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A.I.P.O.: Aula Interactiva para Pr´ acticas con Ordenador Manuel P. Cu´ ellar, Fernando Berzal, Miembro, IEEE Computer Society, Pedro Gonz´ alez, Nicol´ as Mar´ ın, Miembro, IEEE Computer Society, Javier Mart´ ınez-Baena e Ignacio Requena Title—A.I.P.O.: Computer-aided interactive teaching in practice. Abstract—This work describes AIPO, a Learning Management System designed for subjects with a high degree of computer practice. AIPO has been developed to give support for a previous system called Remote Query Navigator. The main idea besides AIPO is to monitorize the proccess of doubt resolution in computer classrooms: students ask questions from their PC to the teacher remotely; then the teacher takes control of the student’s PC and solves the queries. During this process, the teacher can save relevant information regarding the problem resolution, which is stored in a Multimedia Database in the web. Students are able to interact with this database during their study time. AIPO also includes other features widely used in other LMSs like user (student and teacher) management, online homework submission and upload/download of electronic resources. Index Terms—Learning Management, Course Management, Multi-Agent Systems I. I NTRODUCCI ´ ON L OS avances tecnol´ ogicos y el incremento del uso de Internet han supuesto grandes cambios en la sociedad en los ´ ultimos a˜ nos. Este hecho ha propiciado la utilizaci´ on de las nuevas tecnolog´ ıas en ´ ambitos docentes. Por ejemplo, existen multitud de tutoriales electr´ onicos, simuladores, software de apoyo para el aprendizaje, asistentes web para seguimiento del alumnado y cursos virtuales [5][6][7][8], etc. Uno de los aspectos clave en la docencia es la resoluci´ on de las dudas que pueda plantear el estudiante. El profesor suele poner a disposici´ on del alumno diferentes medios para ello: entrevistas personales, telef´ onicas, consultas por e-mail, etc. El tiempo invertido por el profesor en esta tarea puede ser elevado, llegando a crecer en orden lineal en el peor de los casos, dependiendo del n´ umero de alumnos y del n´ umero de dudas que realice cada uno de ellos. Los autores M. P. Cu´ ellar ([email protected]), F. Berzal ([email protected]), N. Mar´ ın ([email protected]), J. Mart´ ınez-Baena ([email protected]) e I. Requena ([email protected]) pertenecen al Departamento de Ciencias de la Computaci´ on e Inteligencia Artificial de la Universidad de Granada, E.T.S.I.I.T., C/ Periodista Daniel Saucedo Aranda s/n, 18071, Granada, Espa˜ na. P. Gonz´ alez ([email protected]) pertenece al departamento de Matem´ atica Aplicada de la Universidad de Granada, Facultad de Ciencias, Avda. Severo Ochoa s/n, Granada, Espa˜ na. DOI (Digital Object Identifier) Pendiente Adicionalmente, el profesor puede percibir que las dudas de diferentes alumnos pueden tener un alto grado de similitud en numerosas ocasiones. Algunos sistemas de gesti´ on de ense˜ nanza online como Moodle [4] o SWAD [3] resuelven parcialmente este problema mediante los servicios de foros en las asignaturas. No obstante, en estos casos la resoluci´ on de dudas suele estar limitada a informaci´ on textual o a la inclusi´ on de ficheros adjuntos a la noticia. Adem´ as, en ocasiones la usqueda de la informaci´ on deseada puede ser costosa, debido a que la informaci´ on en estos foros puede ser elevada y estar poco estructurada. En un trabajo previo, desarrollamos el software Remote Query Navigator (ReQueNa) [1] con el objetivo de solven- tar parcialmente los problemas comentados dentro del aula. Mediante el programa ReQueNa Client, el alumno puede plantear una duda en un aula de pr´ acticas por ordenador de forma online. Desde su puesto, el profesor utiliza el programa ReQueNa Server para responder a las dudas de los alumnos, accediendo de forma remota a sus PCs y resolviendo el problema sin necesidad de desplazarse hasta el puesto del alumno. Adicionalmente, existe la posibilidad de conectar un proyector al PC del profesor para que la resoluci´ on de la duda pueda ser visualizada de forma global en el aula. Esta funcionalidad permite evitar una mayor cantidad de consultas con alto grado de similitud. ReQueNa Server tambi´ en permite al profesor seleccionar informaci´ on multimedia que estime relevante durante la resoluci´ on de la duda. Esta informaci´ on es almacenada en una Base de Datos Multimedia con el fin de hacerla accesible a cualquier alumno que desee volver a consultar la respuesta de una duda posteriormente. No obstante, la principal limitaci´ on del sistema ReQueNa reside en el hecho de que la Base de Datos Multimedia es local al PC del profesor, pudiendo ser accedida ´ unicamente desde los PCs del aula. Esto implica que varios profesores que imparten clase en grupos diferentes de una misma asignatura, en aulas distintas, no pueden compartir las soluciones de las dudas de los alumnos de ambos grupos. Adem´ as, el alumno debe encontrarse f´ ısicamente en el aula para tener acceso al sistema, impidiendo que las dudas resueltas puedan ser consultadas durante las horas de estudio. El objetivo principal de este trabajo es dotar de un acceso as c´ omodo al software ReQueNa. Se pretende que las solu- ciones de las dudas puedan ser compartidas entre asignaturas IEEE-RITA Vol. 4, Núm. 1, Feb. 2009 9 ISSN 1932-8540 © IEEE

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A.I.P.O.: Aula Interactiva para Practicas conOrdenador

Manuel P. Cuellar, Fernando Berzal,Miembro, IEEE Computer Society,Pedro Gonzalez, Nicolas Marın,Miembro, IEEE Computer Society,Javier Martınez-Baena e Ignacio Requena

Title—A.I.P.O.: Computer-aided interactive teaching inpractice.

Abstract—This work describes AIPO, a Learning ManagementSystem designed for subjects with a high degree of computerpractice. AIPO has been developed to give support for a previoussystem called Remote Query Navigator. The main idea besidesAIPO is to monitorize the proccess of doubt resolution incomputer classrooms: students ask questions from their PC to theteacher remotely; then the teacher takes control of the student’sPC and solves the queries. During this process, the teachercan save relevant information regarding the problem resolution,which is stored in a Multimedia Database in the web. Studentsare able to interact with this database during their study time.AIPO also includes other features widely used in other LMSslike user (student and teacher) management, online homeworksubmission and upload/download of electronic resources.

Index Terms—Learning Management, Course Management,Multi-Agent Systems

I. I NTRODUCCION

L OS avances tecnologicos y el incremento del uso deInternet han supuesto grandes cambios en la sociedad en

los ultimos anos. Este hecho ha propiciado la utilizacion de lasnuevas tecnologıas en ambitos docentes. Por ejemplo, existenmultitud de tutoriales electronicos, simuladores, software deapoyo para el aprendizaje, asistentes web para seguimientodel alumnado y cursos virtuales [5][6][7][8], etc.

Uno de los aspectos clave en la docencia es la resolucion delas dudas que pueda plantear el estudiante. El profesor sueleponer a disposicion del alumno diferentes medios para ello:entrevistas personales, telefonicas, consultas por e-mail, etc.El tiempo invertido por el profesor en esta tarea puede serelevado, llegando a crecer en orden lineal en el peor de loscasos, dependiendo del numero de alumnos y del numero dedudas que realice cada uno de ellos.

Los autores M. P. Cuellar ([email protected]), F. Berzal([email protected]), N. Marın ([email protected]), J. Martınez-Baena([email protected]) e I. Requena ([email protected]) pertenecen alDepartamento de Ciencias de la Computacion e InteligenciaArtificial de laUniversidad de Granada, E.T.S.I.I.T., C/ Periodista Daniel Saucedo Arandas/n, 18071, Granada, Espana.

P. Gonzalez ([email protected]) pertenece al departamentode MatematicaAplicada de la Universidad de Granada, Facultad de Ciencias, Avda. SeveroOchoa s/n, Granada, Espana.

DOI (Digital Object Identifier) Pendiente

Adicionalmente, el profesor puede percibir que las dudasde diferentes alumnos pueden tener un alto grado de similituden numerosas ocasiones. Algunos sistemas de gestion deensenanza online comoMoodle [4] o SWAD [3] resuelvenparcialmente este problema mediante los servicios de forosenlas asignaturas. No obstante, en estos casos la resoluciondedudas suele estar limitada a informacion textual o a la inclusionde ficheros adjuntos a la noticia. Ademas, en ocasiones labusqueda de la informacion deseada puede ser costosa, debidoa que la informacion en estos foros puede ser elevada y estarpoco estructurada.

En un trabajo previo, desarrollamos el softwareRemoteQuery Navigator(ReQueNa) [1] con el objetivo de solven-tar parcialmente los problemas comentados dentro del aula.Mediante el programaReQueNa Client, el alumno puedeplantear una duda en un aula de practicas por ordenador deforma online. Desde su puesto, el profesor utiliza el programaReQueNa Serverpara responder a las dudas de los alumnos,accediendo de forma remota a sus PCs y resolviendo elproblema sin necesidad de desplazarse hasta el puesto delalumno. Adicionalmente, existe la posibilidad de conectarunproyector al PC del profesor para que la resolucion de laduda pueda ser visualizada de forma global en el aula. Estafuncionalidad permite evitar una mayor cantidad de consultascon alto grado de similitud.ReQueNa Servertambien permiteal profesor seleccionar informacion multimedia que estimerelevante durante la resolucion de la duda. Esta informaciones almacenada en una Base de Datos Multimedia con el finde hacerla accesible a cualquier alumno que desee volver aconsultar la respuesta de una duda posteriormente.

No obstante, la principal limitacion del sistemaReQueNareside en el hecho de que la Base de Datos Multimedia eslocal al PC del profesor, pudiendo ser accedida unicamentedesde los PCs del aula. Esto implica que varios profesores queimparten clase en grupos diferentes de una misma asignatura,en aulas distintas, no pueden compartir las soluciones de lasdudas de los alumnos de ambos grupos. Ademas, el alumnodebe encontrarse fısicamente en el aula para tener accesoal sistema, impidiendo que las dudas resueltas puedan serconsultadas durante las horas de estudio.

El objetivo principal de este trabajo es dotar de un accesomas comodo al softwareReQueNa. Se pretende que las solu-ciones de las dudas puedan ser compartidas entre asignaturas

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y grupos, y consultadas en cualquier momento por un alumnomediante un navegador web. Para ello, hemos elaborado elsistemaAIPO, un gestor web con capacidad de comunicacionmediante agentes software conReQueNa. En este sistema,la Base de Datos Multimedia adquiere caracter distribuidoentre los diferentes PCs (profesores y alumnos), y asumenuevos roles para la gestion del portal web. Para hacer deAIPO un sistema competitivo, tambien se le ha dotado dealgunas funcionalidades presentes en otros sistemas de apoyoa la docencia: gestion de profesorado, asignaturas y gruposde asignaturas con diferentes caracteres (teorico, practico conordenador, practico en laboratorio, etc.). Ademas, se permitegestionar recursos electronicos y ponerlos a disposicion de losalumnos (apuntes, software) y realizar examenes y entregas depracticas online.

Este documento esta organizado de la siguiente forma:La seccion II describe en detalle el softwareReQueNay laarquitectura multi-agente [2] adaptada para realizar la comu-nicacion con el sistema webAIPO. La seccion III describe laarquitectura del portal web que da soporte aAIPO. La seccionIV comenta diferencias y similitudes con otros sistemas webde apoyo a la docencia existentes. Por ultimo, la seccion Vmuestra las conclusiones obtenidas y trabajos futuros.

II. EL SISTEMA REMOTE QUERY NAVIGATOR

Remote Query Navigatores un sistema formado pordos aplicaciones:ReQueNa Servery ReQueNa Client,integradas mediante una arquitectura cliente-servidor. Lasfuncionalidades del sistema estan orientadas a la consulta dedudas por parte de un alumno, su resolucion por parte delprofesor, y la posterior visualizacion de la respuesta generadaen el portal web deAIPO. El procedimiento general a seguirpara la comunicacion entre el alumno y el profesor es elsiguiente:

1) El alumno genera una peticion de consulta conReQueNaClient.

2) El profesor visualiza enReQueNa Serverinformacionde los alumnos que reclaman su atencion, junto con unabreve descripcion de cada duda planteada. Estas dudasse presentan por orden de llegada al servidor, aunque elsistema permite al profesor alterar este orden y establecerprioridades para su resolucion segun su propio criterio.

3) Cuando el profesor decide responder una consulta,Re-QueNa Servery ReQueNa Clientinician los agentes decomunicacion para la resolucion de dudas, dando al pro-fesor el control remoto del PC del alumno. El profesortambien tiene la posibilidad de enviar la informacion dela memoria de video a un proyector externo medianteun interruptor, para permitir visualizar la resolucion dela duda en toda el aula.

4) Durante la resolucion de la consulta, el profesor tienela posibilidad de seleccionar informacion multimedia(ficheros, capturas de pantalla, capturas de video, etc.)para anadirla a la solucion.

BASE DATOS LOCAL

APLICACION

AGENTE DE CONSISTENCIA

AGENTE DE RED 1

AGENTE DE RED 2

... PROFESSOR

CLIENTE 1

CLIENTE 2

CLIENTE N

INTERNET

AGENTE VISUAL

AGENTE DE ACCESO A DATOS

1

...

AGENTE GESTOR DE DATOS

BASE DATOS WEB

AGENTE DE RED...

AGENTE DE ACCESO A DATOS

M

Fig. 1. Arquitectura Multi-Agente de ReQueNa Server

5) La informacion seleccionada por el profesor es almace-nada en una Base de Datos Multimedia para su posteriortratamiento y gestion.

6) El profesor puede validar las nuevas soluciones elabora-das, modificarlas o alterar el aspecto de su presentacionen formato HTML, para hacerlas accesibles desde elportal web deAIPO.

El alumno puede visualizar las soluciones de las consultasvalidadas por el profesor mediante el siguiente procedimiento:

1) Utilizando el portal web deAIPOo el softwareReQueNaClient, el alumno puede seleccionar un conjunto de pal-abras clave y/o escribir una frase para buscar solucionesrelacionadas con la consulta planteada.

2) El sistema realiza una busqueda en las Base de Datosy presenta por pantalla las soluciones que cumplen conlos requisitos del alumno y que han sido validadas porel profesor.

3) El alumno selecciona, entre las dudas presentadas, lasque son de su interes.

4) El sistema muestra en el navegador web la solucion a laduda planteada.

El sistema Remote Query Navigatorha sido disenadoutilizando sistemas multi-agente. Los apartados II-A y II-Bmuestran la arquitectura de las aplicaciones que lo componen.

A. Arquitectura de ReQueNa Server

La figura 1 muestra la arquitectura multi-agente de laaplicacion ReQueNa Server. La arquitectura original deReQueNa Serverha sido ampliada con la inclusion de unagente de gestion de datos. La funcion de este agente eshacer transparente al usuario el acceso a las Bases de Datoslocal (PC del profesor) o general (sistema webAIPO).Otros cambios relevantes se encuentran en el modulo dela aplicacion, el cual incluye nuevas funcionalidades paragestion de aulas, profesorado y asignaciones docentes. Acontinuacion, describimos la funcionalidad de cada modulo

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APLICACIÓN

GESTOR DE USUARIOS

GESTOR DE AULAS

GESTOR DE ASIGNATURAS

GESTOR DE DUDAS

VISOR DE CLIENTES

SESIÓN LOCAL

SESIÓN REMOTA

EDITOR DE USUARIOS

ASIGNACIÓN DOCENTE

EDITOR DE ASIGNATURAS

GESTOR B.D. LOCAL

GESTOR B.D. REMOTA

GESTOR DE COMUNICACIONES

Fig. 2. Descripcion modular de ReQueNa Server segun los asistentes deusuario

de la arquitectura:

• Los Agentes de Redgestionan la comunicacion con cadainstancia del programaReQueNa Client. Existen tantosagentes como instancias deReQueNa Clientconectadassimultaneamente al servidor.

• El Agente Visualfiltra la informacion a mostrar al pro-fesor. Su funcion principal consiste en evitar colisionesal mostrar datos recibidos por diversas instancias deRe-QueNa Client, serializando los mensajes y mostrandolosal profesor en el momento oportuno del uso de la apli-cacion.

• La funcion de losAgentes de Acceso a Datoses realizarconsultas sobre las Bases de Datos. Hay tantos agentescomo consultas simultaneas. La informacion obtenida seprocesa y transforma a formato XML para poder sermostrada en un navegador web.

• El Agente de Consistenciapermite detectar y resolverposibles inconsistencias en la Base de Datos, producidaspor accesos concurrentes a la misma. Un ejemplo deesta situacion puede producirse cuando varios profesoresrealizan consultas de insercion o modificacion de unamisma solucion de duda en la Base de Datos.

• El Agente de Gestion de Datostransforma y realiza con-sultas sobre las Bases de Datos, en el formato adecuadode la Base de Datos local o remota de la web deAIPO.

• El moduloAplicacion contiene la interfaz de usuario parael profesor. Permite gestionar las dudas presentadas porlos alumnos y los accesos a las Base de Datos de dudasy de gestion de asignaturas y profesorado. La figura 2muestra la estructura de este modulo, organizada comoun conjunto de asistentes de usuario independientes.

APLICACIÓN

AGENTE DE RED

... ALUMNO

REQUENA SERVER

INTERNET

AGENTE DE VISUALIZACIÓN

AGENTE DE GESTIÓN DE RECURSOS

AIPO WEB

Fig. 3. Arquitectura Multi-Agente de ReQueNa Client

B. Arquitectura de ReQueNa Client

La figura 3 muestra la arquitectura multi-agente de laaplicacionReQueNa Client. La principal novedad que incluyecon respecto a su version anterior es la modificacion del roldel agente de red. El objetivo del mismo es hacer transparenteal usuario las consultas sobre las diferentes Base de Datosde dudas, independientemente de si estas se realizan sobre laBase de Datos local o la Base de Datos remota del sistemaweb AIPO. A continuacion comentamos cada una de lascomponentes relevantes de la aplicacion:

• El Agente de Gestion de Recursosalmacena la infor-macion multimedia seleccionada por el profesor durantela resolucion de una duda. Al finalizar, esta informaciones enviada a la aplicacionReQueNa Servermediante elagente de red.

• El objetivo delAgente de Visualizacion consiste en filtrarla informacion a mostrar por pantalla al alumno. Estainformacion incluye: estado de las solicitudes de atenci´onal profesor, opciones de seleccion de recursos multimediacuando el profesor toma el control del PC, o datos sobreconsultas realizadas en las Base de Datos.

• El Agente de Redfacilita la comunicacion conReQueNaServerpara gestionar las peticiones de atencion al pro-fesor y realizar consultas sobre las diferentes Bases deDatos.

• El modulo Aplicacion contiene la interfaz de usuario yel software para la coordinacion entre los agentes. Estaformado por dos asistentes de usuario, cuyas funcionesson enviar solicitudes de atencion al profesor, y realizarconsultas sobre las dudas existentes en las Bases de Datos,respectivamente.

III. E L SISTEMA WEB AIPO

El sistema webAIPO surge como una ampliacion delsoftwareReQueNa, en el seno de los proyectos de innovaciondocente 04-02-19 y 05-03-23 de la Universidad de Granada. Suobjetivo es extender las caracterısticas de dicha aplicacion paraque pueda ser utilizada en la mayor cantidad de asignaturasposible.AIPO es un portal web de apoyo a la docencia, conposibilidades de comunicacion con el softwareReQueNaparael almacenamiento centralizado de soluciones de dudas deasignaturas en formato multimedia.

En los ultimos anos han surgido numerosos asistentes webpara asignaturas virtuales [5], los cuales han tenido una gran

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aceptacion en el ambito academico y de e-learning. Hanmostrado ser de una gran utilidad como soporte en una grancantidad de asignaturas y cursos virtuales. Algunas carac-terısticas de estos sistemas han sido incorporadas al sistemaAIPO con el fin de darle una mayor funcionalidad y utilidad,como la posibilidad de compartir recursos electronicos con losalumnos (apuntes, software, etc.), o la recepcion de ficherosde alumnos por un profesor. A continuacion, los apartadossiguientes realizan una descripcion detallada de los modulosque componen el sistemaAIPO y su funcionalidad.

A. Descripcion de la funcionalidad de AIPO

El sistemaAIPO ha sido implementado utilizando PHP yMySQL, dado que estos sistemas se distribuyen de formagratuita y son de facil instalacion en la mayor parte de sistemasinformaticos. Esta caracterıstica hace queAIPO pueda serfacilmente instalado y utilizado por diferentes organizacionescon intereses en la docencia.

El acceso comun al sistemaAIPOse realiza mediante accesoidentificado. Un usuario puede desempenar diferentes roles:

• Administrador. La mision del administrador es gestionarla informacion del sistema que no esta relacionada direc-tamente con la docencia. Por ejemplo: Departamentos,titulaciones, asignaturas, grupos y tipos de grupos deasignaturas (teorıa, practicas con ordenador, etc.), asig-naciones docentes, etc.

• Profesor. Un profesor puede solicitar al administradorel alta de sus asignaciones docentes, para gestionar losrecursos electronicos de los grupos de las asignaturas queimparta, las altas y bajas de alumnos matriculados ensus grupos, y las dudas generadas medianteReQueNa. Elsistema permite que diferentes profesores que compartandocencia en una misma asignatura puedan gestionar losrecursos de forma independiente.

• Alumno. Un alumno puede solicitar el alta en el sistemapara los grupos de las asignaturas en las que se encuentramatriculado, obtener los recursos electronicos que losprofesores ponen a su disposicion, y enviar mensajes derespuesta en los recursos en los que el profesor hayadado permisos de respuesta. El sistema permite que unalumno pueda adjuntar ficheros como respuesta a unanoticia publicada por el profesor.

El esquema modular de la funcionalidad del sistemaAIPO,segun el tipo de acceso identificado, se muestra en la figura 4.Los apartados siguientes describen los aspectos mas relevantesdel sistema.

B. Comunicacion entre ReQueNa y AIPO

El sistemaReQueNase comunica con el portal deAIPOpara realizar consultas sobre la Base de Datos Multimedia dedudas del sistema web. El portal implementa un servicio decomunicacion en PHP, el cual se utiliza para que el agentede gestion de datos deReQueNa Serverpueda acceder a

SOLICITUD DE ACCESO AL SISTEMA VALIDACIÓN DE IDENTIFICACIÓN

DEL AGENTE DE GESTIÓN DE DATOS

ENVIO DEL TIPO DE CONSULTA Y PERMISOS

VALIDACIÓN DEL USUARIO (PROFESOR)

ENVIO DE CONSULTA SQL RECEPCIÓN DE

CONSULTA SQL

PETICIÓN DE RECURSOS MULTIMEDIA ENVIO DE RECURSOS

MULTIMEDIA

ENVIO DE LOS RESULTADOS DE LA CONSULTA RECEPCIÓN DE

RESULTADOS DE LA CONSULTA

CLAVE/

IDENTIFICADOR

AGENTE GESTOR DE DATOS (REQUENA SERVER)

SERVICIO DE AIPO (REQUENA WEB)

Fig. 5. Protocolo de comunicacion entre el agente gestor dedatos y AIPO

la Base de Datos de dudas, independientemente del sistemagestor de bases de datos utilizado. La comunicacion entre elportal y el agente gestor de datos esta implementada sobre elprotocolo de comunicaciones HTTP. Una conversacion entreambos sistemas debe seguir los siguientes pasos (ver figura 5):

1) En primer lugar, el sistemaReQueNarealiza una peticionde acceso al sistema web.

2) Si la peticion es valida, el sistema web envıa unidentificador de acceso al agente gestor de datos. Esteutilizara dicho identificador en los envıos posteriores deinformacion al servidor web.

3) A continuacion, el agente gestor de datos envıa infor-macion sobre el profesor que desea realizar la consulta,y la naturaleza de la misma (escritura o lectura en laBase de Datos).

4) Seguidamente, el servidor web pedira al agente que envıela consulta bien formada, en lenguaje SQL. En casode ser necesario, tambien pedira los ficheros adicionalespara ser guardados en la Base de Datos Multimedia.

5) Al finalizar el acceso al sistema gestor de bases de datos,el servicio web deAIPO enviara los resultados de laconsulta al agente.

C. Acceso y busqueda de soluciones de dudas

Una de las ventajas que presenta el portalAIPOcon respectoal sistemaReQueNaes que permite que varios profesores deuna misma asignatura o de asignaturas afines puedan compartirlas soluciones de las dudas planteadas por sus alumnos.Cuando existe un gran numero de asignaturas y/o profesorescon estas caracterısticas, es previsible que la Base de DatosMultimedia crezca a un ritmo rapido. La recuperacion de dudasdesde la Base de Datos debe ser rapida e intuitiva. Para ello, elportal web implementa un sistema de recuperacion de dudas

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GESTIÓN DEPARTAMENTOS

GESTIÓN ASIGNATURAS

GESTIÓN TITULACIONES

ASIGNACIONES DOCENTES

GESTIÓN USUARIOS

GESTIÓN ALUMNOS RECURSOS

ELECTRÓNICOS

GESTIÓN B.D. DUDAS

ASIGNACIONES DOCENTES

RECURSOS ELECTRÓNICOS DE ALUMNOS

GESTIÓN ALUMNOS RECURSOS

ELECTRÓNICOS

ASISTENTE DE BÚSQUEDA DE DUDAS

ADMINISTRADOR

PROFESOR

ALUMNO

ACCESO IDENTIFICADO

Fig. 4. Descripcion modular de la funcionalidad de AIPO organizada por tipos de acceso.

basado en palabras clave y busqueda por texto en la solucion dela duda. El sistema permite restringir la busqueda a una unicaasignatura, o realizarla sobre todas las asignaturas afinesa lamisma. Tanto las palabras clave asociadas a una duda comolas asignaturas afines a la misma deben haber sido establecidaspor el profesor previamente.

D. Gestion de recursos electronicos

Uno de los requisitos planteados para la realizacion delsistema webAIPO es que se permita la gestion individualizadade los recursos electronicos que diferentes profesores deunamisma asignatura pueden poner a disposicion del alumnado.AIPO incluye un sistema de gestion de recursos que permitecrear apartados comunes e individuales para los profesoresdeuna asignatura. En cada apartado, cada profesor puede generarsubapartados donde colocar recursos electronicos mediante unsistema de ficheros, y hacerlos visibles para diferentes tiposde alumnos:

• Todos los alumnos de la asignatura.• Los alumnos de los grupos en los que el profesor imparte

clase.

• Ningun alumno.

Para cada recurso publicado, el profesor tambien puededar la posibilidad de que el alumno responda a cada noticiaenviando un fichero de respuesta. Esta ultima funcionalidades util para el envıo de documentos como practicas o trabajosen grupo. Ademas, combinando las caracterısticas expuestasen este apartado,AIPO permite entregar los resultados deexamenes realizados por ordenador. Un ejemplo de este casode uso podrıa ser el siguiente:

1) El profesor publica una noticia con el documento delexamen. No la hace visible para ningun alumno.

2) Al comienzo del examen, el profesor modifica la noticia,haciendola visible para los alumnos y permitiendo a losmismos responder con ficheros.

3) Al finalizar el examen, el profesor vuelve a modificarla noticia, haciendola no visible para los alumnos yevitando ası el posterior acceso por los mismos.

4) El profesor descarga y corrige cada fichero entregadopor los alumnos.

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TABLA ICOMPARACION DE AIPO CON MOODLE Y SWAD

Item AIPO Moodle SWADForos X X

Comparticion de ficheros X X XComunicacion por e-mail X X

Chat X XBookmarks X X

Ayuda online X X XSoporte para Trabajo en Grupos X X X

Portfolios X X

E. Gestion de usuarios, asignaturas, titulaciones y departa-mentos

Un usuario con rol de administrador del sistema puedegestionar la informacion sobre diferentes departamentos, titula-ciones y asignaturas, ası como los tipos de grupos que puedenexistir para una asignatura (teorıa, practicas en laboratorio,etc.). De esta forma, el sistema puede utilizarse en una ampliagama de cursos o asignaturas que no tengan necesariamentepracticas por ordenador. El administrador tambien gestionalas peticiones de asignaciones docentes de cada profesor ylos usuarios existentes en el sistema. Esta organizacion delsistema web permite una mayor facilidad en la gestion de laasociacion de dudas entre el sistema gestor de dudasReQueNay las diferentes asignaturas y titulaciones afines.

IV. COMPARACION CON OTROS SISTEMAS DE APOYO A LA

DOCENCIA

El portal AIPO es un sitio web elaborado con el fin de seruna extension del softwareRemote Query Navigator, de modoque las dudas almacenadas en la Base de Datos Multimediapuedan ser consultadas posteriormente por el alumno desdeun navegador web. No obstante, aunque no se ha desarrolladocon tal finalidad, para facilitar el uso del sistema e integrarotras tareas comunes en ensenanzas virtuales se han incluidofuncionalidades propias de un gestor web para la docencia. Poreste motivo, en este apartado se incluye una comparacion entreAIPO y otros sistemas web de apoyo a la docencia:MoodleySWAD.

La comparacion se realiza utilizando los items propuestosenla referencia [5]. La tabla I contiene el item evaluado (columna1) y su inclusion en los diferentes sistemas comparados(columnas 2-4). Utilizaremos el sımboloX para indicar queel sistema incluye el item asociado a la fila de la tabla. Enotro caso, supondremos que no lo incluye.

A continuacion, comentamos cada item en profundidad:

• Moodley SWADcontienen un complejo sistema de foros,que incluye hebras generales y particulares para cadaasignatura. Tanto los alumnos como el profesor puedencrear noticias y nuevas hebras. Se esta estudiando lainclusion de un mecanismo de comunicacion similar alos foros para futuras versiones de AIPO.

• Con respecto a la comunicacion por e-mail, tantoMoodlecomo SWAD incorporan en sus versiones mas recientes

la posibilidad de avisar a sus usuarios de la creacionde nuevas noticias de su interes, o incluso de entablarcomunicacion entre el profesor y el alumno.

• SWAD incorpora un sistema de salones chat en losque los alumnos y el profesor pueden interactuar si-multaneamente. Esta opcion facilita el trabajo en grupoy la tutorizacion a distancia del trabajo del alumno. Estacomponente tambien se pretende incluir en futuras ver-sioes deAIPO para facilitar la tutorizacion y la resolucionde dudas a distancia.

• Las tres propuestas incorporan ayuda para el uso delsistema. Mientras queAIPO incluye botones de ayudaen cada seccion del portal web,Moodleproporciona unaamplia coleccion de preguntas frecuentes (FAQs) en supagina principal, ası como un tutorial de uso para cadatipo de usuario. Por su parte,SWADtambien incorpora unconjunto de preguntas frecuentes y un manual de usuarioen la web principal del sistema.

• Los tres sistemas proporcionan servicios que facilitanel trabajo en grupo. EnAIPO, el profesor puede creardiferentes grupos de trabajo en cada asignatura, e in-teractuar con los miembros de un grupo mediante lapublicacion de noticias y las respuestas a las mismas porparte de los alumnos.Moodle incorpora el moduloTallery la definicion de actividades con diferentes grados deaccesibilidad para tal fin, de modo que los componentesde un grupo de trabajo pueden compartir ficheros o crearhebras particulares en el foro. Por ultimo,SWADpermiteel trabajo en grupo gracias a modulos como chat, foroso comparticion de ficheros.

• En cuanto a los portfolios, los tres sistemas comparadosdisponen de herramientas para personalizar el espacion detrabajo.SWADpermite a todos los usuarios modificar eldiseno en el que se muestra la informacion en la web. Porotra parte,AIPO permite personalizar el estilo de la web,aunque unicamente en modo administrador, para adaptarel entorno a diferentes centros que deseen utilizarlo.Por ultimo, Moodle tiene una gestion personalizada dela informacion muy limitada de base, aunque existenmodulos adicionales elaborados para tal fin, como porejemploSimple Portfolioo Exabls ePortfolio Block.

• Considerando la gestion deEnlaces frecuentes, SWADpermite incluir enlaces de utilidad para el alumnado enuna seccion dedicada a tal fin.Moodle, por su parte,no dispone de esta caracterıstica en su version basica,aunque pueden instalarse plug-ins adicionales que permi-tan personalizar los enlaces para los usuarios. Por ultimo,aunqueAIPO no dispone de esta caracterıstica, sı quepuede suplirse mediante la publicacion de estos enlacesfrecuentes en una noticia, desde el menu del profesor.

Por ultimo, destacamos la innovacion presentada porAIPOfrente a los sistemas de apoyo a la docencia encontrados en laliteratura. La posibilidad de que el profesor pueda almacenarconsultas de dudas de alumnos con informacion multimedia,

14 IEEE-RITA Vol. 4, Núm. 1, Feb. 2009

ISSN 1932-8540 © IEEE

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propia deAIPO, no esta presente en ninguno de los otros dossistemas.AIPO, mediante el moduloRemote Query Navigator,permite resolver las dudas del estudiante en tiempo real, lascuales se guardan en una Base de Datos para su posteriorconsulta, segun se ha expuesto en la seccion III.

V. CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO

En este trabajo hemos presentadoAIPO, un sistema web deapoyo a la docencia. La principal novedad de este softwarees la posibilidad de la consulta de dudas y su resolucion deforma online, utilizando el softwareRemote Query Navigator.La solucion a las dudas puede contener informacion de car´actermultimedia, seleccionada previamente por el profesor durantela resolucion de la duda. Todas las soluciones de las dudasson almacenadas en una Base de Datos centralizada en elportal web para su posterior recuperacion. La visualizacionde las dudas resueltas existentes en el sistema se realiza deforma sencilla, mediante un mecanismo de busqueda por textoy palabras clave. Adicionalmente, el portal web proporcionaotros servicios como la posibilidad de almacenar recursos enformato electronico, y la recepcion de ficheros y respuestas acada recurso por parte del alumno.

El usuario puede aprovechar la funcionalidad del sistemaen asignaturas que requieren practicas por ordenador o tienenun caracter virtual y no presencial, aunque tambien puedeserutilizado como sistema web de apoyo a la docencia en otro tipode asignaturas. Actualmente, el sistemaAIPO se encuentra enfase de pruebas de funcionalidad en diversas asignaturas delaUniversidad de Granada. En comparacion con otros sistemasweb de apoyo a la docencia,AIPO presenta la novedad depoder generar soluciones a dudas con caracter multimedia,deforma sencilla, tanto dentro como fuera del aula.

Para un futuro, nos planteamos mejorar la gestion de labusqueda de dudas introduciendo elementos de inteligenciaartificial como ontologıas, para mejorar la integracion dela informacion de dudas similares que pueden existir entrediferentes asignaturas. Ademas, pretendemos aumentar lafun-cionalidad del sistema introduciendo elementos comunes enotros sistemas de aprendizaje online, como servicios de foros,comunicaciones entre los diferentes alumnos de una mismaasignatura mediante chat, un gestor de planificacion temporalpara la organizacion del estudio, y un modulo de autoevalu-acion mediante pruebas objetivas para cada asignatura.

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo ha sido parcialmente financiado por el proyectode innovacion docente”Aula Interactiva para Practicas porOrdenador-II (AIPO-2)”, de la Universidad de Granada.

REFERENCIAS

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[2] M. Woolridge, An Introduction to Multi-agent Systems, Wiley, New York,2002.

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[8] P. McGee and C. Carmean and A. Jafari,Course Management Systems forLearning: Beyond Accidental Pedagogy, IDEA Group Publishing, 2005.

Manuel P. Cuellar ([email protected]) es pro-fesor colaborador en el Departamento de Ciencias dela Computacion e Inteligencia Artificial de la Univer-sidad de Granada. Obtuvo el grado de Ingeniero enInformatica por la Universidad de Granada en 2003y el grado de Doctor en Informatica en 2006. Susprincipales intereses abarcan sistemas multiagente,computacion ubicua, redes neuronales, algoritmosevolutivos y sistemas difusos.

Fernando Berzal ([email protected]) es profesorcontratado doctor en el Departamento de Cienciasde la Computacion e Inteligencia Artificial de laUniversidad de Granada y miembro del grupo deinvestigacion IDBIS (Intelligent DataBases and In-formation Systems). Ingeniero en Informatica por laUniversidad de Granada, recibio el Primer PremioNacional de Fin de Carrera en el ano 2000 y eltıtulo de Doctor en Informatica en 2002. Ha sidoinvestigador visitante en el grupo de investigacionen minerıa de datos dirigido por Jiawei Han en la

Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, editor de la revista Data &Knowledge Engineering y ”featured reviewer” de Computing Reviews. Estaafiliado a IEEE Computer Society y es Senior Member de la ACM.

Nicolas Marın ([email protected]) es ProfesorTitular de Universidad en el Departamento de Cien-cias de la Computacion e Inteligencia Artificial dela Universidad de Granada y miembro del Grupo deInvestigacion en Bases de Datos y Sistemas de In-formacion Inteligentes de la Junta de Andalucıa. Susintereses de investigacion incluyen materıas comodiseno de bases de datos, minerıa de datos, modeladoy teorıa de logica difusa. Es miembro de la IEEEComputer Society. Se puede contactar con el enDepartamento de Ciencias de la Computacion e I.A.,

despacho 17, E.T.S.I.I.T., Universidad de Granada, 18071,Granada, Espana.

CUÉLLAR et al.: A.I.P.O.: AULA INTERACTIVA PARA PRÁCTICAS CON ORDENADOR 15

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Pedro Gonzalez ([email protected]) actualmentees profesor colaborador en el Departamento deMatematica Aplicada de la Universidad de Granada.Obtuvo el grado de licenciado en Matemaicas poresta misma universidad en 1989 y un Diploma deEstudios Avanzados en Analsis Numerico en la Uni-versidad Pierre et Marie Curie (Parıs VI) en 1991.Aparte de su colaboracion activa en distintos proyec-tos de investigacion relacionados con la MatematicaAplicada (Dinamica de fluidos, simulacion de semi-conductores, etc.) y el Analsis Matematico (Ecua-

ciones Diferenciales y en Derivadas Parciales) y Numerico(Interpolacion yaproximacion de funciones), siempre ha mostrado un gran interes por lasmultiples aplicaciones de la Informatica a la Docencia; siendo pionero, juntocon otros miembros de su departamento, en la introduccion de practicas deordenador para complementar muchas asignaturas de Matematicas. Tambienfue uno de los desarrolladores de una plataforma de ayuda para la Gestion yla Autoevaluacion Docente (S.A.G.D.) realizada en el marco del programa dela Universidad de Granada para la financiacion de proyectosde innovaciondocente.

Javier Martınez-Baena ([email protected]) esprofesor del departamento de Ciencias de la Com-putacion e Inteligencia Artificial de Artificial de laUniversidad de Granada (UGR) desde 1996 y pro-fesor titular de universidad desde 2001. Licenciadoen Informatica por la UGR en 1995 y Doctor enInformatica por la UGR en 1999. Pertenece al grupode investigacion de Vision por Ordenador de la UGR.

Ignacio Requena([email protected]), Licenci-ado en Matematicas por la Universidad de Granadaen 1974, fue profesor Agregado y Catedratico deBachillerato (Ensenanza Secundaria), desde 1977 a1989. Profesor en la Universidad de Granada, desde1989 hasta ahora. Doctor en Matematicas por laUGR en 1992, y profesor Titular de Universidad(definitivo) desde Agosto de 1995. Ha participadocomo ponente y como coordinador cientıfico enJornadas y Seminarios sobre el Bachillerato y sobrela ensenanza de las Matematicas y la Informatica en

Secundaria. Ha participado en acciones tutoriales con alumnos para facilitarsu integracion en la universidad, y ha coordinado dos proyectos de innovacioneducativa sobre la ensenanza de Grado y participado en otros dos, a nivel deMaster y Doctorado.

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