Universitat Oberta de Catalunya

Recursos multimedia para aprendizaje on-line

En los últimos años, las tecnologías multimedia se han convertido en un elemento importante en la educación. El uso de diferentes tipos de medios y tecnologías de comunicación multimedia potencía la visualización del contenido y la interacción del usuario, así como la implicación y efectividad del estudiante en su proceso de aprendizaje. La evolución de las tecnologías ofrece nuevas oportunidades de integrar tecnologías multimedia para apoyar el aprendizaje, a pesar de que hay todavía mucho trabajo por hacer.

En el contexto del aprendizaje on-line o e-learning, las tecnologías multimedia nos han ayudado a transformar contenidos en formatos tradicionales (libros, tablas, figuras, escritura de pizarra, etc.) a formatos on-line e interactivos. Estos formatos de materiales de aprendizaje pueden ser usados desde cualquier parte y en cualquier momento a través de Internet. Además, el desarrollo de las tecnologías de la comunicación, cada vez más rápidas y accesibles, facilita la entrega de materiales de e-learning y aplicaciones, y mejora la colaboración e interactividad entre estudiantes y profesores.

Las actividades de aprendizaje interactivo utilizan generalmente cinco tipos básicos de interactividad, concretamente: dialogo, control, manipulacion, búsqueda y navegación

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Las tecnologías multimedia facilitan la presentación de materiales de aprendizaje adaptativos y en formas diferentes. Desde el punto de vista pedagógico, este enriquecimiento es básico para confeccionar y entregar materiales de estudio personalizados a estudiantes con perfiles o necesidades de aprendizaje diferentes, lo que permite a los estudiantes aprender con mayor eficacia y aumentar su motivación e implicación en el proceso de aprendizaje.

Las actividades de aprendizaje interactivo utilizan generalmente cinco tipos básicos de interactividad, concretamente: dialogo, control, manipulacion, búsqueda y navegación. Estos tipos de interactividad permiten a los estudiantes respectivamente: (i) intercambiar cuestiones o información en general, (ii) controlar qué partes del contenido de aprendizaje son evaluadas, (iii) gestionar la manera en que se presentan los contenidos, (iv) identificar el contenido pertinente del aprendizaje y (v) adentrar en este contenido. En este contexto, los vídeos interactivos son muy útiles para comprometer y motivar a los estudiantes, ayudándoles a visualizar conceptos abstractos fácilmente. La interactividad permite a los estudiantes descubrir cosas proactivamente y controlar el curso de su aprendizaje. Esto convierte el proceso de aprendizaje en un proceso centrado en el estudiante.

A continuación damos a conocer la situación actual del e-learning desde la perspectiva multimedia. Hablamos de los beneficios e inconvenientes de los recursos multimedia, y los tipos principales de recursos multimedia que podemos encontrar para propósitos de e-learning.

Beneficios y problemas de los recursos multimedia

A pesar de que está demostrado que los recursos multimedia son útiles aplicados a las actividades de e-learning, tienen algunas limitaciones o problemas importantes que deben ser conisderados, por lo que todavía hay mucho trabajo e investigación por hacer acerca de la integración de dichos recursos en entornos educativos virtuales. Existen cuatro problemas principales relacionados con la aplicación de tecnologías multimedia en el e-learning:

  • La gestión de recursos multimedia requiere una gran cantidad de poder computacional y volumen de almacenamiento.
  • La difusión de recursos multimedia necesita conexiones de gran ancho de la banda.
  • No todos los estudiantes tienen acceso a dispositivos con capacidades de captura o reproducción de recursos multimedia.
  • Los modelos pedagógicos no han adoptado aun la importancia de la enseñanza basada en recursos multimedia.

En el primer punto, los tamaños de los recursos multimedia son normalmente grandes o muy grandes; esto supone varios inconvenientes, desde que las necesidades de almacenamiento aumentan considerablemente hasta que procesar estos recursos puede suponer mermas importantes de rendimiento. Se han hecho muchos esfuerzos en este sentido para reducir el tamaño de estos recursos usando codecs y algoritmos de compresión. Sin embargo el problema sigue estando ahí y tiene que ser resuelto cada vez que se utilizan dichos recursos.

En segundo lugar, la transmisión de contenido multimedia a través de la red puede provocar serios problemas de comunicación (restricciones de tamaño, perdida de datos, los datos se reciben en un orden diferente al enviado, poca seguridad, etc.). Los algoritmos y las técnicas de streaming se pueden aplicar para aliviar tales problemas y son muy útiles cuándo se distribuyen recursos multimedia a través de la web, pero no representan la solución definitiva.

El tercer problema mencionado es cada vez menos frecuente debido a la evolución de las tecnologías y a que los nuevos dispositivos ofrecen mayores capacidades multimedia, y éstos se encuentran cada vez más al alcance de los estudiantes. Por otra parte, el último punto es relevante porque los modelos pedagógicos todavía necesitan adaptarse al uso de recursos y tecnologías multimedia, y por ello están infrautilizados en las actividades docentes.

Hay otros inconvenientes relacionados con los recursos multimedia que necesitan más investigación, por ejemplo los recursos de texto son fáciles de clasificar o indexar para propósitos de busqueda, etc., mientras que los recursos multimedia como el vídeo o el audio no lo son.

Un último problema a destacar de los recursos multimedia es la complejidad de crear este tipo de recursos cuando cada tipo de contenido requiere un método diferente para su reproducción, almacenaje y presentación. Aunque existe una gran variedad de software y herramientas de desarrollo a tal efecto, es particularmente difícil para profesores no técnicos aprender cómo utilizar estas herramientas que muchas veces son complicadas para usuarios no profesionales. Esto puede desalentar a muchos profesores a utilizar contenido multimedia en sus lecciones y al confeccionar actividades docentes.

Las tecnologías emergentes incluyendo HTML5, CSS3 y WebGL intentan resolver este problema soportando diferentes tipos de recursos multimedia e interacciones de usuario dentro de un navegador web sin necesidad de instalar plug-ins o software adicional. Existen también algunas plataformas e-learning como Canvas que incluyen editores específicos para que los profesores puedan crear y editar contenidos de aprendizaje con diferentes tipos de recursos multimedia.

Tipos de recursos multimedia para e-learning

La Información multimedia se refiere a un conjunto de diferentes tipos básicos de contenido, como texto, audio, imágenes, animación y vídeos. Cada uno de ellos requiere una representación de datos diferente para almacenamiento y transmisión. Los recursos de texto son en general fáciles de crear y ocupan menos espacio de disco, mientras que las imágenes, audio y vídeos normalmente ocupan más espacio y son recursos difíciles de crear. Las animaciones en general dependen de la tecnología utilizada para crearlas y reproducirlas.

Hay muchos formatos diferentes para representar estos tipos de recursos multimedia básicos, y también herramientas diferentes para crearlos. Los recursos de texto por ejemplo pueden ser creados con procesadores de texto diferentes, y pueden ser almacenados como texto sencillo, con un formato propietario (por ejemplo .docx) o con un formato estándar (por ejemplo .rtf o .pdf). Para almacenar imágenes, los audios y los vídeos existe un conjunto de formatos comunes (por ejemplo .jpg, .gif, .png para imágenes; .wav o .mp3 para audio; y .avi, .mov, .mpeg, .mp4 para vídeos), y en el caso de audios y vídeos un conjunto de codecs que se utilizan para codificar y descodificar el formato correspondiente. La creación de imágenes, audios y vídeos requieren dispositivos específicos para capturarlos (cámara de foto, micrófono, cámara de vídeo, etc.), y programas específicos para editarlos. Finalmente las animaciones normalmente requieren herramientas y tecnologías específicas, como Flash o Silverlight.

Estos tipos multimedia básicos pueden ser combinados entre ellos para construir nuevos recursos multimedia compuestos. Por ejemplo, las imágenes se utilizan normalmente dentro de recursos de texto como guías o materiales de teoría para ejemplificar o aclarar conceptos.

En el ámbito de la educación, un curso puede crearse fusionando diferentes tipos de recursos multimedia utilizando por ejemplo una estructura SCORM. Aun así en algunos casos es necesario crear tipos de recursos multimedia mucho más complejos y específicos, los más conocidos o investigados actualmente son los siguientes:

  • En el aprendizaje colaborativo, las tecnologías de medios sociales suponen un nuevo canal de comunicación para comunidades de e-learning. Hay estudios que demuestran como tecnologías mejoran la colaboración y motivación de los estudiantes, lo que se traduce en un aumento del rendimiento del aprendizaje. También hay algunas propuestas para mezclar medios sociales con actividades de e-learning colaborativo.
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  • El aprendizaje basado en juegos o Game-based learning (GBL) es un área de investigación reciente que implica un conjunto de tecnologías como comunicación multimedia, gráficos por ordenador, interacción hombre-maquina, etc. El objetivo del GBL es convertir el proceso de aprendizaje en una combinación de entretenimiento y competición con tareas visuales e interactivas que motivan a los estudiantes a obtener una mayor comprensión de los temas en estudio.
  • Las simulaciones proporcionan entornos gráficos con contenido de aprendizaje y entrenamiento dinámico. Estos sistemas permiten a los estudiantes experimentar activamente situaciones diferentes, aprender habilidades operacionales y ganar experiencia en solución de problemas.
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Técnicas y herramientas basadas en multimedia para e-learning

La incorporación de técnicas multimedia a los procesos educativos como manera de mejorar los servicios y procesos de e-learning es un tema de investigación actualmente muy activo, hay muchos avances en esta área relacionados con diferentes aspectos o tecnologías de aprendizaje.

En esta sección se hace referencia a un conjunto representativo de estos avances, clasificados por su propósito o foco de aprendizaje.

Sistemas de gestión de aprendizaje (LMS)

Algunos LMS comunes como Moodle o Blackboard, ya proporcionan herramientas para trabajar con recursos multimedia como imágenes, audio o vídeo, pero no proporcionan herramientas específicas de interacción multimedia. En los últimos años se ha empezado a acuñar el concepto de Multimedia Learning Management Systems (MLMS) que son LMS centrados en tecnologías multimedia.

La incorporación de técnicas multimedia a los procesos educativos como manera de mejorar los servicios y procesos de e-learning es un tema de investigación actualmente muy activo

Dentro de los LMS, una de las mayores resistencias de los profesores para usar las tecnologías multimedia es la dificultad para crear este tipo de contenido. Hay muchas herramientas profesionales para crear vídeos, animaciones y otros recursos multimedia complejos, pero no todos los profesores tienen las habilidades apropiadas para utilizar este tipo de herramientas.

Hay algunas técnicas para reutilización de conocimiento y contenido generado automáticamente, que reutilizan conocimiento en sesiones de colaboración generadas dentro del propio LMS, o describiendo un sistema para generar presentaciones multimedia a partir de un conjunto de datos. Estas técnicas abordan el problema de creación de contenido proporcionando herramientas de autoria más usables que reducen el tiempo y dificultad de esta tarea. Es el caso por ejemplo de una herramienta de edición llamada Virtualized Collaborative Session (VCS) que permite editar los objetos de aprendizaje automáticamente generados a partir de una sesión colaborativa como un foro de discusión.

Finalmente, existen herramientas de autoria que permiten crear una estructura multimedia a partir de contenido ya existente, como los sistemas T-cube y GECCO, los cuales crean estructuras multimedia complejas a partir de recursos multimedia básicos, utilizando herramientas de autoria específicas.

Herramientas para aprendizaje colaborativo apoyado por ordenador (CSCL)

Las herramientas para CSCL, permiten a los usuarios colaborar en los entornos virtuales usando herramientas como foros de discusión y chats para compartir opiniones, problemas, soluciones, etc.

Hay algunos sistemas qué extienden las funcionalidades de CSCL con tecnologías multimedia, incluyendo TeachScape, CoVis y LessonLab. Merece la pena mencionar aquí también LangBlog, la herramienta utilizada en los estudios de la Escuela de Lenguas de la UOC que proporciona un espacio asíncrono de discusión donde los mensajes pueden ser en formato texto o multimedia (audio y vídeo).

Las herramientas de colaboración síncrona también pueden ser consideradas en esta categoría, especialmente entornos de videoconferencia. Hay muchas herramientas genéricas para este propósito como Skype, WebEx Meeting Center o Adobe Acrobat Connect Professional.

Hay otras herramientas relacionadas con aprendizaje colaborativo pero que trabajan desde una perspectiva diferente. Un caso paradigmático de uso intensivo de las tecnologías multimedia es el sistema VCS que hemos mencionado anteriormente, desarrollado dentro del proyecto europeo ALICE. Este sistema describe un marco para extraer conocimiento a partir de entornos colaborativos ya existentes (p. ej. foros), convirtiéndolos en un objeto interactivo multimedia. El contenido se crea automáticamente y puede ser editado por profesores, quiénes pueden añadir capacidades extendidas de evaluación o feedback emocional del estudiante entre otros. Sus mayores beneficios son la reutilización de conocimiento, su capacidad de extensión para añadir funcionalidades nuevas, el uso de interacción multimedia para comprometer estudiantes en el proceso de aprendizaje, y las herramientas de edición proporcionadas para los profesores. Como principal problema, este sistema está desarrollado en Silverlight que es una tecnología portátil o estándar y que actualmente està desapareciendo del mercado; por otro lado las herramientas de edición deberían ser mejoradas para facilitar la usabilidad para profesores no técnicos.

Video VCS:

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Storytelling y aprendizaje basado en juegos (GBL)

Tanto Digital storytelling como Game-based Learning (GBL) son actualmente dos campos de investigación muy activos en educación. Existen trabajos y herramientas para la creación y uso de estas clases de recursos de aprendizaje multimedia, y algunas plataformas ya en desarrollo como StoryTec y Scenejo para la confección de historias interactivas (storytelling) que permiten aprender y asimilar conceptos, por ejemplo de Física, mediante la interacción del estudiante en la propia historia.

Video Storytelling:

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En el campo de GBL también existen algunos sistemas que presentan por ejemplo un juego interactivo para aprender sobre algoritmos de administración quirúrgica, o para entrenar personas acerca de normas de seguridad y como evacuar un edificio en caso desastre natual (terremoto, incendio, etc).

Video GBL:

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Simulación

Las herramientas multimedia de simulación pueden ser aplicadas a muchos campos de aprendizaje: seguridad, medicina, física, química, aviación, informática, etc. Las simulaciones ayudan el estudiante a afrontar problemas “reales” dentro de un entorno virtual y controlado, de forma que pueden practicar como si estuviesen en una situación del mundo real.

Se pueden encontrar muchos trabajos sobre simulaciones, como por ejemplo en el campo de la física acerca del electromagnetismo, o en el campo de la medicina para presentar el uso de anestesia en operaciones.

Sistemas para cursos on-line abiertos y masivos (MOOC)

El término MOOC aparece en 2008 cuándo George Siemens y Stephen Downes realizó un curso sobre conectivismo con el uso experimental de un curso libre on-line sobre este tema. Tuvieron un número tan grande de matriculaciones alrededor del mundo (por encima de 200.000), que algunas personas empezaron a referirse a él como “Massive, Open and Online Course”. Desde entonces diferentes universidades prestigiosas en EEUU han presentado sistemas e iniciativas diferentes para soportar cursos MOOC, incluyendo Udemy, Udacity, Coursera, MITx y edX.

El potencial del fenómeno MOOC es elevado dado que proporciona acceso al aprendizaje a muchas personas alrededor del mundo, y permiten la colaboración entre ellos. Hay muchos autores con la teoría de que los MOOC llegarán a ser una alternativa real o incluso una sustitución a la educación formal. Argumentan por ejemplo que los cursos MOOC son más baratos de mantener que las universidades, tanto para estudiantes como para profesores. Aun así hay todavía un largo camino, hay muchos interrogantes y temas de investigación abiertos, como la acreditación de los conocimientos adquiridos (titulaciones oficiales), o como reducir la alta tasa de abandono (hay pocos estudiantes que finalmente completan y superan los cursos).

Desde el punto de vista multimedia, los sistemas y plataformas para MOOC permiten crear cursos con los apuntes del profesor, presentaciones y vídeos grabados de lecciones presenciales. Para la creación de estos cursos en formato de vídeo se puede utilizar cualquier editor de video, como Camtasia. De esta manera, todo el mundo con una conexión de internet puede acceder a cualquier curso MOOC en formato vídeo, descargar los materiales y participar usando un entorno de herramientas colaborativas virtual. Los cursos tienen sus prácticas y evaluaciones, y los estudiantes cuentan con el soporte de un experto en el campo.

Otras herramientas y tecnologías

La reciente evolución de nuevos dispositivos con mayores capacidades y más disponibilidad para el público en general, abre la puerta al desarrollo de aplicaciones a medida que se centren en el aprendizaje, como por ejemplo: e-books, actividades de aprendizaje, diccionarios, planificadores de lecciones, y un largo etc. El desarrollo de dichas aplicaciones no es en general portable entre dispositivos debido a la disparidad de plataformas y lenguajes de programación existentes para este propósito. Por eso el uso de tecnologías HTML5 para desarrollar aplicaciones que se puedan ejecutar en diferentes plataformas esta cada vez más extendido.

Hay también muchos proyectos de innovación relacionados con la implementación de tecnologías multimedia para las actividades de aprendizaje. Es el caso por ejemplo de proyectos APLICA de la UOC como por ejemplo el proyecto VCL para transformar los recursos de enseñanza de un curso a recursos multimedia con capacidades de interaccion, o el proyecto Simulador interactivo multimedia que permite crear una nueva clase de recurso didáctico en forma de un simulador multimedia interactivo.

Conclusiones

En esta sección extraemos algunas conclusiones de lo descrito hasta ahora y proponemos un conjunto de cuestiones y retos que creemos deberían ser investigados en este campo.

El uso de recursos multimedia interactivos y atractivos mejora la experiencia de aprendizaje. Es un hecho conocido que leer páginas y páginas de texto es una tarea aburrida y requiere mucha concentración, como también que mezclando texto con recursos adicionales como imágenes y tablas facilita la absorción del conocimiento. Los recursos multimedia van un paso más allá, porque el conocimiento puede ser expresado de una forma más interactiva y cercana al estudiante. Utilizando vídeos, audios, interacción, y otras capacidades multimedia aumenta la motivación e implicación en el aprendizaje lo que aumenta la comprension de los contenidos.

El uso de mejores herramientas y más sencillas para la creación de recursos multimedia ayudaría a los profesores a considerar esta clase de materiales en sus lecciones. Existe una resistencia importante ante el uso de recursos multimedia en la enseñanza por la complejidad en la creación de estos recursos. Si simplificamos el esfuerzo necesario para crearlos proporcionando herramientas de soporte o herramientas que extraigan automáticamente conocimiento de fuentes ya existentes, probablemente más profesores decidan utilizarlas dado que proporcionan muchos beneficios en el proceso de aprendizaje.

El conocimiento existente almacenado en sesiones colaborativas como foros de discusión, blogs, wikis, etc., puede ser reutilizado y transformado en recursos multimedia atractivos e interactivos con capacidades complejas, como evaluación automática o control emocional. Las fuentes colaborativas son un origen bien conocido de información; tanto un foro de discusión en un aula virtual como un blog en una web especializada contienen una gran cantidad de conocimiento social. Este conocimiento puede ser extraído, procesado y convertido en un recurso multimedia interactivo que puede ser utilizado como material de aprendizaje atractivo para estudiantes.

El uso de estándares y tecnologías independientes de la plataforma como HTML5 puede ser de gran ayuda en la difusión del uso de recursos multimedia como recursos de aprendizaje. El hecho es que trabajando con herramientas propietarias o no portables solamente se llega a aquellos profesores y estudiantes que tienen los recursos y requisitos para utilizar estas herramientas. Por lo tanto, aumentado la portabilidad de las herramientas se incrementa también la disponibilidad de éstas para llegar a una mayor audiencia.

De estas conclusiones podemos establecer un conjunto de propuestas de trabajo futuro. En este sentido nuestros objetivos de investigación y desarrollo a corto y medio plazo son:

  • Proporcionar y mejorar las herramientas de autoria de recursos multimedia educativos, con el propósito de simplificar el esfuerzo de los profesores para generarlos y aumentar la adopción de esta clase de recursos.
  • Automatizar la reutilización del conocimiento y su transformación a recursos interactivos multimedia, para evitar la pérdida de conocimiento útil (como el generado en discusiones colaborativas en el aula virtual una vez el curso terminó) y para simplificar el proceso de crear este tipo de recursos multimedia.
  • Utilizar y adaptar las herramientas actuales a tecnologías independientes de la plataforma y a estándares, para asegurar su portabilidad y disponibilidad a una audencia más amplia.

Acerca de los autores

David Gañán Ingeniero informático por la Universidad Politécnica de Catalunya. Máster de Aplicaciones Multimedia de la UOC. Consultor de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la UOC desde 1999. Especializado en diseño y desarrollo con bases de datos e ingeniería del software. Trabaja como autónomo desarrollando proyectos en tecnologías de Microsoft .NET.

Santi Caballé Ingeniero y Doctor en Informática por la UOC y profesor agregado en los Estudios de Informática y Multimedia de esta universidad desde 2006. Director académico del posgrado de Ingeniería del software y coordinador de esta área en la UOC. Investigador asociado de la UOC, donde investiga la ingeniería del software en el campo del aprendizaje electrónico (e-learning).

Jordi Conesa Ingeniero informático por la Universidad de Girona y doctor por la Universidad Politécnica de Cataluña. Profesor de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la UOC desde 2007. Las áreas de conocimiento en que trabaja son las de modelado conceptual, bases de datos, sistemas de inteligencia de negocio y representación del conocimiento.

Un comentario

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  1. Artículo muy completo y desde distintos ángulos, gracias.

    LMS: únicamente añadir que para la plataforma archiconocida WordPress tenemos los nuevos plugins destinados al aprendizaje, conodicos como LMS: WPCourseware y sensei de WooThemes.

    Tecnología: esta opinión es personal, creo que node.js + html5 aportará mucho en lo que respecta a los juegos educativos e interacción debido a su rapidez en el intercambio de datos debido a la facilidad para integrar y desarrollar entornos con websockets.

    Un saludo.

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