Evaluación y aprendizaje en laboratorios remotosPropuesta de un sistema automático de evaluación formativa aplicado al laboratorio remoto VISIR

Résumé

En la actualidad los laboratorios remotos son una herramienta completamente integrada en los procesos educativos especialmente en enseñanzas técnicas que requieren la adquisición y evaluación tanto de contenidos como de competencias prácticas. Este fomento en el uso de laboratorios remotos con fines educativos se ha visto favorecido por sus altas prestaciones, la flexibilidad proporcionada a la hora de asimilarlos en los procesos de aprendizaje y su fiabilidad de uso. El diseño y desarrollo de laboratorios remotos, como cualquier otra herramienta de la educación a distancia, ha buscado especialmente paliar las diferencias respecto a su homólogo en la educación presencial. Asimismo, aprovechan las ventajas inherentes de la educación a distancia como que los estudiantes se sienten más cómodos y seguros en un entorno en el que la experimentación está ajustada a sus necesidades temporales y geográficas y en un entorno en el que no se sienten evaluados por la figura presente del docente. Por otro lado, los laboratorios remotos, como laboratorios reales, no sólo trasladan todos los inconvenientes presentes en un laboratorio presencial que no estén relacionados con las habilidades manuales, sino que, además, incorporan nuevos inconvenientes relacionados con la tecnología desarrollada para su despliegue y añaden limitaciones en la experimentación ya sea para proteger los equipos e instrumentos que forman el laboratorio remoto como limitaciones constructivas del laboratorio. Además, la distancia impuesta intrínsecamente en su utilización conlleva un agravante respecto a los laboratorios presenciales: la distancia respecto al docente y, por lo tanto, una comunicación asíncrona con éste. En este trabajo se presenta una herramienta y su arquitectura que aprovecha una ventaja constructiva de los laboratorios remotos: la comunicación entre usuario y laboratorio. El escenario empleado ha sido el laboratorio remoto VISIR. VISIR es un laboratorio remoto para la construcción de circuitos eléctricos/electrónicos. A partir de dicha comunicación se establece un análisis de la actividad llevada a cabo por el usuario que permite llevar a cabo una evaluación tanto formativa como sumativa. Cada práctica de laboratorio se subdivide en un conjunto de experimentos individuales para los que se establece un patrón con el que contrastar la experimentación llevada a cabo en el laboratorio. De esta forma no sólo se automatiza el proceso de evaluación (sumativa) sino que se establece un escenario en el que la realimentación del docente de prácticas (formativa), presente en las prácticas de laboratorio presencial, está automatizada a través de la herramienta desarrollada mediante de una realimentación general del sistema, encargada del uso y configuración de los equipos, y una realimentación particular del docente, encargada del experimento evaluado, en pro de una autorregulación del aprendizaje. At present remote laboratories are integrated into educational processes. This integration has been especially successful in technical degrees, where acquisition and assessment of both content and practical skills are key aspects. The use of remote laboratories has been fostered in educational institutions due to their high performance, flexibility and reliability. The design and implementation of remote laboratories -, as with any other distance education tool - has focused especially on reproducing their counterpart in face-to-face education. And as with any other distance education tool, they take advantage of its inherent benefits: students feel more comfortable and safer in an environment that is adapted to their temporal and geographic needs and in a space where they do not feel assessed by the presence of a teacher. As the real laboratories they are, remote laboratories, transfer all the disadvantages related to handling from hands-on laboratories. They also add new problems related to the technology used for their deployment and add limitations in the experimentation for protecting the equipment and instruments as well as constructive constraints. Additionally, the intrinsic distance between student and teacher turns into asynchronous laboratory communication. This doctoral dissertation presents a tool developed for remote laboratories and its architecture. This tool takes advantage of the constructive assets of one requirements of remote laboratories: communication between user and laboratory. The VISIR remote lab has been the scenario used for its deployment. VISIR is a remote laboratory for wiring and measuring electronics circuits on a breadboard remotely. Communication between the user and VISIR has been processed in order to analyze the activity of users in the remote lab through the logs stored in the RLMS WebLab. Each laboratory course is divided into a set of practical exercises and these, into a set of experiments. A pattern is assigned to each of these experiments and they are used to check against the activity carried out by the users/students. Thus, not only the summative assessment is automated; a formative assessment is enabled too. The formative assessment is composed of the global feedback from the system —handled by the system and in charge of the use and settings of instruments and equipment— and of a specific feedback defined by the teaching staff and intended for evaluating the experiment designed by the teacher. This system provides a scenario for encouraging self-regulated learning.