Edutec.
Revista Electrónica de Tecnología Educativa
Núm. 19./julio 05
Development of Environments for the
Creation and Display of Docuschemas.
Jesús Caudeli Tomé y Dr. José Jesús García Rueda
Universidad Carlos III de Madrid (España – UE)
jaudeli@inv.it.uc3m.es, rueda@it.uc3m.es
http://bach.gast.it.uc3m.es/~jcaudeli/Proyecto.htm
Resumen: El Docusquema representa un
nuevo modelo para construir presentaciones multimedia destinadas al aprendizaje
basándose en los principios del Aprendizaje Receptivo Significativo. Este modelo
otorga mayor protagonismo a la imagen y el sonido frente al texto escrito
tradicional. En este proyecto se ha definido un lenguaje para describir los
Docusquemas utilizando XML, y se han desarrollado dos herramientas software
utilizando el lenguaje Java. La función de la primera de ellas es generar y
editar Docusquemas, mientras que la segunda es un applet que permite
reproducirlos a través de Internet, integrando las presentaciones en páginas
web.
Abstract: Docuschemas are a new model for the construction of multimedia,
learning oriented presentations based on the Meaningful Receptive Learning.
This model gives a more important role to image and sound, considering
traditional written text a secondary option. In this project a language for the
definition of Docuschemas has been defined using XML, and two software tools
have been developed using the Java language. The first one’s aim is to generate
and edit Docuschemas, while the second is an a Java applet to display them in a
Web browser, integrating the multimedia presentations into Web pages.
Palabras clave: Multimedia, Aprendizaje Receptivo Signivicativo,
Docusquemas.
Key Words: Multimedia, Meaningful
Receptive Learning, Docuschemas.
La
complejidad de los procesos de adquisición de conocimiento provoca que las
iniciativas para modernizar la educación a través de la informática y las
telecomunicaciones sean de índole muy diversa, teniendo que abordar
simultáneamente varios problemas distintos pero interrelacionados. Éstos pueden
ser, entre otros: la búsqueda de contenidos y la adecuación de éstos a los
nuevos medios, la presentación al alumno de dichos contenidos [4], la conexión
entre las diferentes unidades didácticas, el almacenamiento y difusión de los
cursos, el seguimiento de los avances logrados por el alumno, etc.
Centrándonos
en el problema de la presentación de contenidos multimedia, podemos dividirlo
en dos apartados. Por un lado, se deben estudiar los procesos perceptivos y
cognitivos del cerebro, y hacer uso de la información obtenida para presentar
las ideas del modo más eficiente posible, de forma que se facilite lo máximo
posible al alumno la adquisición de conocimientos y su memorización. Nosotros
elegimos la teoría del Aprendizaje Receptivo Significativo desarrollada por
Ausubel [1, 2] como punto de partida en el que basar nuestro modelo de
presentación multimedia denominado Docusquema.
Por otra parte, una
vez que se ha decidido cómo debería ser la presentación de la información a
través del ordenador, debe estudiarse su viabilidad tecnológica. Debemos
centrarnos en evaluar las diferentes soluciones tecnológicas existentes que nos
permiten llevar a cabo la implementación del sistema buscado, y elegir aquella
(o la combinación de varias) que más se adecue a nuestras necesidades. Una vez
realizada la elección tecnológica, habrá llegado el momento de ponerse manos a
la obra y construir el sistema con las herramientas adecuadas.
En este trabajo se ha
abordado el segundo de los problemas descritos. Partimos de un modelo de
presentación multimedia: el Docusquema [5], cuyos principios han sido
publicados con anterioridad [6, 7, 8]. Éste modelo surge tras el análisis de
algunos procesos cognitivos relacionados con el aprendizaje. Se trata de un
modelo que desarrolla una teoría acerca de cómo debería ser una presentación
multimedia que facilitara el aprendizaje y la construcción de un sistema de
conocimiento en el alumno. El objetivo de este proyecto ha sido llevar a la
práctica el modelo de presentación del Docusquema, construyendo las
herramientas precisas para que el educador pueda crear presentaciones basadas
es esta teoría y almacenarlas en un formato adecuado. También se proporcionará
la aplicación que reproduzca las presentaciones en el ordenador del alumno, completando
así el conjunto de soluciones necesarias para implementar el modelo del
Docusquema.
Estamos, o mejor, continuamos estando, en una continua
explosión de la educación a través de Internet. En los últimos años han surgido
multitud de cursos y títulos cuya docencia se imparte utilizando la red de
redes como medio de transmisión. El número de alternativas resulta abrumador,
así como la cantidad de tecnologías distintas que se han utilizado para
construir estos cursos. Desde las clásicas páginas basadas en texto combinado
con imágenes hasta animaciones generadas con Macromadia Flash [12, 13], pasando
por cursos generados mediante herramientas de autor tipo Director, sitios web
dinámicos que utilizan JavaScript, o applets de Java que permiten mayor
complejidad en las interfaces. Y esto sólo por citar algunos recursos
tecnológicos.
En la mayoría de los casos, el contenido multimedia de
los cursos se limita para evitar largas descargas, dado el escaso ancho de
banda de las conexiones domésticas. Sin embargo, se está produciendo un fuerte
crecimiento en la contratación de líneas ADSL, acompañada del crecimiento
moderado de otras tecnologías como el cable, Internet por satélite (en España,
ofrece conexiones de banda ancha con retorno por satélite en lugar de la
tradicional línea telefónica), LMDS, e incluso las conexiones a través de la
red eléctrica (PLC – Power Line Communications) Este panorama permite augurar
un futuro prometedor en cuanto al ancho de banda medio disponible en los
hogares, lo que permitirá que el contenido multimedia de los cursos se
incremente para enriquecerlos.
Entonces, si el ancho de banda está aumentando y esto
supondrá un incremento del empleo del multimedia en la teleeducación, se hacen
necesarios modelos y herramientas que permitan crear presentaciones multimedia
pedagógicamente efectivas.
Tras un minucioso proceso de análisis y evaluación de
distintas tecnologías aplicables en la realización de presentaciones multimedia
[3, 7, 8], seleccionamos el lenguaje de programación de propósito general Java
[15] por ser la que mejor se adaptaba a los requisitos de nuestro proyecto, por
motivos principalmente de versatilidad y capacidades multiplataforma. Pero Java
debía completarse con un modo eficiente de describir los Docusquemas que
resultara sencillo de manipular, editar e intercambiar entre máquinas, llegando
a la conclusión de que la tecnología que mejor cumple este propósito es XML [9]. Gracias a XML podemos definir nuestro
propio lenguaje de marcas. Este lenguaje estará adaptado a las necesidades del
Docusquema, y contendrá toda la información necesaria para describir una
presentación que se ajuste a este modelo. De la combinación de las palabras Docusquemas
y XML nace el lenguaje DoX. La estructura y normas básicas de DoX
están detalladas en el apartado 4.
En los apartados posteriores se describen las dos
herramientas software que completan nuestra solución. La primera de ellas es el
reproductor de Docusquemas, al que hemos llamado Docuplayer. Docuplayer
es un applet capaz de reproducir cualquier Docusquema descrito en un fichero
que cumpla las normas del lenguaje DoX. Debido a su naturaleza, se integra en
páginas HTML para que los usuarios puedan ver los Docusquemas desde sus casas
sin necesidad de instalar ningún software específico.
Con el lenguaje DoX y el reproductor de Docusquemas ya
disponemos de un sistema plenamente funcional. Aun así, hemos querido facilitar
aún más el proceso de generación de Docusquemas nuevos, de modo que se ha
desarrollado el Docuwizard. Como su propio nombre indica, se trata de un
asistente que es capaz de tomar la información proporcionada por el usuario y
traducirla a un fichero de texto escrito en el lenguaje DoX. Las características de Docuwizard aparecen en el apartado 6, pero podemos adelantar que
se trata de una aplicación independiente y no un de applet, como en el caso de
Docuplayer, y que permite a los usuarios crear sus Docusquemas a través de una
interfaz totalmente gráfica, sin necesidad de tener conocimiento alguno de DoX.
En la Figura
1 se muestra la relación entre todos los elementos que
componen la arquitectura del sistema, y cómo se complementan para ofrecer una
solución completa al diseño y reproducción de Docusquemas.
Mediante las herramientas de diseño de imágenes y
animaciones, así como programas de edición de vídeo y sonido, se crean los
materiales multimedia que habrán de formar parte de las presentaciones. Estos recursos
también pueden obtenerse por otros medios, bien sea a través de Internet,
CD-ROMs, etc.
Posteriormente, estos materiales multimedia se
utilizarán para la composición de las presentaciones a través de Docuwizard, el
asistente para la creación y edición de Docusquemas. Éste almacena la
descripción de las presentaciones usando documentos XML escritos en el lenguaje
DoX, que sirven como formato de intercambio entre esta aplicación y el applet
reproductor (Docuplayer)
El lenguaje DoX representa la solución para la
descripción de Docusquemas en un lenguaje de etiquetas sencillo y ajustado a
sus necesidades. Durante la etapa de estudio de las tecnologías aplicables a
este problema, se pudieron apreciar las ventajas de usar un lenguaje basado en
XML como SMIL (“Sinchronized Multimedia Integration Language”) [11]. Con la
experiencia adquirida decidimos crear nuestro propio lenguaje de marcas
personalizado, con el que se pudieran especificar totalmente las características
propias de cada Docusquema sin necesidad de introducir toda la complejidad de
SMILE.
|
Flash PowerPoint … Asistente (Docuwizard) Reproductor (Docuplayer) |
Figura 1: Relación entre los
componentes del sistema
La decisión de usar un lenguaje de etiquetas basado en
XML presenta notables ventajas: en primer lugar, se trata de una forma sencilla
y abierta de realizar una descripción de contenidos. El uso de archivos de
texto facilita su edición y visualización, y constituye una solución
multiplataforma para distribuir los Docusquemas. Asimismo, la sencillez del
lenguaje y su estructura jerárquica facilita el aprendizaje, y permite al
creador basarse en ejemplos de otros Docusquemas para construir uno nuevo que
se ajuste a sus necesidades. Por último, existen multitud de herramientas que
permiten manipular ficheros XML, de modo que resulta sencillo construir un
asistente que, partiendo de la información proporcionada por el usuario, genere
un nuevo docusquema escrito en el lenguaje DoX.
A la hora de definir nuestro propio lenguaje tuvimos que
estudiar qué características de los Docusquemas deberían quedar plasmadas en
los ficheros. Partimos de la certeza de que la estructura básica de todas las
presentaciones es la misma: un conjunto de conceptos distribuidos en la
pantalla como etiquetas de texto, y cada uno de ellos con un elemento
multimedia asociado. Opcionalmente, los conceptos pueden contar con un
fragmento de audio que actúe a modo de presentación y como enlace con el
concepto anterior. Para cada uno de estos elementos (tanto las etiquetas de los
conceptos como los recursos multimedia) es necesario especificar una serie de
parámetros como posición, tamaño, volumen de reproducción, etc. También es
necesario definir un orden de reproducción de los conceptos, así como añadir
enlaces a determinados recursos de información complementaria con los que
deberían contar todos los docusquemas, como son la versión escrita de la
presentación, una lista de lecturas recomendadas, y otra de nodos que se
presupone que deberían haberse visitado con anterioridad (los Docusquemas están
concebidos para integrarse formando redes que desarrollen temas completos)
Todas estas características son propias de cada
docusquema, y lo distinguen de los demás. Nuestro lenguaje debe abarcar, por
tanto, toda la información referente a nombre y aspecto de los conceptos, orden
de reproducción, y localización y características de los recursos multimedia.
El comportamiento temporal, sin embargo, resulta común a todos los docusquemas.
Una vez elaborada la lista ordenada de conceptos, el reproductor simplemente ha
de llevar a cabo una reproducción secuencial de los mismos, mostrando los
elementos asociados a cada uno de los conceptos en el orden adecuado y con
pequeñas pausas entre ellos. Por este motivo, el lenguaje DoX no permite
especificar características de sincronización al estilo de los bloques <PAR>
y <SEQ> existentes en SMIL. Mientras que este último lenguaje
debía estar abierto a la descripción de todo tipo de presentaciones, cada una
de ellas con una estructura distinta de las demás, el nuestro únicamente debe
ceñirse a la estructura secuencial de reproducción de los docusquemas. De este
modo, no es necesario incluir ninguna información temporal, puesto que el
reproductor de Docusquemas conoce la estructura común a todos ellos.
En el momento de definir el lenguaje DoX tuvimos que
tomar determinadas decisiones sobre qué variables íbamos a considerar y a qué
ámbito pertenecían. Por ejemplo, nos pareció adecuado permitir que cada
elemento multimedia llevara especificado su volumen de reproducción, en lugar
de utilizar un valor de volumen general para todo el Docusquema. De esta manera
es posible utilizar fragmentos de sonido provenientes de distintos medios e
igualar sus niveles. De igual modo, se consideró necesario poder especificar el
color de fondo de cada uno de los conceptos por separado, para que éstos
pudieran integrarse adecuadamente con la imagen de fondo que se utilizara. Sin
embargo, parece lógico que el documento con la versión escrita de la
presentación sea único y se especifique en la sección de opciones generales, en
lugar de estar compuesto por multitud de
documentos pequeños asociados a cada uno de los conceptos. Estas decisiones han
marcado la estructura del lenguaje de descripción de Docusquemas.
Según el tipo de recurso multimedia que se desee asociar
a cada concepto, DoX ofrece cuatro opciones posibles, excluyentes entre sí:
·
video: El recurso es un fichero de vídeo (con su propio audio incluido
dentro del mismo fichero) En este caso es necesario especificar la posición y
dimensiones de la ventana en que se mostrará la imagen, así como el volumen del
audio durante la reproducción.
·
audio_imagen: Se deben especificar por separado la localización del fichero de
audio con su volumen correspondiente, y por otra parte la imagen con sus
dimensiones. Ambos recursos se reproducirán simultáneamente, de modo que la
imagen permanecerá en pantalla todo el tiempo que dure la reproducción del
fragmento de audio.
·
audio_texto: Caso similar al anterior, con la salvedad de que no se debe
especificar la localización del archivo gráfico, sino que se puede escribir
directamente el texto que aparecerá en la pantalla. Según las directrices del
modelo de Docusquema, este texto no se refiere a la versión escrita completa
del concepto actual, puesto que ésta se proporcionará en un fichero aparte. La
posibilidad que ofrece este recurso es la de hacer aparecer en la pantalla una
única frase, o a lo sumo un número pequeño de ellas, que se puedan leer de un vistazo
y que complementen al audio que se reproducirá simultáneamente.
·
solo_audio: Como su nombre indica, es el recurso que se utiliza cuando no
deseamos que aparezca ningún elemento visual en la pantalla. Simplemente se
escuchará el audio, que será el único responsable de transmitir la información
de dicho concepto al estudiante.
En este proyecto se ha apostado por escribir nuestro
propio programa para reproducir las presentaciones multimedia según el formato del
Docusquema, lo cual es además una consecuencia de crear nuestro propio lenguaje
de descripción (DoX) Partimos de la descripción de una presentación en un
fichero de texto escrito en el lenguaje DoX, y necesitamos una aplicación que
sea capaz de leer ese documento, extraer la información particular del nodo
descrito, e integrarla en el flujo estándar de reproducción de un Docusquema.
Esta herramienta, por tanto, no se puede utilizar como un reproductor
multimedia general, sino que su comportamiento está adaptado a las normas de
funcionamiento de los Docusquemas.
Existen ciertos prerrequisitos que determinan la
arquitectura final de nuestra solución. En primer lugar, es necesario que la
aplicación esté programada en un lenguaje que nos permita manipular flujos
multimedia con facilidad, admitiendo el mayor número posible de formatos
distintos. También sería deseable que nos proporcionara mecanismos para leer
documentos escritos en XML y extraer la información almacenada en ellos de
forma jerárquica y ordenada. Por último, si consideramos a Internet como la
principal vía futura de distribución de contenidos educativos, debemos prestar
atención a la integración de nuestra herramienta en la red como entorno
habitual de trabajo. Por todos estos motivos se consideró a Java el lenguaje
idóneo para escribir nuestra solución. La integración con la red es
indiscutible, la gestión de ficheros XML se realiza de forma sencilla y
estructurada gracias a la inclusión de DOM en la máquina virtual [18], y la
manipulación de recursos multimedia se hace posible añadiendo las bibliotecas
del JMF (“Java Media Framework”) como elemento adicional [17].
Existe cierta controversia en la comunidad de
programadores a la hora de considerar JMF como solución para desarrollar las
capacidades multimedia de Java. El origen de estos problemas reside en el
letargo en el que Sun ha sumido a esta librería durante los últimos años. Con
la crisis de las telecomunicaciones, la empresa ha atravesado momentos
difíciles, tomando la decisión de centrarse en otros frentes que sumieron a JMF
en un estado de semiabandono que ha desmotivado a muchos desarrolladores. Sin
embargo, durante todo este tiempo Sun ha mantenido en numerosas ocasiones que
el desarrollo de JMF no se ha abandonado totalmente, y que tiene proyectos de
crecimiento futuro. De hecho, aunque muy poco a poco, en los últimos meses han
aparecido revisiones de las bibliotecas para solucionar pequeños errores, y
existe un amplio numero de grupos de interés dispuestos a aportar su
experiencia e incluso su código fuente para impulsar de nuevo el proyecto. En
definitiva, la comunidad JMF está viva, aparentemente. Además, hoy por hoy
sigue resultando la mejor alternativa abierta (el código fuente está disponible
para los desarrolladores) que aporta soluciones completas en este campo. No se
debe olvidar que Quicktime [16], por
ejemplo, también posee sus propias bibliotecas multimedia para Java, aunque
parece ser que éstas resultan algo inestables en comparación con JMF,
provocando errores esporádicos que cuelgan la Maquina Virtual de Java. Además,
resulta imprescindible que la aplicación Quicktime esté instalada en la máquina
cliente que ejecuta el applet, y ésta sólo se encuentra disponible para Windows
y Macintosh, con lo que se desvirtúa el carácter multiplataforma de Java y de
nuestro programa.
Existe otra decisión de diseño aún por justificar, ésta
menos controvertida que el tema de JMF. Se trata de la inclusión del
reproductor en un applet en lugar de una aplicación independiente. Como se ha
comentado con anterioridad, consideramos la distribución de contenidos por
Internet como una prioridad para nuestra herramienta. El hecho de programar el
reproductor como un applet evita que los estudiantes tengan que llevar a cabo
complejos procesos de instalación para poder visualizar las presentaciones.
Esto permite un gran ahorro en tiempo y costes, puesto que puede usarse
prácticamente cualquier ordenador conectado a la red para reproducir los
Docusquemas (únicamente sería necesario actualizar la máquina virtual de Java
con las bibliotecas JMF, lo que resulta un proceso muy sencillo) Las ventajas
que esto aporta en cuanto a crecimiento y expansión de nuestra solución
educativa son importantes, sin olvidar la facilidad con que se podría
actualizar el reproductor a una nueva versión, sin necesidad de hacer cambios
en los ordenadores cliente. Además de estas ventajas, la orientación hacia
Internet nos ofrece mayores facilidades a la hora de obtener recursos
multimedia distribuidos. Podemos localizar cualquier contenido a través de su
URL e incluirlo en los Docusquemas con gran facilidad, permitiendo de este modo
que los contenidos de la presentación no estén almacenados en un soporte físico
que haya que distribuir por medios tradicionales, ni siquiera en un servidor
centralizado, sino que pueden estar distribuidos por la Red.
El applet reproductor de docusquemas se muestra
integrado en una página HTML. Basta con que los usuarios visiten la página de
la lección a visualizar, y ésta comenzará a reproducirse automáticamente. Esto
permite integrar totalmente los Docusquemas en la estructura de un sitio web,
logrando que toda la complejidad del sistema quede oculta y que el alumno
únicamente tenga la sensación de haber navegado entre páginas llenas de
contenido. Sin embargo, también existe la posibilidad de percibir el Docuplayer
como un reproductor independiente de los ficheros de Docusquemas. En este caso,
el applet nos preguntará por la localización del fichero que deseamos cargar,
que podrá estar dada por un URL genérico o una ruta local, pudiendo ser incluso
una ruta relativa a la localización del applet. Es importante resaltar que,
debido a las restricciones de seguridad que afectan a los applets, el
reproductor únicamente podrá leer ficheros que se encuentren colgados
públicamente en un servidor, o bien ficheros locales que se encuentren
almacenados en subcarpetas hijas de aquella en la que se encuentra el código
del applet.
Una vez que se ha cargado la presentación que se va a
visualizar, se lleva a cabo la espera oportuna especificada en el fichero.
Durante estos segundos de espera para que el alumno observe la estructura del
esquema inicial, se mantienen a la vista las barras de botones superior e
inferior de la aplicación (figura 2) Esto sirve para que el usuario, que se
encuentra en un momento de observación del contexto, perciba el funcionamiento
de la aplicación y tenga conocimiento de las posibilidades que ésta le va a
ofrecer. Una vez finalizado el tiempo de espera, las barras de botones se
ocultarán automáticamente y comenzará la reproducción. Una vez ocultas las
barras, el Docusquema cobra protagonismo absoluto. Nada distrae la atención del
alumno de la presentación, logrando una gran inmersión en el flujo de
presentación de los conceptos. Sin embargo, el usuario ha visto los controles y
sabe dónde están, de modo que cuando necesite usarlos, instintivamente dirigirá
el ratón hacia el lugar en el que se encontraban los botones, y éstos
aparecerán automáticamente, logrando que el efecto de inmersión se obtenga sin
sacrificar la funcionalidad del sistema.

Figura 2: Ejemplo de
Docusquema reproduciéndose en una página HTML gracias al applet Docuplayer
Como acaba de mencionarse, la barra de botones que se
muestra en la parte superior contiene los enlaces a ficheros de documentación
complementaria. Los tres tipos de complementos que deberían acompañar a los
nodos son: la versión escrita de la lección que se presenta, una selección de
lecturas recomendadas y los enlaces a los nodos que deberían haberse visitado
con anterioridad [6]. Cada uno de los botones que se muestran en la barra
corresponde a uno de estos tres elementos, y al pulsar sobre ellos se abrirá
una nueva ventana del navegador que mostrará el documento elegido. Respecto a los
formatos de ficheros que se pueden incluir en las presentaciones, estos están
limitados por las capacidades del navegador de Internet para mostrarlos, y dado
su grado de desarrollo actual podemos garantizar una gran variedad de formatos
disponibles. En cualquier caso, si no pudiera mostrar el contenido del fichero,
el navegador ofrecería automáticamente la posibilidad de descargar el fichero
al ordenador del usuario para que éste lo abriera con la aplicación adecuada,
así que éste es un problema que no debe preocuparnos. Existe la interesante
posibilidad de que la página de “nodos previos” incluya enlaces a dichos nodos,
de modo que únicamente pulsando en el enlace adecuado visitaríamos el
Docusquema correspondiente a la lección especificada.
La barra inferior, por otra parte, aglutina los
controles de reproducción, tanto del Docusquema en general como del recurso
multimedia que se esté mostrando en un momento dado, siendo la mayor parte de
los controles comunes para ambos propósitos. Según el modelo del Docusquema,
podemos pulsar sobre cualquier concepto para comenzar a reproducir todos los
elementos asociados a él, y si el concepto pulsado es el principal (título),
comenzará la reproducción del Docusquema completo. Si en cualquier momento
deseamos hacer una pausa, reanudar la reproducción o simplemente detener la
ejecución del Docusquema, podremos hacerlo desde los botones de la barra
inferior. Respecto a los botones de avance y retroceso, se ha hecho una
distinción necesaria. Existen dos tipos de botones diferenciados: el primero de
ellos hace avanzar rápidamente el recurso multimedia que se esté visualizando,
o bien lo hace retroceder hasta el principio. Los otros dos botones, en cambio,
sirven para navegar entre conceptos, saltando de uno a otro secuencialmente. De
este modo el usuario puede moverse por el Docusquema con total libertad,
distinguiendo entre los bloques de la presentación (conceptos) y los recursos
asociados a cada uno de ellos.
Se ha implementado además una funcionalidad extra a uno
de los controles. En principio, cuando un usuario pulsa con el ratón sobre un
concepto, se reproduce únicamente dicho concepto, con su audio de introducción
en el caso de que lo tenga, seguido del elemento multimedia asociado al
concepto, y la reproducción finaliza en este punto. Sin embargo, si durante
esta presentación el usuario pulsa sobre el botón de avance o retroceso entre
conceptos, el programa automáticamente supondrá que el alumno desea ver el
resto de los conceptos, por lo que entrará en el modo de reproducción completa,
y cada vez que un concepto finalice comenzará con el siguiente. De este modo
ofrecemos la posibilidad de comenzar el Docusquema a partir de un concepto
intermedio, y a partir de ahí mostrar secuencialmente todos los conceptos que
restan hasta llegar al final de la presentación.
Los únicos controles que sí se han duplicado son los de
avance y retroceso. Al igual que en los reproductores de discos de música se
distingue entre la acción de avanzar dentro de la misma canción y la de saltar
a la siguiente pista, nosotros mantenemos esa distinción, permitiendo al
usuario que se mueva dentro del recurso que esté viendo, o bien que salte a los
conceptos anterior o siguiente. De este modo, Docuplayer ofrece una única barra
de controles de aspecto y funcionalidad similar a la presente en cualquier
reproductor de CD convencional, lo cual facilita la adaptación a la herramienta
y hace más amigable el entorno de trabajo.
Podría pensarse que la especificación de un lenguaje
para describir los Docusquemas, y la programación de un applet capaz de
reproducir los ficheros escritos en ese lenguaje conforman por sí solos una
solución completa al modelo de funcionamiento del Docusquema. Es cierto que
puede utilizarse un editor de textos para escribir tantas presentaciones como
queramos de una forma rápida y fácil, y que la simplicidad del lenguaje DoX
facilita su aprendizaje en un periodo breve de tiempo. Si se proporcionan
además algunos ejemplos de Docusquemas que cubran el espectro de posibilidades
distintas que pueden darse, resultaría sencillo utilizarlos para crear nuevos
nodos a partir de ellos. Simplemente con esto quedaría cubierto el objetivo
inicial de proporcionar una plantilla que facilitase la escritura de nuevos
Docusquemas, superando las dificultades que conlleva comenzar desde cero.
El propósito de este proyecto era, sin embargo, acercar
el modelo de los Docusquemas al mayor número de usuarios posible, con
independencia de su nivel de formación informática y de su habilidad al
teclado. Para lograr este propósito, no podemos pretender que los creadores de
Docusquemas realicen todo su trabajo escribiendo líneas de XML como si fueran
programadores. Resulta imprescindible contar con una aplicación que muestre la
parte invariante del Docusquema (el esquema principal, con los conceptos
distribuidos en sus posiciones respectivas) conforme se lleva a cabo la
creación o edición de un nodo completo.
La función por tanto de la herramienta de asistencia
para la creación de Docusquemas es facilitar aún más el proceso de creación de
presentaciones. De este modo, entre sus objetivos estará la ocultación del
código del lenguaje DoX al usuario, la reducción del tiempo necesario para
desarrollar un nodo partiendo de cero, y la presentación en tiempo real del
aspecto del esquema en la pantalla. No es necesario que realice complejas
funciones ni que implemente una interfaz de última generación. Se trata de
realizar un programa intuitivo, de manejo sencillo y rápido aprendizaje, pero
que permita modificar todas las características de los Docusquemas y observar
el resultado.
La creación de esta herramienta favorece que el educador
tenga la posibilidad de eludir los ficheros de texto, creando sus nodos a través
de una interfaz gráfica sin tener que aprender las características del lenguaje
DoX. Pero esto no significa que, posteriormente, una vez que se haya
familiarizado con la estructura de los Docusquemas, quizá quiera dar un paso
más, y atreverse a abrir un fichero de descripción en un editor de textos para
realizar pequeñas modificaciones a mano.
El programa se ha planteado como una aplicación
independiente, en lugar de ser un applet integrado en una página web. Mientras
que el Docuplayer está pensado para ser utilizado en un elevado número de
máquinas distintas con una extensa distribución geográfica, Docuwizard sólo
necesita estar instalado en unos pocos ordenadores, los de los profesores
autores de las distintas presentaciones. También se han descartado los applets
porque presentan grandes limitaciones para leer y escribir en el sistema de
ficheros local, y esta capacidad resulta imprescindible en nuestra aplicación.
Los usuarios deben tener la posibilidad de crear Docusquemas con los recursos
que tengan almacenados en su ordenador, y al acabar guardar el fichero DoX en
su disco duro. Al ejecutarse como una aplicación, podemos mostrar cuadros de
diálogo para abrir y guardar ficheros, y puesto que gran parte de la
descripción de nodos consiste en especificar las localizaciones de los archivos
multimedia, abrir una ventana de navegación de ficheros supone un ahorro de
tiempo considerable frente a la alternativa de teclear la ruta completa hasta
el fichero.

Figura 3: Pantalla principal
de Docuwizard
En la Figura
3 se puede ver el aspecto que presenta la aplicación
durante la edición de un Docusquema. A
primera vista se aprecian los bloques principales:
·
Una ventana de
previsualización, donde se puede ver el aspecto que presentará el Docusquema en
pantalla, y apreciar en tiempo real los cambios que se realicen en la imagen de
fondo, los colores, tamaños y posiciones de los conceptos, etc. Cuando se
selecciona un concepto pulsando sobre él, aparecerá un recuadro sombreado que
mostrará el área ocupada por el recurso multimedia asociado a dicho concepto.
De este modo no es necesario recurrir al Docuplayer para saber si un vídeo
tapará determinada zona de la pantalla cuando se ejecute el concepto correspondiente.
Sobre la imagen de fondo hay dibujada una cuadrícula, su función es orientar al
usuario en la distribución de los recursos sobre la pantalla. La rejilla está
formada por cuadros de 50x50 píxeles, de modo que con un simple vistazo se
puede estimar el tamaño del Docusquema y la posición y dimensiones de cada
concepto. El usuario puede elegir el color de la cuadrícula para que resalte
sobre el fondo, y también puede hacerla desaparecer si lo desea, a fin de
trabajar más cómodamente. Esta ventana no es únicamente un tapiz en el que se
muestra el Docusquema, sino que tiene un papel activo, puesto que se puede
pulsar sobre cualquiera de los conceptos para seleccionarlo y modificar sus
características.
·
Una ventana de opciones
generales en la parte superior izquierda. Aquí se pueden configurar parámetros
como el tamaño del Docusquema, el color de fondo, la imagen que servirá de
tapiz, y las localizaciones de los archivos con información complementaria, así
como la posición de la DTD que se usará para validar el fichero DoX resultante
(lo habitual es que se incluya la DTD como un fichero en el mismo directorio
que el que se está editando) Los cambios en las opciones de aspecto se verán
reflejados inmediatamente en la ventana principal. Para elegir el color de
fondo aparece un cuadro de diálogo de selección de color. De este modo se puede
escoger el color exacto que se desea sin necesidad de conocer sus componentes
RGB, y el programa se encarga de hacer la traducción automáticamente. Es muy
importante señalar que la ventana de selección de color que proporciona Java no
permite especificar el grado de transparencia (canal alfa) Por lo tanto, si se
desea utilizar transparencias se deberá modificar personalmente el valor de la
componente “a” de los colores, abriendo el fichero DoX correspondiente con un
editor de textos. Respecto a los archivos, se puede especificar su localización
de dos maneras distintas: escribiendo directamente la URL o la ruta en el
recuadro disponible, o bien pulsando el botón correspondiente a la opción que
se desea modificar, que abre un cuadro de diálogo de “Abrir archivo” en el que
podemos navegar por el sistema de ficheros del ordenador y elegir el que
deseamos. Si el archivo seleccionado se encuentra en el mismo directorio que el
fichero DoX que estamos editando, o bien en alguno de sus subdirectorios, el
programa automáticamente escribirá la localización del fichero como una ruta
relativa, en lugar de almacenar la ruta completa desde el directorio raíz.
·
En la parte inferior izquierda
aparece la ventana de opciones de concepto. En ella se muestran las
características generales del concepto que está seleccionado actualmente. El
funcionamiento es similar a la ventana de opciones generales, con unos campos
para especificar la posición y dimensiones, tres selectores de color, y una
lista desplegable para elegir el tipo de fuente. En la lista aparecen
únicamente los tipos de fuente básicos de Java, los que garantizan el mismo
aspecto en todas las plataformas para asegurarnos de que el resultado final en
cualquier máquina será el que nosotros deseamos. En la parte inferior
encontramos una casilla que cuando es seleccionada activa los campos
correspondientes al audio de introducción opcional. De este modo, podemos
activar o desactivar este recurso de forma rápida y sencilla. También existe un
botón que muestra una nueva ventana con las opciones particulares del recurso
multimedia asociado al concepto.
·
La ventana de opciones de
medios muestra los cuatro tipos de recursos multimedia que podemos incluir en
los Docusquemas. En función del tipo que escojamos, en la parte derecha
aparecerán unos campos u otros con las opciones por defecto, que nosotros
podremos editar. Podemos cambiar entre los cuatro tipos distintos de medios
viendo las opciones posibles sin perder los datos originales que tuviera el
concepto.

Figura 4: Docuwizard con la
ventana de opciones de medios abierta
·
En la parte inferior derecha
aparece una ventana con la lista de todos los conceptos colocados por orden de
reproducción. Esta lista nos permite conocer la secuencia de ejecución de los
distintos conceptos, y pulsando sobre ella también podemos seleccionar el
concepto que deseamos editar. Existe otra una forma alternativa de seleccionar
los conceptos, y es pulsando directamente sobre ellos en la ventana principal.
Cuando estemos modificando las características de un concepto, éste se
resaltará con un recuadro para que exista en todo momento un indicador del
elemento con el que está trabajando, proporcionando así una realimentación
necesaria para que el usuario no se pierda. Además aparecerá un recuadro
sombreado que mostrará el área ocupada por el recurso multimedia asociado a
dicho concepto. En la figura 4 se puede ver resaltado el concepto “Raton+Teclado”,
con sus opciones visibles desplegadas en la ventana de la izquierda.
·
Finalmente, en la parte
superior de la ventana de la aplicación aparecen las barras de herramientas y
de menús. Siguiendo el carácter sencillo e intuitivo de la interfaz, se han
diseñado unos botones grandes, con dibujos expresivos y llenos de colorido, que
muestran una etiqueta que explica su función cuando se posa el ratón sobre
ellos. Estos botones agrupan prácticamente todas las funciones del editor de
Docusquemas, y se encuentran separados en tres grupos: el primero para las
operaciones referidas al trabajo con archivos (crear nuevo, abrir, guardar,
guardar con nombre nuevo), el segundo para modificar el entorno de trabajo
(mostrar la ventana de opciones, la lista de conceptos, cambiar el color de la
cuadrícula o hacerla desaparecer y redibujar la ventana principal), y
finalmente el tercero aglutina las operaciones que se pueden realizar sobre los
conceptos, como copiar, pegar, insertar un concepto nuevo, cambiar el orden de
reproducción y eliminar un elemento. Todas estas operaciones se pueden llevar a
cabo también desde los menús situados sobre la barra de botones.
Durante el desarrollo de la aplicación, en todo momento
se ha buscado la facilidad de uso y la agilidad en la creación de nuevos
Docusquemas. Prácticamente toda la información se encuentra a primera vista y
se puede modificar con muy pocas pulsaciones de ratón. Cada vez que se
introduce un nuevo dato en un campo de texto pulsando la tecla ¿ o el botón de “Aceptar” en un cuadro de diálogo, la ventana de
previsualización se refresca para reflejar las modificaciones. Aun así el
usuario tiene la posibilidad de forzar la actualización en un momento
determinado, bien pulsando sobre el botón correspondiente de la barra superior,
o bien mediante una combinación de teclas (CTRL+F5)
Cada vez que se introduce un nuevo dato, el programa comprueba que
éste es válido (por ejemplo asegurando que el usuario ha introducido una cifra
en la casilla de número de orden en lugar de una letra, y que el número se
encuentra dentro de los límites permitidos) De este modo los errores se van
notificando en el momento en que se producen, en lugar de dejar que se acumulen
y que aparezcan todos en el momento de salvar el fichero.
La interfaz basada en ventanas independientes dentro de
un marco general proporciona flexibilidad para personalizar el espacio de
trabajo. En todo momento las distintas ventanas se pueden mover, redimensionar,
minimizar, o cerrar totalmente para recuperarlas posteriormente. De este modo
el usuario puede configurar el entorno de trabajo a su gusto, redundando en una
mayor comodidad de uso. Sin embargo, se ha optado por mantener las distintas
subventanas dentro de la ventana principal de la aplicación, para lograr un efecto
de unidad y sencillez. A menudo los usuarios se sienten abrumados cuando ven
desplegarse frente a ellos multitud de ventanas independientes, piensan que el
programa será difícil de manejar y tienden a rendirse rápidamente.
Al desarrollar el modelo del Docusquema nos ubicábamos
en una situación teórica ideal en la que la tecnología no era un factor
limitante. En base a este presupuesto se definió una teoría sobre la estructura
ideal que deben tener las presentaciones para que resulten pedagógicamente
efectivas. Sin embargo, ya en su momento éramos conscientes de que la
implementación del Docusquema en el mundo real podría adolecer de ciertas
limitaciones que lo alejaran del modelo teórico.
Nuestras presentaciones se componen de multitud de
recursos multimedia cuya descarga a través de Internet puede resultar
excesivamente prolongada, dada la velocidad de las conexiones actuales
presentes en los hogares, y resulta necesario establecer pautas que mitiguen
ese inconveniente.
Hay que tener en cuenta que las conexiones de banda
ancha en los hogares están creciendo de forma explosiva a través del ADSL
principalmente, pero sin olvidar otros medios como el cable, acceso por
satélite, LMDS y PLC, tal y como se ha comentado anteriormente. Esta situación
nos permite augurar un futuro en el que los Docusquemas puedan estar dotados de
gran riqueza de medios, sin que el tiempo de descarga suponga un factor
limitante.
Sin embargo, existen ciertas técnicas que pueden reducir
el tamaño de los Docusquemas mientras esperamos a que nuestro sueño de la banda
ancha omnipresente se haga realidad:
·
Los GIFs animados acompañados
de un fichero de audio resultan una alternativa barata a los vídeos. Su
realización es más sencilla, acercándolos a las posibilidades de usuarios no
versados en la edición de vídeo, y el consumo de ancho de banda se reduce de
forma abrumadora.
·
Codificación de los fragmentos
de audio en el formato MP3. Docuplayer los reproduce sin dificultad, y podemos
lograr tasas de compresión de 7 a 1 e incluso mayores.
·
Utilización de animaciones
generadas en Flash para las presentaciones parciales de los conceptos. Al igual
que los archivos en GIF animados, suponen una alternativa ligera (en términos
de ancho de banda) a los vídeos. Actualmente, el JMF no soporta versiones de
Flash superiores a la 2.0, lo cual limita las posibilidades de uso de este
recurso. Sin embargo, y dada la demanda de la comunidad de desarrolladores de
JMF, todo apunta a que esta será una de las prioridades en el desarrollo de
futuras versiones de esta API.
·
Una adecuada elección en
general de los formatos de codificación de los medios supondrá una mejora de la
eficiencia que redundará en un menor consumo de ancho de banda.
Las aplicaciones se han hecho disponibles públicamente a
través de una página web [19], junto con un Docusquema de ejemplo que
permitiera comenzar a trabajar con ellas sin partir de cero. La disponibilidad
de estas aplicaciones se ha publicitado en diversos foros de comunidades
interesadas en el ámbito de la teleeducación, entre ellos EDUDIST, E-LEARN y la
Cátedra UNESCO de Educación a Distancia (CUED).
Los comentarios recibidos a través de estos medios
tienen un carácter general de felicitación por la evolución lograda en el tema
de los Docusquemas, tanto por el modelo teórico como por las herramientas
desarrolladas. El haber llevado a cabo una implementación práctica supone un
gran salto adelante.
Es especialmente destacable la experiencia llevada a
cabo en dos universidades mejicanas, donde en un par de cursos de grado se
probó tanto el modelo de Docusquema como las herramientas para elaborarlos,
resultando en una gran aceptación por parte tanto de los docentes como de los
alumnos, que a la postre revirtió en una sensible mejora del proceso y los
resultados de aprendizaje [10].
Hemos partido de un modelo para la elaboración de cursos
online y nos hemos centrado en su dimensión expositiva. Partiendo de un
modelo para la elaboración de presentaciones multimedia especialmente
orientadas a un aprovechamiento más integral de las capacidades cognitivas de
los estudiantes, a fin de lograr mejores resultados de aprendizaje, modelo
denominado “Docusquema”, se ha desarrollado un conjunto de herramientas y
lenguajes que, empleados conjuntamente, proporcionan una solución para la
implementación del modelo, utilizando para ello las tecnologías disponibles en
la actualidad.
Disponemos ahora, por tanto, de unas herramientas que
permiten presentar contenidos multimedia con facilidad, ubicándolos libremente
en la pantalla y controlando el flujo de la reproducción. La presentación se
ejecuta de forma sincronizada, evitando la superposición de medios y realizando
las pausas oportunas.
Por otra parte, la
forma en que se han implementado los Docusquemas permite la importación de
recursos multimedia capturados y desarrollados utilizando herramientas
externas, y facilita la interacción del usuario con estos recursos, puesto que
puede escoger que se reproduzca el medio que desea, y manipularlo a su antojo
durante la exposición.
En todo momento se
ha perseguido la facilidad de uso como factor crítico en el desarrollo de las
aplicaciones, y no sólo se proporciona un ejemplo de guía para la escritura de Docusquemas,
sino que se ha implementado un asistente que facilita tanto la creación de
nuevos nodos como la edición de los existentes.
Finalmente,
la solución implementada es totalmente multiplataforma, y la distribución de
Docusquemas se ha pensado para su total integración con Internet, a través de
applets que manipulan documentos XML.
Llegados a este punto, resulta satisfactorio
comprobar los resultados de nuestro proyecto. Este hecho, sin embargo, no
conduce a dar por finalizado nuestro trabajo, sino que plantea nuevos
objetivos, líneas de desarrollo que completen y mejoren el sistema actual, y
proyectos de trabajo futuro que extiendan el empleo de Docusquemas en el mundo
de los cursos online. Estos nuevos objetivos se plantean en las
siguientes líneas de trabajo:
·
El Docusquema comprende tan
sólo la Dimensión Expositiva (intranodo) de un modelo de generación de cursos online
más complejo [5]. Ahora corresponde llevar a cabo la integración con la
Dimensión Estructural (internados) del modelo, de modo que una y otra se
complementen conformando una solución completa.
·
Por otra parte, seguimos
realizando experimentos adicionales con Docusquemas, que ahora podemos
desarrollar con mayor facilidad. En estas experiencias en entornos de
aprendizaje reales se analizan de forma completa y rigurosa las impresiones
tanto de los profesores como de los alumnos.
1. Ausubel, D. (1963); The
Psychology of Meaningful Verbal Learning. Grune & Stratton. Nueva York,
1963.
2.
Ausubel,
D. (1978); In defence of advance organizers: A reply to the critics.
Review of Educational Research, nº48, pp. 251-257. 1978.
3. Caudeli Tomé, J. (2001); Estudio sobre las posibilidades técnicas
de implementación del Docusquema (Trabajo dirigido) Departamento de
Ingeniería Telemática. Universidad Carlos III de Madrid. 2001.
4. Dunlop, M. and Scott, D. (2001); An
Examination of the Impact of Aspects of Online Education Delivery on Students.
Actas de AusWeb01,
21-25 de abril, Coffs Harbour, Australia.
5. García Rueda, J.J. (2002) Modelado de Experiencias Educativas en
la World Wide Web (Tesis Doctoral). Departamento de Ingeniería de Sistemas
Telemáticos. Universidad Politécnica de Madrid. 2002.
6. García Rueda, J. J. y Sáez Vacas, F.
(2001); The way of significant innovation: When Guttenberg became nonlinear;
Actas de NAWeb 2001: The Web-Based Learning Conference; Universidad de New
7. García Rueda, J. J.; Caudeli, J. y Sáez Vacas, F. (2002);
Conocimiento Declarativo en un Sistema Hipermedia: Creación de Nodos para
Aprendizaje Receptivo Significativo. Congreso Interacción Persona-Ordenador.
Universidad Carlos II de Madrid. 2002.
8. García Rueda, J. J.; Caudeli, J. y
Sáez Vacas, F. (2002) Meaningful Reception Learning in a Multimedia Context:
Colourful Cognition in Action. 4th International Conference on
New Educational Environment. Lugano (Suiza). 2002.
9.
Pitts,
N. (1999); XML in record time. Anaya Multimedia. 1999.
10.
Franco Espinosa, C.; García
Rueda, J.J. y Román Julián, R. (2004); DOCUSCHEMAS: EXPERIENCING WITH A
MULTIMEDIA
TOOL FOR SUPPORTING HIGHER EDUCATION; en las actas de la
International Conference on Education IADAT-e2004, Innovation, Technology and
Research in Education; del 7 al 9 de julio de 2004; Bilbao (España).
Sitios web
11.
Foro XML-ES de la Universidad
Carlos III de Madrid: www.uc3m.es/~xml
12. Sinchronized Multimedia Integration
Language (SMIL): www.w3.org/TR/smil10
13. Flash: www.flash.com
14.
Macromedia Inc.: www.macromedia.com
15. Página oficial de Java de Sun: www.java.sun.com
16. Quicktime: www.quicktime.com
17. Java Media Framework (JMF): www.java.sun.com/jmf
18. XML en Java: http://www.java.sun.com/xml
19.
Página oficial de los
Docusquemas : http://bach.gast.it.uc3m.es/~jcaudeli/Proyecto.htm