digital Assistant o Ayudante Personal Digital. Pequeños dispositivos que combina un ordenador, teléfono/fax, internet y conexiones de red) y los SmartPhone (o teléfono inteligente traducido al español, es un celular combinado con un ordenador).

La principal característica que tienen estos dispositivos es su flexibilidad de uso, ya que combinan diferentes funcionales dentro de un mismo dispositivo, tales como los reproductores de música y vídeo, la conexión a redes inalámbricas Wi-Fi y Bluetooth, cámaras fotográficas, así como la capacidad de expandir los medios de almacenamiento utilizando memorias externas, además recientemente algunos dispositivos cuentan con pantallas HD de alta resolución (ej. IPhone 4g).

Contando teléfonos celulares de este tipo, un ordenador con J2ME instalado y conocimientos del mismo, se toman lineamientos de trabajos que ya han sido probados para elaborar este tipo de programas, existen diversas referencias de entre las cuales una se seleccionó por ser de reciente creación, la cual aborda la creación de un framework (marco de trabajo) que sirve como molde para crear software para J2ME, que cuenta con APIs (programas preestablecidos listos para usarse) y documentación para facilitar el aprendizaje.

Framework para el desarrollo de aplicaciones móviles colaborativas

El diseño del Framework maneja tres funciones principales (Cruz, 2010):

• El manejo de la interacción.

• Control de interfaz (menús, mensajes de textos, etc., que muestran la información enviada/recibida por el usuario del dispositivo móvil a través de su pantalla).

• Control de video y cámara.

• Control de imágenes.

• Gestión de la actividad.

• Administración de pares (los pares se refieren a dispositivos móviles similares con comunicación simple de uno a uno).

• Control de sesión (una sesión establece diferentes peticiones de un dispositivo a otro, como son inicio de comunicación, envío de información, recepción de información y terminación de comunicación).

• Control de turno. Controla los turnos de envío/recibo de información entre los participantes de una sesión de trabajo colaborativo.

• Control de piso. Implementa los componentes que controlan el acceso a recursos compartidos como pantallas o historiales de mensajes.

• Comunicación y archivos.

• Comunicaciones. Implementa los mecanismos necesarios para establecer comunicación entre dispositivos móviles y opcionalmente con PC de escritorio de manera inalámbrica.

• Administración de archivos. Implementa los componentes encargados del intercambio y control de archivos entre dispositivos móviles y PC de escritorio.

• Control de mensajes. Implementa los mecanismos necesarios para gestionar el intercambio, manipulación y visualización de los mensajes textuales.

Tomando como base éste y otros sistemas se puede proceder a elaborar un temario estructurado y los OA necesarios para cubrir los distintos aspectos que conforman el proceso de desarrollo de aplicaciones móviles colaborativas. Pero antes, se deben especificar los objetivos a los cuales se pretende llegar con el desarrollo del curso, esto con el fin de mantener el trabajo dentro de un marco de metas realizables.

Objetivos

5.1. Objetivo general

Desarrollo, diseño e implementación de un curso a distancia bajo el estándar SCORM, del desarrollo de aplicaciones colaborativas móviles en dispositivos móviles celulares, que integre los componentes necesarios para especificar y desarrollar el diseño instruccional, así como el software asociado a una actividad educativa manteniendo un enfoque integral de los aspectos educativos y tecnológicos, utilizando el lenguaje de programación J2ME y el Framework CA Mobile.

Es necesario aclarar que el curso por su contenido temático requiere que los estudiantes cuenten con los siguientes prerrequisitos para la realización del curso: conocimientos previos de programación orientada a objetos (preferentemente en Java) y tener acceso a Internet.

• Objetivos específicos

1.- Creación de un curso interactivo que apoye el aprendizaje a distancia, de manera que el estudiante reciba la instrucción sin necesidad de su participación presencial.

2.- Creación de una metodología que cubra los aspectos relevantes de tipo educativos, colaborativos y tecnológicos.

3.- Evaluación de calidad del producto (curso finalizado).

Metodología

La metodología aplicada en este trabajo tendrá como base diferentes tipos de investigación debido a la naturaleza del fenómeno estudiado, que incluyen:

1. Investigación Documental. Para conocer el estado actual en materia de e-learning y trabajo colaborativo en móviles, así como la relación de los objetos de aprendizaje con el enfoque del aprendizaje móvil. 2. Investigación cuasi-experimental. Esto debido a que los experimentos y evaluaciones aplicadas serán experimentos controlados tanto en las características de los participantes como en las condiciones de uso, con la intención de separar los efectos debidos a la intervención de elementos no controlados. 3. Investigación cualitativa. Se requiere de un análisis la valoración y percepción de los participantes respecto a los instrumentos que se utilizarán para el aprendizaje. A continuación, en la figura 1 se muestran las etapas de la metodología:

Figura 1. Etapas de metodología a utilizar.

Etapa 0: Diseño instruccional. En esta etapa se describen de manera general la actividad a realizar en términos didácticos bajo la guía de mi asesor, a fin de especifica los objetivos, requisitos de la formación, requisitos de la organización, requisitos técnicos, tiempo estimado, entre otros elementos a considerar previo al diseño de la aplicación e-learning. El resultado de esta etapa será un organigrama en el que estructurarán los requisitos previos y un formato en anexo que describa dichas actividades.

Etapa 1: Caracterización y especificación de los objetos de aprendizaje. En esta etapa se elaborará un bosquejo del contenido formativo en general, delimitando cada tema del contenido siguiendo la secuencia prevista durante la Etapa 0.

Etapa 2: Selección de los componentes que se utilizarán de SCORM. En esta etapa se elaborará un plan de diseño contemplando los elementos a utilizar de SCORM, tales elementos deberán de seleccionarse en base a lograr el objetivo de aprendizaje que cada tema y puntualizando en ello.

Etapa 3: Desarrollo y diseño del curso e-Learning mediante SCORM. Aquí se integrarán los elementos mencionados en la Etapa 2 para conformar el contenido de aprendizaje empaquetado.

Etapa 4: Adecuación e implementación para pruebas posteriores. Dentro de esta etapa se examinará el producto y se realizarán los cambios necesarios para probarlo dentro de una muestra de usuarios previamente seleccionados según sus características.

Etapa 5: Pruebas según los requerimientos originales. Estas pruebas serán ejecutadas en una muestra de usuarios para descubrir si el diseño y contenido del curso cumplen con los requisitos establecidos en la Etapa 0, o si se requiere de alguna modificación o mejora.

Resultados esperados

Que los resultados arrojados por las pruebas sean positivos respecto a la implementación y diseño del curso ajustándose a los requerimientos educacionales previstos y las características de estandarización de SCORM.

Glosario

Bluetooth, es una especificación industrial para Redes
Inalámbricas de Área Personal (WPANs) que posibilita la transmisión
de voz y datos entre diferentes dispositivos móviles (p. ej. teléfonos
celulares) y fijos (p. ej. Ordenadores), eliminar cables y conectores entre
éstos, y ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas
y facilitar la sincronización de datos entre equipos personales.

iPhone, es la combinación de tres productos: un revolucionario teléfono móvil, un iPod (reproductor de video y música de manera interactiva por medio su pantalla con controles táctiles), y un revolucionario dispositivo de comunicación por Internet con email (correo electrónico) a la altura de una computadora, navegación web, búsquedas y mapas; todo esto integrado en un pequeño y ligero dispositivo de mano.

Wi-Fi, es una marca de la Wi-Fi Alliance (anteriormente la WECA:
Wireless Ethernet Compatibility Alliance), la organización comercial
que adopta, prueba y certifica que los equipos cumplen los estándares
802.11 relacionados a redes inalámbricas de área local.

Referencias

Alfonso, I.R. (2003). La educación a distancia. Red Telemática de Salud de Cuba (INFOMED).

Avello, L.F. (2010). Modelo de Comunicación Punto a Punto para Aplicaciones Colaborativas en Dispositivos Móviles.Tesis para optar por el Título de Ingeniero Civil en Computación. Universidad de Chile. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. Departamento de Ciencias de la Computación.

Berlanga Flores, A.J., García Peñalvo, F.J. (2004). Introducción
a los Estándares y Especificaciones para Ambientes E-learning.
Departamento de Informática y Automática de la Universidad
de Salamanca.

Castro, F. (2007). Manejo de Sesiones Cerradas para Ambientes Colaborativos Móviles. Universidad de Chile. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. Departamento de Ciencias de la Computación.

Cruz, R.G. (2010). Framework para actividades educativas colaborativas basadas en dispositivos móviles. Tesis Doctoral no publicada. Universidad Autónoma de Baja California, Mexicali.

Rebollo, M. (2004). El estándar SCORM para EaD. Tesina de Máster en Enseñanza y Aprendizajes Abiertos. Universidad Nacional de Educación a Distancia.

Referencias electrónicas

http://www.java.com/es/download/faq/whatis_j2me.xml

http://www.java.com en/download/faq/whatis_java.xml

Autor:

Fabiola García Saldaña

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA

MAESTRlA EN TECNOLOGÍAS DE

LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN

Materia: Seminario de investigación

Profra. Dra. María Ysabel Márquez Montenegro

Tutor: Dr. Gabriel Alejandro López Morteo

Mexicali, B. C., a 4 de Marzo de 2011.