Herramienta para la Teleenseñanza Síncrona enEducación Superior

Juan C. Granda Candás, Francisco J. Suárez Alonso, y Daniel F. García Martínez, Miembro, IEEE

Title—A Tool for Synchronous e-Learning in Higher Educa-tion

Abstract—Most 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 Terms—Synchronous e-learning, educational multime-dia tools, distance education, real-time interactions.

I. INTRODUCCIÓN

EN los últimos tiempos se ha generalizado el uso deherramientas de teleenseñanza como alternativa a la en-

señanza presencial tradicional, especialmente en los últimoscursos de la educación superior. Habitualmente, cada centrode educación superior dispone de un portal a través del queacceder a un campus virtual en el momento y en el lugar quedesee el alumno. Se trata de una modalidad de enseñanzaasíncrona, que independiza el momento y el lugar desdeel que un alumno participa en el proceso de enseñanza yaprendizaje.

Sin embargo, rara vez se utiliza la modalidad síncrona dela teleenseñanza, 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 mensajería instantánea, las pizarrasvirtuales, etc. A diferencia de la alternativa asíncrona, lateleenseñanza síncrona busca emular la interacción caraa cara que ocurre entre alumnos e instructor en el aulatradicional. De esta forma, es posible aliviar la sensaciónde aislamiento que se pueda producir en el alumno, ya quela presencia del instructor es mucho más visible. Además, seposibilita la entrega de contenidos de última hora, dado quelas interacciones entre alumnos e instructor se producen entiempo real, lo que redunda en una sensación de inmediatezy de espontaneidad en el fluir de la clase. Estas interaccionesfavorecen el aprendizaje colaborativo, ya que los participan-tes en las sesiones síncronas se favorecen de las opiniones eideas del resto. En la Tabla I se resumen las característicasde ambas modalidades de teleenseñanza.

En este artículo se presenta e-pSyLon (e-training platformfor synchronous learning and collaboration), una herra-

J.C. Granda, F.J. Suárez y D.F. García pertenecen al Departamento deInformática de la Universidad de Oviedo. 33204 Gijón, España (e-mail:{jcgranda,fjsuarez,dfgarcia}@uniovi.es).

DOI (Digital Object Identifier) Pendiente.

mienta para la teleenseñanza síncrona desarrollada en elárea de Arquitectura y Tecnología de Computadores de laUniversidad de Oviedo y que viene siendo utilizada endiferentes ámbitos académicos y científicos. Las sesionesde prueba preliminares realizadas utilizando la herramientasugieren la especial adecuación de la misma y la satisfacciónde los alumnos durante su utilización.

El resto del artículo se organiza de la siguiente forma.En la Sección II se abordan las cuestiones que motivaron eldesarrollo de e-pSyLon. En la Sección III se exponen otrasherramientas comerciales y de investigación previamentedesarrolladas. En la Sección IV se enumeran los requisitosque guiaron el desarrollo de e-pSyLon. Todas las cuestionesrelacionadas con el diseño de e-pSyLon se detallan enla Sección V. Un caso de uso de e-pSyLon se presentaen la Sección VI. Por último, la Sección VII apunta lasconclusiones más relevantes.

II. MOTIVACIÓN

En la actualidad, una de las dificultades a las que tie-nen que hacer frente las asignaturas de muchos másteresuniversitarios 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 másteres.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 más frecuente,ya que los profesionales tienen la necesidad de reciclarconocimientos, especialmente en áreas técnicas, debido a loscontinuos avances tecnológicos. Así la tendencia sugiere queestos problemas se acentuarán en los próximos años.

En este sentido, soluciones como la enseñanza a dis-tancia utilizando las nuevas tecnologías se presentan comoalternativas complementarias muy válidas y que permitenuna mejor organización del tiempo a los alumnos. Resultaespecialmente adecuado el uso de técnicas de teleenseñanzasíncrona, pues presenta una serie de ventajas: participaciónen las clases de alumnos muy dispersos geográficamente, evi-tando desplazamientos y consiguiendo así ahorro de tiempo ydinero; interacción y colaboración entre alumnos e instructoren tiempo real, mimetizando las relaciones que se producen

TABLA ICARACTERÍSTICAS DE LAS MODALIDADES DE TELEENSEÑANZA

Característica Asíncrona SíncronaInteracción Bajo demanda Tiempo realMaterial Producido En directoAcceso Just-in-time PlanificadoTrabajo Individual ColectivoAprendizaje Autónomo Colaborativo

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dentro de un aula tradicional; sensación de inmediatez y co-presencia, siendo las dudas de los alumnos resueltas porel instructor inmediatamente; ayuda en la creación de unacomunidad de aprendizaje, beneficiándose los alumnos delas ideas de sus compañeros 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 compartición deaplicaciones para mostrar su funcionamiento, etc.; mejorade la acción tutorial, sobre todo en el caso de tutorías congrupos de trabajo.

Por otra parte, con la entrada en vigor de los nuevostítulos de grado adaptados al Espacio Europeo de EducaciónSuperior (EEES), cobra más fuerza la acción tutorial, quesin embargo en muchas ocasiones se ve lastrada porque losalumnos descartan acudir a las tutorías por la necesidad dedesplazarse, incluso desde otra localidad, en horarios queno les son convenientes. Una de las técnicas que permiteminimizar este problema es la utilización del correo electró-nico, aunque presenta una serie de desventajas. Por un lado,la interacción entre instructor y alumno no se produce entiempo real, lo que comúnmente involucra sucesivos inter-cambios de mensajes, empleándose un mayor tiempo pararesolver las dudas. Además, 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 ambigüedades. El co-rreo electrónico resulta especialmente poco adecuado cuandola acción tutorial se realiza sobre un grupo de alumnosque realiza un trabajo en equipo. En este caso, sería másapropiada una herramienta que permitiera la colaboración einteracción simultánea 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 ámbito comercial como en el de la investi-gación existen multitud de herramientas que pueden llegar autilizarse para desarrollar sesiones de teleenseñanza síncrona.Mediante un análisis en profundidad de las características deestas herramientas es posible deducir un mínimo de funcio-nalidad común 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 deinvestigación [1]–[10] como las distribuidas comercialmen-te [11]. Gracias a este análisis, se ha podido comprobarque, actualmente, las herramientas que permiten la co-municación en tiempo real mediante audio y vídeo entreinterlocutores situados en diferentes localizaciones físicashan ido incrementando su potencial y reduciendo sus dife-rencias, a pesar de que originariamente fueron concebidaspara distintos fines: teleenseñanza, telerreunión (e-meeting),conferencias web, herramientas colaborativas, comparticiónde documentos, trabajo sobre aplicaciones compartidas, etc.En mayor o menor medida, todas estas herramientas sonválidas para su uso en teleenseñanza síncrona. No obstante,existen ciertos requisitos mínimos que una herramienta parala teleenseñanza síncrona debería cumplir.

IV. REQUISITOS

A partir del análisis de las diferentes herramientas, es-pecialmente las comerciales, se deduce la funcionalidadque puede implementar una herramienta de teleenseñanzasíncrona. En [11] los autores realizan un amplio estudiode las características de las herramientas más comúnmenteusadas en la teleenseñanza síncrona. Sin embargo, no esnecesario que una herramienta ofrezca todo este rango defunciones para que con ella puedan realizarse actividades deteleenseñanza síncrona de forma satisfactoria. En ocasiones,incluso puede ser necesaria una deliberada reducción de fun-cionalidad dependiendo del entorno en el que la herramientavaya a ser utilizada.

Aunque inicialmente e-pSyLon está dirigido a usuarioscon conocimientos de informática, no cabe duda de que estetipo de herramientas también puede ser utilizada en otrosámbitos. De hecho, uno de los campos más existosos deaplicación de la teleenseñanza síncrona es en la formacióncontinua de recursos humanos [12]. Sin embargo, el principalinconveniente al que debe hacer frente el departamento deformación es el alto rechazo, en general, que presentan losempleados de mayor edad frente a las nuevas tecnologías.Este rechazo es más acusado cuanta mayor es la edad de losempleados.

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

Específicamente, la herramienta debe ser simple, con unainterfaz de usuario integrada y homogénea, con un bajoconsumo de ancho de banda y que produzca la menor cargacognitiva posible en el instructor, ya que éste actuará comodirector y moderador de las sesiones síncronas. Asismismo,debe ofrecer la posibilidad de que instructor y alumnosinteractúen de forma colaborativa, no sólo permitiendo lacomunicación desde el instructor hacia los alumnos, sinoque debe ofrecer mecanismos de realimentación para queéste adapte el ritmo de la clase en función de los alumnos, yque estos le planteen dudas y cuestiones, así como para quese relacionen entre sí.

A. Simplicidad

Un manejo sencillo de la herramienta favorece el usopor parte de muchos tipos de usuario, desde usuarios conelevados conocimientos informáticos hasta usuarios no fa-miliarizados con las nuevas tecnologías. De esta forma, sepuede extender el uso de la herramienta a otras disciplinas.No obstante, es imprescindible el diseño 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 reducciónde interactividad dentro de la plataforma en aras de unamayor simplicidad de manejo. La simplicidad en el diseñode la herramienta debe cubrir aspectos como la usabilidady accesibilidad de la interfaz, además de dar lugar a unosrequerimientos de mantenimiento mínimos que eviten así lanecesidad de personal especializado para su administración.

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B. Interfaz de Usuario

La herramienta que utilizan los usuarios para seguir lassesiones de teleenseñanza, a diferencia de gran parte de lasherramientas disponibles, debe constituir una sola unidad,y no un conglomerado de herramientas con funcionalidadesespecíficas (videoconferencia, mensajería instantánea, pizarracompartida, etc.). En ocasiones es posible llevar a cabosesiones síncronas utilizando diferentes herramientas quepermiten distintos modos de interacción entre los participan-tes. Una herramienta integrada será más fácil de utilizar porpersonas con escasos conocimientos informáticos, ya que seevitará la existencia de varias ventanas que puedan confundiral usuario. Además, al implementar toda la funcionalidaddentro de la misma aplicación, es posible optimizar aquellaspartes que se consideran críticas 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 más 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 asimétri-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 tráfico. 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 común utilizarel término inmigrante digital para referirse a personas quese acercan a las nuevas tecnologías por necesidades profe-sionales o académicas, mientras que el término nativo digitalse refiere a la persona que utiliza las nuevas tecnologías ensu día a día 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 informáticas (es un inmigrante digital). Si aesto se le une el elevado número de alumnos (posiblementenativos digitales) que pueden estar presentes en una sesión deteleenseñanza, la sobrecarga que puede recaer en el instructorsegún evoluciona la clase puede llegar a ser elevada.

Entre los factores que influyen en la sobrecarga quepudiera soportar el instructor están, además del número dealumnos, el tipo de alumnos, dependiendo de si son más omenos extrovertidos para plantear cuestiones; la dificultad dela materia a tratar, ya que cuanto más difícil es la temática,más preguntas generarán los alumnos; y cómo pueden losalumnos proporcionar realimentación al instructor.

Además, 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. DISEÑO

La herramienta desarrollada es una aplicación completay no una mera agregación de herramientas independientescomo sucede con otras alternativas, siendo de esta forma másfactible llevar a cabo la optimización de las partes críticas dela aplicación que influyen sobre su comportamiento. Además,para simplificar el mantenimiento del software, tanto elinstructor como los alumnos utilizan una misma aplicación,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 teleenseñanza síncrona de forma satisfactoria: un canal deaudio, un canal de vídeo, mensajería instantánea y control depresencia entre los participantes y espacios de trabajo com-partidos donde compartir documentos y realizar anotaciones.

El canal de audio permite intercambiar información sonoraentre los participantes de una clase virtual. Este canal deaudio resulta de vital importancia para que el instructor hagallegar su mensaje a los alumnos. La calidad del audio debeser lo más alta posible para facilitar la comunicación, 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 también que los alumnos utilicen el canalde audio para, bajo control del instructor, poder interveniroralmente en la clase virtual. Se permite así que los alumnose instructores interactúen y colaboren en tiempo real.

No obstante, se ha desarrollado un sistema de control deturnos gestionado por el instructor para evitar que muchosparticipantes utilicen el canal de audio al mismo tiempo, loque impediría la correcta comprensión de las conversaciones,y un excesivo consumo de ancho de banda. El instructoractúa como moderador de la sesión permitiendo o denegandoel uso del canal de audio al resto de participantes.

El canal de vídeo permite que los participantes se veancuando utilizan cámaras web. Aunque habitualmente se utili-za para transmitir únicamente el busto parlante del instructor,el canal de vídeo sirve para reforzar la sensación 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 relación con el proceso de enseñanzay aprendizaje. La figura del instructor está siempre presenteen la sesión. Incluso, en algunas ocasiones puede resultarconveniente el uso del canal de vídeo para que el instructormuestre a los alumnos elementos físicos, como piezas quelos alumnos deban representar utilizando una aplicación deCAD, o secuencie los pasos de una determinada acción. Enese caso, será necesario utilizar una alta resolución espacialy temporal. También se permite que los alumnos utilicenel canal de vídeo para, bajo control del instructor, emularla interacción 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 vídeo essignificativamente mayor que el del audio. Para este fin, elinstructor dispone del control de turnos a través del cualpermite o deniega el uso del canal de vídeo a cualquiera delos participantes.

A través de la mensajería instantánea los participantes

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IP IP (Multicast)

TCP UDP

RTP

Gestion de mediosControl turnosBFCP

SDP

Senalizacion SIP

Interfaz de usuario

Figura 1. Diseño en capas de e-pSyLon

intercambian mensajes de texto. El uso de mensajes detexto permite una comunicación rápida entre todos los par-ticipantes de la sesión de teleenseñanza. Esto es útil 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. Lamensajería instantánea es una funcionalidad imprescindible,pues permite la comunicación entre los participantes inclusoante condiciones de red muy adversas.

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

El control de presencia permite a un participante deuna sesión de teleenseñanza síncrona identificar al resto departicipantes de la sesión. Además de reforzar la sensación depresencia de los participantes en la sesión de teleenseñanza,el control de presencia es útil para que el instructor lleveregistro del seguimiento de la clase por parte de los alumnosy el control de turnos de intervención.

Dentro de la herramienta e-pSyLon el control de presenciatambién indica, a través de iconos específicos, los privilegiosque tiene asignados cada participante. De esta forma, cual-quier participante de la clase virtual puede conocer el estadodel canal de audio, de vídeo, etc. Asimismo, le permite alinstructor conceder y revocar turnos de intervención (privi-legios) al resto de participantes, así como a estos últimossolicitarlos al instructor.

La pizarra compartida permite la compartición de undocumento (diapositivas o un documento vacío) para trabajarsobre contenidos didácticos. Inicialmente, solo el instructorpuede compartir los contenidos didácticos a través 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. También 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 través del control de turnos de conceder orevocar el privilegio de crear nuevas pizarras compartidas alos participantes de la sesión.

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

concreciones, preguntas, información adicional. . . , sobre lasdiapositivas. Pueden resultar útiles para la resolución deejercicios planteados. De nuevo, esta funcionalidad está 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 útil al instructor para aportar explicacionesadicionales sobre los contenidos de la diapositiva actual.También los alumnos pueden activar su telepuntero paraplantear cuestiones al instructor u otros alumnos, siemprey cuando el primero les ceda el turno de intervención.

El diseño 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 sesión y señalización,e interfaz de usuario; tal como se aprecia en la Figura 1. Acontinuación, se explican en detalle cada una de estas capas.

A. Transporte

El principal cometido de la capa de transporte es elintercambio de la información 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 sesión RTP y estimar la calidad de la recepciónde los datos. Cada uno de los medios (audio, vídeo, chat, etc.)se transporta en su propia sesión RTP independiente.

Gracias a que RTP trabaja sobre UDP/IP, es posible utilizartransporte IP multicast en aquellas redes en el que estéhabilitado. De esta forma, se consigue una elevada eficienciaen el uso de recursos de red. No obstante, para aquellasredes en las que no esté disponible el transporte multicast seha desarrollado un servidor específico que actúa de reflectormulticast/unicast, y permite a los participantes unirse a acti-vidades de teleenseñanza independientemente de que la reden la que se encuentren admita o no el transporte multicast.Estos reflectores pueden conectarse entre sí formando unamalla, consiguiendo un transporte altamente eficiente cuandoes necesario conectar varias islas multicast [13].

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

La información de señalización se transporta utilizandoUDP o TCP, dependiendo de la configuración de la he-rramienta. Por defecto la herramienta utiliza UDP para laseñalización, pues es un protocolo más ligero, si bien implicala posibilidad de que estos mensajes puedan perderse. Luegola herramienta debe estar preparada para realizar reenvíos demensajes de señalización.

B. Gestión 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. Organización en planos de un área de trabajo

vídeo, mensajería instantánea y control de presencia, pizarrascompartidas, anotaciones y telepunteros.

Para la codificación del audio de los participantes seutilizan dos codecs específicos de voz sobre IP como soniLBC y Speex. Estos codecs están enfocados a la codificaciónde la voz humana muestreada a 8 kHz y la tasa de bits delos flujos generados oscila entre 2,15 y 24,6 kbps. Además,ofrecen características muy adecuadas para el transporte enla red como son la robustez frente a pérdidas de paquetes ola cancelación de eco.

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

La gestión de la mensajería instantánea se realiza utilizan-do la especificación RFC 4103. Esta especificación definecómo deben transportarse los mensajes de texto a través deRTP. Además, para mostrar la lista de participantes a losusuarios de la aplicación se utilizan las funcionalidades deRTCP para la gestión de las sesiones RTP.

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

El plano de fondo se utiliza para la exposición 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. También puede utilizarse un plano en blanco paraemular una pizarra en blanco. Encima de este plano se sitúanuno o más planos de anotaciones, donde los usuarios realizanlas anotaciones que estimen oportunas durante el desarrollode la clase. Por último, los planos superiores se correspondencon los telepunteros.

Se pueden utilizar varias áreas de trabajo simultáneamentedurante una actividad de teleenseñanza. Típicamente, seutilizará un área principal donde estarán los contenidosdidácticos, mientras que una o varias adicionales puedenemplearse para plantear ejercicios a los alumnos, como porejemplo el trazado de esquemas y otras representacionesgráficas.

También pueden existir áreas de trabajo creadas por losalumnos siempre y cuando el instructor les haya otorgado

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

C. Control de Sesión

Esta capa es la encargada de gestionar la clase virtual.Esta gestión comprende tres importantes tareas: el accesoa las clases virtuales, la negociación de la configuraciónmultimedia de la sesión y la gestión del control de turnos.

Para la señalización 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 teleenseñanza completa donde desplegar e-pSyLon, existeun servidor central con el que los participantes deben comu-nicarse a través de SIP para acceder a las clases virtuales.

Los participantes se unen a las clases virtuales a travésdel proceso de negociación estándar de SIP, que tambiénse utiliza sistemas de voz sobre IP. De esta forma, tantoel cliente como la plataforma de teleenseñanza síncronacompleta son compatibles con otros dispositivos, siempre ycuando estén basados en SIP. Adicionalmente, SIP defineun proceso estándar para la autenticación de usuarios quepodría utilizarse para conceder o denegar el acceso a lasclases virtuales.

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

Generalmente, los usuarios que deseen participar en unaactividad de teleenseñanza concreta accederán a un portalweb habilitado al efecto donde se detallarán las diferentessesiones disponibles. Cada usuario está 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 será el encargadode proporcionarle a la herramienta e-pSyLon la descripciónSDP correspondiente a la actividad. A partir de esta descrip-ción, la herramienta ya puede unirse a las distintas sesionesmultimedia para comunicarse con el resto de participantesde la clase virtual.

Para el control de turnos se ha optado por una solucióncentralizada 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 actúa como moderador de la clasevirtual, pudiendo conceder y revocar turnos de intervencióna los alumnos para cada una de las funcionales anteriormentecomentadas. Los alumnos, en cambio, únicamente puedensolicitar la cesión del turno de intervención o liberar el turno.

D. Interfaz de Usuario

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

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Figura 3. Interfaz de usuario de e-pSyLon

En la parte izquierda de la interfaz se sitúa una columnaque contiene el vídeo de los participantes, la mensajeríainstantánea y el control de presencia junto con la gestiónde turnos de intervención. La parte central está destinada alas áreas 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 según determine el instructor, o bienmostrarse la pizarra compartida a pantalla completa.

VI. CASO DE USO

Para validar la aplicabilidad de e-pSyLon para soportaractividades de teleenseñanza síncronas se han llevado a cabodos experiencias en el ámbito de la educación superior; laprimera de ellas con objeto de reducir el absentismo en lassesiones teóricas de un máster universitario, y la segunda conel fin de mejorar la acción tutorial dentro de una asignaturade primer ciclo de un programa de educación superior,ofreciendo nuevas posibilidades de comunicación a instructory alumnos.

A. Máster Universitario

Se programaron dos sesiones a modo de pruebas pilotoen dos asignaturas del máster universitario en Sistemas yServicios Informáticos para Internet de la Escuela Politécnicade Ingeniería de Gijón (Universidad de Oviedo) durante elcurso 2008-2009. Estas sesiones se realizaron como accionespuntuales para impartir un tema introductorio y para lapresentación de trabajos en grupo. Tras la realización de cadasesión, se recogieron las opiniones de los usuarios a travésde encuestas.

La primera de las sesiones, desarrollada en la asignatura deTecnologías avanzadas para servidores de Internet, con unaduración de 2 horas, consistió en la presentación por partedel instructor de un tema de introducción de la asignatura.Los alumnos estaban ubicados en una misma sala y cadauno participó en la sesión desde su propio equipo, mientrasque el instructor participó en la sesión desde su despacho.A través de la observación directa, se pudo comprobar laactitud de los alumnos en el uso de la herramienta.

En la primera parte de la sesión, inicialmente, los alumnosmostraban una actitud pasiva ante el discurrir de la clase.La posición 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 entresí.

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

La segunda de las sesiones se desarrolló en la asignaturade Multimedia interactiva en Internet y tenía como objetivoque los alumnos presentaran sus trabajos en grupo al resto decompañeros y al instructor. Durante la sesión, el instructorcedió el control alternativamente a los alumnos para querealizaran las presentaciones de sus trabajos. En esta ocasión,los alumnos participaron en la sesión desde lugares tandistintos como dentro de la propia red de la Universidadde Oviedo o desde sus casas, incluyendo alumnos residentesen Madrid.

A la conclusión de la sesión, las encuestas pasadas a los

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

alumnos reflejaron que al 75% les resultó 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 configuración de audio. Algunas de las funcionalidadesque los alumnos echaron en falta son la transferencia directade ficheros o las conversaciones privadas entre alumnos.

B. Primer CicloEn la asignatura de Estructura de Computadores de se-

gundo curso de los estudios de Ingeniero Técnico en Infor-mática de la Universidad de Oviedo se plantearon duranteel curso 2009-2010 siete tutorías virtuales para la resoluciónde problemas de forma colaborativa y aclaración de dudasutilizando la herramienta e-pSyLon con vistas a los sucesivosejercicios individuales que los alumnos debían entregar a loslargo del curso.

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

Las tutorías virtuales tenían un carácter opcional y servíanpara consolidar los conocimientos adquiridos durantes lasclases teóricas y prácticas. Del total de 134 alumnos matri-culados en la asignatura, apenas 20 participaron en algunade las actividades propuestas. No obstante, este nivel departicipación es superior al nivel de asistencia del alumnadoa tutorías presenciales en cursos anteriores (menos del 5%).Como nota positiva, se puede destacar que los alumnos queparticiparon en las tutorías virtuales expresaron su satis-facción y en general repitieron participación en sucesivastutorías virtuales.

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

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

VII. CONCLUSIONES

El modelo de teleenseñanza síncrona permite llevar alcampo de la teleenseñanza las estrategias llevadas a cabo conéxito en las clases presenciales. Partiendo de esta premisa,en este trabajo se describen los objetivos y planteamientos dediseño en el desarrollo de una herramienta de teleenseñanzasíncrona que permita establecer clases virtuales interactivasen tiempo real. La herramienta surge como alternativa a otrassimilares evaluadas, pero que no cumplen de forma globallas características de funcionalidad, sencillez de uso y mante-nimiento que estimamos necesarias para su amplia difusión.Además, aunque está orientada hacia la formación en camposafines a la Informática, resulta igualmente adecuada paracualquier otro ámbito de formación.

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 educaciónsuperior así lo atestiguan.

La herramienta se encuentra en constante desarrollo yutilización en diferentes asignaturas del área de Arquitecturay Tecnología de Computadores de la Universidad de Ovie-do. Está 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 innovación docente PB-08-021 financiadopor el Vicerrectorado de Informática y Comunicaciones dela Universidad de Oviedo.

GRANDA, SUÁREZ Y GARCÍA: HERRAMIENTA PARA LA TELEENSEÑANZA SÍNCRONA EN ... 93

ISSN 1932-8540 © IEEE

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Juan C. Granda es Doctor e Ingeniero en Infor-mática y Profesor Titular de Escuela Universitariadentro del Área de Arquitectura y Tecnología deComputadores del Departamento de Informática dela Universidad de Oviedo. Actualmente trabaja entemas relacionados con los sistemas multimediainteractivos aplicados al ámbito del e-learning. Susinvestigaciones se centran en aspectos de distribu-ción de audio y vídeo, seguridad y fiabilidad.

Francisco J. Suárez es Doctor e Ingeniero Indus-trial, Profesor Titular de Universidad dentro delÁrea de Arquitectura y Tecnología de Compu-tadores del Departamento de Informática de laUniversidad de Oviedo y coordinador del Másteren Ingeniería Informática por dicha Universidad.Su labor investigadora reciente se centra en laevaluación de servicios multimedia interactivos detiempo real.

Daniel F. García es Doctor e Ingeniero Industrialy Catedrático de Universidad dentro del Área deArquitectura y Tecnología de Computadores delDepartamento de Informática de la Universidad deOviedo, del que es responsable desde 1994. Hadirigido numeros proyectos nacionales y europeos.Centra sus investigaciones en el análisis del rendi-miento de los sistemas multimedia de tiempo real.Es miembro del IEEE.

94 IEEE-RITA Vol. 6, Núm. 2, May. 2011

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