REPLANTEAMIENTO DEL BINOMIO
ENSEÑANZA-APRENDIZAJE EN LA ASIGNATURA FUNDAMENTOS
DEL SOFTWARE
Gómez Hernández, José Antonio1, León Salas, Alejandro2, Paderewski
Rodríguez, Patricia3
Lenguajes y Sistemas Informáticos
E.T.S. de Ingenierías Informática y de Telecomunicación Universidad de Granada
C/ Pta. Daniel Saucedo Aranda s/n
1: e-mail: [email protected], web: http://lsi.ugr.es/jagomez 2: e-amil: [email protected], web: http://lsi.ugr.es/aleon 3: e-mail: [email protected], web: http://lsi.ugr.es/lsi/patricia
Resumen. La puesta en marcha de la asignatura de Fundamentos del Software del nuevo Grado en Informática en la Universidad Granada durante el curso 2010-11 ha supuesto un replanteamiento tanto en las labores de los profesores responsables como la de nuestros alumnos. Las asignaturas actuales del plan de estudios tienen una reducción de créditos presenciales y aparece explicitado el tiempo no presencial de trabajo de los alumnos. Esto ha hecho que los profesores debamos cambiar nuestra metodología docente. La ponencia describe la metodología utilizada a la hora de plantear nuestra docencia, y la planificación del trabajo autónomo de los alumnos. Además, se ejemplifica con una de las actividades realizadas, y se finaliza analizando los resultados obtenidos.
Palabras clave: Enseñanza, aprendizaje, metodología, evaluación, competencias.
1. INTRODUCCIÓN
El binomio enseñanza-aprendizaje es un proceso complejo y en ocasiones se pone de manifiesto la inexistencia de una correlación entre ambos elementos, de manera que podemos realizar procesos de enseñanza sin que haya como consecuencia un proceso de aprendizaje equiparable. Si bien nuestra enseñanza es la misma para todos los alumnos, el aprendizaje producido es diferente para cada uno de ellos (Lozano 2005).
aprender ahora y a lo largo de su vida. En este sentido, vimos que era primordial la elección adecuada de las actividades de aprendizaje.
Respecto al enfoque tradicional, debemos replantearnos también la naturaleza de las actividades de aprendizaje, contemplando no sólo las actividades clásicas de conocimiento, sino también los contenidos procedimentales y actitudinales que deben ser objeto de aprendizaje y evaluación, como establece el Título.
Ahora cobra especial importancia la evaluación de los distintos aprendizajes. Ya no se trata sólo de acreditar lo aprendido (evaluación sumativa), sino también y más importante, ayudar a la mejora del aprendizaje (evaluación formativa). Para ello, será necesario incorporar nuevas técnicas de evaluación centradas en valorar y mejorar la actividad del alumno y no sólo en juzgar los conocimientos adquiridos.
En resumen, nos replanteamos el binomio enseñanza-aprendizaje sobre las premisas: 1. Una concepción de la docencia basada en una visión integral del proceso
enseñanza-aprendizaje donde se programa por actividades de carácter comprensivo e integrador.
2. Un enfoque metodológico basado en la adquisición de conocimientos por la integración de la realidad donde se aplican.
3. Un sistema de evaluación basado en el análisis de la ejecución de actividades próximas a la realidad.
2. LA ASIGNATURA Y SU CONTEXTO
La asignatura Fundamentos del Software se imparte en el primer cuatrimestre de primer curso de los nuevos estudios de Grado en Ingeniería Informática en la Universidad de Granada. En la memoria del título tiene encomendadas las competencias: “Conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en ingeniería” dentro del módulo de Formación Básica. La Guía docente de la asignatura (Granada 2010b) establece los objetivos de la misma: conocer el entorno de ejecución de programas, el proceso de construcción de los mismos, y su interacción con los sistemas persistentes de datos, que se materializan en el programa que podemos encontrar en (Granada 2010a).
3. METODOLOGÍA
La metodología seguida tiene su base en la motivación realizada en el Apartado 1, y se apoya en la integración (Salmerón 2010) de los tres elementos claves: el modelo de aprendizaje, las actividades planificadas, y la forma de evaluación propuesta (Figura 1). Con este esquema, se establecen los pasos a seguir:
1. Establecer competencias y sub-competencias (Tabla 1).
2. Diseñar las tareas de acuerdo con el modelo de aprendizaje, la modalidad de enseñanza y los medios y recursos disponibles.
3.1. Métodos de enseñanza
Comentaremos brevemente los métodos propuestos en el título de grado y explicaremos el uso particular que de ellos hemos realizado.
El elemento principal para la adquisición de conocimientos es el trabajo no presencial individual mediante el estudio del material bibliográfico indicado por el profesor. Desde el punto de vista organizativo, tiene la ventaja de que es fácil estimar el tiempo que el alumno trabaja fuera del aula. Desde el punto de vista metodológico, se deja al alumno la responsabilidad de autorregular, planificar, diseñar, y evaluar su trabajo individual, adecuándolo a sus condiciones e intereses especiales.
La lección magistral en nuestro caso sólo se utiliza puntualmente para ilustrar conceptos complejos con enfoques alternativos/complementarios a los de los libros de texto, o dar una visión general de los temas.
Figura 1.- Esquema de planificación docente [8]
Al no ser la lección magistral el elemento básico de transmisión de conocimientos, utilizamos la clase presencial como punto de encuentro entre profesor y alumnos, donde se resuelven dudas, se indaga, se dialoga e intercambian ideas a través de actividades propuestas a tal fin. La filosofía subyacente se basa dedicar el tiempo presencial, y por tanto colectivo, a realizar actividades que conllevan interacción personal. Su propósito principal es el desarrollo en el alumno de las competencias cognitivas, procedimentales y actitudinales, de la materia, motivando al alumno a la reflexión para que descubra las relaciones entre conceptos y forme una mentalidad crítica y analítica.
Tabla 1.- Asociación de conocimientos a competencias.
3.2. Metodología de enseñanza y aprendizaje
Las actividades formativas propuestas se desarrollan desde una metodología participativa y aplicada, que se centra en el trabajo del estudiante (presencial y no presencial/individual y grupal).
Experiencias propias previas (Gómez 2009) permiten evidenciar que la utilización de un variado abanico de métodos de enseñanza favorece el aprendizaje de los alumnos. Además de los recogidos en el título, podemos indicar que hacemos un uso intensivo de los siguientes métodos (De Miguel 2005): aprendizaje colaborativo y aprendizaje basado en problemas (ABP), como metodologías que permiten desarrollar competencias transversales.
3.3. Técnicas e instrumentos de evaluación
Los criterios de evaluación nos indican la forma en que debemos evaluar el aprendizaje de cada una de las competencias asignadas a la asignatura. La Tabla 2 muestra los criterios de evaluación para la competencia 2.
Fijados los criterios de evaluación, antes de mostrar las técnicas que se utilizan para evaluar el aprendizaje de las competencias establecidas, indicar que hemos apostado por un sistema de evaluación continuada (Valero 2005) para favorecer el aprendizaje al permitir una realimentación constante sobre el propio proceso de aprendizaje.
Entre las técnicas utilizadas encontramos: pruebas objetivas, cuestionarios teóricos y prácticos, resúmenes, resolución de problemas, cuaderno de laboratorio, portafolio, y rúbrica. A continuación, describimos los instrumentos y la forma de utilizarlos.
Para cada lectura, se propone un conjunto de actividades/problemas para su resolución de forma cooperativa en clase. Una vez resueltos, un miembro del grupo elegido por el profesor (de forma que a lo largo del cuatrimestre todos pasen por el proceso) expone su solución en clase de forma oral con ayuda de los medios técnicos necesarios. La exposición es evaluada tanto por el profesor (heteroevaluación), el resto de los grupos (co-evaluación), y el propio grupo (autoevaluación) mediante escalas de valoración. En prácticas, un cuaderno de laboratorio refleja el trabajo realizado por el alumno tanto
Competencia Unidad de competencia Conocimientos asociados
Conocimientos básicos sobre el uso y la programación de los ordenadores
1.- Conocimiento de los componentes de
un sistema de computo. Tema 1: Sistema de cómputo.Tema 2: Introducción a los SOs. 2.- Conocimiento de la estructura y
funcionamiento de un computador.
Tema 1: Sistema de cómputo.
Conocimientos básicos sobre sistemas operativos
3.- Conocimiento de la estructura y
funcionamiento de un SO. Tema 1: Sistema de cómputo.Tema 2: Introducción a los SOs 4.- Uso y programación de un ordenador
mediante un interprete de órdenes.
Tema 2: Introducción a los SOs.
Tema 3: Compilación y enlazado de programas.
en el laboratorio, durante la resolución de los supuestos prácticos propuestos en la guía de prácticas, como en el trabajo previo a la sesión. Este cuaderno es único, contiene un apartado por competencia desarrollada, y se integra en la carpeta de aprendizaje.
Tabla 2.- Criterios de evaluación para la competencia 2.
Cada alumno confecciona una carpeta de aprendizaje con los resúmenes, soluciones de los problemas, cuaderno de laboratorio, cuestionarios teóricos y prácticos, que se entregará al finalizar cada tema y será evaluada por el profesor mediante rúbrica.
La corrección de cada evidencia se realiza al finalizar la actividad, lo que proporciona al alumno una realimentación inmediata sobre su proceso de aprendizaje y sus resultados (evaluación formativa). No todas estas evidencias contribuyen a la calificación, de forma que el coste desde el punto de vista del profesor de la evaluación no sea excesivamente elevado. Así, el profesor sólo corrige una prueba objetiva por tema (cuyo coste de corrección es el equivalente al de un examen final con un par de preguntas por tema), un trabajo en grupo por tema, y la carpeta de aprendizaje (éstos elementos sí incrementan el coste de corrección). Otras evidencias, como los cuestionarios teóricos, prácticas, etc. son corregidos entre compañeros.
La carpeta de aprendizaje se califica globalmente, al objeto de aligerar su corrección. Su realización es obligatoria dado su inminente carácter formativo, siendo su objetivo ayudar al alumno a realizar un seguimiento de su progreso en la asignatura. Por ello, se realiza una revisión intermedia a mitad de cuatrimestre, y cada vez que el alumno asiste a tutorías. Su calificación se realizará mediante una rúbrica.
La evaluación sumativa es la suma ponderada de una prueba individual (teoría y prácticas) y un problema de grupo por tema, más la carpeta de aprendizaje.
Por último, indicar que es imprescindible evaluar el proceso docente (Álvarez s.a.) y establecer cuales son los puntos fuertes y aspectos de mejora de nuestra propia labor de cara a seguir mejorando. De ello se encargó una encuesta destinada a recoger las impresiones del alumno sobre la metodología y evaluación empleada (Apartado 5).
4. DISEÑO Y EVALUACIÓN DE LAS ACTIVIDADES
Vamos a ejemplificar la metodología docente propuesta en la sección anterior utilizando una de las competencias que se han desarrollado durante el curso: el diseño e implementación de un sistema operativo multiprogramado “en papel”. Para su
Competencia 2: Conocimientos básicos sobre sistemas operativos
Criterios para la evaluación de la
realización de actividades
Razonar sobre el funcionamiento de sistema operativo en diferentes circunstancias.
Criterios para la evaluación de los
resultados de actividades
Utilizar los servicios de un sistema operativo a través de órdenes y utilidades del sistema.
Criterios para la evaluación de
conocimientos adquiridos Describir las funciones de los componentes básicos de un sistema operativo multiprogramado y sus relaciones. Criterios para la evaluación de
actitudes y valores
consecución, se plantea como un proyecto de envergadura (ABP) que se trocea en sub-actividades que involucran a los temas 1 y 2.
Para comprender el proyecto final, el alumno debe adquirir unas competencias previas: el funcionamiento de un procesador abstracto, la gestión de las interrupciones, la implementación de procesos, el procesamiento de una operación de entrada/salida, la conmutación entre procesos, la necesidad de introducir el concepto estado de un proceso, y la necesidad de un planificador de procesos. Todas estas competencias se trabajan en actividades separadas que se unen finalmente para obtener el proyecto final.
4.1. Arquitectura de “papel”
Para realizar las diferentes actividades es necesario trabajar con una arquitectura de ordenador abstracta (“en papel”) sobre la que se podrá programar con un lenguaje máquina simplificado. Esta arquitectura abstracta permite fijar los conceptos teóricos básicos obviando gran parte de los elementos de una arquitectura real concreta, evitando de esta forma que el alumno se pierda con multitud de detalles técnicos de arquitecturas reales y que verán en asignaturas posteriores.
En el Tema 1 se caracteriza la arquitectura con los siguientes elementos: una memoria RAM, una CPU con registros generales y de propósito especial, un dispositivo de entrada/salida controlado por interrupciones, y un lenguaje ensamblador simplificado. El alumno en el trabajo no presencial individual adquiere los conocimientos relativos al funcionamiento de un computador. En clase, se resuelven las dudas que han surgido. Normalmente el estudiante entiende los conceptos teóricos pero no sabe cómo aplicarlos. Para ello, el profesor planifica una serie de actividades a resolver de forma cooperativa en clase sobre aquellos temas que la experiencia dicta son difíciles de entender. Estas actividades pasan por: construir pequeños programas (sumar, escribir en un puerto de dispositivo, manejar una interrupción, etc.) que permiten aplicar los contenidos estudiados a situaciones prácticas, y por tanto desarrollar las competencias establecidas. Todas estas actividades son corregidas y discutidas en clase inmediatamente a su realización. De esta forma el alumno obtiene una realimentación inmediata sobre su trabajo. Con un pequeño cuestionario el alumno/grupo puede reflexionar sobre qué ha ido bien, qué no ha funcionado y propiciar las acciones correctivas adecuadas. Sólo uno de estos ejercicios es corregido por el profesor, de forma que como máximo se corrige un ejercicio en grupo por tema. El resto de ejercicios se pueden corregir entre compañeros.
4.2. Concepto de multiprogramación
Una vez que se ha asimilado cómo funciona un computador elemental, y realizadas las lecturas de introducción a los sistemas operativos del Tema 2, podemos iniciar las actividades orientadas a que el alumno sea capaz de estructurar un sistema operativo. Para ello, se plantean al alumno diferentes actividades destinadas a asimilar los conceptos y poner en práctica competencias transversales como la capacidad para resolver problemas, la capacidad de análisis y síntesis, de trabajo en equipo, etc.
y habilidades importantes para la formación de los estudiantes: es difícil que entiendan determinadas soluciones a problemas si no llegan a “ver” el problema. Por ello, ciertas actividades están más orientadas a que se planteen el problema para que puedan entender el por qué de la solución. Por ejemplo, se muestra al alumno un código de dos programas, uno que hace cómputo y otro que realiza una entrada/salida. Este permite que el alumno reflexione sobre el siguiente hecho: podemos hacer trabajo útil si conseguimos que el SO ceda el control a otro programa cargado en memoria principal. Esto plantea ciertos interrogantes: ¿cómo identificamos el programa al que ceder el control? ¿cómo podemos salvaguardar el contexto de ejecución (registros del procesador) del programa que se está ejecutando en este momento? De forma que estas actividades proponen suficientes interrogantes como para dar paso a los siguientes contenidos: implementación de la abstracción de proceso a través del descriptor de proceso y la utilidad de un modelo de estados de procesos, etc.
Una vez trabajado el tema, se realiza una evaluación individual del mismo en una hora de clase. En ella, se plantea al alumno que resuelva un supuesto práctico similar a los trabajados en el tema. Como se pretende que se alcancen determinadas competencias, se ha optado, no por hacer preguntas teóricas, sino cuestiones aplicadas para ver cómo aplica el alumno las habilidades adquiridas a un problema práctico.
5. RESULTADOS
Para evaluar la metodología y el sistema de evaluación se ha pasado a los estudiantes una encuesta en la que se recabó su opinión sobre diferentes aspectos relacionados con la metodología, la evaluación, y la visión que tienen de las competencias alcanzadas. Se les han preguntado cuestiones como la adecuación de la metodología, los contenidos seleccionados, las lecturas propuestas y la utilidad de las clases presenciales para aclarar las dudas. Las respuestas se valoran positivamente, obteniendo una media de 3 en una escala de valoración de 4. Siendo la valoración global de 6,92 sobre 10.
Un 52,8% opinan que la metodología seguida es más interesante para su formación (52,83%), un 60,4% que sí les requiere más trabajo, un 45,8% piensan que le exige más trabajo al profesor, un 59,2% que es igual o más adecuada para el nivel universitario que el sistema tradicional y un 62,3% que consideran que los hace más responsables de su formación. Los datos sobre el sistema de evaluación también nos indican que ha sido bien aceptada por los estudiantes: más del 80% opina que ha mejorado su aprendizaje y que el sistema de evaluación sumativa es correcto.
Respecto a los resultados de preguntas sobre si han llegado a dominar los principios básicos de la asignatura más de un 65% lo valora positivamente; ha aumentado su vocabulario técnico con un 67,9 % han contestado un 3 sobre 4, y un 22,6% han contestado un 4; y han respondido con 3 sobre si ha aumentado su interés por los estudios de informática un 52,8 % y un 24,5% han contestado 4.
6. CONCLUSIONES
De los resultado obtenidos, podemos concluir que los alumnos ven positivamente tanto la metodología como la evaluación formativa y sumativa. En especial, valorarmos positivamente que los alumnos indican un aumento del interés por la asignatura y por los estudios de informática y una mejorara de sus capacidades generales.
El aspecto más importante a mejorar es la motivación de los alumnos a la hora de realizar las lecturas, dada la importancia de éstas en la metodología. La encuesta ha revelado que casi un 40% contestan un 2 sobre 4 a la pregunta sobre si “realizan las lecturas en el momento indicado”. Para solucionarlo, estamos trabajando en complementar las actividades de estudio con un cuestionario que incida sobre los puntos importantes de la lectura y sirva de guía para el debate que se realiza en clase presencial.
REFERENCIAS
Álvarez Rojo, V., García Jiménez, E., Gil Flores, J. y Romero Rodríguez, S. (Coords.) (s.a.). Guía para la planificación y desarrollo de la docencia en el área de enseñanzas técnicas, Universidad de Sevilla.
De Miguel Díaz, M. (2005). Modalidades de enseñanza centradas en el desarrollo de competencias. Orientaciones para promover el cambio metodológico en el Espacio Europeo de Educación Superior. Ediciones Universidad de Oviedo.
Gómez Hernández, J. A.(2009). Guía didáctica y de trabajo autónomo de Sistemas Operativos II, Editorial Copicentro.
Lozano Rodríguez, A. (2005). Estilos de aprendizaje y enseñanza, Editorial MAD.
Salmerón Pérez, H. (2010). La evaluación integrada en un modelo de aprendizaje para la educación superior, Curso de evaluación de competencias en la universidad, Vicerrectorado para la Garantía de la Calidad, 14 junio-15 julio, Granada.
Universidad de Granada (2010). Título: Grado en Ingeniería Informática.
Universidad de Granada (2010). Guía docente de Fundamentos del Software.
